„Turbo duobė“ – kaip jos išvengti?

Daugelį metų ieškoję, kaip išvengti „Turbo duobės“, didžiausi turbokompresorių gamintojai, pavyzdžiui, „Mitsubishi Turbocharger“, surado keletą sprendimų, pašalinančių šį nepageidaujamą reiškinį.

KAS YRA „TURBO DUOBĖ“?

Kaip žinote, turbokompresoriai puikiai atitinka apimčių mažinimo (downsizing) tendenciją, nes suteikia galimybę sumažinti vidaus degimo variklio dydį ir kartu padidinti galią. Tačiau palyginti nedidelio variklio komplektavimas su gana dideliu turbokompresoriumi nėra toks idealus sprendimas, koks gali atrodyti, ir turi trūkumų. Be kitų, kalbame apie „turbo duobę“, tai yra pavėluotą turbokompresoriaus reakciją.

TECHNOLOGIJA

„Turbo duobės“ efektą sumažinti padėjo keletas sprendimų. Vienas iš jų – šiandien dažnai naudojama kintamos geometrijos (VG) turbina, veikianti taip, tarsi orui pripūsti būtų naudojamas mažas ir didelis turbokompresorius, – visa tai užtikrina kintama išmetamųjų dujų patekimo į turbinos mentes sistema. Tokiu būdu VG turbokompresorius gali greitai reaguoti tada, kai automobiliui reikia staigiai pagreitėti esant žemiems variklio sūkiams, kai išmetamųjų dujų kiekis nėra pakankamas turbokompresoriaus sukimosi greičiui padidinti. Tai stipriai sumažina „turbo duobės“ efektą, kartu užtikrina didžiausią efektyvumą ir galią.

Kita reagavimą pagerinanti technologija yra twin scroll tipo (dvigubi) turbokompresoriai. Šiuo atveju išmetamųjų dujų srautas iš variklio patenka į turbokompresorių, tada ne į vieną cilindrą, bet į cilindrų grupę. Todėl išmetamosiose dujose esanti energija panaudojama efektyviau.

NAUJI SPRENDIMAI

Vienas iš būdų pagreitinti turbokompresoriaus reakcijos laiką – naudoti titano ir aliuminio sparnuotes, nes šie metalai, lyginant su standartiniais sparnuotėms naudojamais metalais, yra mažesnio tankio, todėl tokios sparnuotės daug lengviau sukasi. Automobilių elektrifikavimo tendencija taip pat suteikia naujų galimybių kovoje su „turbo duobėmis“. Pradėjus naudoti 48 V įtampą, atsirado galimybė naudoti didelės galios elektra valdomas sistemas. Šiuo metu yra dviejų rūšių elektra valdomos oro pripūtimo sistemos – elektriniai kompresoriai ir elektriniai turbokompresoriai. Elektriniai kompresoriai naudojami kartu su tradiciniais turbokompresoriais – taip užtikrinamas oro pripūtimas tada, kai turbokompresoriai dar nebūna pasiekę reikiamo greičio. Elektriniai turbokompresoriai užtikrina greičio padidėjimą beveik akimirksniu, be to, naudodami išmetamąsias dujas, veikia kaip generatoriai. „Turbo duobės“ problema per pastaruosius 25 metus buvo stipriai sumažinta, o ateityje pamatysime dar daugiau sprendimų automobiliuose su turbokompresoriumi.