Czym jest turbodziura?

Walka producentów z turbodziurą to ważny element przy projektowaniu jednostki napędowej. Wirnik turbosprężarki, który odpowiedzialny jest za wtłaczanie dodatkowego powietrza do komory spalania silnika (co zwiększa sprawność spalania, wpływającą na wzrost mocy), jest zasilany przez gazy wylotowe (spaliny) wydostające się z komory spalania. Jeśli silnik pracuje na małych obrotach, to ciśnienie gazów wylotowych jest niskie, przez co wirnik kręci się z małą prędkością. Wpływa to na skład mieszanki paliwa i powietrza w komorze spalania, więc silnik (a dokładnie wirnik turbosprężarki) po dodaniu gazu potrzebuje chwili, na „wkręcenie się” na odpowiednie obroty. Jest to uciążliwe nawet dla kierowców seryjnych aut lubiących szybko ruszyć spod świateł. Również w czasie wyprzedzania, turbodziura może wpłynąć na czas potrzebny na wyprzedzenie wolniejszego auta.

Istnieje kilka metod na zredukowanie czy nawet uniknięcie efektu turbodziury. Najprostszym jest stosowanie wirnika turbosprężarki o możliwie najmniejszym momencie bezwładności - taki wirnik można szybko rozkręcić, więc turbina szybko „załączy się”. Aby zmniejszyć bezwładność wirnika można wykonać go z lekkiego, ale wytrzymałego materiału, np. z ceramiki. Pojawiają się też sprężarki z elektronicznie zmienianym kątem łopatek wirnika. Przy niskim ciśnieniu spalin kąt natarcia gazów na łopatki staje się większy, dzięki czemu wirnik szybciej się rozkręca.

Zobacz również: Jak naprawić falujące obroty?

Producenci stosują też dwie turbiny zamiast jednej. W układzie pierwszego typu równolegle montowane są dwie sprężarki z wirnikami różnej wielkości. Mniejszy wirnik rozkręca się szybko, aby wtłaczać powietrze do silnika już od najniższych obrotów, a sprężarka o większym wirniku dołącza się później, gdy potrzebna jest większa ilość powietrza w komorze spalania. W układzie drugiego typu jedna sprężarka została zastąpiona dwoma mniejszymi, dającymi łącznie taką samą moc, jak większa sprężarka. Również w tym przypadku, chodzi o to, że mniejszy wirnik szybciej osiąga odpowiednią prędkość. Układ drugiego typu dobrze sprawdza się w silnikach widlastych, gdzie sprężarki są zasilane z osobnych bloków silnika.

W samochodach z jedną turbiną, w których pojawia się turbodziura, popularne są zmiany oprogramowania silnika oraz tzw. chip tuning. Niekiedy te zabiegi pomagają zredukować turbodziurę, ale w ten sposób praktycznie nie da się w całkowity sposób zlikwidować chwilowego braku mocy. W przypadku doładowania silnika za pomocą kompresora, efekt turbodziury nie istnieje.

Zobacz również: Kiedy wymienić filtr powietrza?

W autach rajdowych stosuje się tzw. podtrzymanie turbosprężarki. Jest to element programu zarządzającego silnikiem, który przesuwa moment zapłonu w silniku do punktu w którym zawór dolotowy i wylotowy są równocześnie otwarte. Zwiększa to energię spalin, które napędzają turbosprężarkę. Tego rozwiązania nie stosuje się raczej w autach cywilnych, bardzo bowiem skraca żywotność turbosprężarki (w autach rajdowych np. grupy N turbiny wymienia się nawet co 1-2 rajdy).