Turbodúchadlo s premenlivou geometriou, skrátene VGT a niekedy nazývané turbína s premenlivou dýzou, je prepracovaná forma turba, ktorá sa prispôsobuje podmienkam motora, aby poskytla silné plnenie naprieč celým rozsahom otáčok. Bežné turbá s pevnou geometriou musia robiť kompromis medzi skorou reakciou a prietokom pri vysokých otáčkach; VGT tento kompromis obchádza tým, že fyzicky mení geometriu výfukového kanála vedúceho k turbíne, čím sa fakticky správa ako malé turbo pri nízkych otáčkach a veľké pri vysokých otáčkach.
Mechanizmus sa sústreďuje na veniec pohyblivých lopatiek, čiže dýz, usporiadaných okolo turbínového kolesa vnútri skrine turbíny. Tieto lopatky sa otáčajú spoločne, riadené akčným členom, ktorý môže byť podtlakový, pneumatický alebo, čoraz častejšie, elektrický, a spravované riadiacou jednotkou motora. Zmenou ich uhla lopatky menia prierez plochy, cez ktorú výfukové plyny prechádzajú, a uhol, pod ktorým narážajú na lopatky turbíny. Zúženie kanála urýchľuje plyn a smeruje ho agresívnejšie na turbínu; rozšírenie prepustí celý prúd výfukových plynov s minimálnym obmedzením.
Práve táto premenlivosť dáva VGT jeho široké, pružné plnenie. Pri nízkych otáčkach motora, keď je energie výfukových plynov málo, sa lopatky privrú, aby zúžili prúd, čím zrýchlia plyn tak, že aj malý objem roztočí turbínu silno a vytvorí užitočné plnenie skoro, čím prudko znižuje oneskorenie turba. Ako otáčky stúpajú a objem výfukových plynov rastie, lopatky sa postupne otvárajú, aby nezahltili motor nadmerným protitlakom a aby turbína voľne prúdila pri vysokom výkone. Jediné turbodúchadlo tak dodáva skorú reakciu malej jednotky a vrcholovú kapacitu veľkej bez zložitosti viacerých turbín.
Preplňovanie s premenlivou geometriou je dnes takmer všeobecné pri moderných turbodieselových motoroch a je jednou z kľúčových technológií, ktoré urobili diesely common-rail takými pružnými a pohotovými. Pomerne chladný výfuk naftového motora bohatý na kyslík vyhovuje mechanizmu lopatiek dobre, čo mu umožňuje spoľahlivo pracovať bez extrémnych teplôt, ktoré dlho sťažovali nasadenie VGT na benzínové motory. Pri dieseloch systém tiež pomáha s motorovou brzdou a dokáže napomôcť recirkulácii výfukových plynov moduláciou protitlaku. Benzínové aplikácie, ktoré zahŕňajú oveľa horúcejší výfuk, sa objavovali pomalšie a spoliehajú sa na drahšie vysokoteplotné materiály.
Hlavné upozornenia sa týkajú spoľahlivosti a údržby. Pohyblivé lopatky pracujú v horúcom, zasadzenom prúde výfukových plynov a najmä pri dieseloch sa môžu zaniesť uhlíkom a sadzami, čo spôsobí ich zaseknutie a chybné správanie riadenia plnenia. Pravidelné používanie, kvalitný olej a občasná svižnejšia jazda pomáhajú udržať mechanizmus voľný a akčný člen a tiahla sú bežnými servisnými bodmi. Popri dvojšpirálových, sekvenčných a dvojturbových usporiadaniach predstavuje VGT najelegantnejšie riešenie jediného turbodúchadla pre večný problém, ako dodať plnenie všade v rozsahu otáčok.
- Pohyblivé lopatky upravujú prúd výfukových plynov na turbínu
- Privierajú sa pri nízkych otáčkach pre skoré plnenie, otvárajú sa pri vysokých pre prietok
- Pôsobí ako malé aj veľké turbo v jednom
- Takmer všeobecné pri moderných turbodieseloch