Hajszárítóval turbósítani

A turbó jó dolog: több levegőt nyom a motorba, amihez lehet több üzemanyagot fecskendezni, a gumik csikorognak, a vezető melle dagad, a bugyik nedvesednek, és mindenki boldog.

A turbó nem jó dolog, mert ott a turbólyuk, ami annyiban hasonlít az ózonlyukra, hogy az is minden évben egyre nagyobb és nagyobb. A probléma egyidős a turbóval: alapjáraton vagy részterhelésen nem nagyon forog a töltő. Amikor aztán odalépünk neki és hirtelen fel kellene pörögnie, egy darabig nem nagyon történik semmi. Hogyan is történhetne, ha a turbót a sok forró kipufogógáznak kéne hajtania, de sok forró kipufogógázhoz sok levegőre lenne szükség, ahhoz meg veszettül forgó turbó kéne, az viszont éppen hogy nem forog. Így persze eltart egy darabig, míg megjön a nyomás. No nem sokáig: 1-2 másodperc az egész, de ennyi idő alatt meglepően nagy távolságot tud megtenni a jobbról érkező nyerges vontató.

Az évről évre nagyobb turbókhoz egyre nagyobb turbólyuk is jár. Erről pedig nem csak a második számú közellenség, a Marketinges tehet, hanem a Kedves Vevő is, aki elvárja, hogy évről évre nagyobb teljesítményű modellek jelenjenek meg, mert akkor este a kocsmában/golfklubban neki lesz a legnagyobb. Hogy az autók eközben szép lassan életveszélyesen lomhává válnak az alapjárat közelében, már régen felismerték a gyártók, és különböző trükköket vetnek be a probléma megoldására.

A biturbó motoroknál, mint például az Audi nagy V8-as dízelei, vagy a régi véhatos csúcsbenzines, két kicsi, egyforma feltöltő osztozik a munkán. Két kis turbólyuk még mindig jobb, mint egy marha nagy.

A BMW (meg még néhányan) más stratégiát követ: a nagy turbólyukat kis turbóval tömik be. Alacsony terhelésen a kis turbó nagyon gyorsan felpörög, és hamar összejön akkora nyomás, amivel normálisan el lehet indulni a stoptáblától. Nagyobb fordulatszámokon és terheléseken pedig a nagy turbó veszi át a munkát, a kicsi pedig vagy terhelés nélkül fut tovább, vagy valamilyen megkerülő szeleppel/klapnival kiiktatódik a szívó- ésvagy kipufogórendszerből. Ehhez hasonló, kétlépcsős feltöltés különböző változataival számtalan gyártó kísérletezik napjainkban, mivel ezzel a megoldással nemcsak a dinamika növelhető, de az emissziós értékek is lejjebb szoríthatók.

A VW TSI annyiból hasonlít a BMW megoldásához, hogy itt is külön eszközzel tömik be a lukat. Ez azonban nem egy másik turbófeltöltő, hanem egy, a főtengelyről hajtott mechanikus kompresszor. Ennek megvan az az előnye, hogy a motorfordulatszám emelkedésével azonnal, késlekedés nélkül tölt, és megvan az a hátránya, hogy alapjáraton meg nem nagyon.

A vezetőt ezzel szemben egyetlen dolog érdekli: menjen az az autó, ha nyomják, de azonnal. Célszerűnek tűnik tehát, hogy a feltöltő hajtását függetlenítsük a motor pillanatnyi állapotától. Az 1800-as években ha valamit meg kellett hajtani, a mérnökök első gondolata a gőzgép volt. Ma a villanymotor. Villanymotorral lehet fúrógépet, trolibuszt, gyümölcscentrifugát meg búvárszivattyút hajtani, miért pont turbót ne lehetne?

Így született az elektromos hajtású, és az elektromos segédhajtású turbó. Előbbinél a kompresszort közvetlenül hajtja egy villanymotor: turbinakerékre, kipufogógázokra semmi szükség, a nyomást a villanymotor fordulatszámának szabályozásával bármikor bárhova állíthatjuk. Hurrá.

A dologgal két apró probléma van. Az egyik a fordulatszám: míg egy jó karban levő turbó akár 200 000 fordulatot is megtesz egy perc alatt, egy átlagos villanymotor mondjuk 3000-et. Persze lehet csökkenteni a turbó fordulatszámát, növelni a villanymotorét, meg köztes áttételekkel próbálkozni, de a két forgó gép fordulatszám-tartománya között tátongó hatalmas szakadék áthidalására máig keresik a megbízható és megfizethető megoldást.

A másik gond a teljesítmény: egy belső égésű motor mérettől függően percenként 5-10 köbméter oxigéndús levegőt szív be és változtat kipufogógázokká. A cél tehát egy kábé fürdőszoba-méretű helyiség levegőjét összesűríteni és benyomni a motorba egyetlen perc alatt. Látható, hogy a feladat elvégzéséhez sem egy processzorhűtő ventilátor (bármennyire is rá van írva a dobozára, hogy „turbo”), de még egy hajszárító sem megfelelő eszköz. Ilyen mennyiségű levegő sűrítéséhez minimum 4-5 kW teljesítmény, vagy még több szükséges. Normál turbóknál a turbinakerék a kipufogógázokkal távozó 60-80 kW teljesítményből csippenti le a kompresszor hajtásához szükséges adagot, míg a villanyturbónál legalább ugyanennyi energiát valahogy külön meg kell termelni.

Kész szerencse, hogy a motortérben található egy kábé 2 kW teljesítményű generátor. Ezzel - kis jóindulattal, meg némi túlterheléssel - már lehetne kezdeni valamit. Ha azonban teljes teljesítményét a turbó hajtására fordítanánk, nem jutna villany befecskendezésre, világításra, szellőztetésre, zenehallgatásra, az ABS vezérlésre, egyéb elektromos biszbaszok működtetésére. Nagyobb generátor kell tehát, mondjuk 3-4-szer akkora, ami drága, nem biztos, hogy ékszíjjal hajtható, és át kell tervezni miatta az egész motorteret - ha nem az egész autót.

Ezért nem terjedt el máig sem a villanyturbó, és ezért kezdtek kísérletezni az elektromos segédhajtású turbóval. Abban a szerencsés helyzetben vagyok, hogy az ezredforduló táján közelről szemlélhettem egy meg nem nevezett autógyárban az ilyen irányú kísérleteket. A dolog lényege egy mezei turbó turbina- és kompresszorháza közé, azokkal közös tengelyre épített villanymotor, ami segít felgyorsítani az egész hóbelevancot, és így csökkenteni a turbólyukat. Nem meglepő, hogy a fordulatszám itt is problémát jelent, és bár a teljesítményigény alacsonyabb, az érzékelhető javulás eléréséhez 1,5-2 kW elektromos teljesítményre mindenképp szükség van. Drága, macerás, nem éri meg.

Ennyit mára a természettudományok, a technika újdonságairól, érdekességeiről. Most lássuk a kuruzslókat!