Pokiaľ ide o technológiu preplňovania turbodúchadlom, mnohí automobiloví nadšenci poznajú jej pracovný princíp. Využíva výfukové plyny motora na pohon lopatiek turbíny, ktoré následne poháňajú vzduchový kompresor, čím sa zvyšuje nasávaný vzduch do motora. To v konečnom dôsledku zlepšuje účinnosť spaľovania a výstupný výkon spaľovacieho motora.
Technológia preplňovania turbodúchadlom umožňuje moderným spaľovacím motorom dosahovať uspokojivý výkon pri súčasnom znížení zdvihového objemu motora a splnení emisných noriem. Ako sa technológia vyvíjala, objavili sa rôzne typy posilňovacích systémov, ako napríklad jedno turbo, dvojité turbo, preplňovanie a elektrické preplňovanie turbodúchadlom.
Dnes si povieme niečo o renomovanej technológii preplňovania.
Prečo existuje preplňovanie? Primárnym dôvodom pre vývoj preplňovania je riešenie problému „turbo lag“, ktorý sa bežne vyskytuje u bežných turbodúchadiel. Keď motor pracuje pri nízkych otáčkach, energia výfukových plynov nestačí na vytvorenie pretlaku v turbe, čo má za následok oneskorenú akceleráciu a nerovnomernú dodávku výkonu.
Na vyriešenie tohto problému prišli automobiloví inžinieri s rôznymi riešeniami, ako napríklad vybavenie motora dvoma turbami. Menšie turbo poskytuje podporu pri nízkych otáčkach a po zvýšení otáčok motora sa prepne na väčšie turbo pre väčší výkon.
Niektorí výrobcovia automobilov nahradili tradičné turbodúchadlá poháňané výfukovými plynmi elektrickými turbodúchadlami, ktoré výrazne zlepšujú čas odozvy a eliminujú oneskorenie, čím poskytujú rýchlejšie a plynulejšie zrýchlenie.
Iné automobilky pripojili turbo priamo k motoru, čím vznikla technológia preplňovania. Táto metóda zaisťuje, že zvýšenie je dodávané okamžite, pretože je mechanicky poháňané motorom, čím sa eliminuje oneskorenie spojené s tradičnými turbodúchadlami.
Kedysi slávna technológia preplňovania prichádza v troch hlavných typoch: Rootsove kompresory, Lysholmove (alebo skrutkové) kompresory a odstredivé kompresory. V osobných vozidlách prevažná väčšina systémov preplňovania využíva dizajn odstredivého kompresora kvôli jeho účinnosti a výkonnostným charakteristikám.
Princíp odstredivého kompresora je podobný ako pri tradičnom výfukovom turbodúchadle, pretože oba systémy využívajú rotujúce lopatky turbíny na nasávanie vzduchu do kompresora na zvýšenie výkonu. Kľúčový rozdiel je však v tom, že namiesto spoliehania sa na výfukové plyny na pohon turbíny je odstredivé preplňovanie poháňané priamo samotným motorom. Pokiaľ motor beží, kompresor môže neustále poskytovať podporu bez toho, aby bol obmedzený dostupným množstvom výfukových plynov. To efektívne eliminuje problém „turbo lag“.
V minulosti mnohé automobilky ako Mercedes-Benz, Audi, Land Rover, Volvo, Nissan, Volkswagen a Toyota uvádzali modely s technológiou preplňovania. Netrvalo však dlho a od preplňovania sa vo veľkej miere upustilo, a to predovšetkým z dvoch dôvodov.
Prvým dôvodom je, že kompresory spotrebúvajú výkon motora. Keďže sú poháňané kľukovým hriadeľom motora, potrebujú na svoju činnosť časť vlastného výkonu motora. Vďaka tomu sú vhodné len pre motory s väčším objemom, kde je strata výkonu menej citeľná.
Napríklad motor V8 s menovitým výkonom 400 konských síl možno preplňovaním zvýšiť až na 500 konských síl. Avšak 2,0-litrový motor s výkonom 200 konských síl by mal problémy s dosiahnutím výkonu 300 konských síl pomocou kompresora, pretože spotreba energie kompresorom by veľkú časť zisku kompenzovala. V dnešnom automobilovom prostredí, kde sú motory s veľkým objemom kvôli emisným predpisom a požiadavkám na účinnosť čoraz zriedkavejšie, sa priestor pre technológiu preplňovania výrazne zmenšil.
Druhým dôvodom je vplyv posunu smerom k elektrifikácii. Mnohé vozidlá, ktoré pôvodne využívali technológiu preplňovania, teraz prešli na systémy elektrického preplňovania turbodúchadlom. Elektrické turbodúchadlá ponúkajú rýchlejšie časy odozvy, vyššiu účinnosť a môžu pracovať nezávisle od výkonu motora, čo z nich robí atraktívnejšiu možnosť v kontexte rastúceho trendu smerom k hybridným a elektrickým vozidlám.
Napríklad vozidlá ako Audi Q5 a Volvo XC90 a dokonca aj Land Rover Defender, ktorý kedysi držal svoju preplňovanú verziu V8, vyradili mechanické preplňovanie. Vybavením turba elektromotorom je úloha poháňania lopatiek turbíny odovzdaná elektromotoru, čo umožňuje odovzdať plný výkon motora priamo na kolesá. To nielen urýchľuje proces posilňovania, ale tiež eliminuje potrebu, aby motor obetoval výkon pre kompresor, čo poskytuje dvojitú výhodu rýchlejšej odozvy a efektívnejšieho využitia energie.
ummary
V súčasnosti sú preplňované vozidlá na trhu čoraz zriedkavejšie. Povráva sa však, že Ford Mustang by mohol mať 5,2-litrový motor V8, pričom preplňovanie by sa mohlo vrátiť. Zatiaľ čo trend sa posunul smerom k technológiám elektrického a turbodúchadla, stále existuje možnosť návratu mechanického preplňovania v konkrétnych vysokovýkonných modeloch.
Zdá sa, že mechanické preplňovanie, ktoré sa kedysi považovalo za exkluzívne pre špičkové modely, je niečo, čo je máloktorá automobilka ochotná ešte spomenúť, a so zánikom modelov s veľkým objemom už mechanické preplňovanie možno čoskoro nebude.
Čas odoslania: september 06-2024
