Rolul turbosuflantei

Supraalimentarea motoarelor are drept scop in primul rand marirea momentului motor (cuplului motor). Procedeele de supraalimentare cele mai intalnite pot fi compresorul mecanic, turbocompresorul, sau amandoua (VW-TSI). La supraalimentarea mecanica, cantitatea de aer este comprimata de catre un compresor mecanic actionat direct de catre motor. Cu toate acestea, cresterea puterii de iesire este, partial scazuta, din cauza pierderilor parazitare de conducere de la compresor. Puterea de a conduce un turbocompresor mecanic este, de pana la 15% din puterea motorului. Prin urmare, consumul de combustibil este mai mare in comparatie cu un motor cu aspiratie naturala, cu aceeasi putere de iesire. Mercedes are insa un mod interesant de supraalimntare folosind acest tip de supraalimntare, prin al lor COMPRESSOR. Supraalimentarea se realizeaza numai cand se depaseste un anumit prag de sarcina si turatie. Pana la acest prag, motorul functioneaza precum unul cu admisie normala. O idee buna, mai ales din punct de vedere al consumului de benzina.
La supraalimentarea cu gaze de esapament, o parte din energia gazelor de esapament, care ar fi fost irosita in mod normal, este folosita pentru a invarti o turbina. Montat pe acelasi ax cu turbina este un compresor care aspira aer,pe care il comprima, si apoi il furnizeaza catre motor. Nu exista nici o cuplare mecanica a motorului cu turbosuflanta.

GEOMETRIA VARIABILA A TURBOSUFLANTEI
In mod deosebit la turbosuflantele cu geometrie variabila apar fenomene de variatie a puterii motorului, datorita calitatii combustibilului utilizat. In toate cazurile producatorii de turbosuflante recomanda verificarea si curatirea turbosuflantelor la fiecare 80 - 100000 Km. Constructia turbosuflantei este relativ simpla. Turbosuflanta are in componenta 3 parti:
* lagarul central
* partea turbina
* partea compresor
Antrenarea turbosuflantei este facuta de gazele de evacuare din motor, motiv pentru care aceasta parte este solicitata termic, lucrand la tempereturi de peste 700 C, iar rotatia turbinei este intre 100000 si 280000 rot/min. Presiunea de supraalimentare este realizata de un compresor axial care aspira aer curat prin filtru si il introduce sub presiune in galeria de supraalimentare, presiune care variaza in mod normal intre 0,5 -1,7 bari. Ansamblul central primeste ulei de ungere sub presiune de la pompa centrala de ungere. Rotorul are lagare de alunecare iar etansarea se face cu segmenti. Din cele de mai sus este foarte clar ca turbosuflanta in functionare primeste semnale de la sistemele motorului si transmite la randul ei semnale la pompa de injectie si la alimentarea cu aer a motorului.

TURBOSUFLANTA CU GEOMETRIE VARIABILA
O atentie deosebita trebuie acordata intretinerii turbosuflantei cu geometrie variabila, aceaste fiind un amsamblu complex, care are o influenta foarte mare asupra functionarii motorului pe care este montata. Se recomanda demontarea de pe motoare, verificarea si curatarea turbosuflantelor, la fiecare 100.000 Km. Pentru turbosuflantele ce echipeaza motoarele IVECO Cursor este recomandata o verificare speciala, intrucat exista din constructie repere care functioneaza la temperaturi ridicate si se uzeaza. Aceasta uzura este normala, insa nesemnalata la timp poate duce la distrugerea turbosuflantei. In aceasta situatie defectele turbosuflantei pot fi semnalate usor prin cresterea consumului de combustibil si functionare inconstanta a motorului. Aceste defecte sunt de asemenea semnalate la testul motorului pe calculator. Introducerea turbosuflantei cu geometrie variabila VNT (Variable Nozzle Turbine) in 1989 si evolutia ei in cursul anilor 90 si in secolul 21 au adus turbosuflanta la rangul de cel mai de succes concept de crestere a performantelor motorului.>
Tehnologia implica folosirea unui carter turbina care isi schimba configuratia interna pentru a se adapta la nevoia specifica motorului de aer comprimat (cazul diesel) sau amestec combustibil (cazul benzina).
Tehnologia VNT permite turbosuflantei sa creasca puterea motorului in toata gama de viteze. Turbosuflantele VNT ajuta la controlul emisiilor de monoxid de azot generate de motoarele diesel prin dezvoltarea unui sistem de refolosire a gazelor arse si reintroducerea lor in camera de ardere a motorului. Turbosuflanta este un element cheie in folosirea motoarelor moderne alimentate cu benzina sau motorina, inginerii auto lucrand in prezent la dezvoltarea unor motoare care ofera performante cu emisii scazute de CO2. Reducerea dimensiunilor motorului si injectia directa reprezinta viitorul motorului supraalimentat, turbosuflanta fiind cea care va aduce o contributie importanta la crestrea puterii motorului si scadarea impactului emisiilor asupra mediului inconjurator.
Astfel de turbosuflante functioneaza la 1050 C permitand ca proprietatile combustibililor sa fie optimizate pentru respectarea normelor emisiilor si CO2.



SISTEMUL DE COMANDA SI CONTROL AL SUPRAALIMENTARII
Sisteme de comanda:
Odata ce ECU are un set de semnale de intrare care ii furnizeaza informatii despre parametrii de functionare si respectiv cerintele/comenzile soferului, trimite semnale catre elementele de comanda pentru obtinerea rezultatului dorit in conditiile date.
Lucrul cel mai important pe care il comanda ECU este cantitatea de motorina pe care o injecteaza cu care modifica turatia si nivelul de putere al motorului. Presiunea de supraalimentare variaza direct proportional cu turatia turbochargerului, deci pentru modificarea presiunii este suficient sa se modifice corespunzator turatia turbinei adica gazele de evacuare sa cedeze o cantitate de energie mai mare sau mai mica turbinei.
Comanda dispozitivului care modifica cantitatea de energie cedata de gazele de evacuare (wastegate-ul sau vanele in cazul VNT-urilor) este realizata de valva "pneumatica" N75 prin comanda intr-un tren de impulsuri cu factor de umplere variabil.intr-un mod similar (tot tren de impulsuri cu factor de umplere variabil) este comandata si valva EGR (N18) respectiv clapeta pentru obturarea galeriei de admisie (N239). in afara de valvele "pneumatice" (care ruteaza linii de vacuum N18, N239si N75 in cazul VNT-urilor sau linii de presiune N75 in cazul wastegate-ului) ECU mai comanda relee electrice.