Rychlonabíječka - Turbocharger

Pohled v řezu na vzduchové fólie nesoucí turbodmychadlo

Turbodmychadla (technicky turbodmýchadla ), hovorově známý jako turbo , je turbína -driven, nucené indukční zařízení, které zvyšuje spalovací motor výkon ‚s tím, že nutí navíc stlačeného vzduchu do spalovací komory . Toto zlepšení oproti výkonu atmosférického motoru je způsobeno tím, že kompresor může tlačit do spalovací komory více vzduchu - a úměrně více paliva - než atmosférický tlak (a co se týče toho, sání vzduchu beranem ) samotným.

Výrobci běžně používají turbodmychadla v nákladních automobilech, automobilech, vlacích, letadlech a motorech stavebních strojů. Nejčastěji se používají se spalovacími motory s Ottovým a naftovým cyklem .

Dějiny

Nucená indukce sahá až do konce 19. století, kdy Gottlieb Daimler patentoval v roce 1885 techniku ​​používání čerpadla poháněného ozubeným kolem k vhánění vzduchu do spalovacího motoru.

Patent 1905 od Alfreda Büchiho , švýcarského inženýra pracujícího v Gebrüder Sulzer (nyní jednoduše nazývaný Sulzer) je často považován za zrod turbodmychadla. Tento patent byl pro směsný hvězdicový motor s axiální turbínou poháněnou výfukovými plyny a kompresorem uloženým na společném hřídeli. První prototyp byl dokončen v roce 1915 s cílem překonat ztráty výkonu leteckých motorů v důsledku snížené hustoty vzduchu ve vysokých nadmořských výškách. Prototyp však nebyl spolehlivý a nedostal se do výroby. Další raný patent na turbodmychadla podal v roce 1916 francouzský vynálezce parních turbin Auguste Rateau , pro jejich zamýšlené použití v motorech Renault používaných francouzskými stíhacími letouny. Samostatně, testování z roku 1917 Americkým národním poradním výborem pro letectví a Sanford Alexander Moss ukázalo, že turbodmychadlo by mohlo motoru zabránit jakékoli ztrátě výkonu (ve srovnání s výkonem vyráběným na hladině moře) ve výšce až 4250 m (13944 ft) ) nad hladinou moře. Testování bylo provedeno na Pikes Peak ve Spojených státech pomocí leteckého motoru V12 Liberty .

První komerční použití turbodmychadla bylo v roce 1925, kdy Alfred Büchi úspěšně nainstaloval turbodmychadla na desetiválcové vznětové motory, čímž se zvýšil výkon z 1300 na 1860 kilowattů (1750 až 2500 koní). Tento motor používalo německé ministerstvo dopravy pro dvě velké osobní lodě zvané „Preussen“ a „Hansestadt Danzig“. Design byl licencován několika výrobci a turbodmychadla se začala používat v námořních, železničních a velkých stacionárních aplikacích.

Turbodmychadla byla použita na několika leteckých motorech během druhé světové války, počínaje létající pevností Boeing B-17 v roce 1938, která používala turbodmychadla vyráběná společností General Electric. Mezi další raná přeplňovaná letadla patřily B-24 Liberator , P-38 Lightning , P-47 Thunderbolt a experimentální prototypy Focke-Wulf Fw 190 .

První praktickou aplikaci pro nákladní automobily realizovala švýcarská společnost vyrábějící nákladní automobily Adolph Saurer AG ve 30. letech minulého století. Motory BXD a BZD byly vyráběny s volitelným přeplňováním od roku 1931. Švýcarský průmysl sehrál průkopnickou roli u motorů s přeplňováním turbodmychadly, o čemž dnes svědčí společnosti Sulzer, Saurer a Brown, Boveri & Cie. , ABB .

Výrobci automobilů zahájili výzkum přeplňovaných motorů v průběhu padesátých let, nicméně problémy „turbo lagu“ a objemné velikosti turbodmychadla nebylo v té době možné vyřešit. První přeplňované vozy byly Chevrolet Corvair Monza s krátkou životností a Oldsmobile Jetfire, představený v roce 1962. Po ropné krizi z roku 1973 a změnách zákona o čistém ovzduší z roku 1977 se turbodmychadlo stalo běžnějším v automobilech, jako způsob snížení spotřeby paliva a výfuku emise.

Přeplňování versus přeplňování

Turbodmychadla byl původně znám jako turbosuperchargers protože všechny nucené indukční zařízení jsou klasifikovány jako kompresory. Technicky jsou turbodmychadla kompresory, avšak dnes se termín „ kompresor “ obvykle používá pouze pro mechanicky poháněná zařízení s nucenou indukcí. Klíčový rozdíl mezi turbodmychadlem a konvenčním kompresorem je v tom, že kompresor je mechanicky poháněn motorem, často řemenem spojeným s klikovým hřídelem , zatímco turbodmychadlo je poháněno turbínou poháněnou výfukovými plyny motoru . Ve srovnání s mechanicky poháněným kompresorem bývají turbodmychadla méně citlivá. Twincharger označuje motor s kompresorem i turbodmychadlem. Řemeny, řetězy, hřídele a ozubená kola jsou běžnými způsoby pohonu kompresoru a mechanického zatížení motoru. Například na jednostupňovém jednostupňovém přeplňovaném motoru Rolls-Royce Merlin využívá kompresor asi 150 koní (110 kW). Přesto výhody převažují nad náklady; u 150 hp (110 kW) pohánějících kompresor generuje motor dalších 400 hp (300 kW), čistý zisk 250 hp (190 kW). Zde se projeví hlavní nevýhoda kompresoru; motor musí odolat čistému výkonu motoru plus výkonu k pohonu kompresoru.

Další nevýhodou některých kompresorů je nižší adiabatická účinnost ve srovnání s turbodmychadly (zejména kompresory typu Roots ). Adiabatická účinnost je měřítkem schopnosti kompresoru stlačit vzduch bez přidání přebytečného tepla do tohoto vzduchu. I za ideálních podmínek má proces komprese vždy za následek zvýšenou výstupní teplotu; účinnější kompresory však produkují méně přebytečného tepla. Kořeny kompresorů propouštějí do vzduchu podstatně více tepla než turbodmychadla. Pro daný objem a tlak vzduchu je tedy přeplňovaný vzduch chladnější a ve výsledku hustší, obsahuje více molekul kyslíku, a tedy i větší potenciální výkon než přeplňovaný vzduch. V praktické aplikaci může být rozdíl mezi těmito dvěma systémy dramatický, protože turbodmychadla často produkují o 15% až 30% více energie pouze na základě rozdílů v adiabatické účinnosti (v důsledku přenosu tepla z horkého výfuku však dochází ke značnému zahřívání). Toto je však především rozdíl mezi typem kompresoru a nikoli pohonným mechanismem kompresoru: odstředivý kompresorový kompresor je téměř identický s kompresorem s turbodmychadlem, s podobnými teplotami výstupního vzduchu, ale s podobnou nevýhodou nízkého zvýšení při nízkých otáčkách motoru.

