Čitajući tekstove o automobilima, vjerojatno često nailazite na pojmove turbopunjenih, superpunjenih i atmosferskih motora. Potpuno objašnjavanje ovih pojmova zauzelo bi znatno više mjesta od onog kojime raspolažemo, no ipak ćemo to pokušati izvesti na kraći i jednostavniji način
Već smo prije objasnili princip rada motora s unutarnjim sagorijevanjem. U osnovi, da bi motor radio potrebno je unutar cilindra stvoriti eksploziju smjese goriva i zraka.
Da bi uopće došlo do eksplozije, u cilindru se treba naći dovoljna smjesa zraka i goriva. Ova smjesa kod atmosferskih motora u cilindar ulazi zbog razlike u tlakovima koji je, recimo tako, 'usisavaju' putem jedne grane, a nakon eksplozije, ponovno zbog razlike tlakova istiskuju na drugi ventil.
No otkad je motora s unutarnjim sagorijevanjem inženjeri i istraživači unapređuju njihove mogućnosti. Jedno od prvih unapređenja koje se logično nametalo bilo je povećanje snage motora a da mu se ne mijenja zapremnina. Logičan pristup kaže da će eksplozija u cilindru biti veća i snažnija te proizvesti više rada ukoliko u njoj eksplodira više smjese. Upoznajte puhala, odnosno punjače...
Prvi turbopunjači ugrađivali su se u avione zbog problema koji je nastajao dok su letjeli na velikoj visini. Tamo je, naime, zrak rjeđi i manje bogat kisikom, što je osiromašilo smjesu. Kao što znamo, kisik podržava gorenje, a bez kisika motori 'krokiraju'. Inženjeri bi ih stoga opremali turbopunjačem, odnosno puhalom koje bi u cilindar guralo veće količine zraka te na ovakav 'umjetan' način održavalo razinu kisika potrebnu za gorenje.
Nije prošlo dugo vremena i ista se tehnika primijenila i na automobile. Unutar punjača nalazi se turbina koja se vrti na 150.000 okretaja u minuti, što je tridesetak puta više nego što se neki motori mogu zavrtjeti. Ona preuzima zrak iz atmosfere i komprimira ga u cilindar. No turbinu nešto mora pogoniti i ovdje nastaje najveći problem koji je i glavna razlika između turbopunjača i mehaničkih punjača, popularno zvanih superpunjača.
Turbopunjači kao pogon za rotaciju lopatica turbine koje grabe zrak koriste ispušne plinove što ih motor stvara sagorijevanjem. Ovdje nastaje prvi problem. Blokirajući jednostavan put plinova prema ispušnoj grani turbopunjači tjeraju motor da radi protiv većeg povratnog tlaka, što donekle umanjuje snagu koju motor ostvaruje. Drugi problem je mogućnost preuranjene detonacije smjese zbog velikih temperatura koje se postižu pod visokim tlakom i rotacijama turbine, no riješen je korištenjem ventila koji u trenucima prevelikog opterećenja otpuštaju dio plina te smanjuju tlak u sustavu.
Treći problem je famozna turborupa. Ona se pojavljuje pri svakom pokušaju naglog ubrzavanja, odnosno kada 'pričepimo' gas do daske. Turbo rupa se manifestira kao vrijeme odaziva turbine na gas a koje traje određeno vrijeme zbog inertnosti turbine i potrebe da tlak ispušnog plina poraste u dovoljnoj mjeri da zavrti lopatice. Ovisno o masi i inertnosti turbine ovaj period, prije nego što osjetimo 'turbo potisak', traje kraće ili duže.
Jedan od načina na koji se rješava problem turborupe jest korištenje turbine varijabilne geometrije, gdje se upotrebom krilaca ispušni plinovi efikasnije usmjeravaju prema lopaticama.
Drugi način je korištenje dva punjača – manjeg i većeg. Manja i lakša turbina je zbog niže mase ujedno i manje inertna te se koristi za prednabijanje pri nižim okretajima, dok taj posao potom, kada tlak plinova dovoljno poraste, preuzima veća turbina.
Pritom valja razlikovati turbo-rupu od 'praga potiska'. Naime, dok je turbo rupa vrijeme potrebno da se turbina zavrti, prag potiska je rotacijska zona pri kojoj je turbina efikasna obično od 2000 okretaja naviše, a koju mnogi, često greškom, nazivaju turbo-rupom.
Superpunjači, s druge strane, rotiraju turbinu putem pogona direktno vezanog za radilicu. Oni nemaju problem s turborupama jer se proporcionalno vrte s radilicom pa je prirast snage konstantan. Ipak, njih muči jedan drugi problem. Generiraju veliku buku te uzrokuju znatno višu potrošnju u odnosu na turbopunjač sličnih performansi.
Turbopunjači danas predstavljaju najjednostavniji i najjeftiniji način povećanja snage motora bez povećanja zapremnine. Neki, kao primjerice Mitsubishi, uspijevaju iz dvolitrenog motora istisnuti nevjerojatnih 400 KS pomoću turbopunjača. No neki proizvođači, poput BMW-a i Honde, izbjegavaju korištenje turbopunjača na svojim benzinskim motorima, ali to je jedna sasvim druga priča.
