VTG - turbosprężarka o zmiennej geometrii turbiny

Zasadę działania turbosprężarki wymyślono ponad 100 lat temu. Dopiero w naszych czasach urządzenie to przeżywa renesans popularności.

Jednym z prostszych sposobów zwiększenia mocy silnika jest doładowanie, czyli wtłoczenie powietrza do jego cylindrów. Spośród różnych rodzajów sprężarek najbardziej popularna jest turbosprężarka, powszechnie łączona z silnikiem wysokoprężnym.

Turbosprężarka składa się z dwóch wirników umieszczonych na jednym wale. Obrót wirnika napędzanego energią gazów spalinowych wydostających się z silnika powoduje równoczesny obrót drugiego wirnika, który tłoczy powietrze do silnika. Tak więc do napędu turbosprężarki nie potrzebne jest dodatkowe źródło energii.

W każdym silniku  tłokowym około 70% energii uzyskiwanej ze spalania paliwa wydalana jest bezproduktywnie do atmosfery wraz ze spalinami. Turbosprężarka nie tylko poprawia osiągi silnika, ale również podnosi jego sprawność.

Niestety, jak to zwykle w technice bywa, nie ma konstrukcji idealnych, a więc i klasyczna turbosprężarka ma wady. Przede wszystkim brakuje jej możliwości "płynnej" zmiany ciśnienia doładowania cylindrów oraz charakteryzuje się opóźnieniem w reakcji na wciśnięcie pedału gazu. Polega to na tym, iż po gwałtownym wciśnięciu pedału gazu nie następuje natychmiastowy wzrost mocy silnika. Dopiero po pewnej chwili jednostka napędowa gwałtownie nabiera wigoru. Te wady dawały się szczególnie we znaki w pierwszych silnikach Diesla z układem comon rail. Wymyślono więc turbosprężarkę o zmiennej geometrii turbiny VTG.

Jej działanie polega na zmianie kąta ustawienia łopatek turbiny, dzięki czemu nawet przy małym obciążeniu silnika i niskich jego obrotach praca turbosprężarki jest bardzo efektywna. Ponadto stało się możliwe płynne regulowanie ciśnienia doładowania.

W silnikach wysokoprężnych z turbosprężarkami VTG nie wyczuwa się opóźnienia w działaniu, a moment obrotowy osiąga wysokie wartości już przy bardzo niskich obrotach jednostki napędowej, wzrasta także jej moc.