Jaký je rozdíl mezi kompresorem a turbodmychadlem? A co je lepší?

U benzínových i naftových motorů se už dlouhou dobu setkáváme ve velkém s přeplňováním. K přeplňování motoru se nejčastěji používá turbodmychadlo (nebo turbodmychadla), ale narazit můžete i na agregát doplněný o kompresor. Jaký je mezi těmito koncepcemi fakticky rozdíl? A co je lepší? Důkladného vysvětlení rozdílů se zhostil Jason Fenske, známý ze svého kanálu Engineering Explained na serveru YouTube. Jak Fenske vysvětluje, cílem použití kompresoru i turbodmychadla je stejný efekt, a sice naplnění spalovacích prostor motoru větším objemem vzduchu. Oba systémy tedy fungují na podobném principu, ale rozdíl je především ve způsobu jejich pohánění.

Turbodmychadlo je v tuto chvíli silně převládající způsob přeplňování a mnohdy bychom v nabídce automobilky jen těžko hledali motor, jenž není vybaven turbodmychadlem. V principu je turbo rozděleno na dvě části, z nichž každá je vybavena lopatkovou turbínou. Tyto dvě turbíny jsou mezi sebou pevně spojeny hřídelí.

Zatímco jedna turbína je poháněna proudícími výfukovými plyny, které by jinak vyšly z motoru bez dalšího užitku, ta druhá naopak vhání okolní vzduch do sání a tím zvyšuje plnící tlak.  Obrovskou výhodou turbodmychadla, a také důvodem, proč je turbo využíváno častěji než kompresor, je právě zužitkování výfukových plynů a tím pádem zvýšení účinnosti celého motoru. Plnící tlak je totiž navyšován pomocí odpadních plynů bez toho, aby byl motor nadále zatěžován.

Velmi zjednodušeně řešeno, kompresor může vypadat jako jedna polovina turbodmychadla – ta která generuje stlačený vzduch. Místo druhé části, poháněné výfukovými plyny, je zde ovšem řemenice nebo převod ozubenými koly, přes který je kompresor poháněn přímo otáčkami motoru. To znamená, že je motor pohonem kompresoru zatížen a ten tak vlastně zpětně žere část výkonu. Z toho důvodu je kompresor často ve vysokých otáčkách odpojován elektronicky řízenou spojkou, neboť by jeho ztráty byly vyšší, než získaný výkon navíc.

Alternativním způsobem pohonu kompresoru, který v dohledné době uvidíme stále častěji, je také elektricky poháněný kompresor. Pro něj se vžilo nesprávné označení „elektrické turbo“, přestože turbodmychadlo musí být v principu poháněno výfukovými plyny. Vývoj nicméně směřuje také do „hybridizace“ obou principů a začínají se vyskytovat turbodmychadla, poháněná v nízkých otáčkách elektromotorem.

Vedle kompresoru s lopatkovou turbínou, využívá se občas v autech ještě šroubovicový kompresor a kompresor typu Roots se dvěma speciálně tvarovanými rotačními písty.

Zásadní rozdíl v jízdě s kompresorem a turbodmychadlem spočívá především v podání výkonu. U turbodmychadla totiž při sešlápnutí plynu nastává tolik propíraná prodleva turba, kdy se čeká, až výfukové plyny roztočí turbínu, aby mohl být do sání vháněn stlačený vzduch. I když se automobilky snaží prodlevu turba eliminovat třeba instalací dvoukomorového turba s malým a velkým dmychadlem, či dokonce dvěma turby nestejné velikosti, aby dosáhly dvoustupňového přeplňování s nižším a vyšším tlakem, prodleva turba je i u nových aut stále znatelná.

Odezva na sešlápnutí plynu prostě není okamžitá tak, jako u atmosféricky plněného motoru, nebo právě u motoru s kompresorem. Jak již bylo řečeno, kompresor se točí spolu s klikovým hřídelem, takže na plnící tlak u něj není potřeba čekat. Odezva na sešlápnutí plynu je proto zcela okamžitá a motor začíná táhnout v momentě, kdy chce řidič.

Na druhou stranu právě kvůli ztrátovosti pohonu nedodává kompresor motoru tolik výkonu ve vysokých otáčkách, a proto se kompresory často využívají hlavně pro „nakopnutí“ výkonové křivky v nízkých a středních otáčkách, kde atmosférické motory jinak ztrácejí.

Na otázku, zda je lepší turbo, nebo kompresor, neexistuje jednoznačná odpověď. Jde hlavně o to, co od auta požadujeme. Turbodmychadla se často používají pro zvýšení výkonu u motorů, které musí zůstat malé kvůli nízké spotřebě – proto automobilky začaly před lety s „downsizingem“. Na druhou stranu výkonový potenciál turba je obrovský a lze díky němu ždímat i z relativně malých motorů takovou sílu, která vystačí i pro sportovní vozy. I když bohužel na úkor odezvy na plyn.

Oproti tomu kompresor nedává po stránce spotřeby takový smysl a jeho hlavní kouzlo spočívá ve zvýšení síly v nižším spektru otáček. Zde umí výrazně pomoci a hlavně nabídne zcela bezprostřední odezvu na plyn. Z řidičského pohledu je tedy jízdně zábavnější. Tedy pokud vás nebaví právě onen náhlý kopanec turba...