Informacije

Turbo-punjaĆØi - sve Å”to vas zanima!18.06.2009. @ 16:31:43
Galerija slika
Pošaljite komentar


JoÅ” davno smo u naÅ”oj TECH sekciji pisali o moguƦnostima i generalnoj konfiguraciji jednog turbo-punjaĆØa kod danaÅ”njih automobila. Sasvim je jasno da je to danas postao vrlo bitan sistem kod svakog modernog vozila, uostalom, pogledajte koliko su turbine uticale na strahovit razvoj dizel-agregata! NekadaÅ”nji dizelaÅ”i su bili poznati po tome da im treba vremena i dovoljno druma da se >zalaufaju< kako bi postigli neÅ”to veƦu brzinu i kako bi vozaĆØ mogao preticati, a danas to pak važi za benzince... Ipak, u ovom trenutku smo doÅ”li do taĆØke prelamanja, kada dizeli dolaze do svoje kulminacije (Å”to su struĆØnjaci poĆØetkom milenijuma i prognozirali) i praktiĆØno se njihov uticaj od danas samo može smanjivati. Izmislilo se gotovo sve Å”to se za dizel-motore moglo izmisliti, doÅ”li smo pred ĆØetvrtu generaciju common-rail sistema ubrizgivanja, koje je esencijalno za funkcionisanje ĆØitavog sklopa i usložnjavanjem tehnologije smo za rezultat dobili vrlo skupe automobile kao finalni proizvod. Sa druge strane, mikronski piezzo-ubrizgivaĆØi su vrlo netolerantni na loÅ”e gorivo, kao i katalizatori, odnosno DPF filteri na loÅ” kvalitet izduvnih gasova. Detaljnije o modernim dizelaÅ”ima proĆØitajte OVDE. Uglavnom, benzinski motori se >ponovo raĆ°aju< i postaju vrlo konkurentni dizelaÅ”ima. Pored toga Å”to su oni joÅ” uvek (znatno) jeftiniji, benzinci polako dobijaju turbo-punjaĆØe u svim svojim postojeƦim volumenima radne zapremine, tako da danas imamo vrlo Å”iroku ponudu turbo-benzinaca i u nižoj klasi! Primeri tome su Fiat-ov TBi, Volkswagen-ov TSI (motor godine za 2009!), Peugeot-ov (BMW-ov) VTi itd.



Red je stoga da se kaže neÅ”to viÅ”e o turbo-punjaĆØima koji se ugraĆ°uju u benzinske, ali i dizel-agregate. Tekst koji sledi Ʀe prvo ispratiti osnove kompresora i turbina (koji zajedno ĆØine jedan punjaĆØ), njihovu konfiguraciju i osnovne elemente, a kasnije Ʀemo se baviti i aplikacijom turbo-a na atmosferske motore, Å”to ovaj tekst automatski vodi i u sekciju TUNING na naÅ”em Speed Industry sajtu.


Pre svega ā€“ zaÅ”to je ovaj sklop uopÅ”te bitan? Turbo-punjaĆØ poveƦava opÅ”tu snagu motora, a mi Ʀemo u ovom tekstu objasniti kako i zaÅ”to. PoveƦavaju se i konjske snage, ali prevashodno obrtni momenat agregata, Å”to je od kritiĆØne važnosti za motore sa turbinom i to je zapravo ono Å”to je proslavilo danaÅ”nje dizelaÅ”e. Naime, kada pogledate specifikacije i uporedite ekvivalentne modele automobila, gde je jedan pogonjen dizel a drugi benzinskim motorom, uvideƦete da su svi podaci otprilike sliĆØni, osim obrtnog momenta i potroÅ”nje. SliĆØni su i maksimalna brzina i ubrzanje od 0 do 100 km/h, ali ipak u praksi dizel Ʀe biti znatno zabavniji za vožnju. To je razlika koju pravi (maksimalni) obrtni momenat motora, koji je kod dizela i do 3 puta veƦi! On omoguƦava snažnija meĆ°u-ubrzanja i tako pospeÅ”uje utisak sportske vožnje, a razlog sliĆØnim zvaniĆØnim podacima za ubrzanje jeste mali rang obrtaja u okviru svake od 5 ili 6 raspoloživih stepena prenosa menjaĆØa kod dizela. Njihovo >crveno polje< se javlja veƦ nakon 4.500 obrtaja i primorava vas da ĆØeÅ”Ć¦e koristite menjaĆØ, Å”to >ubija< ukupno ubrzanje. Mada, cela ova priĆØa sada nama nije toliko bitna ā€“ važno je da se shvati zaÅ”to je turbo bitan. E sad, dizeli ne mogu iƦi u mnogo visok režim obrtaja motora, a benzinci mogu. Zar nije stoga najlogiĆØniji moguƦi postupak poboljÅ”anja uƦinka - staviti turbo-punjaĆØ na benzinski agregat?



