Mitä turboahdin tarkoittaa?

Turboahdin tarkoittaa samaa kuin pakokaasuahdin. Se on siis polttomoottorin tehoa lisäävä ahdin, mikä saa käyttövoimansa moottorista purkautuvista pakokaasuista. Turboahtimesta löytyvät sekä kompressori että turbiini, mikä tuottaa käyttövoimaa kompressorille. Kompressori puolestaan ahtaa ilmaa moottoriin. Turboahdin nostaa polttomoottorin tehoa ja parantaa dieselmoottorin hyötysuhdetta. Moottorin teho kasvaa, koska sylinteri saa lisää ilmaa: näin ollen voidaan polttaa puhtaasti suurempaa polttoainemäärää. 

Turboja löytyy tänä päivänä lähes kaikista dieselmoottoreista, mutta niitä tavataan nykyään myös pienistä ottomoottoreista. Autojen lisäksi turboahtimia voidaan käyttää laivojen kaksitahtidieseleissä sekä moottoripyörien dieselmoottoreissa. Henkilöautojen moottoreissa ahtimia voi olla yksi, kaksi tai jopa kolme.

Turboahtimesta voidaan kiittää sveitsiläistä insinööriä nimeltä Alfred Büchi, joka sai patentin tälle keksinnölleen vuonna 1905. Turboahdinta kutsuttiin Suomessa vielä 1960-luvulla Büchin järjestelmäksi, mutta nykyään käytetään joko termiä turboahdin tai pakokaasuahdin, mikä kertoo tarkemmin systeemin toiminnasta – hyödyntäähän se nimenomaan pakokaasun virtausenergiaa.

Lisätietoa turboahtimen rakenteesta ja toiminnasta 

Turboahdin

Pakokaasuahtimen ominaisuuksia ovat virtausominaisuudet, hyötysuhde, paineentuottokyky sekä viive. Virtausominaisuudet, hyötysuhde ja paineentuottokyky riippuvat niistä ratkaisuista, joita on käytetty turbo- eli pakokaasuahtimen muotoilussa ja suunnittelussa. Viiveellä tarkoitetaan sitä aikaa, mikä ahtimelta kuluu siihen, että se nostaa ahtopaineen moottorin pyöri mukaiselle tasolle. Jos viive on lyhyt, saavutetaan nopea kiihtyvyys – mutta se aiheuttaa vastusta isoilla kierroksilla. Jos ahtimessa on suuri A/R-suhde, kiihtyvyys on hitaampaa, mutta huippukierroksilla pumppaustaho on parempi.   

Turboahtimessa on turbiinin ja kompressorin ohella myös siipipyöriä. Ne kaikki on kiinnitetty samaan akseliin, ja ne sijaitsevat omissa koteloissaan. Koteloita nimitetään turbiini- ja kompressorikoteloiksi tai vaihtoehtoisesti -pesiksi. Akseli laakeroidaan ahtimen runkoon useimmiten joko liuku- tai kuulalaakereilla, joita pitää voidella jatkuvasti. Voitelu on tärkeää, koska pyörimisnopeus on niin suuri. Voitelukanavia pitkin tuleva voiteluöljy pitää kitkan pienenä laakereissa, samalla kun se jäähdyttää laakereita. Mikäli auton turbossa on lisäksi vesijäähdytys, on rakennettava kanavat myös jäähdytysnesteelle. 

Turboahtimessa voi olla lisälaitteita. Moottorin tehoa on mahdollista nostaa entisestään jäähdyttämällä ahdettavaa ilmaa, sillä kylmä ilma on tiheämpää. Kylmällä ahtoilmalla polttoaineen syöttöä voidaan lisätä, mikä kohtaa suurempaan tehoon. Moottorikaan ei nakuta, kun ahtoilma on kylmää. Yksi tapa jäähdyttää ahtoilmaa on käyttää lämmönvaihdinta eli välijäähdytintä. Se siirtää ahtoilmasta ylimääräisen lämmön joko ulkoilmaan tai vesikiertoon. Toinen tapa ahtoilman jäähdyttämiseen on ruiskuttaa vettä tai muuta lämpöä sitovaa nestettä ahtoilman sekaan. Jälkimmäinen vaihtoehto on kuitenkin melko epäkäytännöllinen, ja siksi harvinaisempi. 

Hukkaportin avulla ahtopainetta voidaan säädellä. Näin moottori tarjoaa joustavampaa tehoa ja kestää pidempään. Hukkaportilla tarkoitetaan venttiiliä, mikä päästää osan pakokaasuista turbiinin ohi, eli suoraan pakoputkeen – näin ahtimen pyörimisnopeus ja ahtopaine pysyvät sopivalla tasolla. Hukkaportin sijasta voidaan käyttää myös säädettävillä siivillä varustettua ahdinta. 

Turboauto? Muista nämä seikat

Turboahdetun moottorin käyttäminen eroaa hieman ahtamattoman auton käyttämisestä. Vaikka tarpeetonta tyhjäkäyntiä pitää välttää, joutuu turboahdettua moottoria hieman etukäteiskäyttämään, jotta turboahdin kestäisi pidempään. Moottoriöljyn pitää saada lämmetä, ennen kuin moottoria aletaan käyttää täydellä teholla. Moottori käy useimmiten lämpimämpänä kuin ahtamattoman auton moottori, siksi autoa on hyvä tyhjäkäyttää pari minuuttia myös ajon jälkeen – varsinkin jos takana on pitkä tai kovilla tehoilla ajettu matka. Muussa tapauksessa laakereilla oleva öljy saattaa palaa kiinni – vaikka auto olisi varustettu ahtimen ylimääräisellä jäähdytyksellä. Muistathan myös kytkeä auton automaattisen start-stop -järjestelmän hetkeksi pois käytöstä, jos olet ajanut kuumalla säällä, kovilla tehoilla tai poikkeuksellisen pitkän matkan. Näin moottori ei sammu itsekseen esimerkiksi liikennevaloissa, mikä voisi edellä mainitun syyn takia lyhentää turboahtimen käyttöikää. 

Nykyaikaisissa turboahtimissa on todella lyhyt viive, ja teho tulee käyttöön sopivassa määrässä kasvaen. Varmuuden vuoksi kannattaa kuitenkin opetella oikea ajotapa, varsinkin, jos alla on oikein tehokas turboauto. Ahtopaineita ei kannata ottaa käyttöön ennen kurvia, vaan vasta kurvin keskivaiheilla tai sen jälkeen – näin auto pysyy varmemmin hallinnassa. 

Turboahtimen käyttöikää voi pidentää vaihtamalla öljyt suositeltua useammin, jos autolla ajetaan pääsääntöisesti lyhyitä matkoja. Vaikka valmistaja suosittelisi öljynvaihtoa 20 000 kilometrin välein, kannattaa öljyt vaihdattaa 10 000 kilometrin välein, jos autoa käytetään lähinnä muutaman kilometrin työmatkoilla. Turbon huolto kannattaa – näin lykätään 1000–2000 euron ahdinremonttia.