Historia turbosprężarek

Historia zastosowań rozwiązań związanych z turbodoładowaniem, czyli użyciem specjalnego mechanizmu, jakim jest turbosprężarka zaczyna się praktycznie od chwili powstania pierwszego silnika spalinowego.
Za ojca silnika spalinowego, korzystającego z benzyny uważany jest Gottlieb Daimler.
Gottlieb Daimler wraz ze swym współpracownikiem – Rudolfem Dieselem pracowali nad badaniami dotyczących eksperymentalnych silników spalinowych, a szczególnie interesowała ich kwestia zwiększenia mocy silnika, oraz ograniczenia zużycia paliwa.
Jedna i druga kwestia mogła być rozwiązana przez wstępne sprężenie powietrza. Tak o to powstała pierwsza turbosprężarka, co prawdopodobnie nastąpiło w roku 1885.

Pierwsze turbosprężarki miały dosyć ograniczone zastosowanie – najczęściej montowano je tylko w potężnych układach silnikowych, np. w statkach dalekomorskich. Do przemysłu motoryzacyjnego, turbosprężarki trafiły dopiero wraz ze skonstruowaniem pierwszych samochodów, typowo ciężarowych. U progu nadchodzącej wojny, w 1938 roku, szwajcarska firma „Swiss Machine Works Saurer” zaprojektowała i wyprodukowała pierwszą turbosprężarkę, przeznaczoną do silnika w samochodzie ciężarowym. Ale tak naprawdę, dopiero w drugiej wojnie światowej zaczęto bardziej masowo stosować turbospężarki. Szczególnym krokiem był wynalazek Alfreda Buchi (również Szwajcaria), który 1952 roku zaproponował rozwiązanie, które wiązało turbodoładowanie z wydechem spalin, dzięki czemu uzyskał ogromny jak na te czasy wzrost mocy silnika, bo aż o 40%! Koncerny motoryzacyjne uznały wynalazek Buchiego za łakomy kąsek i już wkrótce, nowoczesne turbosprężarki znalazły się w seryjnie produkowanych samochodach.

Wprowadzono je na rynek na przełomie roku 1962 / 63

Niestety, modele te pomimo dużo większej mocy, oraz po początkowym boomie na ich zakup nie okazały się sukcesem. Były po prostu bardzo awaryjne i po pewnym czasie zaprzestano ich produkcji.
Wzrost zainteresowania zastosowaniem turbosprężarek wzrósł szczególnie, gdy nastąpiło peak oil (kryzys paliwowy) wskutek embarga na sprzedaż paliwa przez OPEC, dla krajów popierających Izrael, co nastąpiło w 1973 roku. Nastąpił wtedy gwałtowny wzrost cen paliwa. Historyczne dane mówią, że baryłka ropy w 1971 roku kosztowała 2 dolary, w 1980 roku już 35 dolarów! Obecnie, baryłka ropy kosztuje 108 dolarów.

Aby sprostać rosnącym cenom paliwa, producenci samochodów, które szczególnie dużo go zużywały, zaczęli masowo stosować turbodoładowanie w swoich pojazdach. Standardem stała się więc ciężarówka z silnikiem diesla oraz turbosprężarką. Co prawda, koszty turbosprężarek, uwzględniające wszelkie nakłady inwestycyjne były dosyć wysokie, ale z nawiązką były rekompensowane poprzez oszczędności w zużyciu paliwa.
Kolejnym powodem, który sprawił, że coraz częściej stosowano turbosprężarki w seryjnej produkcji był fakt, że w coraz więcej liczbie państw, wprowadzono bardziej restrykcyjne regulacje dotyczące emisji spalin i zanieczyszczeń. Nastąpiło to po roku 1980. W obecnych czasach każdy samochód ciężarowy, standardowo wyposażony jest w turbodoładowanie.

Turbosprężarki zdobyły również rynek wyścigów samochodowych. Już w latach 70-tych, zaczęto stosować turbodoładowanie w sportach motorowych, między innymi w zawodach Formuły 1. Doprowadziło to też do większej popularności samej technologii turbosprężarek wśród posiadaczy aut osobowych, którzy coraz częściej chcieli mieć takie rozwiązanie w swoim pojeździe. Powstała moda na „turbo”, zarówno wśród posiadaczy modeli z silnikami diesla, ale też tymi benzynowymi. Każdy czołowy producent samochodów, starał się mieć w ofercie przynajmniej jeden, świetny model wyposażony w silnik benzynowy z dodatkowym turbodoładowaniem, dzięki zastosowaniu turbosprężarki. Co prawda, wśród samochodów benzynowych, turbosprężarki przestały być popularne, ze względu na jednak stosunkowo wysokie zużycie paliwa. Jednak w przypadku silników diesla, zasilanych ropą, turbosprężarki były nie do pobicia i stawały się wręcz nieodzowne.

Kamieniem milowym w zastosowaniu turbosprężarek w masowej produkcji auto osobowych, był model Mercedesa 300SD z 1978 roku, w którym to producent użył nowego silnika wysokoprężnego typu diesel wraz z turbodoładowaniem, oraz w niższej, popularnej klasie dzięki Volkswagenowi Golf Turbodiesel z 1981 roku. Od tego momentu, turbodoładowanie zaczęło trafiać pod strzechy. Tym bardziej, że stanowiło zarówno ograniczenie kosztów paliwa, wzrost mocy silnika, oraz co bardzo ważne – niższą emisję spalin.

Dziś, zastosowanie turbosprężarek to już nie moda, to po prostu konieczność w przypadku silników diesla, jak wiemy paliwo typu olej napędowy, zawiera dużo więcej zanieczyszczeń aniżeli benzyna, tak więc ogromne znaczenie ma ekologia i zmniejszenie zanieczyszczeń. Dlatego z roku na rok, wprowadzane są coraz bardziej obostrzone przepisy dotyczące emisji spalin.