Turboladerens formål kan forklares ret enkelt, og på Erhversskolerne Aars viser faglærer Carsten Jørgensen, hvordan turboens formål og opbygning er sammensat:
- En turbolader bruges til at forøge motoreffekten og for at opnå en bedre udnyttelse af brændstoffet, forklarer Carsten Jørgensen og holder en turbo op foran sig.
- Turboladeren er bygget op af en turbine-del samt en kompressor-del. Turbinedelen har forbindelse til udstødningsgassen fra motoren. Kompressordelen har forbindelse til indsugningsluften til motoren.
Udstødningsgassen fra motoren kommer ind i turbinedelen og driver et hjul, som ved hjælp af en aksel har forbindelse til hjulet i kompressordelen, som dermed drejer lige så hurtig rundt som hjulet i turbinedelen. Dette hæver trykket på luften til indsugningen og giver derved en bedre fyldning af luft til cylinderen, da der både bliver sat mere tryk og ilt ind i forbrændingskammeret i cylinderen, forklarer Carsten Jørgensen.
Man kan let kende de to dele i turboen fra hinanden, da kompressordelen er lavet af en letmetal-legering, mens turbinedelen er lavet af støbejern på grund af den høje temperatur fra udstødningsgassen.
Ved traktortræk, hvor maskineriet presses til det yderste, bliver støbejernet helt rødglødende som følge af den ekstremt høje temperatur.
Store krav til smøring
En turbolader løber typisk med 50 til 80.000 omdrejninger i minuttet, og derfor stilles der rigtigt store krav til smøring.
- Turboen bliver tryksmurt fra motorens smøresystem, og med de omdrejninger. som turboen kører med, så kræver det god filtrering af olien og en ren olie, uddyber Carsten Jørgensen, som også påpeger, at det er vigtigt med omtanke fra chaufføren på en traktor med turbolader:
- Efter en lang dag i marken er det vigtigt, at man lader traktoren stå og gå lidt i tomgang, inden man vrider tændingsnøglen og standser motoren.
Hvis man slukker for motoren med det samme, tager man smøring fra turboen, mens den stadig er oppe i mange omdrejninger.
Begrænsning af ladetryk
Ladetrykket er det tryk, som kan måles i indsugningsmanifolden, og på nyere motorer sidder der elektroniske følere, som ud fra ladetrykket giver besked til motorstyring om ændringer i brændstofmængden.
- For at begrænse ladetrykket ved høje omdrejninger på turboen bruges som regel en ventil - en såkaldt wastegate. Wastegaten leder udstødningsgassen uden om turboen ved høje omdrejninger, således turboen ikke bliver overbelastet, forklarer Carsten Jørgensen.
Turboladeren er normalt konstrueret til at give et høj ladetryk ved lave omdrejninger, men når motoren kommer op i omdrejninger, sættes turboen ud af funktion.
- En anden type turbo, der har næsten samme formål, er VGT-turbo, hvilket står for en turbo med variabel geometri. Denne type kan vinkle vingerne i kompressordelen og derved enten øge eller reducere ladetrykket.
- VGT-turboen er i stand til at give en bedre udnyttelse af brændstoffet over et større omdrejningsinterval.
VGT-turboladere ses ofte på John Deeres motorer, som med deres EGR-teknologi kan udnytte VGT-teknikken i et langt større omdrejningsinterval end andre motorfabrikanter.
- Jo større område turboen udnyttes i, jo bedre udnyttes turboen også, og man får derved mindre ”turbo-tøven”, forklarer Carsten Jørgensen og udbyder:
- Turbo-tøven er det stykke tid, der går, fra man træder speederen ned, til accelerationen virkelig kan mærkes, og dette skyldes, at turboen simpelthen først skal op i omdrejningerne, inden effekten kan bruges optimalt.
Flere turbotyper til specielle brug
Foruden den traditionelle turbolader, med eller uden wastegate eller med variable blade i kompressoren, så findes der også andre opbygninger, som bruges til mere specielle forhold.
- Dual Stage turbo, eller dobbelt turbo, er kendt fra blandt andet store motorer. Her sidder to turboladere i en serieforbindelse, hvor turboerne udnyttes til forskellige omdrejningsniveauer på motoren.
- Turbo Compound er en løsning til motorer, som skal køre med konstante høje omdrejninger, som eksempelvis mejetærskere eller finsnittere. Turbo Compound bruges blandt andet i finsnitteren FR9090, topmodellen fra New Holland.
Denne type turbolader bruger den restenergi, som kommer fra turboens første turbine. Energien trækker mekanisk en turbine, som igen har et mekanisk træk med udveksling til krumtappen i motoren og trækker denne.
- Denne løsning er dog kun brugt til maskiner, som skal arbejde ved høje omdrejninger, da der ikke på samme måde er bundtræk i motoren, som der vil være ved de øvrige turbo-typer, slår Carsten Jørgensen fast og uddyber:
- Ideen er jo, at man udnytter den energi, der er tilbage i udstødningsgassen, efter den har forladt den første turbo.
