Pierwsza turbosprężarka została wymyślona w 1905 roku. Od tamtej pory zasada zwiększania mocy silnika nie zmieniła się. Modyfikacjom ulegały jednak konstrukcje obmyślane przez inżynierów. Przez dziesiątki lat wymyślili oni kilka różnych rodzajów mechanizmów podnoszących osiągi jednostki napędowej. Jakie są ich nazwy i na czym polega sposób ich działania?
Turbina ze stałą geometrią łopatek
To najprostsza dostępna na rynku konstrukcja wykorzystywana przez wielu producentów samochodów. Znajduje zastosowanie zarówno w silnikach zasilanych ropą, jak i tych, które pracują dzięki benzynie. Ma w pierwszej kolejności podnieść wydajność silnika, ale stworzona została tak, aby generować jak najmniejsze koszty eksploatacyjne.
Jej konstrukcja oparta jest na zaworze upustowym sterowanym przy pomocy siłownika podciśnieniowego. Łatwo go rozpoznać, gdyż obudowa, w której jest zamknięty, umieszczona jest najczęściej wzdłuż osi turbosprężarki. Istotne jest to, że ten rodzaj turbiny odznacza się tymi samymi parametrami niezależnie od obrotów silnika, co prowadzi do tego, iż pracuje on dość wolno. Warto jednak wiedzieć, że sama naprawa wiąże się z niewielkim wydatkiem. Podczas niej specjalista ma za zadanie jedynie wymontować zepsutą część i wymienić różnorakie uszczelnienia i łożyska.
Później dochodzi również koszt wymiany samego wirnika, który jest sercem konstrukcji. Taka usługa w profesjonalnym warsztacie wiąże się z wydatkiem od 600 do 1200 złotych. Dobrze zdać sobie sprawę z tego, że największą wadą tego rodzaju turbo jest jego opóźniona reakcja na wciśnięcie pedału gazu. Sprawia to, że samochody wyposażone w ten osprzęt są najczęściej dość ociężałe.
Turbodoładowanie o zmiennej geometrii
Rozwiązanie to znane jest i szeroko stosowane od drugiej połowy lat 90. Najczęściej mogą spotkać je użytkownicy samochodów wyposażonych w mocniejsze jednostki napędowe. Mechanizm działania tego urządzenia polega na tym, że ciśnienie wytworzone w układzie paliwowym regulowane jest przy pomocy łopatek umieszczonych wokół turbiny. Są one sterowane pneumatycznie w taki sposób, iż elementy wirnika umieszczone są na wspólnym pierścieniu.
Zmiana kąta ich nachylenia względem wirnika sterowana jest przy pomocy specjalnie w tym celu skonstruowanego siłownika. Odpowiada on za to, by przepływające przez niego powietrze trafiało, bez zawirowań, bezpośrednio do turbiny. Musi być ona bowiem chroniona w trakcie pracy silnika na wolnych obrotach (wtedy łopatki są pod dużym kątem). W trakcie jazdy z większą prędkością nachylenie łopat ustawiane jest odwrotnie.
Trzeba zaznaczyć, że opisywane rozwiązanie zmniejsza ciśnienie i temperaturę spalin oraz zwiększa szybkość działania pedału gazu, dzięki czemu auto jest bardziej dynamiczne. Główną zaletą jest więc to, że znacznie poprawia się moment obrotowy silnika. Problemem staje się duża awaryjność tego podzespołu, który wprost nie nadaje się do używania w silnikach benzynowych. Koszty jego naprawy mogą wynieść nawet 3000 złotych.
Turbina z dwustopniowym systemem doładowania
Wynalazek ten, jeden z najnowszych spośród stosowanych w motoryzacji, może być sterowany elektrycznie lub pneumatycznie. Konstrukcyjnie stanowi połączenie dwóch sprężarek pracujących naprzemiennie. Sekwencja, w jakiej oddziałują poszczególne elementy, zależna jest od tego, na jakich obrotach pracuje silnik.
Liderem w produkowaniu tych rozwiązań technologicznych jest firma BorgWarner Turbo Systems. Znana jest niemal na całym świecie i dostarcza najwyższej jakości produkty. Inżynierowie w niej zatrudnieni nieustannie pracują nad ulepszaniem produktów. Starają się o to, aby zmniejszały one zużycie paliwa przy jednoczesnym wzroście mocy silnika, który wykazywałby się wówczas wyższą sprawnością i wydajnością.
Problemem w przypadku obecnego dziś na rynku mechanizmu są bowiem uszkodzenia dotyczące elektrycznego nastawnika, który bywa bardzo zawodny. Można być mimo to pewnym, że samochód korzystający z tego wyposażenia produkuje mniejszą ilość spalin i jest zdecydowanie bardziej ekologiczny. W razie awarii trzeba jednak liczyć się ze sporym wydatkiem.
Rodzaje elementów podnoszących moc silnika mają wiele odmian. W artykule przedstawione zostały najpopularniejsze z nich, które spotykane są w większości samochodów osobowych. Mając na uwadze awaryjność tych podzespołów, pamiętajmy, żeby należycie i z szacunkiem je eksploatować. Wtedy posłużą nam możliwie długo i nie będą wymagać napraw, często bardzo kosztownych.