Gamle applikationer var udelukkende rettet mod at vinde strøm, og de største ulemper, der fulgte disse køretøjer, var højt brændstofforbrug, forsinkelse i kraftforsyningen relateret til dårlig ydeevne ved lave omdrejninger og pludselig effekttilførsel, da turbinen endelig kom ind.
I dag er applikationen stadig beregnet til at øge effekten, men i den forstand at have høj ydeevne i relativt små motorer uden at gå på kompromis med brændstofforbrug og forurenende emissioner.
Hvad kunne forbedres
Talene for effekt og drejningsmoment, der findes i moderne køretøjer, er ikke meget højere end før, i betragtning af mængden af anvendt teknologi. Men det, der virkelig ændrer sig, er øjeblikket og måden, hvorpå denne kraft og kraft leveres.
I ældre motorer, som f.eks. en Tempra Turbo, var affaldsportens aktivering mekanisk. Det betyder, at udstødningsgasudløsningsporten før turbinerotoren blev åbnet, når turbotrykket var det samme som angivet af producenten.
Men på grund af den måde, det blev gjort på, begyndte lugen at blive åbnet, før trykket nåede den pålagte grænse, så da den ankom, var den allerede helt åben, og så kunne trykket opretholdes og reguleres. Så turbinen tog et stykke tid at nå arbejdstrykket, fordi en del af de gasser, der skulle dreje rotoren, var allerede spildt før.
Elektronisk administration
Med affaldsportens reguleringsventiler gøres dette nu mere præcist, hvilket tillader udledning af gasser tættere på trykgrænsen, da åbningen også var hurtigere.
Nogle af disse reguleringsventiler fungerede elektromagnetisk, og i dag moduleres de mest moderne via PWM-signal af det elektroniske indsprøjtningsmodul, som overvåger turboens arbejdstryk gennem en sensor.
Men når som helst affaldslågen åbnes, sænker turbinen farten, og det tager noget tid at genvinde den, på grund af komponenternes inerti, så aflastningsventilen, der er placeret mellem kompressoren og TBI'en, ansvarlig for at frigive det overskydende tryk, der akkumuleres, når sommerfuglen lukker, også akkumulerede funktioner.
Der er en anden type aflastningsventil, som kan manipuleres af modulet for at frigive trykket på bestemte tidspunkter, hvilket undgår behovet for at åbne affaldslågen. Når dette kan lade sig gøre, mister turbinen ikke fart, og det reducerer turboens responstid drastisk, det såkaldte 'lag'.
Denne type ventil bruges på fuld tid, selv uden spildporten i nogle applikationer, men i masseproduktionskøretøjer ville det medføre en lav levetid for turboen, da den ville fungere ved meget høje omdrejninger, med alvorlig risiko for brud.
Beyond turbo
Det er en kendsgerning, at de teknologier, der blev anvendt til turboladere, såvel som deres bedre dimensionering, i høj grad var ansvarlige for effektivitetsforbedringer og hjalp meget i adfærden for biler udstyret med dette system, men motorerne, hvor de er installeret skal også revideres.
Bemærk, at du i dag ikke længere ser turboladede køretøjer med kun to ventiler pr. cylinder. Multiventilhoveder er blevet en lov for at fylde cylindre effektivt.
Kontrol af åbningstiden for disse ventiler er afgørende for at opnå en progressiv stigning i kraften og en god udnyttelse af motoren, selv på et tidspunkt, hvor turbinen stadig ikke har nok hastighed til at generere positivt tryk. Takket være de variable kommandoer var det muligt at have maksim alt drejningsmoment tilgængeligt fra lave omdrejninger.
Se eksemplet med Tempra Turbo, der kun nåede maksim alt drejningsmoment ved 3000 rpm, og dette med et 8-ventils hoved, hvorimod Gol 1.0 16V turboen, som havde en simpel forhåndsvariator i styringen, allerede drejningsmoment ved 2000 o/min og Audi A3 1.8 20V havde alt drejningsmoment til rådighed fra 1750 til 4000 o/min.
Direkte indsprøjtning
Dette gjorde op med en regel, der sagde, "turbobiler skal have et lavt kompressionsforhold."
Udover materialernes og smøremidlets modstand mod slag forårsaget af forbrænding, er den største begrænsning for udvinding af kraft i turbomotorer den høje temperatur, der genereres i forbrændingskammeret, som forårsager smeltning af delene og total ødelæggelse af motoren.
For at undgå denne overophedning er det nødvendigt at overvåge stiftslag gennem bankesensorerne, kontrollere turbotrykket og sikre, at luft/brændstofblandingen aldrig bliver mager.
Men indsprøjtning af brændstof ved højt tryk i kammeret forårsager en effekt, der udvider disse grænser. Tryksænkning af brændstoffet i kammeret sænker temperaturen dramatisk, hvilket gør det muligt at bruge et meget højere kompressionsforhold. Til sammenligning brugte en Audi A3 1,8 20V Turbo med indirekte indsprøjtning et forhold på 9,5:1, mens A3 2,0 TFSI bruger 10,5:1.
Så følg med, de 'gamle' turboladere er ingeniørernes store våben, sammen med direkte indsprøjtning og de andre kunstgreb, der præsenteres her for at øge effektiviteten af motorerne og dermed tillade deres reduktion i størrelse, brændstofforbrug og emission af forurenende stoffer uden faldende effekt.
