Турбонаддув ... Устройство ... Характеристики

Двигатели внутреннего сгорания должны быть с турбонаддувом, так как турбонаддув в состоянии улучшить наполнение цилиндров воздушно-топливной смесью, принудительно увеличивая количество воздуха в топливно-воздушной смеси. Принцип работы  компрессор имеет принцип работы состоит в том, что оставляя двигатель газов цилиндров выхлопных вращаться ротор турбокомпрессора связан с тем, что покидая цилиндры двигателя выхлопные газы должны раскручивать ротор турбокомпрессора, соединенным валом иного ротора, нагнетающим воздух в цилиндры. Еще в 70-80 годах прошлого века турбокомпрессор принимаются только как элемент тюнинг настройки автомобилей, что дает возможность спортивным автомобилям двигаться быстрее. Однако, начиная с 90-х годов, все изменилось, многие производители дизельных , а позже  и бензиновых двигателей поняли, что турбо - это самый важный инструмент, который может улучшить эффективность работы двигателя.

На данный момент подавляющее большинство бензиновых двигателей оснащены турбонаддувом, что, безусловно, представляет некоторые трудности. Турбокомпрессор, как известно, производят только из качественных материалов и компонентов, так как в процессе работы  турбокомпрессор  должен выдерживать довольно внушительно нагрузки, способные разрушить даже прочные материалы. Кроме того, обязательно следует учитывать, что работа турбокомпрессора означает использование только высококачественного топлива, потому как дешевое топливо может взорваться при большой степени сжатия, что несомненно приведет к разрушению турбокомпрессора. Можно также ко всему добавить и такие детали, как необходимость в охлаждении самого турбокомпрессора, его немалую стоимость, хотя наверняка справедливо было бы отметить, что преимуществ у него намного больше, чем каких-либо неудобств. Именно поэтому ведущие авто производители стараются оснащать свои автомобили их турбокомпрессорами.

Дело в том, что мощность двигателя увеличивается за счет подачи большего количества топлива. Но увеличивая количество топлива, следует увеличивать и количество воздуха, так как горение - это химическая реакция, для которой необходимо присутствие необходимого количества кислорода. Окисление происходит с помощью кислорода и, если его мало, то в камерах сгорания будет возникать дефицит кислорода, что приведет к не полному сгоранию топлива.

Учитывая все эти нюансы, инженеры сконструировали турбокомпрессор, который нагнетает дополнительный воздух в камеры сгорания, а следовательно и топливо, сохраняя процент идеальной смеси, что и ведет к увеличению мощности двигателя.

Выпускные газы могут раскрутить крыльчатки турбины до скорости 150 000 - 210 000 об/мин!

Даже не учитывая геометрические особенности конструкции турбокомпрессора, можно вывести простую взаимосвязь: чем больше отработанных газов попадают в турбину, тем выше ее скорость вращения и тем больше свежего воздуха она нагнетает. Поэтому классическая турбина таит в себе некоторую проблему - дело в том, что ожидая от турбодвигателя ускорения в любой нужный момент, представьте себе, что автомобиль двигается с малой скоростью, при этом двигатель работает на малых оборотах. В таком режиме двигатель вырабатывает малое количество отработанных газов, а следовательно и скорость вращения турбины не велика. Рассматриваем ситуацию дальше,- водителю необходимо уверенное ускорение, например для обгона или по другим причинам, резко нажимает на педаль акселератора и ... ничего не происходит. Ожидаемого ускорения нет. Причиной является задержка турбины вызванная конструктивными особенностями, и называемая в народе «турбоямой»: непременно после нажатия педали акселератора, скорость вращения турбины низкая, а двигатель в первую очередь увеличивает впрыск, и лишь после сгорания уже увеличенного количества топлива, объем поступающих к турбине отработанных газов увеличивается, что увеличивает и скорость турбины, она нагнетает больше воздуха и вот оно долгожданное ускорение - можно обгонять, но время уже упущено. Если водитель хотел обогнать, то долгий разгон может затянуть маневр или вынудить вовсе отказаться от него.

 
Решение такой проблемы пришло в виде турбины с изменяемой геометрией. Ее конструктивные отличия в наличие специальных направляющих лепестков в канале отработанных газов.