Що таке турбокомпресор? Дізнайтеся про умови роботи турбокомпресора у двигуні внутрішнього згоряння

Сама назва говорить про те, що призначення турбіни – стиск. Повітря необхідне для займання палива, тому турбокомпресор впливає на тягу повітря, що надходить у камеру згоряння. У що виливається збільшення тиску повітря, що нагнітається? Завдяки цьому можна спалити велику дозу палива, а отже, збільшити потужність двигуна. Але це єдина функція, яку виконує турбіна. Дізнайтесь більше про автомобільні турбокомпресори!

Як влаштована турбіна?

Якщо ви бажаєте зрозуміти, як працює турбіна, вам потрібно знати її пристрій. Він розділений на дві частини:

• холодно;
• гарячий.

Гаряча частина складається з турбінного колеса, яке рухається вихлопними газами, що утворюються в результаті згоряння паливно-повітряної суміші. Робоче колесо розміщено у корпусі, прикріпленому до випускного колектора двигуна. Холодна сторона складається з крильчатки і корпусу, в який нагнітається повітря з повітряного фільтра. Обидва ротори розміщені на одному осерді компресора.

Груша на холодному боці також є важливою частиною. Штанга перекриває випускний клапан під час досягнення максимального наддуву.

Робота турбокомпресора в автомобілі внутрішнього згоряння

Під впливом імпульсу димових газів ротор на гарячій стороні прискорюється. У той же час ротор, розташований на іншому кінці осердя, поводиться в рух. Турбокомпресор з незмінною геометрією повністю залежить від імпульсу вихлопних газів, тому чим вище обертів двигуна, тим швидше обертаються ротори. У нових конструкціях позначається рухливість лопатей турбіни, що рухаються. Відношення тиску наддуву до оборотів двигуна зменшується. Таким чином наддув з'являється вже в діапазоні низьких оборотів.

Турбокомпресор - принцип роботи та вплив на двигун

Що можливе завдяки тому, що стиснене повітря потрапляє в камеру згоряння? Як відомо, що більше повітря, то більше кисню. Останнє саме по собі не впливає на збільшення потужності агрегату, але додатково контролер двигуна також видає підвищену дозу палива при кожній доливці. Без кисню його було спалити. Таким чином, турбокомпресор збільшує потужність і крутний момент двигуна.

Турбокомпресор – як працює холодна сторона?

Звідки взялося це ім'я? Підкреслю, що повітря, що надходить у впускний колектор, холодне (або принаймні набагато холодніше вихлопних газів). Спочатку конструктори встановлювали турбокомпресори тільки в двигуни, які нагнітали повітря прямо з фільтра камеру згоряння. Однак було помічено, що він гріється та ККД пристрою знижується. Тому довелося встановити систему охолодження та інтеркулер.

Як працює інтеркулер і навіщо його встановлено?

Радіатор влаштований так, що потік повітря, що проходить через його ребра, охолоджує повітря, що нагнітається всередину. Газомеханіка доводить, що густина повітря залежить від температури. Чим вона холодніша, тим більше в ній кисню. Таким чином, моторний відсік за один раз можна нагнітати більше повітря, що необхідно для займання. З заводу інтеркулер зазвичай монтувався в колісну арку або нижню частину бампера. Однак було відмічено, що він дає найкращі результати при розміщенні перед охолоджувачем рідини.

Як працює дизельний турбокомпресор - чи відрізняється він?

Коротше – ні. Як двигуни із запаленням від стиснення, так і двигуни з іскровим запалюванням виробляють вихлопні гази, тому турбокомпресор у бензиновому, дизельному та газовому двигуні працює однаково. Однак його управління може бути різним із використанням:

• перепускний клапан;
• контроль вакууму (наприклад, клапан N75);
• змінне становище лопатей. 

Діапазон обертання турбіни у цьому двигуні також може відрізнятися. У дизельних і невеликих бензинових агрегатах збільшення можна відчути вже з нижнього діапазону оборотів. Бензинові автомобілі старих типів часто досягали максимального наддуву при 3000 обертах двигуна.

Нові автомобільні турбокомпресори та їх комплектації в автомобілях

Донедавна використання більше одного турбонагнітач у двигуні було зарезервовано тільки для високопродуктивних двигунів. Зараз у цьому немає нічого дивного, адже ще до 2000 року масове користування випускалися конструкції з двома турбінами (наприклад, Audi A6 C5 2.7 biturbo). Часто у великих установках згоряння розміщують дві турбіни різного розміру. Один із них наводить двигун у рух на нижчих оборотах, а інший забезпечує наддув на більш високих оборотах до закінчення дії обмежувача оборотів.

Турбокомпресор – великий винахід, і про нього варто подбати. Він живиться від моторної олії та вимагає належного обслуговування. Це корисно не тільки при швидкій їзді, розгоні або збільшенні потужності машини. Це дуже практично. Ви можете знизити витрати палива (вам не потрібно збільшувати потужність двигуна, щоб отримати більше потужності та ефективності), усунути димність (особливо дизелі) та збільшити потужність у відповідальний момент (наприклад, при обгоні).