Nekoliko faktora je uslovilo da se komercijalni benzinci do sada uglavnom nisu isporuĆØivali sa fabriĆØkom turbinom. Pre svega, razlog tome je zakon tržiÅ”ta koje je svesno ustupalo mesto dizelima, gde su proizvoĆ°aĆØi na njima zgrnuli grdne novce, a tu je i tehniĆØka priroda: specifiĆØna masa i ĆØvrstina blokova dizelaÅ”a koji mogu da podnesu visok pritisak koji stvara turbina, pa zatim i složenost sistema koji je komplikovan za izvesti na benzinskom agregatu... Danas je tehnologija fabriĆØke/serijske ugradnje turbo-a u benzince savladana, postala je jeftinija i manje kompleksna i put ponovne dominacije benzinaca je opet otvoren! Dakle, sve zahvaljujuƦi ovom sistemu o kojem ovoga puta priĆØamo. Pa, da poĆØnemo veƦ jednom!



Naravno, ne zaboravite da otpoĆØetka >obnovite gradivo< naÅ”e TECH sekcije pre nego Å”to se upustite u ĆØitanje ovog teksta. Snaga motora je proporcijalna koliĆØini smeÅ”e vazduha i goriva koje u cilindar uĆ°e. Sa identiĆØnim postavkama, veƦi motor (veƦe zapremine) Ʀe uvek biti snažniji od manjeg jer Ʀe dozvoliti viÅ”e smeÅ”e da stupi u cilindre. Najefikasniji naĆØin da mi od malog motora napravimo da bude jak kao veliki, ili da jednostavno želimo da veƦi motor bude joÅ” snažniji/efikasniji, jeste da im oboma ugradimo turbo-punjaĆØ. On Ʀe svojim dejstvom poveƦati koliĆØinu vazduha koji je dostupan, Å”to Ʀe automatski poveƦati potražnju motora za gorivom, te Ʀe se ta smeÅ”a brže importovati u samu radnu zapreminu. Rezultat ā€“ viÅ”e snage!



Osnovne komponente svakog sistema turbo-punjenja su: filter za vazduh, kompresor (1), interkuler (3), turbina (7). Redom, vazduh ulazi u sistem dovoda kroz filter za vazduh, koji pak mora da dozvoli veliku koliĆØinu vazduha i to Å”to hladnijeg moguƦeg. Taj vazduh zatim dolazi do brzo-rotirajuƦeg kompresora, vazduh se u njemu kompresuje ĆØime mu se poveƦava gustina (rezistentniji na eventualne detonacije unutar motora), koja se opet dodatno poveƦava hlaĆ°enjem tog vazduha kroz interkuler, koji nije baÅ” uvek neophodan u ĆØitavom ovom sistemu. Dalje, vazduh dolazi u kontakt sa gorivom, pravi se smeÅ”a i gust vazduh u svojim velikim koliĆØinama tera pumpu da obezbedi viÅ”e goriva nego inaĆØe. Takva bogatija smeÅ”a se doprema u cilindre, koji se zbog koliĆØine iste znatno brže otvaraju/zatvaraju putem svojih ventila. To ĆØini da se motor lakÅ”e vrti, da ima mnogo bolji odziv na gas i da, na kraju krajeva, ima viÅ”e snage. Time se ujedno poveƦava i koliĆØina izduvnih gasova koji se tim procesom stvaraju, Å”to se iskoristilo da se napravi cikliĆØan rad celokupnog sistema. Izduvni gasovi Ʀe prolaziti kroz drugi deo, drugu polovinu turbo-punjaĆØa, a to je turbina. Ona je u direktnoj vezi sa ranije pomenutim kompresorom i praktiĆØno rad izduvnih gasova pokreƦe turbinu, koja direktno pokreƦe rad kompresora i tako povlaĆØi veƦu koliĆØinu vazduha ka motoru na veƦ opisan naĆØin. Skoro pa >perpetum mobile<...

















