Jedną z metod na zwiększenie mocy silnika jest zastosowanie doładowania. Rynek motoryzacyjny z każdym rokiem oferuje coraz więcej interesujących rozwiązań technicznych, wpływających na sposób i efektywność generowania mocy przez jednostki napędowe.
Wykorzystując odpowiednie ciśnienie można dostarczyć silnikowi większą dawkę powietrza do cylindrów. W ten sposób następuje przyrost jego mocy oraz wzrost stopnia sprężenia, co korzystnie wpływa na sprawność jednostki napędowej. Doładowanie można przeprowadzić na dwa sposoby, za pomocą turbosprężarki lub kompresora
Doładowanie silnika
Doładowanie to proces, który polega na doprowadzeniu do jednostki napędowej większej ilości czynnika roboczego, niż dany silnik byłby w stanie zassać z otoczenia. Odbywa się to poprzez wzrost ciśnienia, gęstości oraz temperatury czynnika za pośrednictwem sprężarki. Istnieją różne metody, które pozwalają na podniesienie mocy silnika. Jednym ze sposobów na osiągnięcie znacznego przyrostu mocy jest doładowanie jednostki napędowej. Wyróżniamy dwie metody doładowania silnika. Turbosprężarkę oraz kompresor.
Turbosprężarka
Najpopularniejszym sposobem na doładowanie silnika jest turbosprężarka. Urządzenie to zbudowane jest z dwóch wirników połączonych wspólnym wałkiem. Jeden z wirników zwany turbiną jest napędzany energią spalin opuszczających silnik. Tym samym napędza drugi wirnik zwany sprężarką, którego zadaniem jest wtłaczanie powietrza do cylindrów.
Im większa jest energia gazów wylotowych, tym większa porcja powietrza trafia do silnika i w ten sposób rośnie prędkość obrotowa silnika i dynamika napędzanego samochodu. Regulatorem jest pedał przyśpieszenia – jeśli naciśniemy go mocniej przepustnica poda do cylindrów więcej paliwa, które po spaleniu zamieni się w spaliny z większą energią opuszczające układ wydechowy. Po drodze trafią na turbinę, która napędza sprężarkę a ta wtłoczy do cylindrów większą porcję powietrza.
Kompresor
Doładowanie silnika przez kompresor przez lata było domeną i znakiem rozpoznawczym wielu silników benzynowych Mercedesa, a także Volkswagena. Kompresor to sprężarka mechaniczna napędzana bezpośrednio przez silnik. Moc przekazywana jest z wału korbowego poprzez pasek, łańcuch lub przekładnię zębatą. Bezpośrednie połączenie silnika ze sprężarką wyklucza jakiekolwiek zawahanie w przyroście mocy typowe dla turbosprężarki. Kompresor pracuje praktycznie od momentu uruchomienia silnika do osiągnięcia wysokich obrotów skutkujących odcięciem zapłonu w celu obniżenia obrotów silnika. Kompresor także smarowany jest przez układ olejowy silnika. Wadą tego rozwiązania jest znaczący wzrost zużycia paliwa. Kompresor obciąża jednostkę napędową nieustannie, a także nie zapewnia porównywalnego przyrostu mocy z turbosprężarką.
Różnice pomiędzy turbo a kompresorem
Podstawową różnicą pomiędzy kompresorem a turbosprężarką jest ich budowa, która przekłada się bezpośrednio na sposób ich napędzania. Kompresor napędzany jest paskiem połączonym z wałkiem karbowym, natomiast turbosprężarka gazami opuszczającymi komorę spalania silnika. Zastosowanie kompresora wiąże się z mniejszym przyrostem mocy, jednak jest on odczuwalny już od najniższych obrotów. W przypadku turbosprężarki musi być osiągnięta odpowiednia moc obrotowa aby nastąpił przyrost mocy. Przy jednostce wyposażonej w kompresor nie odczujemy tzw. „turbo dziury”. Niestety obecność kompresora i jego ciągła praca wiąże się ze znacznie większym zużyciem paliwa. Ale odpłaca się mniejszą awaryjnością niż turbosprężarka, która stosunkowo często ulega awarii.
Często spowodowane jest to nieodpowiednim podejściem użytkownika do jej pracy. Wytrzymałość turbosprężarki zależy w dużej mierze od stylu jazdy kierowcy i regularnego serwisowania. W skrajnych przypadkach turbosprężarka wymagać może wymiany nawet po 50 tysiącach kilometrów. Większość producentów szacuje żywot turbosprężarki na 150-200 tysięcy, choć znane są przypadki, gdzie doładowanie pokonało ponad 350 tysięcy km.
Który sposób lepszy – turbosprężarka czy kompresor
Oba urządzenia mają swoich zwolenników, oba mają swoje plusy i minusy. Zaletą turbosprężarki jest duży przyrost mocy jednak jest on odczuwalny dopiero wtedy, gdy sprężarka osiągnie swoją właściwą prędkość obrotową. Czas, który mija od chwili naciśnięcia pedału gazu do momentu rozpędzenia sprężarki nazywany jest „turbo dziurą”. W przypadku kompresora „turbo dziury” nie ma. Za to przyrost mocy jest mniejszy, ale następuje on już od chwili kiedy auto ruszy z miejsca. Takie rozwiązanie powoduje jednak, iż motor zużywa więcej paliwa. Niedogodność tą kompresory nadrabiają mniejszą awaryjnością niż turbosprężarki, które wymagają odpowiedniego traktowania i serwisowania.
Trzeba pamiętać, że turbosprężarka pracuje w ekstremalnych warunkach cieplnych. Dlatego zaleca się, aby silniki z turbosprężarką zanim zostaną wyłączone pracowały przez około minutę na wolnych obrotach dla schłodzenia turbiny. Kompresory nie wymagają takiego specjalnego traktowania, co nie znaczy, że nie ulegają awariom. Zagrożeniem dla tych urządzeń są np. długo nie wymieniane filtry powietrza, które mogą przepuszczać zanieczyszczenia niszczące wirnik sprężarki.
Co wybrać- turbosprężarkę czy kompresor
Wybór pomiędzy kompresorem a turbosprężarką nie jest łatwy, jednak należy do tego bardzo rozsądnie podejść. W przypadku aut, w których fabrycznie został zastosowany kompresor, odradzałbym wymianę na turbosprężarkę. Podobnie w przypadku pojazdów fabrycznie wyposażonych w turbosprężarkę odradzałbym montaż kompresora. W sytuacji, kiedy nasz pojazd nie posiada doładowania, a chcemy podnieść jego moc, zdecydowanie radziłbym montaż turbosprężarki. Co więcej, patrząc na rynek pojazdów tuningowanych, to właśnie zwiększanie mocy poprzez zastosowanie turbosprężarki cieszy się największa popularnością. Najmocniejszym argumentem kompresora jest jego bezawaryjność, ale czy w przyjemności osiąganej poprzez zwiększenie mocy silnika chodzi o bezawaryjność czy osiąganie wysokich mocy?
