Turbomoottorit

Turbomoottorit, eli turboahdetut moottorit, ovat sisäisen polttomoottorin tyyppejä, joissa turboahdin käyttää pakokaasujen energiaa pakottaakseen lisäilmaa moottoriin. Kompressori puristaa ilman tiheämmäksi, mikä mahdollistaa polttoaineen tehokkaamman palamisen. Näin voidaan tuottaa enemmän tehoa ja vääntöä saman tilavuuden moottorilta tai parantaa polttoainetaloutta pienemmässä moottorissa.

Toiminnan periaate perustuu turbiinin hyödyntämiseen pakokaasujen energiasta. Pakokaasut virtaavat turboahtimeen, pyörittävät turbiinia, joka puolestaan pyörittää kompressoria. Ilma puristetaan ennen imusarjaan pääsyä, ja käytettävä ilma jäähdytetään usein intercoolerilla, jotta sen tiheys paranee ja palaminen tehostuu. Boostin säätö tapahtuu esimerkiksi käyttämällä säätöventtiiliä (wastegate), muuttuvaa geometriaa tai muita tekniikoita, ja moottorin ohjausyksikkö (ECU) säätää polttoaineen syöttöä sekä ilmamäärän kulkua.

Historia ja sovellukset: turboahdin kehitettiin 1900-luvun alkupuolella, ja ensimmäiset autoihin liitetyt ratkaisut yleistyivät 1960-luvulla. Nykyään turboahtimia käytetään sekä bensiinissä että dieselissä autoissa, moottoristikossa sekä raskaassa kalustossa ja merimoottoreissa. Ne mahdollistavat pienemmät tilavuudet ja samalla korkean tehon sekä parempia päästöjä, kun niihin yhdistetään modernit hallintatekniikat.

Edut ja haasteet: turbomoottorit tarjoavat paremman teho-painosuhteen, suuremman väännön ja parempaa polttoainetehokkuutta. Haasteisiin kuuluvat turbo-viive (lag), suurempi lämmöntuotto, monimutkaisuus, kustannukset sekä jäähdytys- ja huoltokysymykset.