Elektryczna turbosprężarka do samochodu – plusy i minusy systemu

Choć idea układu turbodoładowania nie jest niczym nowym, gdyż stosuje się ją już od ponad 100 lat, elektryczna turbosprężarka do samochodu stanowi nowość w branży motoryzacyjnej. Nazywa się ją e-turbiną, głównie ze względu na fakt, że zasilają ją już nie gazy spalinowe, a silnik elektryczny. Specjaliści prognozują, że użytkownicy samochodów będą się spotykać z tym rodzajem turbo coraz częściej. To dlatego, że w dobie zaostrzających się wymogów emisyjnych producenci zmuszeni są dbać o większą efektywność pracy silników spalinowych przy zmniejszonym wydzielaniu gazów. W konsekwencji nowoczesne jednostki napędowe emitują do atmosfery mniej szkodliwych substancji przy zachowaniu zadowalających osiągów.

Elektryczna turbosprężarka do samochodu osobowego umożliwia pożądane przez kierowców uniezależnienie od prędkości obrotowej silnika. Ciśnienie generowane jest w układzie dolotowym niezależnie od niej. W związku z tym mieszankę paliwową spala on efektywnie nawet podczas wolnej jazdy na niskich obrotach. W początkowej fazie swojej popularności e-turbiny stosowano wyłącznie w autach luksusowych, topowych modeli Audi, BMW czy Mercedesa. Obecnie dostrzega się ich popularyzację. Na rynku branżowym dostępne są nawet elektryczne turbiny przeznaczone do samodzielnego montażu w powszechnych, ale wciąż tylko wybranych modelach pojazdów osobowych.

Działanie e-turbo

W przypadku konwencjonalnej turbosprężarki mamy do czynienia z jej dwoma głównymi elementami: turbiną i sprężarką. Spaliny z silnika wpadają w niej do wirnika, który napędza sprężarkę, doprowadzając do wzrostu ilości powietrza w komorze spalania. Prędkość wirnika zależy tu od szybkości obrotowej silnika. To, jak szybko poruszają się gazy w układzie tradycyjnego turbodoładowania, wpływa na polepszenie osiągów silnika.

W przypadku e-turbo wirnik napędza silniczek elektryczny, który osiąga pełną sprawność już przy wartościach 1200 obrotów/minutę silnika. Rozpoczyna swoją pracę błyskawicznie. Może rozpędzać się do niemal 70 tysięcy obrotów/minutę, a w niektórych modelach pojazdów – nawet ponad tę wartość. Elektryczna turbosprężarka często zasilana jest prądem, który samochód odzyskuje dzięki systemowi rekuperacji podczas zwalniania i hamowania. Napęd elektryczny umożliwia też precyzyjne sterowanie prędkością obrotową łopatek wirnika. Elektryczna turbosprężarka do samochodu to zatem nic innego jak połączenie tradycyjnej turbiny z silnikiem elektrycznym.

Jednym z producentów, który wchodzi na kolejny etap elektryfikacji swoich pojazdów, jest Mercedes-AMG. To w tych samochodach dostrzeżemy w niedalekiej przyszłości seryjnie montowane e-turbo, z malutkim silnikiem elektrycznym, zamocowanym bezpośrednio na wale turbosprężarki. Umieszczono go pomiędzy kołem turbiny a kołem sprężarki. Taka lokalizacja sprzyja natychmiastowej reakcji układu i zwiększeniu mocy silnika w całym zakresie obrotów silnika. To z kolei pomaga niemal całkowicie zlikwidować zjawisko turbodziury.