Već smo prije objasnili princip rada motora s unutarnjim sagorijevanjem. U osnovi, da bi motor radio potrebno je unutar cilindra stvoriti eksploziju smjese goriva i zraka.
Da bi uopće došlo do eksplozije, u cilindru se treba naći dovoljna smjesa zraka i goriva. Ova smjesa kod atmosferskih motora u cilindar ulazi zbog razlike u tlakovima koji je, recimo tako, 'usisavaju' putem jedne grane, a nakon eksplozije, ponovno zbog razlike tlakova istiskuju na drugi ventil.
No otkad je motora s unutarnjim sagorijevanjem inženjeri i istraživači unapređuju njihove mogućnosti. Jedno od prvih unapređenja koje se logično nametalo bilo je povećanje snage motora a da mu se ne mijenja zapremnina. Logičan pristup kaže da će eksplozija u cilindru biti veća i snažnija te proizvesti više rada ukoliko u njoj eksplodira više smjese. Upoznajte puhala, odnosno punjače...
Prvi turbopunjači ugrađivali su se u avione zbog problema koji je nastajao dok su letjeli na velikoj visini. Tamo je, naime, zrak rjeđi i manje bogat kisikom, što je osiromašilo smjesu. Kao što znamo, kisik podržava gorenje, a bez kisika motori 'krokiraju'. Inženjeri bi ih stoga opremali turbopunjačem, odnosno puhalom koje bi u cilindar guralo veće količine zraka te na ovakav 'umjetan' način održavalo razinu kisika potrebnu za gorenje.
Nije prošlo dugo vremena i ista se tehnika primijenila i na automobile. Unutar punjača nalazi se turbina koja se vrti na 150.000 okretaja u minuti, što je tridesetak puta više nego što se neki motori mogu zavrtjeti. Ona preuzima zrak iz atmosfere i komprimira ga u cilindar. No turbinu nešto mora pogoniti i ovdje nastaje najveći problem koji je i glavna razlika između turbopunjača i mehaničkih punjača, popularno zvanih superpunjača.
Turbopunjači kao pogon za rotaciju lopatica turbine koje grabe zrak koriste ispušne plinove što ih motor stvara sagorijevanjem. Ovdje nastaje prvi problem. Blokirajući jednostavan put plinova prema ispušnoj grani turbopunjači tjeraju motor da radi protiv većeg povratnog tlaka, što donekle umanjuje snagu koju motor ostvaruje. Drugi problem je mogućnost preuranjene detonacije smjese zbog velikih temperatura koje se postižu pod visokim tlakom i rotacijama turbine, no riješen je korištenjem ventila koji u trenucima prevelikog opterećenja otpuštaju dio plina te smanjuju tlak u sustavu.
Treći problem je famozna turborupa. Ona se pojavljuje pri svakom pokušaju naglog ubrzavanja, odnosno kada 'pričepimo' gas do daske. Turbo rupa se manifestira kao vrijeme odaziva turbine na gas a koje traje određeno vrijeme zbog inertnosti turbine i potrebe da tlak ispušnog plina poraste u dovoljnoj mjeri da zavrti lopatice. Ovisno o masi i inertnosti turbine ovaj period, prije nego što osjetimo 'turbo potisak', traje kraće ili duže.
Jedan od načina na koji se rješava problem turborupe jest korištenje turbine varijabilne geometrije, gdje se upotrebom krilaca ispušni plinovi efikasnije usmjeravaju prema lopaticama.
Drugi način je korištenje dva punjača – manjeg i većeg. Manja i lakša turbina je zbog niže mase ujedno i manje inertna te se koristi za prednabijanje pri nižim okretajima, dok taj posao potom, kada tlak plinova dovoljno poraste, preuzima veća turbina.
Pritom valja razlikovati turbo-rupu od 'praga potiska'. Naime, dok je turbo rupa vrijeme potrebno da se turbina zavrti, prag potiska je rotacijska zona pri kojoj je turbina efikasna obično od 2000 okretaja naviše, a koju mnogi, često greškom, nazivaju turbo-rupom.
Superpunjači, s druge strane, rotiraju turbinu putem pogona direktno vezanog za radilicu. Oni nemaju problem s turborupama jer se proporcionalno vrte s radilicom pa je prirast snage konstantan. Ipak, njih muči jedan drugi problem. Generiraju veliku buku te uzrokuju znatno višu potrošnju u odnosu na turbopunjač sličnih performansi.
Turbopunjači danas predstavljaju najjednostavniji i najjeftiniji način povećanja snage motora bez povećanja zapremnine. Neki, kao primjerice Mitsubishi, uspijevaju iz dvolitrenog motora istisnuti nevjerojatnih 400 KS pomoću turbopunjača. No neki proizvođači, poput BMW-a i Honde, izbjegavaju korištenje turbopunjača na svojim benzinskim motorima, ali to je jedna sasvim druga priča.