DanaÅ”nji turbo-sistemi imaju joÅ” dva poznata i važna elementa, koji su sasvim sigurno poznati modernim tjuning-entuzijastima. To su blow-off (blou-of) ventili i wastegate (vejstgejt). Blow-off ventili ĆØuvaju kompresor i omoguƦavaju njegov pravilan rad, tako Å”to Ʀe se osloboditi prevelikog pritiska (boost-a) unutar kuƦiÅ”ta punjaĆØa. Ovaj pritisak se javlja kada se sistem dopremanja goriva u smeÅ”u naglo zatvori, Å”to bi automatski povlaĆØilo trenutan i ogroman pritisak u turbo-sistemu. To bi, naravno, uniÅ”tilo sklop. Blow-off ventil je instaliran na strani gde se nalazi kompresor, uglavnom >nizvodno< ka interkuleru. FabriĆØka podeÅ”avanja uzimaju minimalne moguƦnosti rizika za pomenuti povratni efekat, te je kupovina novih blow-off ventila ĆØesto dovoljan tjuning-entuzijastima da poboljÅ”aju performanse svojih automobila, pre svega u domenu odziva na gas. Novi >custom-made< ventili Ʀe omoguƦiti da se od turbo-a izvuĆØe njegov maksimum u datom momentu. Sa druge strane, wastegate se montira na delu gde se nalazi turbina ali služi sliĆØnoj svrsi. Wastegate kontroliÅ”e nivo pritiska u sistemu i spasava turbinu od prekomernog pritiska (boost-a) tako Å”to menja pravac izduvnih gasova sa turbine direktno u cev poĆØetka grane auspuha. Dakle, ovaj deo je direktno odgovoran za maksimalni moguƦi nivo pritiska/boost-a! Postoje dva tipa ovih ureĆ°aja, koji su praktiĆØno isto ventili, a to su interni i eksterni. Ovaj prvi se ugraĆ°uje pred samu turbinu, unutar kuƦiÅ”ta, a drugi tip ide pred ulaz u kuƦiÅ”te turbine. Eksterni se lakÅ”e mogu modifikovati/zameniti i oni su najĆØeÅ”Ć¦i tip kod trkaĆØkih modela, gde se ĆØak i >viÅ”ak< izduvnih gasova koji pravi overboost može izbaciti direktno u atmosferu. U normalnim uslovima, to bi bila priliĆØno buĆØna opcija... Uglavnom, zamenom wastegate-a se dobija manje-viÅ”e isto Å”to i sa menjanjem blow-off ventila, gde blow-off ventil UVEK ima prioritet pri zameni ako hoƦete da tjunirate maÅ”inu. Razlog tome je da fabriĆØka podeÅ”avanja kontrole rada kompresora nikada neƦe dozvoliti da doĆ°e do overboost-a koji bi eventualno aktivirao novi wastegate visokih performansi. Mada, logiĆØno možete zakljuĆØiti, valjalo bi zameniti oba.



