Povijest razvoja turbopunjača

S neba na cestu: Dramatičan razvoj turbopunjača

Turbopunjač, ​​sada već poznat prizor ispod haube automobila, može se pohvaliti poviješću koja se proteže preko stoljeća inženjerske legende.

 Počelo je osvajanjem neba i na kraju preoblikovalo strukturu moći kopnenog prijevoza.

I. Pojava i rođenje: Pionir moći u zrakoplovnom dobu (početak 20. stoljeća)

Priča o turbopunjaču nije započela s automobilima, već je neraskidivo povezana sa sudbinom aviona.

1905: Temelj koncepta

Švicarski inženjer Alfred Büchi prvi je predložio koncept turbopunjača i podnio zahtjev za patent. 

Njegova početna ideja bila je koristiti ispušne plinove iz motora za pogon turbine, 

što je zauzvrat pokretalo kompresor kako bi komprimirao više zraka u cilindre. 

To je bio revolucionaran koncept, ali tadašnja tehnologija je otežavala njegovu realizaciju.

Prvi svjetski rat: Ključ za više letenje

Rat je najokrutniji i najučinkovitiji katalizator za tehnologiju. Na velikim visinama, 

Rijedak zrak uzrokuje nagli pad snage zrakoplovnog motora. Kako bi se riješio taj problem, Büchijev koncept je hitno proveden u praksi. 

Tvrtke poput General Electrica (GE) u Sjedinjenim Državama uspješno su razvile praktične turbopunjače, 

opremajući borbene zrakoplove snažnim motorima koji su održavali performanse na velikim visinama, stječući značajnu taktičku prednost. 

Tijekom tog razdoblja, Garrett je, koristeći svoju stručnost u sustavima termalnog upravljanja u zrakoplovstvu, također počeo ulaziti u ovo područje,

 postavljajući temelje za njegov kasniji uspjeh.

II. Tranzicija i istraživanje: S neba na zemlju (sredina 20. stoljeća)

Nakon Drugog svjetskog rata, tehnologija turbopunjenja počela je tražiti nove primjene.

**Rana primjena u dizelskim motorima** Tehnologija turbopunjenja prvo je pronašla svoje mjesto u velikim dizelskim motorima. 

Masivni dizelski motori brodova, vlakova i teških kamiona, zbog svoje robusne strukture, 

mogao bi bolje podnijeti veće tlakove turbopunjenja, čime bi se značajno poboljšala učinkovitost i snaga. 

Za ove komercijalne sektore koji su naglašavali okretni moment i trajnost, turbopunjači su pokazali svoju ogromnu ekonomsku vrijednost.

**Poligon za testiranje trkaćih staza** U međuvremenu, motosport je postao ekstremni laboratorij za tehnologiju turbopunjenja. 

Inženjeri su otkrili da u trkaćim automobilima koji teže krajnjoj brzini, turbopunjenje može iscijediti nevjerojatnu konjsku snagu. 

Međutim, rani turbopunjači patili su od ozbiljnog problema s "turbo lag" - primjetnog jaza u snazi ​​između pritiska vozača 

gas i turbopunjač potpuno uključeni. To je bila kobna mana na trkaćoj stazi, gdje je svaka sekunda važna, 

ali je također potaknulo brzu tehnološku iteraciju.

III. Uspon i popularizacija: Osvajanje tržišta osobnih automobila (1970-ih - 1990-ih) 

Dvije naftne krize bile su pravi katalizatori za dolazak tehnologije turbopunjenja do običnih potrošača.

Odgovor na krizu: Mali istisnina, velika snaga

U 1970-ima, globalna naftna kriza stavila je motore velikog obujma u težak položaj. 

Proizvođačima automobila hitno je bila potrebna tehnologija koja bi mogla smanjiti obujam motora radi uštede goriva i osigurati dovoljno snage kada je to potrebno. 

Tehnologija turbopunjenja savršeno je zadovoljila tu potrebu i tako je rođen koncept "smanjivanja".

1980-e: Zlatno doba performansa

Tijekom tog razdoblja, turbopunjenje je postalo sinonim za visoke performanse i brzinu. 

Klasični modeli poput Porschea 911 Turbo, Saab 99 Turbo i BMW-a 2002 Turbo doveli su tehnologiju turbopunjenja u središte pozornosti javnosti. 

Nisu samo posjedovali snažne performanse, već su i oblikovali agresivnu kulturu vožnje.

 Tvrtke poput Garretta osigurale su temeljnu tehnologiju turbopunjenja za mnoge klasične modele tijekom tog razdoblja, uspostavljajući svoje vodeće mjesto u industriji.

IV. Usavršavanje i inovacija: Učinkovita i ekološki prihvatljiva suvremena rješenja (od 21. stoljeća) Ulazak u novo stoljeće, 

Sve stroži propisi o emisijama i ekološki zahtjevi transformirali su turbopunjače iz " opcije visokih performansi u "h nužnost."

Tehnološko usavršavanje

Turbina s promjenjivom geometrijom (VGT/VNT): Primarno se koristi u dizelskim motorima, učinkovito ublažava turbo kašnjenje podešavanjem kuta lopatica turbine, 

pružajući izvrsne performanse pojačanja u cijelom rasponu okretaja.

Twin-Scroll Turbo: Široko korišten u benzinskim motorima, značajno poboljšava brzinu odziva turbopunjača optimizacijom protoka ispušnih plinova.

Tehnologija električnog upravljanja i znanost o materijalima: Napredni elektronički upravljački sustavi čine rad turbine preciznijim i učinkovitijim. 

U međuvremenu, primjena novih materijala (kao što su legure otporne na visoke temperature) omogućuje turbinama da izdrže više radne temperature,

 značajno poboljšavajući pouzdanost.

Hibridna energija i buduća istraživanja

Danas se turbopunjači kombiniraju s hibridnim pogonskim sustavima kako bi se stvorili učinkovitiji pogonski sklopovi. 

Pojava električnih turbopunjača potpuno je riješila problem turbo kašnjenja.

korištenjem elektromotora za izravno pokretanje turbine pri malim brzinama, postižući trenutni odziv. Gledajući u budućnost,

 tehnologija turbopunjenja i dalje će biti ključna tehnologija za postizanje učinkovitog i čistog izgaranja u motorima s unutarnjim izgaranjem, 

i razvijat će se u sinergiji s novim energetskim sustavima kao što su vodikove gorivne ćelije.

Sažetak

Razvoj turbopunjača je povijest evolucije od vojnog zrakoplovstva do civilne upotrebe, 

a zatim i do zaštite okoliša za sve. Razvio se od specijaliziranog uređaja za podizanje zrakoplova 

stropove do ekstremnog oružja u motosportu i u konačnici do ključne tehnologije za milijarde automobila 

diljem svijeta kako bi se postigla ravnoteža između energetske učinkovitosti i performansi. Kako su pioniri industrije poput Garretta nastavili voziti, 

Priča o ovoj stoljetnoj tehnologiji daleko je od kraja i nastavlja se pisati.