Pro srovnání, turbodmychadlo nevytváří přímé mechanické zatížení motoru, ačkoli turbodmychadla vytvářejí na motory protitlak výfukových plynů, což zvyšuje ztráty při čerpání. To je efektivnější, protože zatímco zvýšený protitlak zdaní zdvih výfuku pístu, velká část energie pohánějící turbínu je poskytována stále expandujícím výfukovým plynem, který by jinak byl plýtván jako teplo koncovkou výfuku. Na rozdíl od přeplňování je primární nevýhodou turbodmychadla to, co se označuje jako „zpoždění“ nebo „čas navíjení“. Toto je doba mezi požadavkem na zvýšení výkonu (škrticí klapka se otevírá) a turbodmychadlem zajišťujícím zvýšený sací tlak, a tím i zvýšený výkon.

Ke zpoždění škrticí klapky dochází, protože turbodmychadla spoléhají na zvýšení tlaku výfukových plynů k pohonu turbíny. V systémech s proměnným výkonem, jako jsou automobilové motory, tlak výfukových plynů při volnoběhu, nízké otáčky motoru nebo nízký plyn obvykle nepostačují k pohonu turbíny. Teprve když motor dosáhne dostatečných otáček (ot / min), začne se část turbíny navíjet nebo se točí dostatečně rychle, aby se vytvořil sací tlak nad atmosférický tlak.

Kombinace turbodmychadla poháněného výfukovými plyny a kompresoru poháněného motorem může zmírnit slabé stránky obou. Tato technika se nazývá twincharging .

V případě dvoutaktních motorů Electro-Motive Diesel není mechanicky podporované turbodmychadlo specificky twincharger, protože motor využívá mechanickou pomoc k plnění vzduchu pouze při nižších otáčkách motoru a při spouštění. Jakmile je motor nad úrovní 5, používá skutečné turbodmychadlo. To se liší od turbodmychadla, které využívá kompresorovou část turbo-kompresoru pouze při startování, a protože dvoudobé motory nemohou přirozeně nasávat, a podle definic SAE dvoudobý motor s mechanicky podporovaným kompresorem při volnoběhu a nízkém tlaku plyn je považován za přirozeně nasávaný.

Novější kompresory jsou elektricky poháněné, což usnadňuje použití pouze při nízkých otáčkách, kdy je problém s zpožděním turba. Do komercializace vstupují také turbodmychadla, která obsahují elektrický pohon pro provoz v nízkých otáčkách.

Princip činnosti

U pístových motorů s přirozeným sáním jsou nasávané plyny nasávány nebo „tlačeny“ do motoru atmosférickým tlakem, který vyplňuje objemovou mezeru způsobenou zdvihem pístu směrem dolů (což vytváří oblast s nízkým tlakem), podobně jako při čerpání kapaliny pomocí injekční stříkačky. Množství skutečně nasátého vzduchu ve srovnání s teoretickým množstvím, pokud by motor dokázal udržet atmosférický tlak, se nazývá objemová účinnost . Cílem turbodmychadla je zlepšit objemovou účinnost motoru zvýšením tlaku nasávaného plynu (obvykle vzduchu), což umožňuje větší výkon na cyklus motoru.

Kompresor turbodmychadla nasává okolní vzduch a stlačuje ho, než vstupuje do sacího potrubí pod zvýšeným tlakem. Výsledkem je větší množství vzduchu vstupujícího do válců při každém sacím zdvihu. Síla potřebná k roztočení odstředivého kompresoru je odvozena od kinetické energie výfukových plynů motoru.

V automobilových aplikacích se výrazem „boost“ rozumí množství, o které tlak v sacím potrubí překročí atmosférický tlak na úrovni hladiny moře. To je reprezentativní pro extra tlak vzduchu, který je dosažen nad tím, čeho by bylo dosaženo bez nucené indukce. Úroveň zesílení může být zobrazena na tlakoměru, obvykle v barech , psi nebo případně kPa. Ovládání posilovače turbodmychadla se za více než 100 let jejich používání dramaticky změnilo. Moderní turbodmychadla mohou využívat odpadní brány , odkalovací ventily a proměnnou geometrii, jak je popsáno v dalších částech.

V aplikacích turbodmychadel se zážehovými motory je plnicí tlak omezen, aby byl celý systém motoru včetně turbodmychadla v provozním rozsahu tepelného a mechanického provedení . Přetěžování motoru často způsobuje poškození motoru různými způsoby, včetně předstihu, přehřátí a nadměrného namáhání vnitřního hardwaru motoru. Aby se například zabránilo klepání motoru (také známému jako detonace) a s tím souvisejícímu fyzickému poškození motoru, nesmí být tlak v sacím potrubí příliš vysoký, takže tlak v sacím potrubí motoru musí být nějakým způsobem řízen. Otevření wastegate umožňuje přebytečné energii určené turbíně ji obejít a přejít přímo do výfukového potrubí, čímž se sníží plnicí tlak. Odpadovou bránu lze ovládat buď ručně (často se vyskytuje v letadlech), nebo pomocí ovladače (v automobilových aplikacích je často ovládán řídicí jednotkou motoru ).

Zvýšení tlaku (nebo zvýšení)

Turbodmychadlo může být také použito ke zvýšení účinnosti paliva bez zvýšení výkonu. Toho je dosaženo odváděním odpadní energie výfukových plynů ze spalovacího procesu a jejím přiváděním zpět na „horkou“ stranu sání turba, která roztáčí turbínu. Když je horká strana turbíny poháněna energií výfukových plynů, studená sací turbína (druhá strana turba) stlačuje čerstvý nasávaný vzduch a přivádí ho do sání motoru. Využitím této jinak plýtvané energie ke zvýšení hmotnosti vzduchu je snazší zajistit, aby bylo veškeré palivo spáleno, než bude odvzdušněno na začátku výfukového stupně. Zvýšená teplota z vyššího tlaku dává vyšší účinnost Carnot .

