Контроль производительности турбокомпрессора

Охлаждение наддувочного воздуха

В отличие от двигателя с наддувом, в котором всасываемый воздух охлаждается адиабатически в цикле всасывания из-за отрицательного давления, сжатие приводит к значительному нагреву воздуха до 150 ° C. Поскольку теплый воздух имеет более низкую плотность, заряд и, следовательно, производительность двигателя могут быть еще более увеличены путем охлаждения наддувочного воздуха после сжатия с помощью охладителя наддувочного воздуха. Охлаждение наддувочного воздуха используется практически во всех современных двигателях с наддувом.

Поскольку охладитель наддувочного воздуха имеет сопротивление потоку и, таким образом, немного снижает давление, создаваемое компрессором, он должен охладиться более чем на 50 К, чтобы достичь желаемого увеличения производительности по сравнению с двигателем без охлаждения наддувочным воздухом.

В двигателях, в которых максимально возможная выходная мощность имеет приоритет над сроком службы, наддувочный воздух также может охлаждаться путем дополнительного впрыска воды или впрыска водно-спиртовой смеси непосредственно в систему впуска, что обеспечивает дальнейшее повышение производительности.

Контроль производительности и перепускной клапан

Простые неконтролируемые турбокомпрессоры - как и все турбомашины - имеют узкий рабочий диапазон с наилучшей эффективностью, которую сложно адаптировать к карте двигателя. Нагнетатель, рассчитанный на максимальную мощность двигателя, будет создавать слишком низкое давление при средней мощности. При низкой пропускной способности газа происходит потеря давления на впуске, поскольку медленное колесо компрессора мешает потоку во время впуска. Таким образом, турбонагнетатели для легковых автомобилей имеют меньшую конструкцию, чем это достигается при (теоретической) максимальной мощности двигателя. Когда достигается фактическая максимальная мощность, часть отработанного газа направляется через турбину через перепускной клапан, также известный как «перепускной клапан». Более новые конструкции представляют собой регулируемые направляющие лопатки на турбине («изменяемая геометрия турбины») и регистрируют заправку двумя турбонагнетателями, в основном разного размера, между которыми поток отработавших газов можно распределять по-разному; эти две концепции также могут быть объединены.