Turbo pogone ispušni plinovi, a mehani?ki kompresor (kra?e: kompresor) pogoni motor, npr. preko remena, zup?anika ili lanca. Prve primjene bile su u metalurškim postrojenjima, sredinom 19. stolje?a: kompresori su obavljali posao kova?kog mijeha. U serijskim automobilima su se pojavili 1920ih (Mercedes, 1921.), a bili su ?esti u ja?im automobilima i na cestama i na pistama. Dio snage motora (time i goriva) koristi se za pogon kompresora, ali posljedi?na mogu?nost izgaranja više smjese nadokna?uje taj gubitak i k tome dodaje još snage. Budu?i da je pogonjen motorom, kompresor prakti?ki neprestano tla?i zrak i odaziv motora na gas je prakti?ki trenutan.
Dvije glavne vrste kompresora
Automobilski kompresori spadaju u dvije glavne vrste. Prva uklju?uje kompresore koji isporu?uju podjednaki tlak na danom broju okretaja (positive displacement supercharger). Tu spadaju npr. Rootsov tip kompresora (?esto zvan i blower), koji zapravo ubrzava zrak prema usisnoj grani gdje se zrak komprimira. Po konstrukciji je sli?an vij?anom, ali su im rotori jednostavnije geometrije. Zatim, vij?ani (screw-type supercharger) koji komprimira zrak, a sastoji se rotora po obliku sli?nih vijcima koji rotiranjem izme?u praznina svojih navoja tla?e zrak. Tu spadaju i kompresori s pomi?nim elisama (sliding vane supercharger): rotiraju?i cilindar (rotor) je postavljen u okruglo ku?ište, ali ne u centru. Elise rotora prate rub ku?išta i zalaze u rotor kako se prostor izme?u rotora i ku?išta smanjuje (i vra?aju se kako se, dalje u ciklusu okretanja, pove?ava – aktuator za to može biti jednostavna opruga). Zrak zarobljen izme?u dvije susjedne elise tako se komprimira, a geometrija tog kompresora po svom principu sli?na je geometriji Wankelovog motora. Još jedan tip koji spada u ovu vrstu i radi po sli?nom principu je scroll-type kompresor, koji za tla?enje zraka koristi plohu oblika zavojnice u pripadaju?em ku?ištu; takav je kompresor i Volkswagenov G-Lader.
Druga vrsta uklju?uje kompresore koji su efikasni pri ve?oj brzini, kada ubrzani zrak šalju kroz difuzore kako bi ga usporili i tako podigli tlak u komori (dynamic superchargers). U ovu vrstu spada centrifugalni kompresor: sli?an je kompresorskoj strani turbopunja?a, ali ovdje motor pogoni impeler koji usisava i primarno ubrzava zrak koji zatim bude stla?en promjenom geometrije (presjeka) usisne grane. Drugi tip kompresora koji se koristi u automobilima i spada u ovu vrstu je tzv. pressure wave kompresor. On kombinira sliding vane tip i prednabijanje korištenjem Helmholtzove rezonancije: rotiraju?i cilindar propušta ispušne plinove u komoru, koji tla?e svježi zrak. Kako taj cilindar dalje rotira, tako propušta stla?eni svježi zrak dalje u usis (ali i dio ispušnog plina) i zatvara se pa se ispušni puls odbija natrag i stvara potlak koji pomaže s usisom idu?eg ciklusa svježeg zraka. Jedan od rijetkih primjera kompresorski prednabijenih dizelskih putni?kih automobila je Mazda 626 s Comprex kompresorom (1987. – 1992.). U vožnji su kompresorski prednabijeni motori karakteristi?ni po zavijanju kompresora, brzom odazivu na gas i relativno linearnoj isporuci snage.
