Turbochargers

Een turbolader of kortweg turbo (ook turbocharger) is een pomp die de druk van de lucht voor een verbrandingsmotor verhoogt.

Steeds meer fabrikanten maken gebruik van een turbo, ook wel turbocharger genoemd. Dit is nodig omdat fabrikanten steeds kleinere motoren ontwerpen, (downsizing). Het doel van een turbo is het vermogen van een kleinere diesel– of benzinemotor gelijk te laten zijn met het rendement van een grotere motor. Dit doel kan bereikt worden doordat de turbocharger extra lucht in de cilinder pompt. Zo haalt u dus meer rendement uit een kleinere motor. Het aanvoeren van extra brandstof kan echter niet zomaar. Er zal immers ook meer zuurstof nodig zijn, die onder druk de cilinder ingepompt zal moeten worden. Dit wordt gedaan door de turbocharger.

 

Werking van een turbocharger…

De motor van een voertuig produceert uitlaatgassen. Deze uitstoot komt via het turbinehuis binnen bij de turbo, waardoor het turbinewiel wordt aangedreven. Vervolgens worden de uitlaatgassen direct naar het uitlaatsysteem afgevoerd. Tegelijkertijd met het turbinewiel werkt ook het compressorwiel. De lucht die door dit wiel wordt aangezogen, wordt gecomprimeerd in het compressorhuis en vervolgens naar het inlaatspruitstuk gestuurd. Daar worden de cilinders van extra lucht voorzien, waardoor de extra brandstof verbrandt kan worden.

Een turbomotor wordt meestal met een intercooler uitgerust, omdat deze de door de turbo gecomprimeerde en opgewarme lucht afkoelt. Koele lucht bevat meer zuurstof en levert een betere verbranding dan warme lucht. Dus levert een turbo met intercooler betere prestaties dan zonder.

Je kunt je voorstellen dat het even duurt voordat het schoepenwiel in de turbo voldoende uitlaatgassen voor zijn kiezen krijgt om te gaan draaien en de lucht te comprimeren. Dat noemen we in de volksmond het ‘turbogat’, oftewel: als je op het gas stampt in een auto met turbomotor duurt het even een kort moment voordat hij er écht vandoor gaat. Ze voorzien motoren van turbo’s met verstelbare schoepenwielen, twin-scroll-turbo’s of een combinatie van turbo’s van verschillend formaat. De nieuwste trend is de elektrische turbo, die niet meer afhankelijk is van uitlaatgassen, maar, zoals de naam al aangeeft, elektrisch aangedreven wordt.

 

Als de turbo (zonder variabele schoepen) de gevraagde druk levert, wordt er veelal door het motormanagement (de ECU) een klep geopend die er voor zorgt dat de druk niet hoger oploopt. Deze ‘wastegate’ bepaalt dus eigenlijk waar de uitlaatgassen naartoe gaan: naar de turbo of naar de uitlaat. Een turbo met variabele geometrie (VGT) heeft verstelbare schoepen die de lucht geleiden en heeft vaak geen wastegate nodig. Bovendien heeft dit type turbo ook minder last van een turbogat. Vooral turbodiesels gebruiken VGT, omdat deze techniek voor benzinemotoren nog relatief prijzig is vanwege de hogere temperaturen, maar de 1.5 TSI van Volkswagen heeft er een.

De blow-off valve of dump valve is een ventiel dat open gaat om opgebouwde luchtdruk af te blazen als je van het gas af gaat, zodat de turbo blijft draaien en niet geremd wordt door de luchtmassa die terugkomt in de turbo. Dit voorkomt dat de turbo stilvalt en sneller weer op druk is, en je niet hoeft te wachten totdat je weer druk hebt.