Як працює турбокомпресор

Турбокомпресор використовує відпрацьовані гази двигуна для обертання турбінного колеса, яке обертається з частотою до 280 000 об / хв.

Турбінне колесо сполучене з компресорним колесом за допомогою вала, і ці два колеса обертаються разом, всмоктуючи і стискаючи великі об’єми повітря із зовнішнього середовища. Стиснене повітря має надзвичайно високі щільність і температуру, тому він пропускається через охолоджувач наддувочного повітря, де він охолоджується і стає ще більш щільним перед тим, як потрапити в двигун. Присутність стисненого повітря робить згоряння палива більш ефективним, забезпечуючи більш високу потужність при меншому споживанні енергії.

В результаті більше енергії може бути отримано від двигуна з меншим робочим об’ємом, в кінцевому підсумку, це означає більш низьку витрату палива. Все частіше турбокомпресори поєднуються з системами уприскування палива високого тиску, що забезпечує більш повне, більш ефективне і більш екологічно чисте згорання палива.

Незважаючи на те, що принцип роботи турбокомпресорів є простим, їх застосування відрізняється винятковою складністю.

У компресорах з регулятором тиску наддуву використовується актуатор для відкриття і закриття перепускного клапана, відвідного надлишки відпрацьованих газів. Здатність обмежувати кількість газу, що надходить в турбіну, дозволяє регулювати тиск наддуву за допомогою управління частотою обертання компресора.

У турбокомпрессорах Garrett® VNT ряд рухомих лопаток, розташованих навколо впускного отвору турбінного колеса, може регулюватися миттєво для зміни витрати відпрацьованих газів через турбінне колесо. В результаті можливо регулювати витрату газу так, щоб турбокомпресор VNT працював як невелика турбіна на малих обертах, – тим самим забезпечуючи більш високі рівні наддуву двигуна, – при цьому на більш високих оборотах турбокомпресор буде автоматично перенастроюватися на режим більшої турбіни для забезпечення необхідної продуктивності.

У двоступеневих системах турбонаддува Garrett® паралельно-послідовної дії два невеликих турбокомпресора працюють разом – один забезпечує наддув на низьких оборотах, а на високих оборотах працюють обидва турбокомпресора.