Cilj većine oblika trkaće tehnologije je omogućiti automobilima da idu brže. Očito. Ali ono što nije nužno tako jasno jest da se brzina obično postiže povećanjem učinkovitosti, što je razlog zašto tako mnogo tehnološka dostignuća koja su izvorno razvijena za motosportove prešla su na najprozaičnije ulične automobile u javnosti cestama. Tako, disk kočnice pružaju veću snagu zaustavljanja po cijenu manje težine. Ubrizgavanje goriva omogućuje točniju isporuku benzina u cilindre. Krila preusmjeravaju protok zraka kako bi pružila bolje prianjanje u zavojima.
Turbo punjenje je relativno nov dodatak ovom popisu. Ne sama tehnologija, koja datira gotovo jedno stoljeće. Ali nekoliko se desetljeća smatralo da je turbo punjenje korisno samo za utrke, a kada je i postalo prijelaza u svijet uličnih automobila, nalazio se gotovo isključivo u sportovima velikih konjskih snaga automobili. Sada glavni proizvođači uključuju turbo punjenje kao način da naprave male, učinkovite u potrošnji goriva održivi motori—i nagrađujući, sa stajališta vožnje—pogonski agregati za svakodnevne limuzine i besmislice econoboxes.
Turbo punjači iskorištavaju načelo poznato kao prisilna indukcija. Općenito govoreći, što više zraka uđe u cilindre motora, to više snage proizvodi. U motoru s normalnim usisavanjem, zrak se usisava u cilindre dok se klipovi pomiču prema dolje, slično kao što se tekućina uvlači u štrcaljku. Rano su inženjeri shvatili da mogu dramatično povećati snagu guranjem više zraka u komoru za izgaranje. Tako su tijekom 1920-ih i 1930-ih razvili komponentu nazvanu kompresor, koji je zračni kompresor povezan ili pričvršćen remenom za motor. Kako bi se motor okretao, kompresor bi se vrtio još brže, a super-punjač bi tjerao mnogo više zraka u usisnu granu nego što bi motor s normalnim usisavanjem ikada mogao uspjeti. Punjači, kolokvijalno poznati kao puhači, još uvijek su standardna oprema na Top Fuelu i smiješnim automobilima koji dominiraju drag racingom.
Velika mana kompresora bila je u tome što je njihov čin okretanja motoru oduzimao snagu. Dakle, umjesto da koriste motor za okretanje puhala, neki pametni inženjeri došli su na pametnu ideju da iskoriste ispušne plinove za okretanje turbine koja tjera zrak u usisnu granu. Nekoć je to bilo poznato kao turbinski kompresor na ispušne plinove, ali ovaj je zalogaj odavno skraćen na turbopunjač. Evo videozapisa koji pokazuje kako to funkcionira:
Konceptualno, turbopunjač se čini kao besprijekoran - rješenje koje se ne može kupiti. Ali turbo motori dolaze sa svojom prtljagom. Prije svega, oni stvaraju puno topline, a rani turbo motori znali su se rastopiti ako nisu pravilno ohlađeni prije nego što se motor ugasi. Drugo, potrebno je neko vrijeme da se turbina pokrene, što uzrokuje izraženu odgodu, poznatu kao turbo kašnjenje, između trenutka kada pritisnete papučicu i trenutka kada motor počne davati snagu. To je značilo da su turbo motori najbolje radili s motorima koji su radili na nižim brzinama i relativno konstantnim brzinama. Dakle, dok su superpunjači vladali u svijetu utrka prije Drugog svjetskog rata, turbo punjači su bili ugrađeni u mnoge visokoleteće zrakoplove. Ovaj film o obuci vojnih zračnih snaga pruža neke tehničke detalje:
Nakon rata, proizvođači motora shvatili su da turbo motori dobro pristaju za motore s malim brojem okretaja, teške uvjete rada koji se nalaze u komercijalnim kamionima. Kako bi promovirao ovu novu tehnologiju, Cummins je razvio dizel s turbopunjačem za utrku Indianapolis 500, a kvalificirao se na pole 1952. godine. Indy se pokazao kao dobro mjesto za motore s turbopunjačem budući da je brza priroda staze značila da turbo zaostajanje nije predstavljalo izazov. Turbo motori su omogućili cijenjenim Offenhausen motorima—čija je osnovna arhitektura datirala iz vremena Velike depresije—da pobijede u Indyju 1968. i nastave pobjeđivati u Brickyardu do 1976. Sljedeće godine Renault je u Formulu 1 predstavio prvi motor s turbopunjačem. Dvije godine nakon toga Renault je osvojio svoju prvu Grand Prix, a do kraja sljedećeg desetljeća turbo punjenje je postalo standardna oprema u F1. Pogledajte jednu od ovih zvijeri—dobru za do 1400 konjskih snaga u kvalifikacijskom trimu—na djelu:
Nažalost, kvalitete koje su turbo motore učinile tako uspješnim na trkaćoj stazi nisu se dobro prenijele na svakodnevne vozače. GM je 1960-ih plasirao verzije Chevrolet Corvaira i Oldsmobile Jetfire s turbopunjačem, no obje su bile jadan neuspjeh. Mercedes-Benz 300TD turbo diesel, predstavljen 1978., općenito se smatra prvim uspješnim proizvodnim vozilom koje ima turbo punjenje, a čak je i to bio stečeni ukus. Ali moderne jedinice toliko su sofisticirane da ni turbo kašnjenje ni pretjerano zagrijavanje nisu glavni problemi. Zapravo, mnogi ljudi mogu voziti automobile opremljene sa današnji turbo motori i ne shvaćaju da imaju puhalo ispod haube. Ili shvatiti da su njihovi motori sadržavali tehnologiju koja je izvorno dokazana na trkaćoj stazi.
