VTG - Vaihtuvageometrinen turboahdin
Turboahtimen toimintaperiaate keksittiin yli 100 vuotta sitten. Vain meidän aikanamme tämä laite kokee suosion renessanssin.
Turboahtimen toimintaperiaate keksittiin yli 100 vuotta sitten. Vain meidän aikanamme tämä laite kokee suosion renessanssin.
Yksi yksinkertaisimmista tavoista lisätä moottorin tehoa on ahtaminen, eli ilman pakottaminen sen sylintereihin. Erityyppisistä kompressoreista suosituin on turboahdin, joka on yleensä yhdistetty dieselmoottoriin.
Turboahdin koostuu kahdesta roottorista, jotka sijaitsevat samalla akselilla. Moottorista lähtevien pakokaasujen energian ohjaama roottorin pyöriminen saa toisen roottorin pyörimään samanaikaisesti, mikä pakottaa ilmaa moottoriin. Näin ollen turboahtimen käyttämiseen ei tarvita lisäenergianlähdettä.
Jokaisessa mäntämoottorissa noin 70 % polttoaineen palamisesta saadusta energiasta vapautuu tuottamattomalla tavalla ilmakehään pakokaasujen mukana. Turboahdin ei ainoastaan paranna moottorin suorituskykyä, vaan lisää myös sen hyötysuhdetta.
Valitettavasti, kuten tekniikassa yleensä, ei ole ihanteellisia malleja, joten klassisella turboahtimella on haittapuolensa. Ensinnäkin siitä puuttuu mahdollisuus "tasaiseen" muutokseen sylintereiden ahtopaineessa, ja sille on ominaista viivästyminen reaktiossa kaasupolkimen painamiseen. Se johtuu siitä, että moottorin teho ei kasva heti kaasupolkimen nopean painalluksen jälkeen. Vasta hetken kuluttua moottori kiihtyy nopeasti. Nämä puutteet olivat erityisen havaittavissa ensimmäisissä yhteispaineruiskutusdieselmoottoreissa. Näin keksittiin VTG-turboahdin, jossa on muuttuva turbiinigeometria.
Se toimii muuttamalla turbiinin siipien kulmaa niin, että turboahtimen toiminta on erittäin tehokasta myös alhaisella moottorin kuormituksella ja alhaisilla nopeuksilla. Lisäksi tuli mahdolliseksi säätää ahtopainetta sujuvasti.
VTG-dieselmoottoreissa työssä ei ole havaittavissa olevaa viivettä ja vääntömomentti on suuri myös erittäin alhaisilla moottorin kierrosnopeuksilla, ja myös teho kasvaa.
