Doładowanie silników znane było w praktyce wcześniej, nim zdołano je teoretycznie przeanalizować i w ogóle nazwać. Jeszcze przed skonstruowaniem pierwszych samochodów stosowano w przemyśle gazowe lub naftowe silniki stacjonarne, w których do napełnienia cylindra powietrzem stosowano oddzielne sprężarki najczęściej o tłokowej konstrukcji. Udoskonalenie obiegu czterosuwowego, opartego na zewnętrznym zasysaniu i sprężaniu powietrza, pozwoliło całkowicie wyeliminować te kłopotliwe dla konstruktorów i użytkowników dodatkowe urządzenia.
Stały postęp techniczny w produkcji materiałów konstrukcyjnych, paliw i olejów oraz w technologii budowy maszyn przyczynia się do ciągłego doskonalenia silników spalinowych. Rozwój silników spalinowych zmierza cały czas w kierunku zmniejszenia zużycia paliwa, podwyższenia mocy uzyskiwanej z jednego litra objętości komory roboczej silnika, przy jednoczesnym zmniejszaniu masy, zapewnieniu niezawodności pracy w różnych warunkach eksploatacyjnych oraz zwiększaniu trwałości. Istotną rzeczą jest również ograniczanie emisji toksycznych związków chemicznych w spalinach, które stanowią poważne zagrożenie dla środowiska naturalnego jak i dla zdrowia człowieka.
Po wielu latach ewolucji konstrukcji silników okazało się, że jednym ze sposobów osiągnięcia założonego celu jest zastosowanie w silnikach doładowania poprzez wstępne sprężenie powietrza lub mieszanki paliwowo – powietrznej. Pozwoliło to w tej samej objętości cylindra zmieścić znacznie większą masę powietrza i spalić dzięki temu znacznie większą ilość paliwa, uzyskując odpowiednio więcej energii. Efekt doładowania uzyskano za pomocą dodatkowych urządzeń, których zadaniem jest zapewnienie sprężenia powietrza do wartości zapewniających prawidłową pracę silnika oraz osiąganie oczekiwanej mocy. Rozwiązania konstrukcyjne urządzeń doładowujących przeszły dużą ewolucję.
Głównego podziału urządzeń sprężających powietrze lub mieszankę dokonuje się ze względu na ich napęd. Wyłoniły się tutaj dwa zasadnicze systemy, pierwszy to napęd mechaniczny pobierany z silnika, drugi to napęd gazowy pozyskiwany z energii spalin opuszczających cylindry silnika. Urządzenia wykorzystujące energię wydalanych spalin nazywamy turbosprężarkami. Ten typ systemu doładowania silnika spalinowego został wybrany ze względu na rosnącą popularność stosowania w jednostkach napędowych zarówno w pojazdach ciężkich (maszyny budowlane, ciężarówki), jak i samochodach dostawczych i osobowych. Każda z firm produkujących aktualnie samochody ma w swojej ofercie przynajmniej jeden model z silnikiem wyposażonym w turbosprężarkę, natomiast w grupie pojazdów ciężarowych rzadkością są samochody wyposażone w silniki wolnossące. Uzmysławia to jednocześnie jak wielka jest skala problemów związanych z prawidłową eksploatacją turbosprężarek jako integralnych urządzeń z silnikiem.
|