Snížená hustota nasávaného vzduchu je způsobena ztrátou atmosférické hustoty pozorované ve zvýšených nadmořských výškách. Přirozené použití turbodmychadla je tedy u leteckých motorů . Když letadlo stoupá do vyšších nadmořských výšek, tlak okolního vzduchu rychle klesá. Na 18 000 stop (5500 m) je vzduch na polovičním tlaku než hladina moře, což znamená, že motor v této výšce produkuje méně než poloviční výkon. V leteckých motorech se turbodmychadlo běžně používá k udržování tlaku v potrubí při zvyšování nadmořské výšky (tj. Ke kompenzaci vzduchu s nižší hustotou ve vyšších nadmořských výškách). Protože se při stoupání letadla atmosférický tlak snižuje, výkon klesá jako funkce nadmořské výšky v normálně nasávaných motorech. Systémy, které používají turbodmychadlo k udržení výkonu motoru na úrovni hladiny moře, se nazývají systémy normalizované na turbo. Obecně se turbo-normalizovaný systém pokouší udržovat sběrný tlak 29,5 inHg (100 kPa).

Zpoždění turbodmychadla

Prodleva turbodmychadla ( turbo lag ) je čas potřebný ke změně výkonu v reakci na změnu plynu, který je zaznamenán jako váhání nebo zpomalená reakce na plyn při akceleraci ve srovnání s atmosférickým motorem . Důvodem je doba potřebná k tomu, aby výfukový systém a turbodmychadlo vytvořily požadované zesílení, které lze také označit jako zařazování. Setrvačnost, tření a zatížení kompresoru jsou hlavními příčinami zpoždění turbodmychadla. U kompresorů tento problém netrpí, protože turbína je vyloučena díky tomu, že je kompresor přímo poháněn motorem.

Aplikace turbodmychadel lze kategorizovat na ty, které vyžadují změny výstupního výkonu (například v automobilovém průmyslu), a aplikace, které je nevyžadují (jako jsou námořní, letecké, komerční automobilové, průmyslové, generátory motorů a lokomotivy). I když je to v různé míře důležité, zpoždění turbodmychadla je nejproblematičtější v aplikacích, které vyžadují rychlé změny výkonu. Konstrukce motoru snižuje zpoždění několika způsoby:

  • Snížení setrvačnosti otáčení turbodmychadla pomocí dílů s nižším poloměrem a keramických a jiných lehčích materiálů
  • Změna poměru stran turbíny
  • Zvýšení tlaku vzduchu v horním podlaží (vypouštění kompresoru) a zlepšení reakce wastegate
  • Snížení ztrát třením ložisek, např. Použitím fóliového ložiska místo konvenčního olejového ložiska
  • Pomocí turbodmychadel s variabilní tryskou nebo twin-scroll
  • Snížení objemu potrubí horní paluby
  • Použití více turbodmychadel postupně nebo paralelně
  • Pomocí antilagového systému
  • Použití cívkového ventilu turbodmychadla ke zvýšení rychlosti proudění výfukových plynů do (twin-scroll) turbíny
  • Pomocí škrtící klapky vytlačte výfukové plyny menším průchodem na vstupu turba

Někdy je turbo lag zaměněn za otáčky motoru, které jsou pod prahovou hodnotou boostu. Pokud jsou otáčky motoru nižší než prahové hodnoty zvýšení otáček turbodmychadla, pak by doba potřebná k dosažení rychlosti a otáček vozidla mohla být značná, u těžkého vozidla začínajícího s nízkou rychlostí na vysokém rychlostním stupni možná i desítky sekund. Toto čekání na zvýšení rychlosti vozidla není zpožděním turba, je to nesprávný výběr převodového stupně pro zvýšení poptávky. Jakmile vozidlo dosáhne dostatečné rychlosti k zajištění požadovaných otáček k dosažení prahu zvýšení, dojde k mnohem kratšímu zpoždění, zatímco turbo samotné buduje energii otáčení a přechází na pozitivní zesílení, pouze tato poslední část zpoždění při dosažení pozitivního zvýšení je turbo zpoždění.

Zvýšení prahu

Práh zvýšení turbodmychadla systému je spodní hranici oblasti, ve které je kompresor pracuje. Pod určitou rychlostí proudění kompresor produkuje nevýznamné zvýšení. To omezuje zvýšení při určitých otáčkách, bez ohledu na tlak výfukových plynů. Novější vývoj turbodmychadel a motorů neustále snižuje prahové hodnoty pro zvýšení.

Elektrické posilování („E-boosting“) je nová technologie, která je ve vývoji. Elektromotor uvádí turbodmychadlo na provozní otáčky rychleji, než je možné, pomocí dostupných výfukových plynů. Alternativou k e-boostingu je úplné oddělení turbíny a kompresoru na turbogenerátor a elektrický kompresor jako u hybridního turbodmychadla . Díky tomu jsou otáčky kompresoru nezávislé na otáčkách turbíny.

Turbodmychadla začnou produkovat vznět až tehdy, když je ve výfukových plynech přítomno určité množství kinetické energie. Bez adekvátního toku výfukových plynů k roztočení lopatek turbíny nemůže turbodmychadlo vyvinout potřebnou sílu potřebnou ke stlačení vzduchu vstupujícího do motoru. Prah boostu je určen zdvihovým objemem motoru, otáčkami motoru, otevřením škrticí klapky a velikostí turbodmychadla. Provozní otáčky (ot / min), při kterých je dostatek hybnosti výfukových plynů ke stlačení vzduchu vstupujícího do motoru, se nazývají „prahové hodnoty zvýšení otáček“. Snížení „prahových hodnot zrychlení“ může zlepšit odezvu plynu.

Klíčové komponenty

Turbodmychadlo má tři hlavní součásti:

  1. Turbína, která je téměř vždy radiální přítokovou turbínou (ale u velkých vznětových motorů je téměř vždy jednostupňová axiální přítoková turbína )
  2. Kompresor, což je téměř vždy odstředivý kompresor
  3. Otočná sestava středového pouzdra/náboje

Mnoho instalací turbodmychadel využívá další technologie , jako jsou odpadní brány, mezichladiče a odvzdušňovací ventily.

Turbína

Vlevo připojení mosazného odtoku oleje. Vpravo jsou přípojky přívodního potrubí spleteného oleje a potrubí chladicí kapaliny.
Strana oběžného kola kompresoru s odstraněným krytem.
Odstraněn boční kryt turbíny.

