Pokud jde o motory a výkon automobilů, nevyhnutelně přichází na řadu otázka turbodmychadla. Co ale dělat, když se vám i základní pojmy jako „turbína“ a „turbopřeplňování“ zdají matoucí?
Zde se pokusíme pochopit hlavní rozdíly mezi turbínou a turbodmychadlem. V nejjednodušším smyslu je turbína součástí turbodmychadla, které se otáčí vlivem výfukových plynů a pohání kompresor. Turbína je tedy „výkonovou“ částí systému, která je zodpovědná za přenos energie z plynů do kompresoru. Turbodmychadlo zase popisuje princip činnosti motoru s instalovaným turbodmychadlem.
Nyní přejděme k podrobnějšímu vysvětlení. Přeplňování turbodmychadlem využívá směs vzduchu a paliva, která prochází kompresorem, kde je vysoce stlačena. Stlačená směs se pak dostává do spalovací komory, kde se vznítí a vytvoří explozi ve válci auta. Díky výfukovým plynům, které se uvolňují po spálení směsi, je motor poháněn. Přeplňování turbodmychadlem tedy umožňuje výrazně zvýšit výkon motoru bez změny jeho fyzických rozměrů a hmotnosti.
Turbína a přeplňování turbodmychadlem: jaký je rozdíl a jak fungují?
Turbína
Turbína je hlavní součástí vodních a parních turbín. Přeměňuje proudění kapaliny nebo plynu na mechanickou energii. Turbína se skládá z rotoru (nebo rotorů), který obsahuje lopatky, a skříně, která rotor obklopuje.
Provoz turbíny je založen na známém fyzikálním jevu – zákonu zachování hybnosti. Narazí-li proud kapaliny nebo plynu na lopatky rotoru pod určitým úhlem, přenese se impuls kapaliny na rotor, začne jej roztáčet a následně turbína přemění mechanickou energii vody nebo páry na práci hřídele.
Turbíny jsou široce používány v různých průmyslových odvětvích, jako je energetika, letectví a námořní doprava. Mohou být buď plynové nebo parní, v závislosti na použitém médiu.
Přeplňování
Turbodmychadlo neboli turbodmychadlo je spalovací součást motoru. Zvyšuje množství vzduchu vstupujícího do válců, což umožňuje spálit více paliva. To zase zvyšuje výkon a účinnost motoru.
Provoz turbodmychadla je založen na využití výfukových plynů ze spalování paliva. Pohánějí turbínu, která zase pohání kompresor. Kompresor stlačuje vzduch a dodává jej do válců motoru ke spalování s palivem.
Přeplňování turbodmychadlem umožňuje zvýšit výkon motoru bez zvýšení hmotnosti nebo velikosti motoru. Je široce používán v autech, kamionech, lodích a letadlech.
Stručně řečeno, turbína a turbodmychadlo plní různé funkce, ale obě přispívají ke zvýšení výkonu a účinnosti motorů v různých průmyslových odvětvích.
Vnitřní struktura a princip činnosti
Turbína:
Turbína je hlavním prvkem turbomotoru, který je zodpovědný za přeměnu energie toků plynu na mechanickou energii. Skládá se z rotoru a statoru, které jsou umístěny uvnitř pouzdra. Rotor je rotující část turbíny, do které jsou přiváděny proudy plynu. Stator je stacionární část, která usměrňuje proudění plynu k rotoru a zajišťuje optimální provoz turbíny.
Princip činnosti turbíny je založen na zákonu zachování hybnosti. Když proudy plynu vstupují do rotoru, přenášejí na něj svůj impuls, což vede k jeho rotaci. Rotace rotoru se přenáší na hřídel turbíny, kterou lze využít k pohonu různých mechanismů, jako je kompresor nebo generátor.
Turbodmychadlo:
Přeplňování turbodmychadlem je systém používaný u spalovacích motorů, který zvyšuje výkon motoru přiváděním dalšího vzduchu do válců pro spalování paliva. Skládá se z kompresoru, turbíny a mezilehlého potrubí spojujícího komponenty systému.
Kompresor je přeplňovací prvek, který je umístěn před motorem a je zodpovědný za dodávku stlačeného vzduchu do válců. Přijímá energii z emisí výfukových plynů prostřednictvím mezilehlého potrubí, které spojuje kompresor a turbínu.
Turbína v systému přeplňování funguje jako pohon kompresoru. Přijímá proudy plynu z válců motoru a převádí je do kompresoru, čímž vytváří potřebný proud vzduchu pro spalování paliva.
Princip fungování turbodmychadla spočívá v tom, že emise výfukových plynů procházející turbínou jí předají svou energii, která je následně využita k pohonu kompresoru. Kompresor stlačuje vzduch a dodává jej do válců motoru, čímž zvyšuje množství kyslíku dostupného pro spalování paliva a zvyšuje výkon motoru.
Hlavní rozdíly mezi turbínou a turbodmychadlem
Turbína je zařízení, které přeměňuje kinetickou energii pohybujícího se plynu nebo kapaliny na mechanickou rotační energii. Může to být například větrná turbína, hydraulická turbína nebo plynová turbína používaná v leteckých motorech nebo elektrárnách.
Přeplňování, je naopak zařízení, které zvyšuje kompresi vzduchu a připravuje jej na spalování ve spalovacím motoru. Používá se například v přeplňovaných automobilových motorech pro zvýšení výkonu a účinnosti motoru.
Hlavním rozdílem mezi turbínou a turbodmychadlem je jejich funkčnost a použití. K přeměně energie se používá turbína a přeplňování turbodmychadlem se používá ke zvýšení komprese a umožnění účinnějšího spalování vnitřního spalování.
Je důležité poznamenat, že u některých motorů, jako jsou přeplňované motory, lze turbo a turbínu spojit do jedné jednotky, aby bylo zajištěno efektivnější využití energie.
Aplikace a výhody jednotlivých zařízení
Turbína
Turbína je mechanické zařízení, které se používá k přeměně kinetické energie proudu tekutiny nebo plynu na mechanickou práci. Je široce používán v energetickém sektoru k výrobě elektřiny. Turbíny se také používají v letectví k pohonu motorů a v parních lodích.
- Vysoká účinnost přeměny energie
- Schopnost pracovat ve vysokých rychlostech
- Malé rozměry a nízká hmotnost ve srovnání s podobnými zařízeními
- Dlouhá životnost a spolehlivý provoz
Přeplňování
Turbodmychadlo neboli turbodmychadlo je zařízení používané spalovacími motory ke zvýšení výkonu. Funguje tak, že stlačuje vzduch vstupující do válců motoru. Přeplňování turbodmychadlem výrazně zvyšuje výkon motoru zvýšením množství vzduchu přiváděného do válců.
- Zvýšení výkonu motoru bez zvětšení jeho velikosti
- Nižší spotřeba paliva a vyšší účinnost
- Snížení emisí škodlivých látek do ovzduší
- Širší rozsah otáček motoru
Turbína a přeplňování turbodmychadlem tedy mají své specifické aplikace a výhody a zohlednění těchto faktorů je důležité při výběru vhodného zařízení pro konkrétní systém nebo motor.