U daljoj priĆØi vezanoj za modifikaciju ili instalaciju turbo-punjaĆØa u vozilo, bitni su i tip punjaĆØa, ulje koje koristi, kao i sistem hlaĆ°enja. Potreba za kvalitetnim uljem je sasvim jasna, turbina i kompresor se okreƦu znatno brže nego sam motor, dok je odskora predstavljen i sistem vodenog hlaĆ°enja. On je vezan za veƦ postojeƦi sistem hlaĆ°enja ĆØitavog motora i vodom hladi delove punjaĆØa koji su najviÅ”e pogoĆ°eni vrelinom, Å”to je uglavnom njegov srediÅ”nji deo, odnosno deo koji povezuje turbinu sa kompresorom. I to su uglavnom svi bitniji elementi i sve Å”to je bitno sa hardverske strane. Ako se dalje bavimo pravilnim izborom jednog turbo-punjaĆØa za odreĆ°eni motor, odnosno automobil, treba u priĆØu uvesti joÅ” dva bitna aspekta. Na osnovu ciljane (željene) ukupne snage agregata i na osnovu namene vozila, dobijamo i koji nam je turbo-sistem najpogodniji. Ako želimo viÅ”e snage (KS), uvek Ʀe nam trebati veƦi turbo, koji Ʀe dozvoliti veƦi protok vazduha, naravno, koliko god nam to prostor pod haubom dozvoljava. Sa druge strane, na osnovu namene birate veƦi i teži kompresor koji Ʀe praviti viÅ”e konjskih snaga i ostvarivati bolje rezultate u domenu maksimalne brzine, odnosno manji kompresor ako želite bolji odziv na gas, sa veƦim trenutnim obrtnim momentom. To je npr. ono Å”to koriste moderni dizelaÅ”i ā€“ njihov mali rang obrtaja ih gotovo uslovljava da primenjuju iskljuĆØivo punjaĆØe manjeg protoka vazduha, koji je dobar za meĆ°u-ubrzanja ali je gotovo neprimetan pri veƦim brzinama.



Ono Å”to Ʀe umnogome poveƦati odziv na gas jeste i najnoviji tip kuƦiÅ”ta, koji koriste spoj turbine i kompresora u vidu kugliĆØnih ležajeva duž cele osovine (ball-bearing). U odnosu na dosadaÅ”nji, konvencijlani tip sa direktnom vezom (journal-bearing), kuglice Ʀe uĆØiniti da se svi elementi unutar kuƦiÅ”ta lakÅ”e zavrte, a da pritom uz koriÅ”Ć¦enje adekvatne lubrikacije, doĆ°e i do manje ekstremnog trenja i uopÅ”te zagrevanja centralnog dela. Dakle, centralni deo kuƦiÅ”ta je takoĆ°e veoma bitan i esencijalan za poveƦanje performansi ĆØitavog sistema. Možemo zakljuĆØiti da fabriĆØki/serijski turbo-punjaĆØ može da ima veliki broj razlika/nedostataka u odnosu na one koje naknadno možete ugraditi. U odnosu na fabriĆØka podeÅ”avanja, novim punjaĆØem možete dodati novitete poput ā€“ novog blow-off i wastegate-a za >popustljiviji< interval kontrole pritiska, novi tip veze turbine i kompresora (ball-bearing), bolji dovod vazduha sa novim filterom za vazduh, efikasniji interkuler za Å”to bolje hlaĆ°enje kompresovanog vazduha, ali i veƦi protok izduvnih gasova sa novom izduvnom granom auspuha.



Nastavak teksta nam donosi detaljniju priĆØu vezanu za razliĆØite elemente koji su karakteristiĆØni za turbo i bitni prilikom pripremanje maÅ”ine za ugradnju istog. Prilikom izbora punjaĆØa biƦe vam bitni: trim punjaĆØa, odnos povrÅ”ine ulaza i radijusa kuƦiÅ”ta, tip izlazne grane auspuha, kompresija motora, odnos vazduha i goriva u smeÅ”i.



  • Trim punjaĆØa - Ovo je ĆØest izraz kada se priĆØa o razliĆØitim tipovima turbo-punjaĆØa. Trim predstavlja odnos izmeĆ°u preĆØnika toĆØka sa lopaticama koji doĆØekuje vazduh/gas, sa preĆØnikom toĆØka gde vazduh/gas izlazi. On se raĆØuna i za turbinu i za kompresor, a razlika je samo Å”to je kod kompresora ulaz manji od izlaza, dok za turbinu važi obrnuto. Oba ulaza su na fiziĆØki istom delu Å”to kompresora, Å”to turbine i to najbolje možete videti na slici. Na primer, ako imamo podatke da je ulaz kompresorskog toĆØka 53,1 mm, a izlaz 71,0 mm, po sledeƦoj formuli dobijamo trim:


    (ulaz² / izlaz²) * 100,




    Å”to je u naÅ”em sluĆØaju ravno 56. Dakle, trim ovog kompresora bi bio vrednosti 56. Isto se raĆØuna i za turbinski toĆØak i bez obzira kojem delu punjaĆØa merimo trim, njegova veƦa vrednost Ʀe nam ukazivati na veƦu moguƦnost protoka vazduha kroz raĆØunati segment (turbinu ili kompresor). Ipak, to važi samo ako posmatramo dva turbo sistema koji su potpuno identiĆØni u svakom drugom pogledu. U praksi, ĆØesto drugi faktori mogu dosta uticati na protok vazduha.





