W latach dziewięćdziesiątych producenci zaczynali przekonywać się do turbosprężarek. Ich obecność stała się nagminna w pierwszej dekadzie XXI wieku, podczas gdy dzisiaj nie jesteśmy sobie w stanie wyobrazić rynku motoryzacyjnego bez nich. Ogromna rola przypisana doładowaniu wynika z działania kilku czynników. Montaż sprężarki jest najprostszym sposobem na podwyższenie mocy, poprawienie osiągów oraz obniżenie zapotrzebowania na paliwo.

Turbosprężarki mają jednak i swoje wady. Zdecydowanie największa dotyczy turbodziury. Pojawienie się efektu jest naturalnym skutkiem specyfiki konstrukcji doładowania. Podczas jazdy na niskich obrotach ciśnienie gazów wydechowych jest niskie. Tym samym wirnik turbosprężarki obraca się niezwykle wolno,
a uzyskanie pełnej mocy silnika nie jest takie proste. Kierowca musi głęboko wcisnąć pedał gazu,
a następnie poczekać aż ciśnienie gazów wydechowych wrośnie do właściwego poziomu.

Czas zwłoki zazwyczaj nie jest zbyt długi. To jednak jeszcze nie powód do optymizmu, zwłaszcza w sytuacji, w której kierowca od razu - a nie dopiero za sekundę - potrzebuje przyrostu mocy. Problem oczywiście jest spory. Spory na szczęście nie oznacza niemożliwy do rozwiązania dla współczesnych inżynierów. Na przestrzeni lat stworzyli oni co najmniej kilka systemów redukujących występowanie efektu turbodziury.

Pierwszy krok - zmienna geometria łopatek!

Jednym z pierwszych systemów jest zmienna geometria łopatek. Za sprawą przymykania i otwierania klapek dających spalinom dostęp do turbosprężarki, przyspieszany jest ruch gazów. To z kolei oznacza szybszą reakcję turbosprężarki. Na nieco innej zasadzie działa rozwiązanie typu twin scroll szczególnie promowane przez BMW. W tym przypadku cylindry są łączone w dwie grupy. Każda odprowadza spaliny do oddzielnego, krętego przewodu, za pomocą którego te wpadają wprost do wnętrza sprężarki. Co skomplikowanie systemu twin scroll ma na celu? W krętych kanałach gazy spalinowe nabierają prędkości
i z większą siłą uderzają w napęd wirnika turbosprężarki.

Poza tym część producentów (np. Opel w dieslu nowego typu) stosuje dwie turbosprężarki, z czego jedna jest mniejsza, a druga większa. Wirnik mniejszego mechanizmu rozpędza się dużo szybciej. Jego zadaniem jest zatem zapewnianie zastrzyku mocy w niskim rejestrze prędkości obrotowej. Gdy silnik zacznie pracować w optymalnym zakresie, do akcji wkracza większe turbo. Część firm motoryzacyjnych (w tym

Volkswagen w silniku 1,4 TSI) zastępuje mniejszą turbosprężarkę kompresorem. Napęd kompresora jest realizowany za pomocą paska. To co prawda dodatkowo obciąża jednostkę napędową, ale mimo wszystko minimalizuje występowanie efektu turbodziury.

Nad problemem chwilowego braku mocy w silnikach doładowanych zastanawiali się także inżynierowie Volvo. Podczas prezentacji najnowszej limuzyny - modelu S90 zaproponowali rewolucyjne rozwiązanie, które w niczym nie przypomina systemów stosowanych do tej pory. Mowa o mechanizmie zastosowanym w wersji D5 wyposażonej w 2-litrowy, 235-konny motor wysokoprężny. PowerPulse redukuje efekt turbodziury ponieważ wytwarza dodatkowe ciśnienie w układzie krążenia spalin.

W jaki sposób działa system opracowany przez Szwedów? Rozwiązanie zasysa powietrze z układu dolotowego. Następie wtłacza je pod ciśnieniem do specjalnego zbiornika. Tam jest ono przechowywane do momentu, w którym kierowca potrzebuje pełnej mocy silnika, ale jej rozwinięcie nie jest akurat możliwe, bo turbosprężarka pracuje na niskich obrotach. W tym momencie zastrzyk powietrza ze zbiornika zostaje uwolniony do układu cyrkulacji spalin w takim miejscu, aby zwiększyć dynamikę gazów wydechowych zaraz przed wlotem do sprężarki. Zwiększenie ciśnienia daje momentalny dostęp do pełnej mocy motoru oraz sprawia, że jest ona w zasięgu ręki praktycznie w każdym zakresie prędkości obrotowej.

Szwedzi poszli swoją inżynieryjną drogą. W ten sposób pokazali nie tylko nietuzinkowe podejście do tematu, ale przede wszystkim udowodnili, że z turbodziurą można poradzić sobie w sposób stosunkowo prosty i mało inwazyjny. System PowerPulse z pewnością przyjmie się na rynku i tylko kwestią czasu jest to, jak będzie stosowany także w innych silnikach Volvo.

Źródło: informacja prasowa