Turbopunjač je mala turbina koja se nalazi između motora i ispuha. Priključen je na ispuh iz motora i na usis zraka u motor

Kada gledamo u prošlost postoje različite 'ere' po pitanju motora koji su se ugrađivali u automobile. Na primjer jedno od tih vremena je i vrijeme u kojem je 'kraljevao' V8 motor. Pod krilaticom 'There’s no replacement for displacement!' što u slobodnom prijevodu znači da ne možeš nadoknaditi obujam motora kada tražiš performanse. Ta krilatica bila je postavljena na svaki američki automobil s V8 motorom. Svemu dođe kraj pa je tako i završilo vrijeme u kojem je veći motor znači i nužno bolje peformanse, pa je tako došlo vrijeme turbopunjača, piše portal jutarnji.hr/autoklub.

Turbopunjač je sustav (dio) koji pomaže motoru da priozvede više snage i momente kroz prisilnu indukciju. U osnovi, turbo usisava zrak, hladi ga, a zatim prisilno napaja motor s više zraka nego što bi ga motor dobio standardnim usisom. Ipak, turbopounjači mogu biti tajanstveni i njihova unutarnja 'arhitektura' može biti ne razumljiva. To tako ne mora biti pa ćemo vas provesti kroz terminologiju koja se veže za turbopunjače.

Sadržaj se nastavlja...

Što je turbopunjač?

Turbopunjač je mala turbina koja se nalazi između motora i ispuha. Priključen je na ispuh iz motora i na usis zraka u motor. To omogućava turbopunjaču da, koristeći ispušne plinove iz ispuha motora, se zavrti i time prisili više zraka u motor na usisu. Kada bi jednostavno postavili ostatak procesa on bi išao ovako: više zraka više kisika, više kisika bolja gorivost, bolja gorivost više snage.

Postoje četiri dijela koja omogućavaju rad turbopunjača a to su turbopunjač, intercooler, izlazni ventil (wastegate) i ECU. Sam turbopunjač podsjeća na puža i sadrži dva usisa zraka. Kako smo već gore naveli jedan usis se odnosi na čisti zrak, a drugi na usis ispušnih plinova iz motora. Osim toga turbopunjač ima i dva različita impelera (stražnju turbinu i kompresor na prednjoj strani) te ispuh komprimiranog zraka koji ide do hladnjaka. Intercooler služi kao sekundarni hladnjak kako bi smanjio temperaturu komprimiranog zraka koji izađe iz turbopunjača prije nego što dođe do motora. Koristi rashladnu tekućinu kao rashladno sredstvo.

Izlazni ventil nalazi kontrolira i upravlja tlakom prednabijanja u turbopunjaču tako što dozira količinu ispušnih plinova koji ulaze u turbopunjač, a ukoliko ima viška ispušnih plinova on se zatvara i ostatak ispušnih plinova prolazi kroz zaobilaznu cijev i ostatak ispušnog sustava van iz automobila. ECU je elektronička jedinica unutar motora koja je zadužena za dinamičko podešavanje parametara u motoru kako bi osigurala optimalne performanse. To je moguće očitavanjem i dinamičkim uspoređivanjem vrijednosti dobivenih s raznih senzora postavljenih u motoru. Automobili s turbopunjačem imaju drugačiju smjesu goriva i zraka, kao i drugačije vrijeme paljenja (unutar cilindra) od automobila s atmosferskim motorima. Pa zato ako netko doda turbopunjač u automobil s atmosferskim motorom mora i reprogramirati njegov ECU kako bi mogao ispravno raditi.

Vrste turbopunjača

Jednostruki turbopunjač
Jednostruki turbopunjač najčešći je tip turbopunjača. Sadrži jednu turbinu, a na tržištu se koristi u velikom broju automobila. Isto tako na aftermarketu predstavlja jednu od najpopularnijih nadogradnji svakog automobilističkog entuzijasta koji želi preraditi svoj automobil. Najpopularniji primjer su stare Honde Civic u koje su se mahom ugrađivali aftermarket turbopunjači.

Dvostruki turbopunjač
Dodavanjem drugog turbopunjača povećava se količina komprimiranog zraka u motoru, a samim time i povećava se snaga i moment motora. Nema većih promjena kod postavljanja dvostrukog turbopunjača osim ako se ne radi o takozvanom stepenastom dvostrukom turbopunjaču koji uparuje manji turbopunjač s većim turbopunjačem kako bi se eliminirala turbo rupa. Primjer za dvostruki turbopunjač bio bi McLaren 570S.

Četverostruki turbopunjač
Bugatti Chiron jedini je serijski automobil koji koristi četverostruki turbopunjač. Bugatti spaja dva velika i dva mala turbopunjača na 8-litreni W16 motor, dajući ukupno 1500 konjskih snaga.

Twincharger
Twincharger se odnosi na složeni sustav prisilne indukcije koji se koristi na nekim motorima s unutrašnjim izgaranjem. To je kombinacija turbopunjača i superpunjača. Turbopunjač je pokretan ispušnim plinovima dok je superpunjač pokretan mehanički i svaki ustvari pokušava anulirati nedostatke drugoga. Mehanički pogonjen punjač nudi izuzetan odziv i performanse pri niskom broju okretaja jer se ne oslanja na stvaranje tlaka u ispušnom kolektoru (pod pretpostavkom da se radi o kompresoru s pozitivnim pomakom, a ne o contrifugalnom koji ne pruža značajno pojačanje u nižem opsegu okretaja). Stoga ova kombinacija superpunjača, koji daje značajno pojačanje snage pri nižim okretajima, ali se onda pri višim okretajima gubi njegova snaga, i turbopunjača, koji pri nižim okretajima daje izuzetno malo ili nikakvo pojačanje dok pri visokim okretajim daje veliko pojačanje, je odlična kako bi se eliminirali nedostaci jedne i druge tehnologije. Ova tehnologija koristi se u VW-ovom 1.4 TSI motoru.

E-turbopunjač
Koncept e-turbopunjača je nastao u Formuli 1 gdje su za istraživanje i razvoj ovog sustava potrošene milijarde. U suštini ovaj koncept u sustav ubacuje i električnu energiju. Mali električni motor postavljen je između kućišta turbine i kompresora. Elektromotor zavrti kompresor prije nego što ispušni plinovi ga mogu zavrtjeti i tako eliminira vrijeme u kojem nastaje turbo rupa. Prema Audiju dodataka elektromotora na njegovu jedinicu smanjuje vrijeme odziva turbopunjača na manje od 250 milisekundi, što je brže od prosječne reakcije čovjeka.

Hot-V-turbopunjač
Hot-V odnosi se na mjesto postavljanja turbopunjača, gdje se on u slučaju V motora postavlja unutar 'V'. Ovo ne samo da smanjuje prostor potreban za motor i turbopunjač nego smanjuje i udaljenost koju ispušni plinovi moraju prevaliti od motora do turbopunjača, a samim time i udaljenost koju onda komprimirani zrak mora prevaliti od turbopunjača nazad do motora. Ovakvo postavljanje turbopunjača smanjuje turbo rupu. Osim toga u ovakvom rasporedu razdvajaju se turbina i kompresor kako bi se spriječilo nakupanjenje topline u turbopunjaču što bi onda nepotrebno opteretilo intercooler. Turbina i kompresor se postavljaju na suprotne strane motora. Mercedes je prvi proizvođač koji je izašao s ovakvim rasporedom turbopunjača u motoru.