  • Odnos povrÅ”ine ulaza i radijusa kuƦiÅ”ta - Poznat kao A/R odnos (Area/Radius). TakoĆ°e na slici možete otprilike videti Å”ta je Å”ta. Ovo je praktiĆØno popreĆØni presek kuƦiÅ”ta turbine/kompresora, gde je crvena povrÅ”ina (Area, engl. prev.) krug unutraÅ”njeg dela cevi koja vodi vazduh ka unutraÅ”njosti kuƦiÅ”ta, a radijus (Radius, engl. prev.) predstavlja rastojanje od fiziĆØkog centra kružnog i uvijajuƦeg oblika kuƦiÅ”ta do sredine pomenutog kruga (Area). Ovo izražava geometrijske karakteristike Å”to kompresorskog, Å”to turbinskog dela kuƦiÅ”ta i postoje odreĆ°ene razlike u kompresorskom A/R i turbinskom A/R odnosu. Kompresorski A/R je manje bitan i njegovom promenom se manje može uticati na osobine kompresora, odnosno celog sistema uopÅ”te, a promenom A/R-a se definiÅ”e da li Ʀe punjaĆØ imati veƦi ili manji pritisak, viÅ”e ili manje boost-a, odnosno da li Ʀe automobil bolje raditi u nižem ili viÅ”em režimu obrtaja motora. Stoga turbinski A/R mora da bude manji (brojka koja se formulom dobija), kako bi se ubrzao protok vazduha, odnosno izduvnih gasova ka turbini. Ovo je odliĆØno za odziv pri niskim obrtajima motora, ali nije efikasno pri veƦem broju obrtaja, jer Ʀe blow-off ili wastegate eventualno onemoguƦiti dalji rad punjaĆØa zbog preoptereƦenosti, tj. velikog pritiska koji se stvara brzom rotacijom turbine/kompresora. Naravno i obrnuto ā€“ veƦi A/R dovodi do manjeg inicijalnog protoka vazduha, koji postaje efikasan tek kada se motor >zalaufa<. Dakle, prvi (manji A/R) je dobar za veƦi obrtni momenat pri nižem režimu, a drugi (veƦi A/R) za viÅ”e konjskih snaga.



    Ovde Ʀemo uvesti i termin turbo-punjaĆØa sa varijabilnom geometrijom, Å”to je trenutno najmoderniji tip turbo-sistema koji se fabriĆØki ugraĆ°uje u automobile. ZahvaljujuƦi varijabilnoj geometriji ulaza vazduha (gasova) u kompresor (turbinu), ovakav sklop omoguƦava identiĆØan nivo pritiska (boost-a) u gotovo ĆØitavom rangu delovanja punjaĆØa! Princip je taj da pred ulaz vazduha u kompresor, odnosno gasova u turbinu, sada imamo splet od nekoliko cevi razliĆØitog obima, gde se na osnovu obrtaja motora odreĆ°uje kuda Ʀe, odnosno kroz koju od njih Ʀe vazduh/gas da proĆ°e. Ovo Ʀe eliminisati tzv. >turbo lag< efekat koji se kod turbo-punjaĆØa ĆØesto javlja, odnosno kaÅ”njenje na aktivaciju prilikom pritiska pedale gasa. Turbo sa varijabilnom geometrijom Ʀe tako omoguƦiti adekvatnu koliĆØinu kompresovanog vazduha u smeÅ”i u svim režimima obrtaja, direktno uticajuƦi na razliĆØite (varijabilne) vrednosti gore pomenutog A/R odnosa! Fin trik.





