Turbopunjač promenljive geometrije, skraćeno VGT, a ponekad zvan i turbina sa promenljivom mlaznicom, jeste napredna vrsta turba koja se prilagođava uslovima motora da bi pružila snažno prednabijanje kroz ceo opseg obrtaja. Obični turbi sa nepromenljivom geometrijom moraju da prave ustupak između ranog odziva i protoka pri visokim obrtajima; VGT zaobilazi taj kompromis tako što fizički menja geometriju izduvnog prolaza koji napaja turbinu, te se ponaša kao mali turbo pri niskim obrtajima i veliki pri visokim.
Mehanizam se zasniva na prstenu pokretnih lopatica, odnosno mlaznica, raspoređenih oko turbinskog rotora unutar kućišta turbine. Te lopatice se okreću usklađeno, vođene aktuatorom koji može biti podpritisni, pneumatski ili, sve češće, električni, a kojim upravlja upravljačka jedinica motora. Menjajući svoj ugao, lopatice menjaju površinu poprečnog preseka kroz koju prolazi izduvni gas i ugao pod kojim on udara u lopatice turbine. Sužavanje prolaza ubrzava gas i agresivnije ga usmerava na turbinu; širenje pušta pun izduvni tok da prođe uz najmanji otpor.
Upravo ta promenljivost daje VGT-u njegovo široko i prilagodljivo prednabijanje. Pri niskim obrtajima motora, kada je izduvne energije malo, lopatice se zatvaraju da bi stegle tok, ubrzavajući gas tako da i mala zapremina snažno zavrti turbinu i rano stvori korisno prednabijanje — oštro smanjujući turbo zatezanje. Kako obrtaji rastu i zapremina izduva se povećava, lopatice se postepeno otvaraju da motor ne bi bio zagušen prevelikim povratnim pritiskom i da bi turbina slobodno propuštala pri visokom izlazu. Jedan turbopunjač tako daje rani odziv male jedinice i kapacitet velike na vrhu, bez složenosti više turba.
Turbo prednabijanje promenljive geometrije danas je gotovo opšte na savremenim turbodizel motorima i jedna je od ključnih tehnologija koje su common-rail dizele učinile tako prilagodljivim i odzivnim. Srazmerno hladan izduv dizela bogat kiseonikom dobro odgovara mehanizmu lopatica, omogućavajući mu pouzdan rad bez krajnjih temperatura zbog kojih je VGT dugo bilo teško primeniti na benzinskim motorima. Kod dizela sistem pomaže i pri kočenju motorom i može potpomoći recirkulaciju izduvnih gasova podešavanjem povratnog pritiska. Benzinske primene, koje uključuju mnogo vreliji izduv, javljale su se sporije i oslanjaju se na skuplje materijale otporne na visoke temperature.
Glavne mere opreza tiču se pouzdanosti i održavanja. Pokretne lopatice rade u vrelom izduvnom toku punom čađi, a kod dizela posebno mogu se zaprljati ugljenikom i čađi, pa se zaglavljuju i upravljanje prednabijanjem počinje da odstupa. Redovna vožnja, kvalitetno ulje i povremena življa vožnja pomažu da mehanizam ostane slobodan, a aktuator i poluga česte su tačke servisa. Stojeći uz rešenja sa dvostrukom spiralom, sekvencijalna i dvostruka turba, VGT predstavlja najotmenije rešenje sa jednim turbopunjačem za večiti problem isporuke prednabijanja svuda u opsegu obrtaja.
- Pokretne lopatice podešavaju izduvni tok na turbinu
- Zatvaraju se pri niskim obrtajima za rano prednabijanje, otvaraju pri visokim za protok
- Deluje kao mali i veliki turbo u jednom
- Gotovo opšti na savremenim turbodizelima