Что такое турбонаддув?

Турбонаддув – это способ увеличения мощности в двигателе за счет увеличения подачи воздуха в цилиндры, объем двигателя при этом не изменяется.

Схема турбонаддува.

Основным его элементом является турбокомпрессор, состоящий непосредственно из компрессора (нагнетателя) и турбины.

Причем, как только запускается двигатель, начинает работать и турбина, а вот компрессор подключается к ним только по достижению первым определенного числа оборотов. Компрессору в рассматриваемой системе отведена роль обогатителя кислородом топливо-воздушной смеси.

Принцип работы турбонаддува.

Сам процесс увеличения мощности двигателя происходит главным образом за счет применения энергии отработавших газов. Все происходит так. Роторы, как компрессора, так и турбины закреплены на одном валу. Выхлопные газы попадают в турбину через выпускной коллектор, раскручивая его ротор, который в свою очередь раскручивает ротор компрессора, в результате чего осуществляется всасывание воздуха из атмосферы в последний. А поскольку сжатие воздуха сопровождается нагревом, что приводит к уменьшению его плотности, эффективность наддува в системах турбонаддува снижается, а чтобы этого не происходило, применяется интеркулер.

Для справки:

Интеркулер – «промежуточный радиатор», который располагается между компрессором и цилиндрами, для того чтобы охладить воздух, подаваемый в цилиндры.

Существует два вида интеркулеров – водо-воздушный и воздухо-воздушный. В основном в автомобилях применяется воздухо-воздушный интеркулер, который располагается либо перпендикулярно продольной оси, либо горизонтально над двигателем.

Нюансы и недостатки турбонаддува.

Самым известным является эффект «турбоямы», который вызван инерционностью турбины. Он проявляется при резком нажатии на газ следующим образом: двигатель «подтормаживает с ответом» и потом очень резко «подхватывает».

Минусом инерционности также можно назвать и нагнетание воздуха под большим давлением при раскручивании турбины на высоких оборотах. Вследствие чего при низких оборотах – турбина крутится слабо.

Хотя все эти нюансы можно решить. Для этого есть огромное количество способов. Например, это можно сделать с помощью системы управления давлением наддува, представленным заслонкой или клапанами, которые при большой температуре часть выхлопных газов будут направлять мимо турбины, или, наоборот, будут создавать максимальное давление, если его недостаточно, направляя при этом весь поток газов на турбину. Последняя будет вращаться быстрее и эффект «турбоямы» будет минимальным.

В общем, при всей той мощности, которую способен обеспечить турбонаддув, и экономии топлива, все названые недостатки и нюансы ничтожно малы и легко решаемы, видно это и является секретом его популярности с момента появления первых задумок такой системы, более одного века назад, по сей день.

Видео.