Energie poskytovaná na práci turbíny se převádí z entalpie a kinetické energie plynu. Pláště turbíny usměrňují tok plynu turbínou, která se otáčí až 250 000 ot / min. Velikost a tvar mohou diktovat některé výkonnostní charakteristiky celého turbodmychadla. Od výrobce je často k dispozici stejná základní sestava turbodmychadla s několika možnostmi uložení turbíny a někdy i krytu kompresoru. To umožňuje rovnováhu mezi výkonem, odezvou a efektivitou přizpůsobit aplikaci.

Velikosti kol turbíny a oběžného kola také určují množství vzduchu nebo výfukových plynů, které mohou proudit systémem, a relativní účinnost, při které pracují. Obecně platí, že čím větší je turbínové kolo a kompresorové kolo, tím větší je průtoková kapacita. Měření a tvary se mohou lišit, stejně jako zakřivení a počet lopatek na kolech.

Výkon turbodmychadla je úzce spojen s jeho velikostí. Velká turbodmychadla vyžadují k roztočení turbíny více tepla a tlaku, což způsobuje zpoždění při nízkých otáčkách. Malá turbodmychadla se točí rychle, ale při vysokém zrychlení nemusí mít stejný výkon. Aby bylo možné efektivně kombinovat výhody velkých a malých kol, používají se pokročilá schémata, jako jsou turbodmychadla s dvojitým turbodmychadlem, turbodmychadla se dvěma spirálami nebo turbodmychadla s proměnnou geometrií.

Twin-turbo

Twin-turbo nebo bi-turbo designy mají dvě oddělená turbodmychadla pracující buď v sekvenci nebo paralelně. V paralelní konfiguraci jsou obě turbodmychadla napájena polovinou výfukových plynů motoru. V sekvenčním nastavení pracuje jedno turbodmychadlo při nízkých otáčkách a druhé se zapíná při předem stanovených otáčkách nebo zatížení motoru. Sekvenční turbodmychadla dále snižují prodlevu turbodmychadla, ale ke správnému napájení obou turbodmychadel vyžadují složitou sadu trubek.

Dvoustupňová variabilní dvojitá turba využívají malé turbodmychadlo při nízkých otáčkách a velké při vyšších otáčkách. Jsou spojeny v sérii, takže plnicí tlak z jednoho turbodmychadla je znásoben druhým, proto název „2-stupňový“. Distribuce výfukových plynů je plynule proměnlivá, takže přechod od použití malého turbodmychadla k velkému lze provádět postupně. Dvojitá turbodmychadla se používají především v dieselových motorech. Například u Opel bi-turbo Diesel pracuje pouze menší turbodmychadlo při nízkých otáčkách a poskytuje vysoký točivý moment při 1 500–1 700 ot./min. Obě turbodmychadla pracují společně ve středním rozsahu, přičemž menší předtlačuje vzduch a větší dále stlačuje. Obtokový ventil reguluje průtok výfukových plynů do každého turbodmychadla. Při vyšších otáčkách (2 500 až 3 000 ot / min) běží pouze větší turbodmychadlo.

Menší turbodmychadla mají menší zpoždění turba než větší, takže se místo jednoho velkého turbodmychadla často používají dvě malá. Tato konfigurace je oblíbená u motorů nad 2,5 litru a u motorů ve tvaru písmene V nebo u boxerů.

Dvojitý svitek

Twin-scroll nebo rozdělené turbokompresory mají dvě výfukových plynů vstupy a dvě trysky, menší ostřejší úhlová jeden pro rychlou reakci a větší menší zalomené jeden pro špičkový výkon.

Díky vysoce výkonnému časování vačkových hřídelů mohou být výfukové ventily v různých válcích otevřeny současně a překrývat se na konci silového zdvihu v jednom válci a na konci výfukového zdvihu v jiném. U provedení se dvěma svitky výfukové potrubí fyzicky odděluje kanály pro válce, které se mohou navzájem rušit, takže pulzující výfukové plyny protékají samostatnými spirálami (svitky). Při běžném pořadí vypalování 1–3–4–2, dva svitky dvojic válců nestejné délky 1 a 4 a 3 a 2. To umožňuje motoru efektivně využívat techniky zachycování výfukových plynů, což snižuje teploty výfukových plynů a NO
X
emise, zlepšuje účinnost turbíny a snižuje zpoždění turba patrné při nízkých otáčkách motoru.

Variabilní geometrie

Turbodmychadlo Garrett s proměnnou geometrií na motoru DV6TED4

Turbodmychadla s proměnnou geometrií nebo s proměnnou tryskou používají pohyblivé lopatky k nastavení průtoku vzduchu do turbíny, napodobující turbodmychadlo optimální velikosti v celé výkonové křivce. Lopatky jsou umístěny těsně před turbínovým kolem jako sada mírně překrývajících se stěn. Jejich úhel je nastaven aktuátorem, aby zablokoval nebo zvýšil průtok vzduchu do turbíny. Tato variabilita udržuje srovnatelnou rychlost výfukových plynů a protitlak v celém rozsahu otáček motoru. Výsledkem je, že turbodmychadlo zlepšuje palivovou účinnost bez znatelného zpoždění turbodmychadla. Turbodmychadlo VGT může fungovat také jako výfuková brzda úplným uzavřením výfuku, například u pick -upů RAM HD vybavených vznětovým motorem Cummins.

Technologie E-Turbo

Technologie E-Turbo se stává mnohem proveditelnější a praktičtější v mnoha různých aplikacích a účelech. E-turbo je turbodmychadlo, které je poháněno jak výfukovými plyny, jako tradiční turbo, tak elektrickou energií, které roztočí turbíny a vytvoří pozitivní tlak vzduchu (boost). Elektrická energie je dodávána do dvou motorů schopných běžet rychlostí 200 000 ot / min, při extrémních teplotách 1 000 ° C (1 800 ° F) nebo vyšších. Umožnění pohonu turbín dvěma zdroji energie je velkou výhodou pro průměrného řidiče, komerční využití a v motoristickém sportu. Pro průměrného dojíždějícího bude E-Turbo využívat elektrickou energii, aby mohl motor běžet efektivněji. Tato elektrická energie bude použita k navíjení turba, pokud není k dispozici dostatek výfukových plynů. Tento pocit je běžně známý jako „turbo lag“. Protože se E-Turbos dokáže zbavit zpoždění spojeného s tradičními turby, lze zmenšit celkovou velikost motoru a dosáhnout stejných výsledků. Turbo již není zcela závislé na energii, která pochází z výfukových plynů. Mezi menší velikostí motoru a schopností elektrického turba pracovat na lambda 1 (na rozdíl od tradičních turbodmychadel poháněných výfukovými plyny) jim umožňuje výrazně snížit všechny emise motoru. Další výhodou E-turba je, že umožňují plynulejší výstup točivého momentu při různých rychlostech a zátěžích a také 4x lepší přechodovou odezvu než normální turbodmychadlo, což může být v komerčním prostředí velmi užitečné. Turbodmychadla tradičně často dosahují špičkového výkonu blíže k horní části rozsahu otáček motoru než ke dnu. E-Turbo umožní řidičům mít k dispozici stejné množství nebo točivý moment v celém rozsahu otáček. E-Turbos má také tu výhodu, že využívá zbytečnou energii výfukových plynů a přeměňuje ji zpět na elektrickou energii pro pozdější použití. Stále není jasné, jak to přesně bude provedeno. Garret, společnost vyvíjející tuto technologii E-turbo, o ní zveřejnila málo informací. Lze však předpokládat, že motory uvnitř turba budou fungovat jako generátory, když nebudou potřeba k roztočení turbín.