Zagrijavanje i hla?enje
Napomenimo kako svaki motor, a pogotovo prednabijeni, treba zagrijati prije ja?eg korištenja da ulje procirkulira i sve komponente do?u na radnu temperaturu; isto tako, nakon brže vožnje, motor treba ohladiti normalnom vožnjom i ne gasiti isti ?as nakon puštanja gasa. Tako se komponente i punja?a i motora ravnomjernije i sigurnije ohlade. Uvijek treba imati na umu termalnu ekspanziju materijala i možda se to svojstvo može lakše opisati primjerom ko?nica: ako nakon intenzivnog korištenja (tj. ko?enja i zagrijavanja) zaustavimo automobil i ostavimo ga na mjestu s uklju?enom ru?nom ko?nicom, zadnji diskovi ?e se na mjestu kontakta s paknama ko?nice hladiti drugom brzinom, tj. materijal diska na tom dijelu ne?e se stezati istom brzinom kao na ostatku diska i tako dolazi do deformacije diska. Ona se osjeti kao vibriranje u vožnji i ko?enju, a gašenje motora prije nego se npr. turbina ohladi uskra?uje joj cirkulaciju ulja pa može do?i do mehani?kih i termi?kih ošte?enja osjetljivih komponenti turbine poput ležajeva i rotora.
U nastavku slijede neki primjeri automobila s kompresorima i zanimljivosti o njima.
Uklju?ivanje kompresora
Toyota MR2 prve generacije (1984. – 1989.) mogla se kupiti i s prednabijenim 4A-GZE motorom. ?etverocilindarski 1.6 u tom slu?aju nije imao dva para usisnih kanala (T-VIS), a koristio je kompresor Roots tipa. Da se smanji prosje?na potrošnja, remenski pogon kompresora se s motorom spajao preko elektromagnetskog kuplunga tek pri ja?em gasu. Princip uklju?ivanja kompresora po potrebi koristio je npr. i Mercedes-Benz 1930ih, a može se vidjeti i u filmu Mad Max na kompresoru ugra?enom na Maxov presreta?, australski Ford Falcon.
Elektromotorni kompresor
Audi od 2016. u ponudi ima V8 turbodizel s elektri?nim kompresorom, prvim na serijskom automobilu. Koristi se za prednabijanje pri niskom optere?enju, a ne pogoni ga motor automobila nego posebni elektromotor pa ne troši snagu/gorivo (tj. ne troši ih izravno, ali i elektri?nu struju za elektromotor mora se nekako pripremiti i pohraniti) i po?ne tla?iti zrak ve? za oko 250 milisekundi od voza?evog pritiskanja pedale gasa.
Dvostruko prednabijanje – twincharging
Lancia Delta S4 iz ere relijaške Grupe B (to?nije, 1985. i 1986.), kao i cestovna verzija (Stradale) primjer je automobila koji koristi i kompresor i turbo. Kompresor tla?i zrak na okretajima i optere?enju motora nepovoljnom za turbo (slabiji gas, niski okretaji), pri srednjim okretajima rade zajedno, a pri ja?em gasu i visokim okretajima, kompresor se isklju?uje i tla?enje preuzima turbo sustav. Rezultat je korištenje prednabijanja kroz cijeli raspon okretaja, trenutni odaziv na gas i izbjegavanje turbo rupe.
Zašto je turbo ?eš?i od kompresora?
Mini JCW (John Cooper Works) je po?etkom 2000ih koristio kompresor, a kasniji su modeli koristili turbo. Osim Minija i Volkswagenovih 1.4 TSI motora s turbom i kompresorom, relativno ?esti putni?ki automobili s kompresorom su Mercedesovi Kompressor modeli (npr. C-Klasa i CLK) iz iste ere. Kompresor koristi i Chevrolet Corvette ZR1 (C06 i C07). Turboprednabijanje je ipak ?eš?e jer koristi ispuh umjesto snage motora za tla?enje zraka, tj. reciklira ina?e otpadnu toplinu te troši manje goriva nego kompresor, a to je postalo bitnije i za dizajn motora sukladno strožim ekološkim normama.
