Особенности работы турбокомпрессоров

Турбина и компрессор работают с лопастными колесами для преобразования энергии потока во вращательное движение и наоборот. Современные турбокомпрессоры могут развивать скорость до 290 000 оборотов в минуту (например, умный трехцилиндровый турбодизель). Для таких высоких скоростей вал турбокомпрессора должен храниться в гидродинамическом подшипнике скольжения.

В дополнение к соединениям подачи масла, некоторые турбонагнетатели также имеют соединения для контура охлаждающей воды.

Иногда в дополнение к подшипникам скольжения используются один или два керамических шарикоподшипника. Турбокомпрессоры на шарикоподшипниках имеют меньшее трение, что заставляет их реагировать быстрее. Это ускоряет увеличение скорости зарядного устройства и позволяет запускать давление наддува раньше.

Зарядка заторов и шоковая зарядка

Когда давление возрастает, выхлопные газы объединяются, собираются и только затем направляются в турбину выхлопных газов. Турбина в первую очередь предназначена для использования разности давлений между выпускным коллектором и выпускным трубопроводом. Поток здесь почти равномерный. В случае ударной зарядки турбина в первую очередь предназначена для использования кинетической энергии выхлопных газов, выделяемых для зарядки. Для этого он подключается к выпускным отверстиям цилиндра через узкие и максимально короткие линии. В многоцилиндровых машинах с турбонагнетателем отработавшие газы пропускаются через несколько труб и попадают таким образом в турбину через сопловую группу. Выхлопные трубы должны быть собраны таким образом, чтобы цилиндры, соединенные с соответствующей трубой, не выделяли одновременно выхлопные газы. В случае импульсной зарядки давление на выпускном клапане падает ниже давления продувки после начального резкого увеличения вследствии возникающей инерции выбрасываемой газовой массы, что способствует газовому обмену. Ускоренная газовая масса ударяет турбину и приводит ее в движение. Давление выхлопных газов на турбине колеблется гораздо больше, чем при накоплении заряда.

Разработка турбокомпрессора с ударной зарядкой восходит к Альфреду Бучи – именно он сделал значительный вклад в разные технические новшества, которые в настоящее время оказались очень полезными.