Turbodmychadlo s variabilní geometrií, zkracované jako VGT a někdy nazývané také turbínou s proměnnou dýzou, je propracovaná verze turba, jež se přizpůsobuje podmínkám motoru a dodává silný plnicí tlak v celém spektru otáček. Klasická turbodmychadla s pevnou geometrií musí volit kompromis mezi rychlou odezvou a průtokem ve vysokých otáčkách; VGT tento kompromis obchází tím, že fyzicky mění geometrii kanálu výfuku přivádějícího plyny na turbínu, takže se v nízkých otáčkách chová jako malé turbo a ve vysokých jako velké.
Jádrem mechanismu je věnec natáčivých lopatek (dýz) uspořádaných kolem turbínového kola uvnitř turbínové skříně. Tyto lopatky se natáčejí společně, ovládá je akční člen — podtlakový, pneumatický, nebo stále častěji elektrický — řízený řídicí jednotkou motoru. Změnou jejich úhlu se mění průtočná plocha, jíž výfukové plyny procházejí, i úhel, pod kterým narážejí na lopatky turbíny. Zúžení kanálu plyn urychlí a nasměruje jej na turbínu agresivněji; rozšíření umožní průchod celého výfukového proudu s minimálním odporem.
Právě tato proměnlivost zajišťuje VGT široký a pružný průběh plnicího tlaku. V nízkých otáčkách, kdy je energie ve výfuku málo, se lopatky přivírají, průtok zužují a plyn urychlují, takže i malý objem dokáže turbínu pořádně roztočit a vytvořit využitelný plnicí tlak velmi brzy — což výrazně zkracuje turbodíru. Jak otáčky a objem výfuku rostou, lopatky se postupně otevírají, aby nepřiškrtily motor přílišným protitlakem a turbína mohla při vysokém výkonu volně proudit. Jediné turbodmychadlo tak nabízí časnou odezvu malé jednotky i vrcholovou kapacitu velké, a to bez složitosti více turbodmychadel.
Přeplňování s variabilní geometrií je dnes u moderních turbodieselů téměř všudypřítomné a patří mezi klíčové technologie, které umožnily, aby diesely s common rail byly tak pružné a odpovídavé. Poměrně chladný výfuk diesela bohatý na kyslík mechanismu lopatek vyhovuje a umožňuje jeho spolehlivý chod bez extrémních teplot, které dlouho komplikovaly nasazení VGT u benzinových motorů. U dieselů systém navíc pomáhá s brzděním motorem a může podpořit recirkulaci výfukových plynů (EGR) modulací protitlaku. Benzinové aplikace, jež pracují s mnohem teplejším výfukem, se prosazují pomaleji a spoléhají na nákladnější vysokoteplotní materiály.
Hlavní obezřetnost se týká spolehlivosti a údržby. Natáčivé lopatky pracují v horkém a sazemi zanášeném výfukovém proudu a zejména u dieselů se mohou zalepit karbonem a sazemi, začít váznout a regulace plnicího tlaku pak chybuje. Pravidelné využívání, kvalitní olej a občasná svižnější jízda mechanismu prospívají; akční člen a jeho táhla patří mezi běžné servisní body. Vedle uspořádání twin-scroll, sekvenčního a twin-turbo představuje VGT nejelegantnější řešení s jediným turbodmychadlem, jak vyřešit věčný problém s dodávkou plnicího tlaku v celém spektru otáček.
- Natáčivé lopatky řídí proud výfuku na turbínu
- V nízkých otáčkách se přivírají kvůli rané odezvě, ve vysokých se otevírají pro průtok
- Funguje jako malé i velké turbo zároveň
- Téměř všudypřítomné u moderních turbodieselů