Jak funguje turbo v autě?

Turbodmychadlo (anglicky turbocharger) představuje pokročilý systém zvyšující výkon motoru, jenž je široce využíván v moderních automobilech. Jeho fungování je založeno na principu zvyšování tlaku a hustoty vzduchu, který je přiváděn do spalovacích komor motoru. Tímto procesem je možné spálit větší množství paliva, což vede k výraznému nárůstu výkonu motoru, aniž by došlo ke zvětšení objemu válců.

Základní principy turbodmychadla – turbochargeru

Turbína a kompresor: Turbodmychadlo se skládá ze dvou základních částí – turbíny a dmychadla (kompresoru). Turbína, poháněná výfukovými plyny z motoru, je propojena s kompresorem pomocí hřídele.

Zpracování výfukových plynů: Výfukové plyny motoru jsou směrovány do turbíny, kde roztočí její lopatky a tím i hřídel. To umožňuje dmychadlu stlačovat vzduch přiváděný do motoru.

Stlačování vzduchu: Kompresorová část, poháněná turbínou, nasává a stlačuje vzduch, který se poté dodává do spalovacích komor motoru. Stlačený vzduch s vyšším obsahem kyslíku umožňuje efektivnější spalování paliva a zvyšuje výkon motoru.

Podpora výkonu motoru: Turbodmychadlo, díky zvýšenému množství kyslíku ve spalovacích komorách, umožňuje spalovat více paliva, což vede k zesílení výkonu motoru bez nutnosti zvětšovat jeho fyzickou velikost.

Turbo lag: Jedním z hlavních problémů turbodmychadel je tzv. turbo lag – zpoždění v reakci turba při zrychlení (po sešlápnutí plynového pedálu nastává prodleva než „turbo zabere“). Technologie jako Twin-Scroll nebo E-turbo se snaží tento efekt minimalizovat.

Typy turbodmychadel

Jednoduché turbodmychadlo (Single Turbo): Nejčastější konfigurace, kde se používá jediné turbodmychadlo pro zvýšení výkonu, typicky v menších nebo méně výkonných automobilech.

Twin-Turbo nebo Bi-Turbo: Systém se dvěma turbodmychadly, buď oběma stejně velkými nebo různě velkými, slouží k dosažení vyššího výkonu a lepší reakce v širším rozsahu otáček motoru.

Twin-Scroll turbo: Turbodmychadlo s dvojitým vstupem pro efektivnější využití výfukových plynů a snížení turbo lagu.

Hybridní turbo: Kombinuje komponenty z různých typů turbodmychadel pro optimalizaci výkonu.

Elektrické turbodmychadlo (E-Turbocharger): Elektricky podporované turbodmychadlo, které využívá elektromotor k minimalizaci turbo lagu. 

Jak se starat o turbo

Nároky na palivo a chlazení: Vyšší tlak a teplota vzduchu vstupujícího do motoru mohou vést k detonačnímu spalování (klepání motoru). Vozidla s turbodmychadly proto často vyžadují palivo s vyšším oktanovým číslem a používají mezichladiče (intercoolery) pro ochlazení stlačeného vzduchu.

Údržba: Pro správné fungování turbodmychadla je nezbytná pravidelná údržba, včetně kontroly a čištění filtrů a komponent. Předejde se tím případnému poškození nečistotami nebo cizími tělesy.

Význam výkonu turbodmychadla

Turbodmychadlo značným způsobem zvyšuje výkon motoru tím, že mu umožňuje spalovat více paliva a vzduchu. Typický nárůst tlaku, který turbo poskytuje, je mezi 6 a 8 psi. S běžným atmosférickým tlakem na úrovni moře okolo 14,7 psi, turbodmychadlo umožňuje motoru získat až o 50 % více vzduchu do válců, což vede ke zvýšení výkonu motoru o 30 až 40 %.

Obtokový ventil turbodmychadla (Wastegate)

Většina automobilových turbodmychadel je vybavena obtokovým ventilem, který umožňuje výfukovým plynům obejít turbínové lopatky. Tento mechanismus pomáhá předcházet příliš rychlému otáčení turbíny při vysokých otáčkách motoru. Existují dva hlavní typy ventilů: externí a interní. Externě umístěné jsou preferovány pro výkonnostní aplikace kvůli lepší kontrole nad plnícím tlakem, zatímco interně umístěné jsou vhodnější pro běžné jízdní aplikace.