Het onderwerp dieselmotoren met turbolader wordt als een van de interessantste beschouwd om te bestuderen. De ontwikkeling en toepassing van twin-turbomotoren onderscheidt zich op dit gebied.
Verbrandingsmotoren en dieselmotoren worden aangedreven door de energie die vrijkomt bij de verbranding van het lucht/brandstofmengsel. Als het pompen van brandstof uitsluitend door een brandstofpomp kan worden uitgevoerd, zijn er verschillende methoden voor luchtinlaat. Aanzuigmotoren, die worden gekenmerkt door de eenvoud van het apparaat, ontvangen lucht uit de omgeving onder invloed van een natuurlijk vacuüm dat in de carburateur wordt gevormd. Ze hebben echter een belangrijk nadeel, uitgedrukt in een laag vermogen, dat volledig wordt geëlimineerd in turbo- en bi-turbomotoren.
Over de turbocompressor
Het principe van geforceerde luchtinjectie in de verbrandingskamer van een dieselmotor was bekend aan het einde van de 19e eeuw, maar Alfred Büchi kreeg pas in 1911 een patent voor een turbolader. De uitvinding van de turbocompressor was een van de resultaten van onderzoek naar methoden om het vermogen van een dieselmotor te vergroten, waarvan het principe van geforceerde injectie van de verbrandingskamer met voorgecomprimeerde lucht het meest veelbelovend werd geacht. Door de overtollige lucht in de verbrandingskamer kon tot 99% van het brandstofmengsel worden verbrand, waardoor de turbomotor meer vermogen kreeg zonder tastbare compromissen in efficiëntie.
Hoe een supercharger werkt
Het werkingsprincipe van een turbocompressor is gebaseerd op het gebruik van energie uit uitlaatgassen. Gas onder hoge druk uit het uitlaatspruitstuk stroomt door de turbine en draait deze op. De turbine-as is direct verbonden met de rotor van de centrifugaalcompressor, die de lucht voor het inlaatspruitstuk voorbereidt. De prestaties van de turbocompressor zijn direct gerelateerd aan het huidige motorvermogen.
Biturbo-motor
In de moderne auto-industrie wordt steeds meer aandacht besteed aan de dynamische eigenschappen van voertuigen. Soms zijn zelfs de voordelen van turbomotoren ten opzichte van atmosferische niet zo uitgesproken. Het feit is dat de behoefte aan de aanwezigheid van zuurstof in de verbrandingskamer geen lineaire relatie heeft met de toename van het koppel. Simpel gezegd, er is een bepaalde vermogensdrempel waarboven de prestaties van de turbocompressor niet voldoende zijn om het potentieel van een dieselmotor volledig te benutten.
Dit nadeel werd volledig geëlimineerd met de komst van de motor met een dubbele turbolader. Wanneer de motor de capaciteitsdrempel van de compressor overschrijdt, wordt een tweede turbocompressor geactiveerd. Het heeft hogere prestaties, die op hun beurt te hoog zijn om de krachtbron bij lage toerentallen te laten werken. Het ontwerp van de bi-turbomotor zorgt voor een toename van het vermogen door meer brandstof te verbranden in plaats van het volume van het werkgebied van de cilinder te vergroten.
