De ene Turbo compressor is de andere niet

We zien allemaal wel eens auto’s rijden met turbo sticker achterop geplakt. Een beetje kenner weet dan direct dat die sticker en de auto waar hij op zit niets met elkaar te maken hebben. Want een Turbo is meer dan alleen een sticker. Een Turbo is een onderdeel van de motor die voor meer vermogen zorgt. Maar hoe werkt het en waarom zorgt een turbo voor meer vermogen.

De Turbo compressor

Een verbrandingsmotor heeft druk nodig om te kunnen functioneren. Die druk wordt gerealiseerd door een mengsel van benzine en lucht tot ontploffing te brengen in een kleine ruimte boven de zuiger.

Die ruimte wordt ook wel de verbrandingsruimte genoemd. De grote van die ruimte in verhouding tot de rest van de cilinder zegt iets over de mate van compressie die de zuiger realiseert.

Is de compressieruimte 10 keer kleiner dan de ruimte van de cilinder als de zuiger in het onderste dode punt staat dan is de compressie verhouding 10:1.

Stel de zuiger staat in zijn onderste stand, het onderste dode punt, dan is de ruimte boven de zuiger, de ruimte die gevuld wordt met vers mengsel.

 

Turbo aangedreven door uitlaatgassen

Maximaal 14 keer samendrukbaar mengsel

De zuiger zuigt de cilinder vacuüm waardoor deze volstroomt met een brandbaar nevel van benzine en lucht.

Vervolgens gaat de zuiger weer naar boven om het mengsel samen te drukken en wordt het d.m.v. een bougie tot ontploffing gebracht.

Er zitten wel wat grenzen aan de werking van een zuiger motor. Zo is het benzine lucht mengsel bijvoorbeeld niet meer dan 14 keer samendrukbaar waardoor de compressie niet eindeloos groot kan zijn.

Dit komt weer doordat een benzine luchtmengsel automatisch detoneert als je het meer dan 14 keer samendrukt.

 

motorvermogen

Een viercilinder motorblok zonder Turbo compressor.

Motorvermogen en druk

Het vermogen is dus afhankelijk van de druk die boven in de verbrandingsruimte ontstaat.

Normaal gesproken is het vermogen dus afhankelijk van de grote van de motor of liever gezegd de inhoud van de motor.

Hoe groter de ruimte die volgezogen kan worden met vers mengsel hoe groter het vermogen kan je zeggen want meer mengsel is meer vermogen.

En om nou zoveel mogelijk druk in de cilinder te krijgen is er de turbo compressor. Een turbo compressor is een schoepenrad die lucht in de verbrandingskamer perst waardoor meer motorvermogen ontstaat.

 

motorvermogen

De Yamaha MT10 met 160 pk heeft geen Turbo nodig

Twee soorten turbo compressor

Er zijn twee soorten turbo compressors. Je hebt compressors die aangedreven worden door uitlaat gassen en je de zogenaamde mechanische turbo compressors.

Bij mechanische turbo wordt het schoepenrad aangedreven door een ketting vanaf de krukas.

Het voordeel van de direct aangedreven compressor is dat er direct extra lucht in de cilinder wordt geperst en dat de compressor niet eerst op toeren hoeft te komen.

De uitlaatgas compressor of turbo heeft snel langs stromende uitlaatgassen nodig om op snelheid te komen.

 

motorvermogen

Probeer hier nog maar een turbo tussen te proppen

toerental en werking turbo compressor

Dat houdt dus in dat de motor eerst een redelijke hoeveelheid toeren moet maken om de uitlaatgassen zoveel mogelijk snelheid te geven om zodoende de turbo aan te drijven. Dit wordt ook wel turbo lag genoemd.

Een ander voordeel van de mechanisch aangedreven turbo compressor is dat hij stilstaat op het moment dat je de motor uitzet.

De mechanische turbo compressor is immer direct aangedreven via de krukas en zodra deze stilstaat staat dus ook de compressor stil.

Bij de uitlaatgas aangedreven turbo compressor draait de turbo nog een flinke tijd door als je de motor uitzet. Een turbo kan snelheden halen van boven de 100.000 toeren per minuut en staat dus niet direct stil.

 

Turbo compressor

De standaard Suzuki Turbo uit vervlogen tijden

Zet je motor niet gelijk uit

De turbo as die de twee schoepenraderen verbind draait in een glijlager die voortdurend gesmeerd moet worden met de motorolie die in een motorblok zit.

Als je na een snelle rit de motor direct uitzet draait de turbo nog een tijdje door en omdat de motor uitstaat wordt deze niet gesmeerd. De oliepomp draait immers niet door waardoor er geen olie rond gepompt wordt.

Het resultaat is dat de turbo as kapot draait in zijn lagers omdat de motorolie niet rond gepompt wordt.

Een ander voordeel van een mechanisch aangedreven turbo compressor is dat er geen ingewikkeld uitlaatsysteem moet worden bedacht om het schoepenrad aan te drijven.

 

Turbo compressor

Boven de zuiger moet de druk opgebouwd worden.

standaard motorfietsen met Turbo compressoren

Er zijn ook fabrikanten geweest die motorfietsen met turbo compressoren van de band lieten rollen. Denk aan de CX 650 van Honda die met een turbo compressor werd uitgerust.

De CX kwam in 1983 op de markt maar gaf vrij veel technische problemen. De CX kon een vermogen leveren van 97 pk door de Turbo.

Ook Suzuki had de XN85 met een turbo compressor die ook met een zelf ontwikkelde brandstof injectie was uitgerust.

Veel problemen met de turbo ontstonden doordat de bezitters van de turbo motorfietsen niet begrepen dat je een motorfiets met een turbo een tijdje door moet laten draaien voor je de motor uitzet.

De Huidige Kawasaki H2R is een motorfiets met een compressor die rechtstreeks wordt aangedreven door een ketting op de krukas. Zodra je de motor uitzet staat ook de turbo stil waardoor je schade kan voorkomen.

 

Turbo compressor
photo credit: PSParrot Honda CX500 Turbo motorcycle – Science Museum Wroughton 2004 via photopin (license)

Spaghetti uitlaten

De uitlaatgassen moeten immers langs het uitlaat schoepenrad gestuurd worden om het inlaat schoepenrad aan te drijven. Je kent vast de term spaghetti uitlaten wel die bij een dergelijk uitlaatsysteem past.

Het voordeel van een turbo compressor die aangedreven wordt door uitlaatgassen is dat hij in principe op iedere motor te monteren is en dat deze veel meer toeren kan maken.

Als een motor van de fabriek uit niet is uitgerust met een turbo kan je deze er later alsnog op monteren.

Er zijn dus nogal wat verschillen tussen turbo’s en het plaatje turbo op een auto of motorfiets betekend dus niet direct dat het betreffende voertuig daadwerkelijk is uitgerust met een turbo.

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *

Deze website gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.