Autokreso
Autokreso
2012-02-20 , Autor: Igor Doležal
Bookmark and Share

Prednabijanje u motorima ima dugu tradiciju i još dulju budućnost. Čarobna riječ je downsizing, a prednabijanje mu daje na snazi




Turbo je postao toliko snažan sinonim za snagu da auto koji ga danas nosi jednostavno mora biti snažan i sportski. Od gospodina Garretta, koji je najzvučnije ime u svijetu turbopunjača, pa preko 70-ih godina prošlog stoljeća, kad su se turbopunjači afirmirali u sportu (F1), ali i u asortimanu BMW-ovih i Porscheovih modela, danas smo jednostavno ovisni o njima. Imaju ih svi dizelaši, a odskora i svi benzinci. Turbo ne mora nužno značiti sport, i danas modeli s turbom nemaju nikakve veze s divljacima poput BMW-a 2002 i Renaulta 5, koje smo davno gledali razrogačenih očiju. Danas vrijede neka nova pravila, ali bez turba jednostavno ne ide. A tko je 'kriv' za sve to?



Ne biste vjerovali, ali su i u ovom slučaju krivi naoko sterilni i bezgrešni Švicarci. Konkretno, jedan gospodin iz Švicarske, Alfred Buchi, koji je još 1905. godine prijavio patent za 'tlačenje zraka'. No, od tog je trenutka moralo proći još 80-ak godina do početka prave 'turbo ere' koji zapravo označava popularizacija TDI-ja, turbodizelskih motora. Da, sportaši su i prije jurili s turbobenzincima, ali je pravi tsunami turba stigao tek sredinom 80-ih s turbodizelima. Benzinski turbaci su na svoj zvjezdani trenutak nakon toga trebali čekati još 20-ak godina jer tek je tada, 2005. godine, i na njima objedinjeno sve što je dotad do nebesa uzdizalo turbodizele. Naime, tek su tad spojeni izravno ubrizgavanje goriva, upravljanje ventilima te prednabijanje, i tu stižemo do 'downsizinga'. Napokon su eliminirani svi problemi starih turbaka poput visoke potrošnje, turbo rupe i velikog obujma u nekim slučajevima. Danas moderni turbobenzinac ima snagu dostupnu u širokom spektru od najnižih okretaja, mali obujam i nisku potrošnju.

Principi punjenja, odnosno prednabijanja, u pravilu su jednostavni. Motor treba smjesu goriva i zraka za izgaranje, a što se više zraka (kisika) nađe u cilindru, to će biti više snage. No, 'usisavanje' zraka u atmosferskim motorima ograničeno je samo na tlak atmosfere i snagu usisnog takta. Tu na scenu nastupaju umjetni punjači, odnosno mehanički kompresori i turbopunjači s povratnim plinovima koji do cilindra dovode više zraka. Budući da je tad u cilindrima i više kisika, omogućeno je ubrizgavanje i veće količine goriva, čime rastu tlak izgaranja i okretni moment.





TWIN-SCROLL TURBODvostupanjska turbina najbolje se slaže s benzincima
i izravnim ubrizgavanjem kao u Miniju Cooperu S. Zbog odvojenog vođenja ispušnih plinova
tlak punjenja raste od najnižih okretaja.

Umjetnost prednabijanja ogleda se u rasponu snage kroz što širi spektar okretaja i uz potpuno anuliranje turbo rupe (užeg pojasa okretaja u kojem turbopunjač još nije počeo raditi. Međutim, to jednostavnim punjačima samo donekle uspijeva. Vozači malih dizelskih motora s četiri cilindra često su svjesni turbo-rupe prisutne do 2000 okretaja, nakon čega slijedi snažno oslobađanje snage. Snažno do te mjere da čak stvara i lažni dojam o pravoj snazi motora, e pa zato je i nju poželjno eliminirati. Najpoznatiji po tome su bili prvi TDI-motori.

Upravo o tom nedostatku brinu se VTG-punjači promjenjive geometrije. Oni na dijelu turbine koja komprimira zrak imaju lopatice (krilca) koja ovisno o brzini vrtnje mijenjaju svoju površinu kojom 'guraju' zrak. Tako je osigurano da se pri nižim brzinama turbopunjač lakše zavrti i osigura nježan razvoj snage do 'punog prednabijanja'. Ono nastupa kad turbina uhvati punu brzinu i tad se ta ista krilca razviju (rašire) te zrak tlače punom površinom. Nedostaci VTG-tubopunjača su komplicirano upravljanje, cijena i kompleksnost krilaca koja mijenjaju površinu. Naime, pomična su, a moraju biti otporna na 800 celzija u slučaju dizela, odnosno 1000 stupnjeva kod benzinaca.