Strana kompresoru

Kompresor nasává vzduch z atmosféry a stlačuje jej nad atmosférický tlak. Tento stlačený vzduch je pak přiváděn do motoru. Kompresor se skládá z oběžného kola, difuzoru a spirálního pouzdra.

Provozní rozsah kompresoru je popsán „mapou kompresoru“.

Horká / výfuková strana

Výfuková strana turba, odkud pochází rotační síla pro kompresorovou turbínu. Na výfukové straně je turbína spřádána použitým výfukovým plynem, který produkuje motor. Tato turbína je spojena středem turba prostřednictvím otočné hřídele. Poté, co výfuk roztočí turbínu, pokračuje do výfuku a ven z vozidla.

Portálový plášť

Rozsah průtoku kompresoru s turbodmychadlem lze zvýšit tím, že necháte vzduch proudit z prstence děr nebo kruhové drážky kolem kompresoru v bodě mírně za vstupem kompresoru (ale mnohem blíže vstupu než výstupu).

Portovaný kryt je vylepšení výkonu, které umožňuje kompresoru pracovat při výrazně nižších průtocích. Dosahuje toho tím, že nutí nepřetržitě probíhat simulaci zablokování oběžného kola. Umožnění úniku vzduchu v tomto místě brání vzniku nárazů a rozšiřuje provozní rozsah. Zatímco špičkové účinnosti mohou klesat, vysoké účinnosti lze dosáhnout ve větším rozsahu otáček motoru. Zvýšení účinnosti kompresoru má za následek mírně chladnější (hustší) nasávaný vzduch, který zlepšuje výkon. Jedná se o pasivní strukturu, která je neustále otevřená (na rozdíl od odfukovacích ventilů výfukových plynů kompresoru, které jsou ovládány mechanicky nebo elektronicky). Okrajově lze také zvýšit schopnost kompresoru poskytovat vysoký boost při nízkých otáčkách (protože v blízkosti sytiče kompresor nasává vzduch dovnitř přes odvzdušňovací cestu). Portované kryty používá mnoho výrobců turbodmychadel.

Středová rotační sestava pouzdra/náboje

Ve středové rotační sestavě náboje (CHRA) je uložena hřídel, která spojuje oběžné kolo kompresoru a turbínu. Rovněž musí obsahovat ložiskový systém pro zavěšení hřídele, který mu umožní otáčet se velmi vysokou rychlostí s minimálním třením. Například v automobilových aplikacích CHRA typicky používá axiální ložisko nebo kuličkové ložisko mazané konstantním přísunem motorového oleje pod tlakem. CHRA může být také považována za "vodou chlazenou" tím, že má vstupní a výstupní bod pro chladicí kapalinu motoru. Vodou chlazené modely používají chladicí kapalinu motoru k udržení chladiče mazacího oleje, čímž se zabrání možnému koksování oleje (destruktivní destilaci motorového oleje) z extrémního tepla v turbíně. Vývoj ložisek vzduchové fólie toto riziko odstranil.

Kuličková ložiska navržená tak, aby podporovala vysoké rychlosti a teploty, se někdy používají místo kapalinových ložisek k uložení hřídele turbíny. To pomáhá turbodmychadlu zrychlovat rychleji a snižuje zpoždění turba. Některá turbodmychadla s variabilními tryskami používají rotační elektrický pohon, který k otevírání a zavírání lopatek používá přímý krokový motor, než pneumatické ovladače, které pracují na základě tlaku vzduchu.

Další technologie běžně používané v instalacích turbodmychadel

Ilustrace typického rozložení komponent v produkčním přeplňovaném zážehovém motoru.

Intercooling

Umístění vzduchového chladiče na dvoudobém motoru
Umístění vzduchového chladiče na čtyřtaktním motoru
Ilustrace umístění chladiče na dvoudobém a čtyřtaktním motoru

Když se zvýší tlak nasávaného vzduchu motoru, zvýší se také jeho teplota. Tento výskyt lze vysvětlit Gay-Lussacovým zákonem , který uvádí, že tlak daného množství plynu udržovaného na konstantním objemu je přímo úměrný teplotě Kelvina. S přidáním většího tlaku do motoru prostřednictvím turbodmychadla se zvýší také celkové teploty motoru. Kromě toho teplo nasávané horkými výfukovými plyny roztočenými turbínou také ohřeje nasávaný vzduch. Čím teplejší je nasávaný vzduch, tím méně hustý a méně kyslíku je k dispozici pro spalování, což snižuje objemovou účinnost. Nadměrná teplota nasávaného vzduchu nejenže snižuje účinnost, ale také vede k klepání motoru nebo detonaci , která je pro motory ničivá.

Pro kompenzaci nárůstu teploty jednotky turbodmychadla často využívají mezichladič mezi po sobě jdoucími fázemi zvýšení k ochlazení nasávaného vzduchu. Chladiče přeplňovacího vzduchu je vzduch chladič mezi stupni plnicího (y) a v zařízení, které spotřebovává posílen vzduchu.

Top-mount (TMIC) vs. front-mount intercoolers (FMIC)

Existují dvě oblasti, na které se běžně montují mezichladiče. Může být namontován buď nahoře, rovnoběžně s motorem, nebo v blízkosti spodní přední části vozidla. Nastavení mezichladičů namontovaných nahoře bude mít za následek snížení zpoždění turba, částečně z důvodu umístění mezichladiče mnohem blíže výstupu turbodmychadla a tělese škrticí klapky. Tato těsnější blízkost zkracuje čas potřebný k průchodu vzduchu systémem a produkuje energii dříve ve srovnání s mezichladičem umístěným vpředu, který má větší vzdálenost pro vzduch, aby dosáhl výstupu a škrticí klapky.