  • Tipovi izlazne grane auspuha - Ovo je lokacija gde se ceo turbo-punjaĆØ i nalazi, te stoga zahteva specifiĆØan dizajn grane izduvnog sistema. Postoji dva osnovna tipa grane za turbo, gde je jedna sabirajuƦa (izlivena), a druga nezavisna (varena). Prvi tip je karakteristiĆØan za fabriĆØku ugradnju, jer je jednostavniji, jeftiniji i pouzdaniji na duže staze. Ipak, ako tražimo visoke performanse onda Ʀemo imati granu drugog tipa. Nju možete videti na slici i primeƦujete da ima posebno (nezavisno) izveden izlaz za svaki od cilindara. Svaka od krivina koje cevi formiraju mora da se prethodno detaljno iskalkuliÅ”e, kao i uopÅ”te njihov preĆØnik i stoga je jasno da se ovakav izduv mora posebno raditi za svaki automobil u koji se tako neÅ”to ugraĆ°uje. S obzirom da ima veliki broj varova na sebi, on nije ni približno trajan koliko izliveni tip grane, ali su opet sa druge strane razlike u performansama drastiĆØne! Nezavisni tip Ʀe omoguƦiti bolje >disanje< ĆØitavom motoru, Å”to praktiĆØno znaĆØi veƦi protok vazduha ka i kroz kompresor. U poslednje vreme se pak sve viÅ”e pribegava kompromisnom reÅ”enju sa podeljenim izlazom grane ka turbini. Dakle, ovakav dizajn može biti karakteristiĆØan i za prvi i za drugi tip grane auspuha i praktiĆØno samo deli ulaz izduvnih gasova u turbinu, Å”to poveƦava efikasnost jer nijedan motor na svetu nema potpuno simultani rad cilindara. Umesto takvog rada, motor Ʀe imati jedan ciklus rada za prvi i ĆØetvrti cilindar, odnosno drugaĆØiji za drugi i treƦi (ako priĆØamo o motoru sa 4 cilindra). Ovo Ʀe optimizovati ukupan protok vazduha kroz kompresor i rezultati Ʀe uglavnom biti odliĆØni. Ovakav tip ulaza, odnosno specifiĆØnog kuƦiÅ”ta turbine se ĆØesto naziva i >Twin Scroll<.





  • Kompresija motora - O znaĆØaju i uopÅ”te znaĆØenju kompresije jednog pogonskog agregata ste veƦ mogli da ĆØitate u TECH sekciji na Speed Industry sajtu. Ova brojka je direktno odgovorna za efikasnost rada motora i atmosferski motori (oni bez turbo-sistema) bi trebali da imaju Å”to veƦu kompresiju, kako bi imali dobar protok vazduha i kako bi im rad bio Å”to efikasniji, jer nemaju pomoƦ u dostavi vazduha u smeÅ”u, kao Å”to to imaju agregati sa turbo-punjaĆØima. Dakle, ne ĆØudi stoga Å”to jedna Honda S2000 ima dvolitarski motor sa ĆØak 240 KS, jer se služi kompresijom od ĆØak 11,1:1, a tu su primeri i neÅ”to svakodnevnijih kola, kao Å”to je Toyota Yaris 1,33, koji ima motor od 1327 ccm i 101 KS. Nivo njegove kompresije je ĆØak 11,5:1! Sa druge strane, cilj ne-atmosferskih agregata je da imaju Å”to manju kompresiju jer su podržani radom turbo-punjaĆØa, pa tako npr. Subaru Impreza WRX STi koristi 2,5 16v benzinac sa masivnim turbo-om uz kompresiju od samo 8,0:1. DrugaĆØija pravila važe za dizelaÅ”e, jer oni ne koriste sveƦice za paljenje smeÅ”e i oni u svakom sluĆØaju moraju da imaju visoku kompresionu vrednost (najĆØeÅ”Ć¦e iznad 16,0:1), bez obzira Å”to se danas gotovo svi služe turbo-punjaĆØima. VeƦi nivo kompresije kod >atmosferaÅ”a< povlaĆØi i potrebu za kvalitetnijim gorivom (sa viÅ”e oktana), a turbom pogonjeni agregati Ʀe ceniti Å”to hladniji vazduh koji se doprema pre ulaska u cilindre. Ovde na scenu stupa pominjani interkuler, koji nakom kompresije vazduha, isti hladi. Za kompresioni odnos su takoĆ°e bitni tajming paljenja smeÅ”e, tajming ventila, dizajn same unutraÅ”njosti cilindra gde se smeÅ”a sagoreva i povratni pritisak koji stvara grana auspuha.