Nije tako dobar, ali je zato puno jeftiniji twin-scrol turbopunjač. Ispuh koji inače jednostavno tjera turbinu da se vrti u ovom slučaju dovodi se odvojeno s cilindara. U paru s prvog i trećeg, pa s drugog i četvrtog. Tako turbo napreduje ravnomjernije i nježnije, a manji su gubici zbog izostanka interakcije povratnih plinova. Poanta je maksimalno ujednačiti razvoj snage.

Kod biturba, umjesto jednog velikog, na scenu stupaju dva manja turbopunjača, ali opet sve s istim ciljem. Naime, što je manja turbina, to se brže stvara potisak zbog manjih otpora i manjih inercijskih masa. Ponovno, zato se brže dolazi do maksimalnog tlaka prednabijanja, a i razvoj snage je linearan. Još boljim se pokazao sekvencijalni biturbo, kod kojeg se mala turbina brine za prednabijanje pri niskim okretajima, dok na višim stvar preuzima veći punjač. U takvo se rješenje pouzdaju Ford i Peugeot, a kod 2,2-litrenog dizela pomaže im Garrettov punjač, dok BMW, Opel, VW i Mercedes svoje nade polažu u BorgWarnerov R2S turbo.

Ujedno BorgWarner isporučuje i danas najsofisticiranije rješenje, ali samo za BMW 740d. Tamo se u dvostupanjsko, odnosno sekvencijalno prednabijanje upleće i VTG-tehnologija implementirana u manji turbopunjač. Time je postignuto da manji turbo do operativnih tlakova dolazi tik nakon okretaja praznog hoda, puno prije nego što bi se uspio pobuditi bilo koji drugi turbopunjač. Drukčijom filozofijom rješenju problema pristupio je Jaguar. Njegov fantastični trolitreni V6 dizelaš varijabilnu geometriju krilaca ima na velikom turbopunjaču i on mu služi za rad od najnižih okretaja. Potpuno suprotno od BMW-a, njemu mali turbopunjač služi za pomoć velikom i uključuje se tek nakon 2800 okretaja. Razlog su njegovi manji povratni plinovi i manji gubici.



SEKVENCIJALNI BITURBO Bolje od toga danas nema: Borg Warnerov R2S turbo kombinira jednu
malu turbinu svarijabilnom usisnom geometrijom (VTG) da bi i na najnižim okretajima bio
dostupan puni operativni tlak. To garantira potisak u svim režimima rada,
kao što je slučaj s BMW-ovim šestocilindrašem 740d.


Volkswagen je odabrao drukčiji put do vrhunske iskoristivosti, a ne skriva se iza 160 KS snažnog (twincharger) motora koji koristi dva potpuno različita oblika prednabijanja. Rootsov kompresor koji, za razliku od klasičnog turba, ne pokreću plinovi, nego se sam motor putem remenice brine za razvoj snage doslovno od starta, a to je nešto u čemu čak i VTG-turbo nailazi na probleme. Kasnije s porastom okretaja mehaničkom kompresoru u radu se pridružuje i turbopunjač. Budi se polako kroz okretaje, punom snagom počinje raditi pri 3500 okretaja, a tad se iz prednabijanja isključuje kompresor. Turbo ostaje sam.

Dok su dizelski motori s turbinama već odavno standard, više se ne prodaje ni jedan klasičan usisni dizel (SDI, D, GRD), a danas polako izumiru i benzinski usisni motori. Budućnost otto-motora pripada izravnom ubrizgavanju s turbopunjačima, rjeđe s kompresorom te napredno promjenjivom usisu. Sve to skupa obećava maksimalan potencijal za „downsizing“ koji podrazumijeva nižu potrošnju i zdravu isporuku snage.

Morate biti prijavljeni kako bi ostavili komentar Prijava >


Motor-Presse Online: Motorevija / Motor-Presse Hrvatska d.o.o.

Nedavno pretraživani izrazi: kiaceed v focus octavia cc ford mondeo tddi testuminismoristcooperrdiesel test rabljenog note koje ulje ide u motor audi a ugradnja plina u mazdu vozili doktor christianilouboutinlsuedevsqua suzuki samurai subaru justy xenon svjetla renault espace honda accord tourer honda auto hostese u hrvatskoj rapid superb ribarnica mali auti ugg corinth boots,buy ugg cori usporedba downsizing motora tritkraljaaoptimuma prednje toyota iq susuki s-cross cijene novi renault koleos lamborghini aventador matrix subaru trezia radnoemjesto turbo zeta gumeausporednidtest sandero stepway digitalni.okrvit chevrolet epica opruge lancia kappa kalendar ugradnja dizel motora za merce usporedba: mercedes cla vs e smart cdi gume ljetne mitsubishi spase renault twizy preradeahrvatskirkraljevisprer tiffany open wave engagement r peugeotrexpert renultcmegane p zero rosso unico filter minidiesel autoukatalog renaulttwingogordini