Technické okienko I Takmer každý model dnes má turbomotor, viete však, ako vlastne funguje?

Turbodúchadlá sú tu s nami takmer od vzniku automobilov. Za vynálezcu turba sa považuje švajčiarsky inžinier Alfred Büchi, ktorý si dal súčiastku zvyšujúcu výkon motora patentovať už v roku 1905. Technológia sa za ostatných vyše 100 rokov posunula miľovými krokmi vpred, no princíp ostal rovnaký.

Turbokompresor (skrátene turbo) využíva na vytvorenie stlačeného vzduchu výfukové plyny vychádzajúce z motora, ktorých energia by inak bola stratená. Najjednoduchšie turbo má dve turbíny so spoločnou osou.

Do jednej turbíny vchádza vzduch z výfukových plynov a roztáča tak os. Druhá, označovaná ako kompresor, následne vytvára pretlak nasávanej zmesi. Vďaka tomu dokáže zvýšiť množstvo nasávaného vzduchu za jeden cyklus aj o polovicu.

Turbína sa teda uvádza do pohybu tlakom horúcich výfukových plynov na úroveň až 300-tisíc otáčok za minútu. Na druhom konci hriadeľa sa rovnakou rýchlosťou otáčajú lopatky kompresora, ktorý je spojený s nasávaním. Rotujúce lopatky kompresora tak nasávajú čerstvý vzduch a pod vysokým tlakom ho vháňajú do valcov.

Moderné turbomotory majú navyše medzichladič, ktorý má za úlohu odviesť časť tepla vzniknutého pri stláčaní vzduchu. A fyzika jednoducho nepustí: plyny expandujú pri vysokej teplote a naopak. To znamená, že pri nasávanom vzduchu s nižšou teplotou je možný vyšší prietok do spaľovacej komory, čo znova zvyšuje efektivitu spaľovacieho motora.

Pre porovnanie, do atmosférického motora sa zmes paliva a vzduchu dostáva podtlakom. Zariadenie pripraví zmes paliva a tá je potom pri pohybe piestu a otvorených ventiloch (takt sanie) nasatá do spaľovacieho priestoru pomocou podtlaku.

Princíp prepĺňania začal naberať na význame pred niekoľkými rokmi, keď sa medzi automobilovými výrobcami strhla vlna downsizingu. Vďaka turbodúchalu je možné aj z motora s nižším objemom vyžmýkať pomerne vysoký výkon.

Napríklad dvojlitrový prepĺňaný štvorvalec M139 od Mercedes-AMG má hmotnosť 160,5 kg, ponúka 500 Nm v rozmedzí 5 000 až 5 250 ot./min a špičkový výkon 310 kW (421 k) pri 6 750 ot./min.

Agregát M139 dosiahne maximálne otáčky na cifre 7 200. Viac než 400 koní ponúka variant modelu A 45 s prívlastkom S, bežné AMG vybavené touto jednotkou bude disponovať krútiacim momentom 480 Nm a výkonom 285 kW (387 k).