Turbosprężarka o zmiennej geometrii (VGT): Jak to działa?
Turbosprężarka o zmiennej geometrii (w skrócie VGT), czasami nazywana turbiną o zmiennej geometrii (VNT), to rodzaj turbosprężarki wyposażonej w ruchome łopatki do regulacji przepływu powietrza.
W tym artykule pokażemy, jak działa turbosprężarka o zmiennej geometrii oraz jakie są jej zalety i wady.
Spis treści
Jak działa turbosprężarka o zmiennej geometrii?
Obracanie tych łopatek turbosprężarki zmienia przekrój kanału dolotowego i kąt, pod jakim spaliny wpływają do turbin. Zmieniając przekrój przepływu kanału dolotowego, zmieni się prędkość spalin, wpływając na prędkość obrotową turbiny, wpływając na ilość dostarczanego sprężonego powietrza. Dla porównania, wszystkie łopaty turbosprężarki obracają się synchronicznie pod tym samym kątem.
Jeżeli ciśnienie doładowania przy niskich obrotach silnika jest słabe, położenie łopatek zmieni się tak, że przekrój przepływu wlotu spalin zostanie zwężony. Powoduje to przyspieszenie gazów spalinowych, zwiększenie prędkości turbiny, a tym samym zwiększenie ciśnienia.
Z drugiej strony przy dużych prędkościach obrotowych silnika, gdy ciśnienie napełniania jest wystarczające, położenie łopatek zmienia się w taki sposób, że zwiększa się przekrój przepływu wlotu spalin. Takie rozwiązanie pozwoli na wykorzystanie jak największej ilości energii ze spalin.
Turbosprężarka: jakie są jej zalety i czym jest turbodziura?
W ten sposób turbosprężarka o zmiennej geometrii może regulować i dostosowywać swoją pracę do aktualnych wymagań silnika spalinowego, a tym samym wykorzystywać całkowitą energię spalin.
Mówiąc najprościej, turbosprężarka o zmiennej geometrii naśladuje optymalnie dobraną turbosprężarkę na całej krzywej mocy. Rezultatem jest turbosprężarka bez zauważalnego turbo lag.
Gdzie jest używany VGT?
Ten typ turbosprężarki stosowany jest wyłącznie w silnikach diesla. Powodem jest podatność mechanizmu ostrza na wysokie temperatury. Dla tych, którzy nie wiedzą, temperatura spalin silników benzynowych jest o kilkaset stopni Celsjusza wyższa niż w przypadku silników Diesla.
Rodzaje turbosprężarek: Turbo, Twin Turbo, Twin-scroll, czy znasz je wszystkie?
Nawet w tym przypadku są jednak wyjątki, dzięki którym turbosprężarkę ze zmienną geometrią łopatek można znaleźć nawet przy silniku benzynowym.
Zalety turbosprężarki o zmiennej geometrii
- Pracuje w szerokim zakresie obrotów silnika - kopiuje optymalnie dobraną turbosprężarkę
- Cena porównywalna z ceną prostej turbosprężarki
Wady turbosprężarki o zmiennej geometrii
- Mniejsza niezawodność w porównaniu do prostej turbosprężarki
- Przeznaczona głównie do silników Diesla - w przypadku silników benzynowych rozwiązanie to wymaga zastosowania drogich, trwalszych materiałów