Turbocompresorul. O istorie care marchează prezentul

Încă de la începutul secolului XX, turbocompresorul a câștigat un loc din ce în ce mai important în industria auto, trecând de la a fi un accesoriu mecanic pentru creșterea performanțelor și a puterii motoarelor, la a deveni un element cheie în reducerea emisiilor.

Inventat în 1905 de Alfred Büchi, un inginer elvețian, turbocompresorul, cunoscut și sub numele de turbină, face posibilă creșterea performanței unui motor prin comprimarea unui volum mai mare de aer care intră în motor. Montat pe toate tipurile de motoare, funcția sa este de a crește puterea volumetrică.

Turbocompresorul a apărut puțin după apariția motoarelor cu ardere internă dezvoltate de Gottlieb Daimler, între anii 1880 și 1890. Deja la acea vreme, inginerii din industria automobilelor investigau modalități de a crește puterea motoarelor și de a reduce consumul de combustibil prin precomprimarea aerului de ardere. Însă cea mai mare descoperire ar aparține elvețianului Alfred J. Büchi, la începutul secolului trecut. El fiind primul care a avut ideea de a valorifica energia gazelor de eșapament ale motorului pentru mișca un compresor. Acest gând l-a determinat pe inginerul elvețian, care a absolvit cu onoare la Colegiul Cantonal de Tehnologie din Zürich, să breveteze primul compresor pe 16 noiembrie 1905. Invenția lui Büchi a atras mai mult aer în cilindrii motorului și a mărit umplerea acestora, ceea ce, asociat cu o mai mare alimentare cu combustibil, a produs o creștere notabilă a puterii.

Între 1911 și 1914, tehnicianul elvețian a lucrat febril cu compresorul aplicat mecanicii diesel, iar în 1915 deja avansase suficient pentru a înregistra un brevet, care descria principiile de funcționare ale turbosuflantelor și care sunt aproape exact aceleași cu cele pe care le cunoaștem în prezent. Cu toate acestea, în ciuda faptului că Büchi este inventatorul incontestabil al supraalimentării, nu trebuie să uităm că atât Daimler însuși, cât și Louise Renault au patentat anterior sistemele de compresie a aerului de admisie prin intermediul motorului însuși, dar până atunci nimeni nu se gândise să extragă energia necesară „furând-o” din gazele de evacuare.

Îmbunătățirile oferite de pariul inginerului elvețian au trezit și interesul profesioniștilor din alte domenii industriale, precum aeronautica, sectorul naval sau cel feroviar, care încep să-l folosească în avioanele, navele și trenurile respective. De exemplu, compania americană Murray-Willat a fabricat primul motor supraalimentat în doi timpi pentru un avion în 1910. Cu acesta, a fost posibil să se pună capăt problemei performanței reduse a motoarelor de aeronave din cauza scăderii densității aerului la altitudini mari. Și în 1919, General Electric a finalizat cu succes integrarea unui turbocompresor în motorul biplanului Liberty Lepere. Această dezvoltare ar ridica avionul la 28.500 de picioare (8.686 de kilometri), un marcaj care a fost depășit consecutiv în 1920 și 1921, când au ajuns la 33.000 (10.058 km) și, respectiv, 44.000 de picioare (13.411 km).

În 1923, șantierul naval german Vulkan a comandat două nave mari de pasageri, care urmau să fie propulsate de motoare MAN în patru timpi cu 10 cilindri supraalimentate. Alfred J. Büchi a supravegheat personal proiectarea și construcția turbo-urilor sale. Lansate în 1926, cele două nave au fost primele din istoria maritimă care au fost echipate cu această tehnologie. Un an mai târziu, firma Swiss Locomotive and Machine Works (SLM) a comandat unuia dintre fondatorii ABB, Brown Boveri, motorul turbo VT402 pentru una dintre locomotivele sale, moment care a marcat premiera acestei tehnologii în industria feroviară.

Între toate aceste repere, Alfred J. Büchi a reușit, în 1925, să facă un pas uriaș în evoluția invenției sale: aplicând turbocompresorul la viteză mare, a reușit să crească puterea cu peste 40% a unui motor diesel. Acest lucru ar fi facilitat introducerea treptată a supraalimentării în industrie. Așa a fost cazul firmei elvețiene Saurer, care a început construcția de serie a camioanelor propulsate de mecanica turbodiesel în 1938.

BMW a fost prima marcă europeană care a folosit turbo într-un vehicul de pasageri produs în masă odată cu prezentarea la Salonul Auto de la Frankfurt din 1973 (Germania) a modelului din 2002. Mecanica sa a produs 170 CP la 5.800 rpm, precum și 240 Nm. , și a ajutat la deschiderea drumului pentru o era turbo magnifică în lumea automobilelor. La rândul său, gigantul suedez Saab a urmat exemplul producătorului german și și-a concretizat angajamentul față de această contribuție în seria sa 900 ulterioară, care a fost una dintre cele mai emblematice familii de turbo ale vremii sale. Dar poate cel mai paradigmatic caz este cel al Porsche, care prezintă prima generație de nemuritor 911 Turbo la Salonul Auto de la Paris (Franța) din 1974. Cu un motor boxer cu șase cilindri răcit cu aer și o putere maximă de 260 CP, acesta a ajuns la 250 km/h și a accelerat de la zero la 100 km/h în 5,5 secunde.

O nouă piatră de hotar în supraalimentarea autovehiculelor a venit în 1978, odată cu introducerea primului motor turbodiesel pentru o mașină de pasageri. Era Mercedes-Benz 300 SD, care monta un turbo fabricat de Garrett. Acesta a fost urmat de Volkswagen Golf turbodiesel în 1981. Treizeci de ani mai târziu, nu exista un singur model diesel fără turbocompresor pe piață.

O mare parte din „moda turbo” care a apărut în anii 1980 se datorează concurenței ridicate. În 1979, a avut loc o piatră de hotar în istoria curselor: Renault RS10 condus de Jean-Pierre Jabouille a trecut învingător linia de sosire a Marele Premiu al Franței de Formula 1. Motorul care a făcut posibil ca modelul mărcii de diamant să fie prima mașină de curse turbo, care a câștigat un Grand Prix, a fost V6 EF1 twin-turbo de 1,5 litri (de la Garrett) și transmisie cu șase trepte.

În anii 1980, producătorii de SUV-uri au lansat primele pariuri cu turbosuflantă pe piață: turbodieselul Mitsubishi Montero și Nissan Patrol au apărut în 1983, în timp ce Toyota a lansat o versiune turbo a Land Cruiser 60 în 1984. Range Rover Turbo D 2.4 a fost introdus pe piață. pe piață în 1986, în timp ce în SUA, pickup-urile Ford din Seria F nu au adopta turbo până în anii 1990.