Turbosprężarka gazowa wykorzystuje energię gazów wydechowych silnika do podniesienia ciśnienia powietrza podawanego do komór spalania.
W silnikach z turbodoładowaniem, potrzebne powietrze do spalania sprężone jest zanim znajdzie się w komorze spalania. Mimo, że silnik zasysa powietrze do tej samej objętości cylindra z powodu jego wyższego ciśnienia do komory spalania dostaje się większa jego masa. W konsekwencji, dzięki większej ilości paliwa, które może być spalone uzyskuje się większą moc silnika przy tych samej prędkości obrotowej i pojemności skokowej. Sprężanie powoduje nagrzewanie powietrza do temperatury około 180°C. Schłodzenie powietrza w intercoolerze zwiększa jego gęstość, co wiąże się z dalszym wzrostem mocy silnika.
Chłodzenie powietrza jest jednym z kilku sposobów pozytywnie wpływających na moc, zużycie paliwa i emisję spalin. Niższa temperatura wlotu powietrza w rezultacie daje niższą temperaturę zapłonu w ten sposób zmniejszając emisje NOX. Istnieje jednak różnica pomiędzy doładowaniem mechanicznym a doładowaniem turbosprężarkowym.
W doładowaniu mechanicznym powierze potrzebne do spalania sprężane jest za pomocą sprężarki napędzanej przez silnik. Uzyskiwany w ten sposób dość niski wzrost mocy spowodowany jest przez stratę energii potrzebnej do napędu sprężarki. W zależności od wielkości silnika turbodoładowanie mechaniczne może prowadzić do zwiększenia mocy silnika o około 10 do 15%. Zastosowanie turbodoładowania mechanicznego powoduje większe zużycie paliwa w porównaniu z silnikiem bez doładowania o tej samej mocy. W doładowaniu turbosprężarkowym, energia wylotu spalin, która normalnie została by zmarnowana, użyta jest do napędu turbiny. Na tym samym wale, na którym osadzona jest turbina znajduje się również sprężarka. Zasysa ona i spręża powietrze a następnie podaje je do silnika. Turbosprężarka nie jest połączona z silnikiem w sposób mechaniczny, lecz więzią gazową.
W silnikach z turbodoładowaniem, potrzebne powietrze do spalania sprężone jest zanim znajdzie się w komorze spalania. Mimo, że silnik zasysa powietrze do tej samej objętości cylindra z powodu jego wyższego ciśnienia do komory spalania dostaje się większa jego masa. W konsekwencji, dzięki większej ilości paliwa, które może być spalone uzyskuje się większą moc silnika przy tych samej prędkości obrotowej i pojemności skokowej. Sprężanie powoduje nagrzewanie powietrza do temperatury około 180°C. Schłodzenie powietrza w intercoolerze zwiększa jego gęstość, co wiąże się z dalszym wzrostem mocy silnika.
Chłodzenie powietrza jest jednym z kilku sposobów pozytywnie wpływających na moc, zużycie paliwa i emisję spalin. Niższa temperatura wlotu powietrza w rezultacie daje niższą temperaturę zapłonu w ten sposób zmniejszając emisje NOX. Istnieje jednak różnica pomiędzy doładowaniem mechanicznym a doładowaniem turbosprężarkowym.
W doładowaniu mechanicznym powierze potrzebne do spalania sprężane jest za pomocą sprężarki napędzanej przez silnik. Uzyskiwany w ten sposób dość niski wzrost mocy spowodowany jest przez stratę energii potrzebnej do napędu sprężarki. W zależności od wielkości silnika turbodoładowanie mechaniczne może prowadzić do zwiększenia mocy silnika o około 10 do 15%. Zastosowanie turbodoładowania mechanicznego powoduje większe zużycie paliwa w porównaniu z silnikiem bez doładowania o tej samej mocy. W doładowaniu turbosprężarkowym, energia wylotu spalin, która normalnie została by zmarnowana, użyta jest do napędu turbiny. Na tym samym wale, na którym osadzona jest turbina znajduje się również sprężarka. Zasysa ona i spręża powietrze a następnie podaje je do silnika. Turbosprężarka nie jest połączona z silnikiem w sposób mechaniczny, lecz więzią gazową.
Aby lepiej zrozumieć technikę turbodoładowania, warto zapoznać się z zasadą spalania paliwa
w silniku. Obecnie, najbardziej rozpowszechnione są silniki czterosuwowe. Cykl roboczy takiego silnika wykonywany podczas dwóch obrotów wału korbowego składa się z czterech suwów:
Ssania, kiedy tłok się opuszcza i zasysa powietrze (silnik dieslowski) lub mieszankę paliwo/powietrze (silnik benzynowy).
Kompresji, kiedy objętość cylindra zostaje ściskana.
Rozprężania, mieszanka paliwa z powietrzem zapalana jest przez iskrę (silnik benzynowy), lub zapala się samoczynnie wcześniej wstrzyknięta do cylindra pod bardzo wysokim ciśnieniem (silnik dieslowski).
Wydechu, podczas, którego usuwane są spaliny.
Ta prosta zasada działania silnika dostarcza różne możliwości zwiększania jego mocy, poprzez:
Ssania, kiedy tłok się opuszcza i zasysa powietrze (silnik dieslowski) lub mieszankę paliwo/powietrze (silnik benzynowy).Kompresji, kiedy objętość cylindra zostaje ściskana.Rozprężania, mieszanka paliwa z powietrzem zapalana jest przez iskrę (silnik benzynowy), lub zapala się samoczynnie wcześniej wstrzyknięta do cylindra pod bardzo wysokim ciśnieniem (silnik dieslowski).Wydechu, podczas, którego usuwane są spaliny.Ta prosta zasada działania silnika dostarcza różne możliwości zwiększania jego mocy, poprzez:
- Zwiększenie pojemności skokowej.
- Zwiększenie prędkości obrotowej.
- Turbodoładowanie.
Zasadniczym elementem turbosprężarki jest zespół wirujący składający się z wałka z kołem turbiny (napędowym) po stronie spalin, oraz kołem kompresora po stronie sprężanego powietrza.
Całość zespołu wirującego utrzymywana jest w korpusie centralnym za pomocą łożysk hydrodynamicznych oraz łożyska oporowego.
Przez środek korpusu prowadzony jest olej z układu smarowania silnika którego zadaniem jest utrzymywanie filmów olejowych w systemie łożyskowania, oraz odprowadzanie ciepła. Po obu końcach zespołu wirującego znajdują się olejowe pierścienie uszczelniające, tworząc uszczelnienia labiryntowe zabezpieczające przed wydostawaniem się oleju na koła.
Niektóre modele turbosprężarek posiadają dodatkowe kanały do połączenia z układem chłodzenia cieczą silnika.
Całość zespołu wirującego utrzymywana jest w korpusie centralnym za pomocą łożysk hydrodynamicznych oraz łożyska oporowego.
Przez środek korpusu prowadzony jest olej z układu smarowania silnika którego zadaniem jest utrzymywanie filmów olejowych w systemie łożyskowania, oraz odprowadzanie ciepła. Po obu końcach zespołu wirującego znajdują się olejowe pierścienie uszczelniające, tworząc uszczelnienia labiryntowe zabezpieczające przed wydostawaniem się oleju na koła.
Niektóre modele turbosprężarek posiadają dodatkowe kanały do połączenia z układem chłodzenia cieczą silnika.