Mezichladiče přední montáže mohou mít potenciál poskytovat lepší chlazení ve srovnání s chladiči umístěnými shora. Oblast, ve které je umístěn mezichladič umístěný nahoře, se nachází v blízkosti jedné z nejžhavějších oblastí automobilu, přímo nad motorem. To je důvod, proč většina výrobců zahrnuje velké naběračky kapoty, které pomáhají přivádět vzduch do mezichladiče, když se auto pohybuje, ale když je nečinný, naběrač kapoty poskytuje malý až žádný užitek. I když se pohybují, když začínají stoupat atmosférické teploty, mezichladiče umístěné nahoře mají ve srovnání s mezichladiči vpředu sklon k podvýkonu. S větší vzdáleností k cestování může vzduch cirkulující mezichladičem vpředu mít více času na ochlazení.

Injekce methanol/voda

Vstřikování methanolu /vody probíhá od 20. let 20. století, ale bylo využíváno až ve 2. světové válce. Přidání směsi do sání přeplňovaných motorů snížilo provozní teploty a zvýšilo výkon koní. Přeplňované motory dnes dosahují vysokého výkonu a vysokých teplot motoru. Při vstřikování směsi do sacího proudu se vzduch ochlazuje, protože se kapaliny odpařují. Uvnitř spalovací komory zpomaluje plamen, působí podobně jako vyšší oktanové palivo. Směs methanolu a vody umožňuje vyšší kompresi, protože je méně náchylná k detonaci, a tím i bezpečnější spalování uvnitř motoru.

Poměr směsi paliva a vzduchu

Kromě použití mezichladičů je běžnou praxí přidávat do nasávaného vzduchu další palivo (známé jako „běh motoru bohatého“) za jediným účelem chlazení. Množství paliva navíc se mění, ale typicky snižuje poměr vzduch-palivo na 11 až 13 místo stechiometrického 14,7 (v benzínových motorech). Extra palivo se nespaluje (protože k dokončení chemické reakce není dostatek kyslíku), místo toho prochází fázovou změnou z atomizovaného (kapalného) na plyn. Tato fázová změna absorbuje teplo a přidaná hmotnost dalšího paliva snižuje průměrnou tepelnou energii vsázky a výfukových plynů. I když je použit katalyzátor , provozování bohatého motoru zvyšuje emise výfukových plynů.

Wastegate

Odpadová brána reguluje průtok výfukových plynů, které vstupují do hnací turbíny na straně výfuku, a tedy přívod vzduchu do potrubí a stupeň posilování. Lze jej ovládat pomocí membrány s upevňovacím bodem podtlakové hadice (obecně pro vakuum a přetlak pro vracení běžně znečištěného odpadu olejem do emisního systému) a přinutit pružinovou membránu zůstat zavřená, dokud není detekován bod přeplnění pomocí ECU nebo solenoidu ovládaného elektronickou řídicí jednotkou motoru nebo posilovacím ovladačem .

Ventily proti přepětí/vyklápění/vyfukování

Recirkulační přepěťový ventil

Přeplňované motory pracující při široce otevřeném plynu a vysokých otáčkách vyžadují velký objem vzduchu, který proudí mezi turbodmychadlem a vstupem do motoru. Když je škrticí klapka zavřená, proudí stlačený vzduch k škrticímu ventilu bez výstupu (tj. Vzduch nemá kam jít).

V této situaci může přepětí zvýšit tlak vzduchu na úroveň, která může způsobit poškození. Důvodem je, že pokud tlak stoupne dostatečně vysoko, dojde k zastavení kompresoru - uložený stlačený vzduch se dekomprimuje zpět přes oběžné kolo a ven ze vstupu. Zpětný tok zpět přes turbodmychadlo způsobí, že hřídel turbíny sníží rychlost rychleji, než by bylo přirozené, což by mohlo turbodmychadlo poškodit.

Aby se tomu zabránilo, je mezi turbodmychadlem a vstupem namontován ventil, který odvádí přebytečný tlak vzduchu. Jsou známy jako přepěťový, přepínací, obtokový, turbo-odlehčovací ventil, odkalovací ventil (BOV) nebo vypouštěcí ventil . Jedná se o přetlakový ventil a je obvykle ovládán vakuem ze sacího potrubí.

Primárním použitím tohoto ventilu je udržovat otáčení turbodmychadla na vysoké rychlosti. Vzduch je obvykle recyklován zpět do vstupu turbodmychadla (přepínací nebo obtokové ventily), ale může být také odvzdušněn do atmosféry (odfukovací ventil). Recyklace zpět do vstupu turbodmychadla je vyžadována u motoru, který používá systém vstřikování paliva s hromadným prouděním vzduchu, protože vypouštění přebytečného vzduchu přes palubu za snímačem hmotnostního průtoku vzduchu způsobuje příliš bohatou směs paliva-protože snímač hmotnostního průtoku vzduchu již počítal extra vzduch, který se již nepoužívá. Ventily, které recyklují vzduch, také zkracují čas potřebný k opětovnému navíjení turbodmychadla po náhlém zpomalení motoru, protože zatížení turbodmychadla, když je ventil aktivní, je mnohem nižší, než kdyby se vzduchový vzduch vypouštěl do atmosféry.

Volně plovoucí

Ve 100litrovém motoru tohoto těžebního vozidla Caterpillar je použito volně plovoucí turbodmychadlo.

Volně plovoucí turbodmychadlo je nejjednodušší typ turbodmychadla. Tato konfigurace nemá žádnou wastegate a nemůže ovládat své vlastní úrovně boostu. Obvykle jsou navrženy tak, aby dosáhly maximálního zvýšení při plném plynu. Volně plovoucí turbodmychadla produkují více koní, protože mají menší protitlak, ale nejsou výkonné v aplikacích bez externí odpadní brány.

