FOK!auto: de turbo
Vandaag de dag wordt in bijna elke auto een turbomotor geleverd om een schonere uitstoot te realiseren, maar ook om meer vermogen uit een kleinere motor te halen. Maar hoe werkt een turbo nou?
Het vermogen dat een motor kan leveren is grotendeels afhankelijk van de hoeveelheid zuurstof en brandstof die de verbrandingskamer in gaat. Bij motoren zonder turbo gaat het vermogen redelijk hand in hand met de cilinderinhoud: een motor met een kleine cilinderinhoud heeft weinig vermogen, een grote motor met meer cilinder inhoud heeft meer vermogen.
Maar wat als we een kleine motor nou net zoveel vermogen willen laten produceren als een grote motor? Dan gaan we een turbo monteren.
Uit welke onderdelen bestaat een turbo?
- Compressorhuis
- Turbinehuis
- Compressor
- Turbine
- Olietoevoerkanaal
- Olie-afvoerkanaal
- Variable geometrie
Een opengewerkte turbo voor leerdoeleinden. '(Bron: Wikipedia)'
Het woord 'turbo' komt eigenlijk van de woorden 'turbine' en 'compressor', want eigenlijk is een turbo een turbine die een compressor aandrijft. De turbine wordt aangedreven door de uitlaatgassen die na de verbranding in de motor ontstaan. Door een mechanische verbinding tussen de compressor en de turbine gaat de compressor de lucht comprimeren en onstaat er overdruk.
Hier kun je zien hoe de variabele geometrie van een turbo werkt.
De turbo wordt aangedreven door de energie die de motor verlaat (warmte en druk). Doordat deze energie tegen de turbine aankomt, begint deze de turbine aan te drijven. Door de mechanische verbinding tussen de turbine en de compressor wordt de compressor aangedreven door de turbine. Doordat de turbo afhankelijk is van de energie die de motor verlaat, is er een een zogenaamd turbogat.
Dit komt omdat een motor die stationair of laag in toeren draait onvoldoende energie heeft om de turbo op snelheid te brengen. Om dit op te lossen hebben fabrikanten een variabele geometrie toe te passen. Door het verstellen van de geometrie wordt de luchtsnelheid beïnvloed en komt de turbo eerder op snelheid, waardoor eerder het vermogen tot de beschikking van bestuurder staat en de motor minder brandstof nodig heeft.
Een aantal weetjes:
- De nieuwste generatie turbo's kunnen een toerental van 220.000 rpm halen. Vergelijk dat met de motor van een Boeing 747, die 7000 rpm haalt.
- De snelheid van de aangezogen lucht is mach 1.
- De gemiddelde uitlaatgastemperatuur van een turbodiesel is 800 graden celcius. Van een benzinemotor met een turbo is dit 1000 graden celcius. Dit is heet genoeg om glas te kunnen smelten.