Elektryczna turbosprężarka do samochodu a turbodziura

Turbodziura jest zjawiskiem odczuwanym przez kierowcę pojazdu wyposażonego w turbosprężarkę chwilę po wciśnięciu pedału gazu. To niekorzystna zwłoka, która towarzyszy przyspieszeniu samochodu, szczególnie gdy silnik pracuje na niskich obrotach. Mówiąc innymi słowy, mianem turbodziury określa się czas, jaki turbosprężarka potrzebuje na podjęcie adekwatnej reakcji. Uzyskanie prędkości roboczej, jaka umożliwia wykorzystanie do maksimum potencjału turbodoładowania, trwa około sekundy. Niby niewiele, a dla kierowcy czas ten stanowi największą wadę stosowania turbiny. Pomaga ją wyeliminować elektryczna turbosprężarka. Do samochodu można ponadto zamontować turbosprężarkę hybrydową, która również efektywnie zmniejsza dokuczliwość zjawiska turbodziury. W przypadku e-turbo silnik zapewnia natychmiastową reakcję turbiny na wciśnięcie pedału gazu.

Elektryczna turbosprężarka do samochodu – efektywność

Oprócz zlikwidowania zjawiska turbodziury, główną zaletą turbosprężarki elektrycznej jest możliwość optymalizacji przyspieszenia ze startu zatrzymanego. Nawet w sytuacji, w której kierowca zdejmie nogę z gazu lub zdecydowanie wciśnie hamulec, turbina jest w stanie utrzymać odpowiedni poziom doładowania. W ten sposób zapewnia ciągłość reakcji, umożliwiając przyspieszenie samochodu na każdym etapie jazdy.

Turbosprężarka z napędem elektrycznym zapewnia znaczne korzyści. Co więcej, jej podsystem elektryczny może być zlokalizowany niemal w każdym miejscu samochodu. W wybranych modelach Audi znajduje się on nawet w bagażniku pojazdu. Jej zastosowanie zmniejsza zużycie paliwa.

Z powodzeniem stosowane są również miniaturowe turbiny Kamann, montowane w układzie dolotowym. Te turbinki elektryczne zwiększają moment obrotowy silnika, przyczyniając się do ekonomicznego spalania mieszanki paliwowej przy poprawie osiągów. W gazach spalinowych, wydostających się z układu wyposażonego w elektryczną turbinę wykazano mniejsze stężenie dwutlenku węgla, co sprzyja dbałości o stan środowiska naturalnego.

elektryczna turbosprężarka do samochodu

Jakieś wady?

Bez względu na to, jaki typ turbosprężarki zamontowano w pojeździe, każdy z nich może ulec awarii i unieruchomić nasz samochód. W e-turbo może to być zerwanie złącz, awaria silnika elektrycznego, sterowników, aktuatorów czy nastawników. W przypadku wystąpienia awarii elektrycznej turbosprężarki kierowca odczuje przede wszystkim spadek mocy silnika lub jej wyraźne wahania. Jak dbać o turbosprężarkę? Niezależnie od jej rodzaju konieczna jest systematyczna kontrola jej stanu technicznego oraz sprawności układów towarzyszących jej pracy. W przypadku zauważenia pierwszych nieprawidłowości należy skonsultować się z fachowcami, którzy dokonają dokładnej diagnostyki jej stanu technicznego oraz ewentualnych uszkodzeń. Alarmujące dla kierowcy powinny być przede wszystkim takie symptomy jak: brak przyspieszenia, odgłosy dobiegające spod maski (zwłaszcza gwizdy, świsty), zabarwione spaliny (na niebiesko, biało, szaro lub nawet czarno), a także w przypadku standardowych układów turbo – wyciek oleju z turbiny.

W wielu przypadkach możliwa jest regeneracja elektrycznych turbosprężarek, które znajdują się w samochodach osobowych. Konieczne jest jednak dokładne sprawdzenie usterki. Czasami błąd w działaniu turbiny nie wynika bowiem z konkretnego uszkodzenia jej samej. Zużycie komponentów wchodzących w skład układu dolotowego czy wylotowego, zanieczyszczone filtry (głównie oleju i powietrza) – to główne czynniki, które pośrednio mogą wpływać na pogorszenie jakości funkcjonowania układu turbodoładowania. Regeneracja turbiny w niektórych przypadkach może nie wystarczyć. Kłopoty z innymi układami również należy niezwłocznie rozwiązać, a po ponownym montażu turbosprężarki (nowej lub zregenerowanej) w pojeździe należy wykonać czyszczenie układu.

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany.

Main Menu

661 355 977