    Formula za izraĆØunavanje kompresije glasi:


    kompresioni odnos = (radna zapremina + zapremina klirensa) / zapremina klirensa,




    gde je radna zapremina ukupna zapremina jednog cilindra, a klirens samo zapremina koja se formira unutar cilindra dok je klip u maksimalnom gornjem položaju (na slici). Ako se gradi jedna ozbiljna maÅ”ina, gotovo uvek Ʀe cilj biti smanjenje kompresije usled instalacije velikog i snažnog turbo-punjaĆØa. Postoje razliĆØiti naĆØini za to i veƦina njih se svodi na poveƦanje pomenutog klirensa, koji kada gledamo formulu sasvim logiĆØno smanjuje finalnu brojku kompresionog odnosa. Obrada glave motora, odnosno poveƦanje zapremine motora na konto poveƦanja volumena cilindara ĆØesto reÅ”ava stvar. Ipak, ovim se popriliĆØno menjaju osobine motora i njegova fabriĆØka podeÅ”avanja, te ovo ume da bude i kontraproduktivno. Ljudi se na ovaj korak odluĆØuju uglavnom zato Å”to je najjednostavniji i najjeftiniji za izvesti ā€“ izmeĆ°u bloka i glave motora se ĆØesto samo postavi >spejser< (komad metala koji podiže glavu motora). Ako ipak želite da ne brinete o eventualnom problemima koji se ovde mogu javiti, za (mnogo) viÅ”e novca možete nabaviti i ugraditi specijalne klipove, koji svojim specifiĆØnim dizajnom ali i materijalom i naĆØinom izrade utiĆØu na poveƦanje zapremine klirensa.





  • Odnos vazduha i goriva u smeÅ”i - On se izražava tako Å”to se u jediniĆØni odnos postave koliĆØina vazduha sa jedne, i jedinica goriva sa druge strane. Dakle, koliko delova vazduha ide na jedan deo goriva. Za normalne motore, recimo atmosferske benzince, normalan nivo AFR-a (Air/Fuel Ratio) je 14,7:1. DizelaÅ”i imaju tek neznatno manji odnos. Uglavnom, manja cifra sa leve strane (npr. 13,5:1) Ʀe znaĆØiti i bogatiju smeÅ”u sa manje vazduha i viÅ”e goriva, i obrnuto, veƦa prva cifra (npr. 15,1:1) Ʀe znaĆØiti reĆ°u smeÅ”u sa viÅ”e vazduha ali manje goriva. Kako naÅ” turbo-punjaĆØ poveƦava gustinu vazduha kada isti izaĆ°e iz kompresora (i kasnije interkulera), cilj nam je da AFR postavimo na Å”to nižu vrednost, tj. da smeÅ”a bude Å”to bogatija! U suprotnom po pravilu dolazi do detonacija u motoru, odnosno promaÅ”enih eksplozija/sagorevanja smeÅ”e. Ovo se ĆØesto deÅ”ava ako na obiĆØan motor samo dodate turbo-punjaĆØ, bez ikakvih prethodnih izmena. Stoga se mora ili smanjiti pritisak u punjaĆØu, ili >hladnijim< sveƦicama pomeriti tajming paljenja istih, ili poveƦati koliĆØinu goriva u smeÅ”i (da bude bogatija). Ovo poslednje se jednostavno može izvesti drugom pumpom goriva, ali i jednostavnije ā€“ remapiranjem ECU-a (glavnog kompjutera na vozilu).