Aplikace

Auta na benzínový pohon

Prvním osobním automobilem s turbodmychadlem byla varianta Oldsmobile Jetfire na letounu F85/Cutlass z let 1962–1963 , který využíval turbodmychadlo namontované na celohliníkovém osmiválci 215 cu in (3,52 l). Také v roce 1962 představil Chevrolet speciální sérii přeplňovaných Corvairů , původně nazývaných Monza Spyder (1962–1964) a později přejmenovaných na Corsa (1965–1966), která na vzduchem chlazený plochý šestiválcový motor montovala turbodmychadlo. To seznámilo Severoameričany s turbodmychadly a připravilo půdu pro pozdější přeplňované modely od BMW na turbo 1973 2002 , Porsche na 1975-up 911/930 , Saab na 1978-1984 Saab 99 Turbo a 1978-1987 Buick Regal/ T Type/Grand National . Turbodmychadlo je dnes běžné u vozů s naftovým i benzínovým pohonem. Turbodmychadlo může zvýšit výkon pro danou kapacitu nebo zvýšit účinnost paliva tím, že umožní menší objem motoru. „Motor roku 2011“ je motor používaný ve Fiatu 500 vybaveném turbodmychadlem MHI. Tento motor ztratil 10% hmotnosti, čímž ušetřil až 30% spotřeby paliva a přitom poskytoval stejný špičkový výkon (105) jako motor o objemu 1,4 litru.

Auta na naftový pohon

Prvním sériovým naftovým osobním automobilem s turbodmychadlem byl Mercedes 300SD s turbodmychadlem s turbodmychadlem představený v roce 1978. Dnes je většina automobilových dieselových motorů přeplňovaných turbodmychadlem, protože díky použití turbodmychadla se zlepšila účinnost, ovladatelnost a výkon naftových motorů, což výrazně zvýšilo jejich popularitu. Audi R10 s naftovým motorem dokonce vyhrálo 24hodinový závod Le Mans v letech 2006, 2007 a 2008.

Motocykly

Prvním příkladem přeplňovaného kola je Kawasaki Z1R TC z roku 1978 . Několik japonských společností vyrábělo na začátku 80. let přeplňované vysoce výkonné motocykly, například CX500 Turbo od Hondy-příčně uložený, kapalinou chlazený V-Twin dostupný také v atmosférickém sání. Od té doby bylo vyrobeno jen málo přeplňovaných motocyklů. To je částečně způsobeno množstvím větších objemů, přičemž jsou k dispozici atmosférické motory, které nabízejí výhody točivého momentu a výkonu menšího objemu motoru s turbodmychadlem, ale vracejí lineárnější výkonové charakteristiky. Nizozemský výrobce motocyklů EVA staví malou sérii přeplňovaných naftových motocyklů s inteligentním motorem CDI o objemu 800 ccm.

Nákladní vozy

První naftový nákladní vůz s turbodmychadlem vyrobila společnost Schweizer Maschinenfabrik Saurer (Swiss Machine Works Saurer) v roce 1938.

Letadlo

Přirozené použití turbodmychadla - a jeho nejstarší známé použití pro jakýkoli spalovací motor, počínaje experimentálními instalacemi ve 20. letech 20. století - je u leteckých motorů . Jak letadlo stoupá do vyšších nadmořských výšek, tlak okolního vzduchu rychle klesá. Ve výšce 5 486 m (18 000 stop) je vzduch o polovinu nižší než tlak hladiny moře a drak má pouze poloviční aerodynamický odpor . Jelikož je však náplň ve válcích tlačena tímto tlakem vzduchu, motor v této výšce normálně produkuje na plný plyn pouze poloviční výkon. Piloti by rádi využili výhody nízkého odporu ve vysokých nadmořských výškách, aby jeli rychleji, ale atmosférický motor nevyrábí ve stejné výšce dostatečný výkon, aby toho dosáhl.

Níže uvedená tabulka slouží k předvedení široké škály podmínek, ve kterých se vyskytují. Jak je vidět v tabulce níže, existuje značný prostor pro nucenou indukci ke kompenzaci prostředí s nižší hustotou.

Pláž Daytona Denver Údolí smrti Colorado State Highway 5 La Rinconada, Peru ,
nadmořská výška 0 m / 0 stop 1 609 m / 5 280 ft −86 m / −282 ft 4,347 m / 14,264 ft 5 100 m / 16 732 stop
bankomat 1 000 0,823 1,010 0,581 0,526
bar 1,013 0,834 1,024 0,589 0,533
psia 14,696 12,100 14,846 8,543 7,731
kPa 101,3 83,40 102,4 58,90 53,30

Turbodmychadlo tento problém napravuje stlačením vzduchu zpět na tlaky na úrovni hladiny moře (turbo-normalizace), nebo dokonce mnohem vyšší (přeplňování turbodmychadlem), za účelem výroby jmenovitého výkonu ve vysokých nadmořských výškách. Protože je velikost turbodmychadla zvolena tak, aby vytvářela dané množství tlaku ve vysoké nadmořské výšce, je turbodmychadlo předimenzováno na nízkou výšku. Rychlost turbodmychadla je řízena wastegate. Rané systémy používaly pevný wastegate, což mělo za následek turbodmychadlo, které fungovalo podobně jako kompresor. Pozdější systémy využívaly nastavitelnou wastegate, ovládanou buď ručně pilotem, nebo automatickým hydraulickým nebo elektrickým systémem. Když je letadlo v malé výšce, je wastegate obvykle plně otevřený a odvětrává všechny výfukové plyny přes palubu. Jak letadlo stoupá a hustota vzduchu klesá, musí se wastegate plynule zavírat v malých krocích, aby si udržel plný výkon. Kritickou nadmořskou výškou je nadmořská výška, ve které se plně zavírá wastegate a motor stále produkuje plný výkon . Když letadlo stoupá nad kritickou nadmořskou výšku, výkon motoru klesá s rostoucí nadmořskou výškou, stejně jako v atmosférickém motoru.

U starších přeplňovaných letadel bez automatického posilovacího řízení musí pilot plynule nastavovat plyn, aby během stoupání nebo klesání udržoval požadovaný sběrný tlak. Pilot musí také dbát na to, aby nedošlo k nadměrnému posílení motoru a poškození. Naproti tomu moderní systémy turbodmychadel používají automatickou wastegate, která ovládá tlak v potrubí v parametrech přednastavených výrobcem. U těchto systémů, pokud řídicí systém funguje správně a řídící příkazy pilota jsou plynulé a záměrné, nemůže turbodmychadlo motor nadměrně posílit a poškodit.

