Принцип работы турбокомпрессора

Если объяснить, что такое турбокомпрессор в нескольких словах, то это устройство, принудительно подающее жатый воздух в камеру сгорания.

Для чего нужен турбокомпрессор

Повысить мощность двигателя можно разными способами. Один из них – увеличение объема камер сгорания или рост количества цилиндров.

Такое решение проблемы трудно назвать оптимальным. Повышение суммарного объема камер сгорания приводит к усложнению мотора, становятся больше его габариты, растет расход топлива. Из-за неполного сгорания горючего повышается уровень вредных выхлопов.

Но эти трудности оказалось легко обойти с помощью появления турбонаддува. Зачем нужен турбокомпрессор в автомобиле? Все просто – он принудительно нагнетает сжатый воздух в камеру сгорания. Благодаря такому подходу в цилиндрах увеличивается количество топливовоздушной смеси, что значительно повышает мощность двигателя.

Также повышенное количество воздуха позволяет топливу полностью сгорать, что способствует увеличению экономичности силовой установки и снижению вредных выбросов.

Конструкция автомобильного турбокомпрессора

Из чего состоит турбокомпрессор? Он достаточно прост и включает всего три основных узла:

• турбина;
• корпус;
• центробежный компрессор.

Хотя деталей немного, турбокомпрессор – сложное изделие. Его детали функционируют в тяжелейших условиях, включающих высокую скорость вращения и значительную температуру. Это требует повышенной точности изготовления, а также использования специальных материалов.

Каждая из деталей изделия выполняет определенную функцию. Турбина раскручивается потоком выхлопных газов от двигателя автомобиля, через вал приводя в движение центробежный компрессор. Последний захватывает атмосферный воздух, сжимая его и передавая во впускную систему двигателя. Корпус выполняет защитную функцию, оберегая механизмы узла от повреждений.

Каким требованиям должен соответствовать турбокомпрессор

Турбина должна отвечать ряду требований:

• стойкость к механическим нагрузкам;
• жаропрочность;
• коррозионная стойкость;
• стабильность параметров при разных температурах.

Изделие эксплуатируется в агрессивных условиях. Температура выхлопных газов бензомотора достигает 750-850⁰С, у дизеля примерно на 100⁰С меньше. Их поток раскручивает турбину до 150 тысяч оборотов в секунду. Поэтому узел изготавливается из жаропрочных материалов с высокой стойкостью к коррозии. Турбина должна быть точнейшим образом сбалансирована. Современные турбокомпрессоры бесперебойно работают многие годы, но и они требуют периодического обслуживания, а также ремонта или замены.

Конструкция турбокомпрессора

Узел состоит из ряда деталей:

• сопловый аппарат турбины, позволяющий регулировать скорость потока отработанных газов;
• защищающий от перегрузок вестгейт;
• картридж, представляющий собой сборку рабочих колес турбины и компрессора, насаженных на вал, эта деталь центральная в турбокомпрессоре и меняется во время ремонта на новую.
• два подшипника, обеспечивающих быстрое вращение вала и крыльчаток, они же служат уплотнением и обеспечивают герметичность корпуса узла.

Чтобы система турбонаддува работала надежно, следует соблюдать правила эксплуатации двигателя, а также через положенные периоды делать плановое обслуживание турбокомпрессора. Своевременно обнаруженная неисправность позволяет быстро ее устранить, не доводя дело до полной замены устройства в случае его поломки.