Różnica między turbosprężarką a kompresorem - porównanie dwóch systemów doładowania

Turbosprężarka i kompresor to dwa popularne systemy doładowania, które mają na celu zwiększenie mocy silnika samochodowego poprzez wtłaczanie większej ilości powietrza do cylindrów. Choć oba rozwiązania dążą do tego samego celu, różnią się konstrukcją, zasadą działania oraz efektywnością w różnych warunkach eksploatacyjnych. Poniżej przedstawiamy szczegółowe porównanie turbosprężarki i kompresora, uwzględniając ich zalety i wady w kontekście samochodów osobowych i sportowych.

Konstrukcja i zasada działania

Turbosprężarka

Turbosprężarka to urządzenie napędzane energią spalin, które składa się z dwóch głównych elementów: turbiny i sprężarki. Turbina, obracając się pod wpływem przepływających spalin, napędza sprężarkę, która zasysa powietrze i spręża je przed dostarczeniem do silnika. Zaletą turbosprężarki jest jej efektywność, ponieważ wykorzystuje energię, która normalnie została by zmarnowana w układzie wydechowym.

Zasada działania:

• Spaliny przechodzą przez turbinę, powodując jej obrót.
• Turbina napędza sprężarkę, która spręża powietrze i dostarcza je do silnika.
• Proces ten pozwala na zwiększenie ilości powietrza w cylindrze, co pozwala na spalanie większej ilości paliwa i uzyskanie wyższej mocy.

Kompresor

Kompresor, w przeciwieństwie do turbosprężarki, jest bezpośrednio napędzany przez wał korbowy silnika. Może to być realizowane za pomocą paska, łańcucha lub sprzęgła. Kompresor spręża powietrze, które trafia do cylindrów, zwiększając ich ilość i umożliwiając lepsze spalanie paliwa. Działanie kompresora nie zależy od energii spalin, co oznacza, że jego efektywność nie jest zależna od pracy silnika w pełnym zakresie obrotów.

Zasada działania:

• Kompresor jest bezpośrednio napędzany przez silnik, co oznacza, że wykorzystuje jego moc do sprężania powietrza.
• Sprężone powietrze jest dostarczane do silnika, co pozwala na zwiększenie mocy.

Czytaj także: Jak sprawdzić świece żarowe?

Turbosprężarka vs kompresor - zalety i wady

Turbosprężarka - zalety:

• Efektywność energetyczna: Turbosprężarka wykorzystuje energię spalin, co sprawia, że jest bardziej efektywna w kontekście oszczędności paliwa. Dzięki temu, pojazdy z turbosprężarką osiągają wyższą moc przy mniejszym zużyciu paliwa, zwłaszcza przy wyższych prędkościach obrotowych.
• Większa moc przy mniejszej pojemności silnika: Turbosprężarka pozwala na uzyskanie dużej mocy z mniejszego silnika, co jest szczególnie korzystne w nowoczesnych silnikach downsizingowych.
  Zmniejszenie emisji CO2: Dzięki większej efektywności paliwowej, turbosprężarka pomaga w redukcji emisji spalin.

Turbosprężarka - wady:

• Opóźnienie turbosprężarki (turbo lag): Jednym z głównych problemów turbosprężarki jest tzw. opóźnienie turbosprężarki, czyli czas, jaki mija od momentu naciśnięcia pedału gazu do momentu, gdy turbosprężarka zaczyna dostarczać dodatkową moc. Jest to efekt czasowy, związany z koniecznością obrotu turbiny przed uzyskaniem pełnej mocy.
• Wymaga odpowiedniej konserwacji: Turbosprężarka jest wrażliwa na jakość oleju oraz temperaturę silnika, dlatego wymaga regularnej konserwacji, by zapewnić jej długowieczność.

Kompresor - zalety:

• Brak opóźnienia (instant boost): Kompresor dostarcza pełną moc niemal natychmiast po naciśnięciu pedału gazu, co sprawia, że przyrost mocy jest bezpośredni, bez zauważalnego opóźnienia.
• Prosta konstrukcja: Kompresory mają prostszą konstrukcję niż turbosprężarki, ponieważ nie wymagają systemu do odzyskiwania energii z spalin. To sprawia, że są mniej podatne na awarie związane z układem wydechowym.
• Stała wydajność: Kompresor pracuje w sposób liniowy i dostarcza stały poziom doładowania w zależności od obrotów silnika, co jest korzystne w sportowych zastosowaniach, gdzie potrzeba natychmiastowej reakcji.

Kompresor - wady:

• Wysokie zużycie paliwa: Kompresor pobiera moc bezpośrednio z silnika, co zwiększa zapotrzebowanie na paliwo. Z tego powodu samochody z kompresorem mogą charakteryzować się większym zużyciem paliwa w porównaniu do turbosprężarek.
• Obciążenie silnika: Ponieważ kompresor jest napędzany bezpośrednio przez wał korbowy, jego działanie wiąże się z dodatkowymi obciążeniami, które mogą negatywnie wpłynąć na długowieczność silnika.

Czytaj także: Uszczelka pod głowicą objawy usterki.

Zastosowanie w samochodach osobowych i sportowych

Samochody osobowe

Turbosprężarka: W nowoczesnych samochodach osobowych turbosprężarki są powszechnie stosowane, zwłaszcza w silnikach downsizingowych. Dzięki nim producenci mogą oferować silniki o mniejszej pojemności, ale z wyższą mocą, co pozwala na zmniejszenie emisji spalin i oszczędność paliwa. Przykładem mogą być silniki w wielu samochodach miejskich, SUV-ach czy crossoverach, gdzie istotna jest oszczędność paliwa i zmniejszona emisja.

Kompresor: Kompresory rzadziej występują w samochodach osobowych, choć można je znaleźć w niektórych modelach sportowych i luksusowych, jak w przypadku niektórych wersji Mercedesa-AMG czy Forda Mustanga. Kompresory oferują natychmiastową reakcję i dużą moc w krótkim czasie, ale są mniej efektywne pod względem zużycia paliwa.

Samochody sportowe

Turbosprężarka: W samochodach sportowych, zwłaszcza w wyścigach, turbosprężarki są często wybierane ze względu na ich efektywność i potencjał do generowania dużych ilości mocy z mniejszych silników. W samochodach wyścigowych turbosprężarki pozwalają na uzyskanie maksymalnej mocy przy jednoczesnym zmniejszeniu masy pojazdu.

Kompresor: Kompresory są często stosowane w samochodach sportowych, które wymagają szybkiej reakcji na pedał gazu, jak w przypadku samochodów z silnikami V8 czy wyścigowymi. Dzięki natychmiastowej mocy, kompresory są popularne w wyścigach, gdzie każda ułamkowa sekunda reakcji ma znaczenie.

Co lepsze: Turbosprężarka czy kompresor?

Choć zarówno turbosprężarki, jak i kompresory mają na celu zwiększenie mocy silnika poprzez sprężanie powietrza, różnią się one zasadą działania, efektywnością oraz wpływem na zużycie paliwa i osiągi pojazdu. Turbosprężarka jest bardziej efektywna pod względem oszczędności paliwa, ale może powodować opóźnienie mocy. Kompresor oferuje natychmiastowy przyrost mocy, ale wiąże się z wyższym zużyciem paliwa i większym obciążeniem silnika. Wybór między tymi dwoma rozwiązaniami zależy od preferencji użytkownika, przeznaczenia pojazdu oraz oczekiwanych osiągów.