Regulační ventil turbodmychadla – princip, výpočet, nastavení

Externí wastegate

Ještě než se vrhneme na výše uvedené, slušelo by se ještě zmínit ventil externí. Podtlaková i přetlaková regulace turba totiž víceméně je součástí samotného tělesa. 

Jenže regulovat můžeme ještě i před turbem, a to na výfukovém potrubí. Princip je jednoduchý – ventil není součástí turba, ale je na výfuku, opět ovládaný tlakem v sací části turbodmychadla. Je to však výsada silně upravených aut a závodních vozů. Výhodou je, že ventil může být větší (není nutné řešit jeho velikost s ohledem na velikost turba) a plyny nemusejí jít bez průchodu přes turbo do výfuku, ale můžeme je „fouknout“ do atmosféry.

Také čtěte

5 min. čtení

Kolik stojí jídlo na benzínce v Rakousku? Aktuální ceny v srpnu 2026

28. 8. 2026 J. Mokříš Tipy a rady

Výpočet přetlakového ventilu

Pro zajímavost se můžeme podívat na to, jak se ta nejjednodušší varianta, tedy ventil přetlakový, dá spočítat. Je to skutečně jenom pro zpestření. Celý výpočet a návrh je samozřejmě mnohem, mnohem komplikovanější a náročnější. Vzorečky níže slouží spíš pro velmi hrubou představu a pochopení toho, jak fungují základní vztahy mechanismu.

Základní rovnováha sil

Otevírání obtokového ventilu je v nejjednodušším případě otázkou rovnováhy sil působících na membránu. Síla vyvolaná tlakem p na membránovou plochu A je:

Fp = p × A

Tato síla je vyvažována pružinou s tuhostí k, stlačenou o dráhu x:

Fk = k × x

Ventil se otevře, jakmile platí, že síla vyvolaná tlakem na membránu přetlačí pružinu:

Fp ≥ Fk

Například, má-li membrána průměr 30 mm (A=7,07×10−4m2) a pružina je předepjatá na sílu 100 N, pak otevření ventilu nastane přibližně při tlaku 141 kPa, což je přetlak asi 0,41 bar nad atmosférický tlak (atmosférický tlak počítejme 1 bar). To samozřejmě platí pro klasický přetlakový ventil. Mimochodem, ventil se otevírá postupně, i s tím je třeba počítat. Není to tak, že při určitém tlaku se otevře najednou a naplno. 

p = Fk / A = 100 / (7.07×10^-4) ≈ 141 kPa

• Přečtěte si také: Regulační ventil turba a jeho funkce (1. díl)

Podtlakový ventil

Obtokový ventil řízený podtlakem je něco trochu jiného, protože podtlak tam generuje vývěva a následně jej reguluje elektromagnetický ventil N75. Ten podtlak omezuje podle potřeby a tím ovládá táhlo otevírající wastegate.

Teplotní a materiálové zatížení

Obtokový ventil je extrémně namáhaný díl. Teplota spalin za turbodmychadlem může v zážehových motorech překračovat 900 °C. Proto se klapky a sedla vyrábějí z vysoce legovaných žáruvzdorných ocelí nebo niklových slitin. U závodních motorů se využívají i keramické povlaky, které prodlužují životnost.

Vliv na chod motoru

Správná činnost ventilu ovlivňuje nejen maximální plnící tlak, ale i průběh točivého momentu. Předčasné otevírání způsobí „lenost“ motoru, pozdní nebo nedostatečné naopak riziko detonačního spalování. Z tohoto důvodu se v moderních systémech wastegate spojuje s elektronikou motoru a data o poloze ventilu se porovnávají se signály snímače tlaku v sání.