Turbodmychadla s proměnnou geometrií (dále jen TIG) jsou typem turbodmychadel (TC), vyznačující se možností změny sekce na vstupu turbínového kola za účelem optimalizace výkonu turbíny pro dané zatížení.
Nutnost změny průřezu je dána tím, že optimální průřez při nízkých rychlostech se výrazně liší od optimálního průřezu při vysokých rychlostech. Pokud je sekce klasického turbodmychadla příliš velká, pak při nízkých otáčkách motoru bude TC pracovat neefektivně z důvodu nedostatečné rychlosti proudění na vstupu do turbíny. Pokud je průřez příliš malý, pak bude účinnost při vysokých otáčkách motoru nízká [1] .
Díky možnosti změny průřezu TIG zlepšují odezvu, zvyšují výkon a točivý moment , snižují spotřebu paliva a množství škodlivých emisí [2] .
TIG jsou běžnější u dieselových motorů . Je to proto, že TIG jsou spolehlivější při relativně nízkých provozních teplotách, které se vyskytují u dieselových motorů. V dnešní době se díky použití nových materiálů odolnějších proti opotřebení stále častěji montují TIG na benzínové motory, zejména do sportovních vozů .
Od klasických turbodmychadel se TIG liší přítomností prstence speciálních lopatek . Lopatky mají speciální aerodynamický tvar, který zvyšuje účinnost tlakování [2] . U motorů s nízkým výkonem (osobní automobily, závodní automobily a lehká nákladní vozidla) je průřez řízen změnou orientace těchto lopatek.
U motorů s vysokým výkonem se lopatky neotáčejí, ale jsou kryty speciálním pláštěm nebo se pohybují podél osy komory (TIG s posuvnými lopatkami).
Pohyb lopatek se provádí pomocí membránového vakuového pohonu, servopohonu , hydraulického nebo pneumatického pohonu.
Existuje několik provedení TIG. Některé z nich jsou zaměřeny zejména na snížení účinnosti turbodmychadla za daných podmínek. Na úkor účinnosti lze například zvýšit provozní teplotu - pro dokonalejší spalování paliva.
Jen málo zemí má vlastní výrobu turbodmychadel s variabilní geometrií.
Rotační lamelová turbodmychadla se vyrábí v USA (BorgWarner, Honeywell ), na Ukrajině (Turbocom) a v Japonsku ( Mitsubishi ). Tento typ TIG se nejčastěji používá u osobních automobilů (včetně závodních), zemědělských strojů a lehkých nákladních automobilů.
Turbodmychadla s posuvnými lopatkami jsou vyráběna pouze ve Velké Británii (Holset). Tento typ TIG se nejčastěji používá u těžkých vozidel a SUV.
Jedním z prvních sériově vyráběných vozů vybavených TIG byl Shelby CSX-VNT z roku 1989 s motorem Chrysler K o objemu 2,2 litru. Byl použit model TIG "VNT-25" [3] .
Japonská Honda Legend z roku 1988 používala vodou chlazený TIG [3] . Vůz se vyráběl pouze dva roky, poté byl ukončen.
Motor Porsche 911 Turbo 3,6 l z roku 2007 používal dva identické TIGy [2] .
V roce 2012 se objevily TIG vybavené vnitřními snímači tlaku a teploty. Takové TIG dynamicky mění průřez v souladu s charakteristikami pracovního média v daném konkrétním okamžiku, což může výrazně snížit spotřebu paliva.
Turbodmychadla s proměnnou geometrií se v anglicky mluvících zemích nejčastěji nazývají „turbochargers s proměnnou geometrií“ (VGT), ale používají se i jiné názvy [1] :