Výhody:
1. Zvýšený výkon a točivý moment: Přeplňování turbodmychadlem zahrnuje stlačování vzduchu před jeho vstupem do motoru, čímž se zvyšuje hustota vzduchu dostupného pro spalování. To může vést ke zvýšení výkonu a točivého momentu motoru, zejména při vyšších otáčkách motoru, díky čemuž je motor citlivější a schopnější poskytovat lepší akceleraci a výkon.
2. Vylepšená účinnost: Turbodmychadla mohou potenciálně zvýšit účinnost malých motorů. Zvýšením hustoty vzduchu může motor dosáhnout lepšího spalování a získat více práce z paliva, což vede ke snížení spotřeby paliva. Tento přínos však nemusí být významný za všech provozních podmínek.
3. Kontrola emisí: Přeplňování turbodmychadlem lze kombinovat s dalšími technologiemi pro snížení emisí. Může například umožnit provoz motorů s chudší směsí vzduch-palivo, což snižuje emise nespálených uhlovodíků (HC). Správná kalibrace a systémy následného zpracování jsou však zásadní pro zmírnění potenciálního nárůstu jiných emisí, jako jsou oxidy dusíku (NOx).
Nevýhody:
1. Cena a složitost: Přeplňování turbodmychadlem zvyšuje náklady na systém motoru a zvyšuje jeho složitost. Vyžaduje další komponenty, jako je samotné turbodmychadlo, mezichladič, wastegate a související potrubí. To může způsobit, že motor bude těžší a dražší na výrobu a údržbu.
2. Potenciál pro klepání motoru: V důsledku zvýšené hustoty vzduchu a teplot při přeplňování turbodmychadlem existuje vyšší riziko klepání motoru, což je škodlivý a hlučný jev spalování, ke kterému může dojít při předčasném vznícení směsi vzduchu a paliva. Zmírnění klepání motoru může zahrnovat úpravy typu paliva, zpomalení časování zapalování nebo pokročilé řídicí systémy motoru, což přidává další složitost.
3. Tepelné a mechanické namáhání: Přeplňování turbodmychadlem přináší vyšší teploty výfukových plynů v důsledku zvýšeného toku energie motorem. To může vést ke zvýšenému tepelnému a mechanickému namáhání součástí motoru, což ovlivňuje odolnost a životnost. Konstruktéři musí pečlivě vybrat materiály, zvážit tepelné hospodářství a vyztužit komponenty, aby vydržely toto vyšší zatížení.
4. Reakce a Turbo Lag: Turbodmychadla se musí točit, aby generovala smysluplný výkon, což má za následek zpoždění, než bude k dispozici zvýšený výkon a točivý moment. To může vést k prodlevě turba, kdy se motor může zdát pomalý při nízkých otáčkách a při zapnutí turba může dojít k náhlému výkonu. K minimalizaci tohoto efektu se používají techniky, jako jsou turbodmychadla s proměnnou geometrií nebo konstrukce s dvojitým posuvem, ale mohou přidat další složitost.
5. Nadmořská výška a provozní podmínky: Turbodmychadla jsou citlivější na změny nadmořské výšky a atmosférického tlaku. Jak hustota vzduchu klesá ve vyšších nadmořských výškách, účinnost přeplňování turbodmychadlem se může snižovat, což potenciálně snižuje výkon a točivý moment. Kromě toho mohou přeplňované motory vyžadovat specifické úpravy ladění, aby dobře fungovaly za různých provozních podmínek.
6. Mazání a olejové hospodářství: Turbodmychadla vyžadují správný přívod oleje pro mazání a chlazení. Malé motory nemusí mít dostatečný průtok nebo tlak oleje pro vysokorychlostní přeplňování turbodmychadlem, což vyžaduje další olejové systémy nebo změny konstrukce mazání motoru.
Závěrem lze říci, že i když přeplňování turbodmychadlem může nabídnout výhody, jako je zvýšený výkon a účinnost, přináší také další náklady, složitost, potenciální obavy o životnost a úvahy o zpoždění turba, nadmořské výšce a mazání. Vyvážení těchto faktorů je zásadní při rozhodování, zda použít přeplňování v malých aplikacích motoru. K dosažení požadovaného výkonu a spolehlivosti při zabudování turbodmychadel do malých benzinových motorů je nezbytná pečlivá konstrukce a důkladné testování.
