Un motor functioneaza prin arderea combustibilului comprimat cu aer. Pentru a-i creste eficienta, este recomandabil sa cresti presiunea aerului inainte de a o injecta in motor.
Turbosuflanta sh ofera o solutie eficienta pentru aceste provocari, cu care se confrunta multi producatori de motoare. Se gaseste si in aviatie, pentru a permite multor avioane sa zboare chiar si la o altitudine in care aerul este mai rar. Iata cum functioneaza aceasta parte a masinii!
Cum functioneaza un turbo
Pentru a aduce mai mult aer in motor, un turbo foloseste energia degajata de gazele de esapament (aceasta energie este prezenta datorita vitezei gazelor).
Aceasta este o sursa de energie pentru motor, care este irosita in unele sisteme, in cazul in care acestea nu sunt echipate cu turbo. Aceste gaze de esapament intra in turbo unde rotesc roata unei turbine.
Aceasta turbina este proiectata sa se roteasca foarte rapid, atingand o viteza de rotatie de pana la 280.000 rpm. Actioneaza o roata de compresor, conectata la turbina printr-un arbore mecanic (principiul este acelasi ca pentru un aspirator).
Prin urmare, aceste doua roti se rotesc impreuna si viteza mare de rotatie permite compresorului sa aspire o cantitate mare de aer la temperatura ambianta si sa-l comprime.
Datorita compresiei, aerul este mai dens si are o temperatura mai mare ( principiul invers este aplicat pentru aerul conditionat). Acest aer trece apoi printr-un schimbator aer-aer, unde este racit inainte de a intra in motor. Odata ajuns in motor, aerul comprimat permite motorului sa arda combustibil mai eficient. Motorul este de fapt mult mai eficient in acest fel.
Avantajele unui turbo
Cele mai mari avantaje ale unui turbo sunt:
Datorita turbo-ului, energia gazelor de esapament emise de motor este utilizata inainte ca gazele sa fie eliberate.
Sistemul este practic si usor de instalat, datorita greutatii sale reduse si volumului redus.
Cu o combustie mai buna, producatorii de motoare nu mai trebuie sa proiecteze motoare din ce in ce mai mari pentru a obtine mai multa putere. In schimb, pot folosi motoare mai mici, dar mai eficiente, care le inlocuiesc pe cele mai mari, consumand cu pana la 40% mai putin combustibil si emitand semnificativ mai putine gaze cu efect de sera.
Turbo-urile moderne optimizeaza performanta sistemului. In acest caz, fie sectiunea de admisie a turbinei variaza, fie aripioarele prezente in jurul rotii turbinei pivoteaza pentru a permite gazelor de esapament sa intre mai mult sau mai putin si sa le directioneze corect.
Dezavantajele unui turbo
Cu toate acestea, un turbo are si cateva dezavantaje:
Pe masura ce gazele de esapament sunt utilizate pentru a pune in miscare turbina, evacuarea lor se ingreuneaza.
Viteza de rotatie foarte mare a turbo-ului creeaza un risc suplimentar de defectiune a motorului. Intr-adevar, daca capatul palelor turbinei atinge o viteza transonic (egala cu viteza sunetului) sau supersonica (mai mare decat viteza sunetului), turbo-ul este distrus. Prin urmare, aceasta viteza de rotatie trebuie controlata absolut.
Turbo-ul este supus unor solicitari termice semnificative. Prin urmare, materialele utilizate pentru fabricarea acestui sistem sunt concepute special pentru a rezista unor astfel de constrangeri, ceea ce explica pretul ridicat al unui turbo.