Наиболее популярные современные виды автомобильных турбонагнетателей

На новых версиях двигателей внутреннего сгорания используют различные виды наддува. Какие же устройства применяют для вдувания в мотор воздуха под давлением, и для чего вообще это нужно?

Для обеспечения успешной работы ДВС, следует закачать топливо-воздушную смесь в цилиндры, после чего воспламенить ее для получения микровзрыва, толкающего поршень и запускающего циклический процесс. Обеспечение усиленной отдачи возможно при помощи более мощного взрыва. Но здесь имеется некоторый нюанс: если количество подаваемого топлива не подлежит ограничению, то закачивание увеличенного количества воздуха может быть доступно исключительно с использованием особого воздушного нагнетателя.

Турбонаддув. Наибольшей популярностью и простотой пользуется обыкновенный турбонагнетатель, работа которого осуществляется за счет энергии газов, выходящих через систему выхлопа. Его составными частями являются две «улитки», во внутренней части которых располагается две крыльчатки, насаженные на вал - турбинная для контакта с горячим воздухом и компрессорная, находящаяся отдельно в холодном корпусе. Вращение турбинного колеса осуществляется за счет энергии, вырабатываемой выхлопными газами, что позволяет выполнить раскручивание крыльчатки. Оно и осуществляет всасывание разреженного воздуха, затем сжимает его и поставляет непосредственно в цилиндры. Чем до большего количества оборотов раскручен двигатель, тем выше будет впускное давление.

На первый взгляд кажется, что процесс увеличения мощности такой турбины может происходить до бесконечности: можно поставить нагнетатель большого размера и получать намного больше сжатого воздуха. Дело в том, что в турбине большего размера будет иметь место увеличенные каналы и крыльчатка, раскручивание которых возможно на увеличенных оборотах. А компрессор небольшого размера будет неплохо работать на сниженных оборотах, зато на высоких не будет успевать пропустить через себя требуемый объем воздуха. Именно это и становится причиной игры инженеров с размерами, и установки сразу нескольких турбин, отличающихся по этому параметру.

Твинскрольная турбина. Ее особенностью становится наличие двойной горячей части, во внутренней части которой имеются два параллельных канала различного диаметра. Каждый из них соединяется с собственной половиной цилиндров, от которых и получает выхлопные газы для раскрутки турбины. С применением одной дозы выхлопа, осуществляется вращение небольшой турбины на низких оборотах, вторая же выполняет подачу выхлопных газов на улитку большего размера, предназначением которой становится работа на высоких оборотах. Среди ее отрицательных сторон можно назвать сложную конструкцию, дороговизну и низкую степень эффективности работы на высоких оборотах.

Турбина с возможностью изменения геометрии. Этот тип турбокомпрессора считается наиболее совершенным. Такое названием ему дали за счет наличия подвижных лопаток вокруг крыльчатки «горячей улитки». В зависимости от того, насколько велики обороты двигателя, особый электрический привод производит изменение их угла атаки, для имитации работы турбины большого и малого размера. При сниженных оборотах, лопатки слегка приоткрыты, делая канал узким для более эффективного разгона турбины, после чего они постепенно открываются для получения требуемой порции выхлопных газов. Отличием от предыдущего типа нагнетателя является возможность эффективной работы вне зависимости от уровня оборотов.

Итог. Указанные типы нагнетателей пользуются наибольшей популярностью и имеют достаточную степень эффективности, что способствует частому их использованию на различных типах двигателей.