Nakon Å”to smo sagledali sve ono Å”to morate znati o vaÅ”em turbo-sistemu, odnosno pre ugradnje jednog turbo-sistema, treba naglasiti da nakon ovoga dolazi deo gde vrÅ”ite konkretnu selekciju odgovarajuƦeg punjaĆØa za vaÅ” automobil. Ovde je, kao Å”to smo rekli, vrlo bitno koja je namena automobila i koliko su eventuelne modifikacije fiziĆØki moguƦe, tj. da li su blok i glava motora uopÅ”te u stanju da izdrže veƦi pritisak, odnosno da li imate dovoljno prostora za instalaciju pod haubom. Ovde na scenu stupaju struĆØnjaci kod kojih biste ugraĆ°ivali turbo. Oni Ʀe vam formirati specifiĆØan grafikon performansi odreĆ°enog punjaĆØa, pomoƦi kojeg se može videti da li taj odreĆ°eni model odgovara postavkama na vaÅ”em automobilu. Gledaju se faktori efikasnosti, koliĆØine protoka vazduha, sposobnost kontrole pritiska (boost-a) i uopÅ”te maksimalna brzina rotacije elemenata unutar kuƦiÅ”ta (kompresor i turbina). Svaki od navedenih se izraĆØunava pomoƦu kompleksnih formula i njihova vrednost se potom postavlja na pomenuti grafikon.







Na kraju, ostali smo dužni da kažemo joÅ” koju reĆØ vezano za tipove turbo-punjaĆØa koji se danas ugraĆ°uju u vozila. Mi smo u veƦem delu teksta opisivali najĆØeÅ”Ć¦i tip, dakle, tip koji je pogonjen izduvnim gasovima preko turbine. U okviru ove grupe postoji joÅ” nekoliko pod-tipova, gde smo priĆØali o onima koji imaju vodeno hlaĆ°enje, onima koji imaju izlivenu, nezavisnu ili podeljenu granu auspuha (odnosno tip ulaza gasova u turbinu), pa zatim podela po vezi izmeĆ°u kompresora i turbine na klasiĆØne, direktno vezane i one modernije sa kugliĆØnim ležajevima (ball-bearing), a tu je i moderni turbo sa varijabilnom geometrijom. Postoje manji ili veƦi modeli, ali se generalno sve svodi na identiĆØan princip rada i sliĆØan dizajn sistema. NeÅ”to drugaĆØiji princip rada imaju mehaniĆØki kompresori, odnosno oni koji umesto izduvnih gasova koriste direktnu vezu sa rotirajuƦim delovima motora. Amerikanci i Britanci vole da ih nazivaju super-punjaĆØima (>supercharger<). Dok je super-punjenje responzivnije, lakÅ”e podesivo i predvidljivo, klasiĆØan turbo-punjaĆØ Ć¦e, kada je pravilo instaliran, pružiti mnogo bolje performanse jer je nezavisan od motora. MehaniĆØki kompresor je direktno vezan za motor i tako utiĆØe na njegov rad, poput kompresora klima-ureĆ°aja za kojeg je poznato da smanjuje snagu agregata kada je aktivan. Superiorni sistemi Ʀe sadržati dva ili viÅ”e turbo-punjaĆØa (Bugatti Veyron ĆØak ĆØetiri!), pa ĆØak i kombinacije onih razliĆØitih tipova (VW Golf 1,4 TSI GT koristi jedan klasiĆØan turbo ali i jedan manji, mehaniĆØki kompresor).



Sve u svemu, sasvim je jasno da se danaÅ”nji moderan automobil ne može zamisliti bez turbo-punjaĆØa i auto-industrija definitivno stremi ka tome da svi motori u bližoj buduƦnosti budu njime opremljeni. Jasno je da to ima i pozitivnog uticaja na ekologiju i potroÅ”nju goriva, gde sa upotrebom turbo-sistema, motor viÅ”e ne mora da ima veliku zapreminu da bi postigao odreĆ°enu snagu. Iako je ovo pronalazak star ĆØitav vek, gde su se njime služili pojedini avioni tokom Prvog svetskog rata, a prvi serijski automobili bili njime opremljeni 1962. (Oldsmobile Cutlass), odnosno 1978. godine (Mercedes 300SD, prvi turbo-dizel), tek danas se može reƦi da se vidi njihova potpuna tržiÅ”na komercijalizacija! Sa druge strane, na fabriĆØkom motoru ne možete uraditi efikasniji tjuning od ugradnje ili modifikacije veƦ postojeƦeg turbo-punjenja. Tek nakon toga možete razmiÅ”ljati o daljim modifikacijama, poput NO2, nove transmisije, koĆØnica, ogibljenja itd.