Přesto většina motorů druhé světové války používala kompresory, protože si zachovaly tři významné výrobní výhody oproti turbodmychadlům, které byly větší, zahrnovaly dodatečné potrubí a vyžadovaly exotické vysokoteplotní materiály v sekci turbíny a předturbíny výfukového systému. Samotná velikost potrubí je vážným problémem; Americké stíhačky Vought F4U a Republic P-47 používaly stejný motor, ale jeho obrovský sudovitý trup částečně potřeboval držet potrubí do a z turbodmychadla v zadní části letadla. Přeplňované pístové motory také podléhají mnoha stejným provozním omezením jako motory s plynovými turbínami. Piloti musí provádět plynulé a pomalé úpravy plynu, aby se vyhnuli překročení cílového tlaku v potrubí . Směs paliva a vzduchu musí být často nastavena daleko na bohaté straně stechiometrických spalovacích potřeb, aby se zabránilo předstihu nebo detonaci v motoru při provozu na vysoký výkon. V systémech využívajících ručně ovládanou wastegate musí pilot dávat pozor, aby nepřekročil maximální otáčky turbodmychadla. Další systémy a potrubí zvyšují velikost, hmotnost, složitost a náklady motoru letadla. Přeplňovaný letecký motor stojí více za údržbu než srovnatelný motor s normálním sáním. Velká většina světové války amerických bombardérů používá USAAF , zejména Wright R-1820 Cyclone-9 napájené B-17 létající pevnost a Pratt & Whitney R-1830 poháněné Consolidated B-24 Liberator čtyřmotorových bombardérů oba používali v provozu podobné modely turbodmychadel navržených společností General Electric , stejně jako americký válečný stíhač Allison V -1710 -Lockheed P -38 Lightning během válečných let.

Přeplňovaná letadla často zaujímají výkonnostní rozsah mezi normálně nasávanými pístovými letadly a letadly poháněnými turbínou. Navzdory záporným bodům létají přeplňovaná letadla výše pro větší účinnost. Vysokorychlostní let také umožňuje více času na vyhodnocení problémů, než bude nutné provést vynucené přistání.

Při stoupání přeplňovaného letadla však pilot (nebo automatizovaný systém) může zavřít plnicí bránu, čímž vytlačí více výfukových plynů turbínou turbodmychadla, čímž se během stoupání udržuje rozdělovací tlak, alespoň dokud není dosaženo kritické tlakové výšky (když je zcela zavřený), poté klesne tlak v potrubí. S takovými systémy mohou moderní vysoce výkonná letadla s pístovým motorem létat ve výškách až 25 000 stop (nad kterými by byla vyžadována certifikace RVSM ), kde nízká hustota vzduchu má za následek nižší odpor a vyšší skutečné vzdušné rychlosti. To umožňuje létání „nad počasím“. V manuálně ovládaných systémech wastegate musí pilot dbát na to, aby nedošlo k přeplnění motoru, což by způsobilo detonaci, což by vedlo k poškození motoru.

Námořní a pozemní naftová turbodmychadla

Středně velký šestiválcový lodní dieselový motor s turbodmychadlem a výfukem v popředí

Přeplňování turbodmychadlem, které je běžné u naftových motorů v automobilech, nákladních automobilech, traktorech a lodích, je také běžné u těžkých strojů, jako jsou lokomotivy, lodě a výroba pomocné energie.

  • Přeplňování může dramaticky zlepšit specifický výkon motoru a poměr výkonu k hmotnosti , což jsou výkonové charakteristiky, které jsou u vznětových motorů s nepřeplňovaným turbodmychadlem obvykle špatné.
  • dieselové motory nemají detonaci, protože motorová nafta je vstřikována na konci kompresního zdvihu nebo ke konci a je zapalována pouze teplem komprese plnicího vzduchu. Z tohoto důvodu mohou vznětové motory používat mnohem vyšší plnící tlak než zážehové motory, omezené pouze schopností motoru odolat dodatečnému teplu a tlaku.

Turbodmychadla se také používají v určitých dvoudobých naftových motorech, které by normálně pro odsávání vyžadovaly Rootsův dmychadlo . V této specifické aplikaci, zejména v motorech řady Electro-Motive Diesel (EMD) 567 , 645 a 710 , je turbodmychadlo nejprve poháněno klikovým hřídelem motoru přes převodovku a volnoběžnou spojku , čímž je zajištěno nasávání pro spalování. Poté, co bylo dosaženo spalování, a poté, co výfukové plyny dosáhly dostatečné tepelné energie, se automaticky rozpojí spojka doběhu a turbo-kompresor je poté poháněn výhradně výfukovými plyny. V aplikaci EMD funguje turbodmychadlo jako kompresor pro normální aspiraci při spouštění a nastavení nízkého výkonu a používá se pro skutečné přeplňování během nastavení středního a vysokého výkonu. To je zvláště výhodné ve vysokých nadmořských výškách, jak se často setkáváme na západních amerických železnicích. Při velkém zvýšení výkonu motoru je možné, aby se turbodmychadlo na okamžik vrátilo do režimu kompresoru.

Obchod a adopce

Garrett Motion (dříve Honeywell Turbo Technologies), BorgWarner a Mitsubishi Turbocharger jsou největšími výrobci v Evropě a USA. Očekává se, že k širšímu přijetí turbodmychadel spotřebiteli přispěje několik faktorů:

  • Nové vládní cíle v oblasti úspory paliva a emisí.
  • Rostoucí ceny ropy a zaměření spotřebitelů na palivovou účinnost.
  • Pouze 10 procent lehkých vozidel prodávaných ve Spojených státech je vybaveno turbodmychadly, což z USA činí rozvíjející se trh, ve srovnání s 50 procenty vozidel v Evropě, které jsou přeplňované naftou a 27 procenty, které jsou poháněny benzínem.
  • Vyšší teplotní tolerance u zážehových motorů, kuličkových ložisek v hřídeli turbíny a proměnné geometrie snížily obavy z jízdních vlastností.

V roce 2017 bylo 27% prodaných vozidel v USA přeplňovaných turbodmychadlem. V Evropě bylo v roce 2014 přeplňováno 67% všech vozidel a očekávalo se, že do roku 2019 porostou na 69%. Historicky více než 90% turbodmychadel tvořila nafta, ale přijetí v benzínových motorech se zvyšuje.

Americká koalice pro pokročilé dieselové vozy prosazuje technologicky neutrální politiku pro vládní dotace ekologické automobilové technologie. Pokud by byly státní podpory úspěšné, byly by založeny spíše na standardech firemní průměrné spotřeby paliva (CAFE) než na podpoře konkrétních technologií, jako jsou elektromobily. Politické posuny by mohly drasticky změnit projekce adopce. Prodeje turbodmychadel ve Spojených státech se zvýšily, když federální vláda zvýšila cíle průměrné spotřeby paliva společnosti na 35,5 mpg do roku 2016.

Bezpečnost

Poruchy turbodmychadla a z toho vyplývající vysoké teploty výfukových plynů patří mezi příčiny požárů automobilů.

Viz také

Reference

externí odkazy