Turbosprężarka jest maszyną wirnikową, która składa się ze sprężarki i turbiny umieszczonych na wspólnym wale. Turbosprężarka wykorzystywana jest do doładowania silnika spalinowego lub kotła parowego. Dzięki turbosprężarce silnik ma więcej mocy i działa sprawniej.
Budowa turbosprężarki
Sprężarka swoją budową przypomina turbinę gazową, ale nie ma komory spalania. Silnik spalinowy wytwarza spaliny, które napędzają turbinę, natomiast silnik napędzany jest przez sprężone powietrze, które przepływa przez sprężarkę.
Turbosprężarka wyposażona jest w turbinę, która nazywana jest częścią gorącą oraz sprężarkę, czyli część zimną. Te dwa elementy są ze sobą połączone w sposób sztywny za pomocą wału.
Turbina poprzez napędzanie spalinami wprawia w ruch wirnik, który spręża powietrze, nim dostanie się ono do silnika.
Zasady działania turbosprężarki
Turbosprężarkę napędzają gazy wylotowe z silnika spalinowego. Gazy te przepływają przez wirnik turbiny, a następnie są wydalane przez układ wydechowy. Wał przekazuje ruch obrotowy turbiny na wirnik sprężarki, który spręża powietrze wpadające do filtra poprzez dolot. Powietrze to transportowane jest do kolektora dolotowego.
Po co stosuje się turbosprężarkę?
Turbosprężarka używana jest do zwiększenia mocy silnika. Proces ten jest możliwy dzięki zwiększonej ilości powietrza, które trafia do cylindra.
Głównym celem stosowania turbosprężarki jest doprowadzenie do silnika odpowiedniej ilości powietrza, które niezbędne jest do spalania. Dzięki temu zmniejszyć można emisję szkodliwych substancji oraz ilość zużytego paliwa.
Turbosprężarki mają swoje zastosowanie w autach ciężarowych i osobowych, w lotniczych silnikach tłokowych, a także w napędach lokomotyw elektryczno – spalinowych. Kiedyś turbosprężarki były używane do napędzania statków.
Czym jest prędkość obrotowa turbosprężarki?
Prędkość obrotowa to częstotliwość obrotów, jakie wykonane są w danym czasie. Aby turbina mogła działać, potrzebna jest konkretna prędkość spalin, na którą wpływ ma prędkość obrotowa. Kiedy ilość obrotów się zwiększa, pobierane jest więcej powietrza z zewnątrz.
Prędkość obrotowa turbosprężarki może sięgać nawet 200 tysięcy obrotów na minutę. Można ją podzielić na prędkość małą i dużą.
Wady i zalety turbosprężarki
Dzięki zastosowaniu turbosprężarki w silniku wzrasta jego sprawność. Silnik dzięki wzrostowi wysilenia ma mniejszy rozmiar i mniej waży, ale ma taką samą moc. Turbosprężarka sprawia, że cylinder jest lepiej opłukany ze spalin, a moc silnika nie spada wraz ze spadkiem ciśnienia atmosferycznego.
Do wad turbosprężarki można zaliczyć:
– wzrost temperatury czynnika roboczego w czasie sprężenia,
– większą złożoność, a co za tym idzie, silnik potrzebuje więcej miejsca,
– szybciej zużywają się podzespoły silnika.
Turbosprężarka jak wszystkie inne urządzenia ma wady i zalety, lecz jej użytkownicy często uważają, że jest ona ważna i skutecznie wspomaga pracę silnika w dieslu. Silniki wysokoprężne najczęściej są turbodoładowane i coraz częściej montuje się je w silnikach iskrowych.
