Устройство турбины автомобиля

Турбокомпрессор – важный узел силового агрегата. Наличие позволяет добиться заметного повышения мощности мотора. Это происходит за счет подачи большего объема воздуха в камеры сгорания.

Мастера не считают турбину капризной или проблемной. Деталь стабильно работает полный срок службы. На функции влияют неаккуратная, агрессивная езда и несвоевременное обслуживание. Периодические техосмотры, регулярная замена фильтров, масел обеспечат безотказность узла.

Устройство

Привод ведется от крыльчатки в потоке выхлопных газов. С движущимися узлами силового агрегата, коленвалом механическая связь отсутствует, хотя обороты двух элементов взаимосвязаны друг с другом. Может показаться, что узел устроен просто: есть вал, концы которого укомплектованы двумя крыльчатками. Каждая закрыта в герметичный корпус «согнута» будто улитка.

Колесо турбины вращается посредством выхлопного потока. Он направлен и раскручивает механизм. Далее – сквозь основное отверстие улитки в центре – поток транспортируется в систему выпуска отработанных газов. Насосное колесо турбокомпрессора соединено с турбинным при помощи вала. Оно вращается с соответствующей скоростью, поток нагнетается во впускной коллектор.

Всасывание воздуха происходит через основное отверстие. Далее он передается к лопаткам. Система работает на впуск объема воздуха под требуемым давлением и перенаправление в двигатель (в систему впуска). Поток проходит через интеркулер (охладитель радиатор в системах турбонаддува) и идет в цилиндры. В процессе сжатия неминуемо повышается температура воздуха и ему требуется охлаждение. Передача горячего потока в камеры сгорания не имеет смысла. Сразу снижается КПД мотора.

Регулировка

Ряд составных частей турбокомпрессора отвечают за управление, участвуют в регулировке и контроле. В дизельных системах могут работать разновидности агрегатов ТИГ – с изменяемой геометрией. Характеристика относится не к турбокомпрессору, а ее направляющему аппарату (улитка и встроенные планки-лопасти). Крыльчатки работают наподобие закрылков самолета. Они изменяют положение по отношению к насосному колесу. turbina

Отдельный актуатор управляется соленоидом и приводит лопасти. При низких скоростях работы дизельного мотора сокращается общий поток и давление выхлопа. В таком режиме лопатки направляющего механизма стоят под большим углом. Это нужно, чтобы газ мощнее направлялся на лопасти. Когда поток выхлопа увеличивается, угол, напротив, снижается.

У турбокомпрессора бензинового двигателя направляющий механизм не предусмотрен. Однако агрегаты с регулируемой геометрией есть на некоторых моделях Porsche. Бензиновые двигатели все чаще комплектуются системами twinscroll – двухпоточными турбинами. Выпускной коллектор отводит газы в два отдельных канала. Такое технологическое решение обеспечивает равномерное поступление газов к турбине и снижает сопротивление в системе выпуска. Вместе с тем увеличивается продувка и в разы повышается КПД мотора.

Перепускной клапан

Турбины авто комплектуются байпасом (перепускным клапаном). С его помощью стравливается избыток давления. Это происходит, когда пользователь отпускает педаль газа и идет резкое закрытие механического регулятора – дросселя. Если не стравить избыток, поток направится обратно – в противоход вращению крыльчатки. Это может повредить ротор, другие компоненты, потребуется ремонт турбин.

Клапан на выпуске

Систему оснащают уэстгейтом – выпускным клапаном – перепускной заслонкой. Узел перенаправляет некоторый объем выхлопного потока в обход. Параметры вращения ротора во время работы клапана контролируются и ограничиваются. Клапан запускается в работу от специального устройства – «вакуумника»-актуатора. Им управляет соленоид. Все компоненты связаны вакуумными трубками.

Система подшипников

Механизм удерживает и вращает вал. Требует регулярной смазки и охлаждается моторным маслом, которое поступает в систему через специальные каналы. На болидах гоночного класса обоймы подшипников охлаждают антифризом. Недостаток, плохое качество смазки и охлаждения приводит к быстрому износу, серьезным повреждениям и разрушению внутренних деталей.