Описание конструкции турбонагнетателя Volkswagen Golf (дизель)

В дизельном двигателе, по сравнению с карбюраторным, требуется относительно длительное время на внутреннее смесеобразование в вихревой камере и камере сгорания. Максимальное число оборотов дизельного двигателя поэтому ограничено. Турбонагнетатель может компенсировать этот недостаток благодаря нагнетанию большего количества воздуха в цилиндры. Вследствие этого достигается лучшее наполнение цилиндров, увеличивается мощность.

Основные составные части

Турбонагнетатель состоит из двух лопастных колес (турбин), соединенных валом. Через одну турбину, которая называется ведущей, проходит поток отработавших газов, заставляя ее вращаться с большим числом оборотов. Одновременно вращается и вторая турбина, засасывая воздух через воздушный фильтр и нагнетая его во впускной трубопровод. При открытии впускного клапана в цилиндр буквально вталкивается порция воздуха. В большем объеме воздуха можно сжечь больше топлива, процесс горения в цилиндре при нагнетании воздуха также улучшается Поэтому из двух силовых агрегатов равного объема двигатель с турбонагнетателем имеет большую мощность. Так как отработавшие газы имеют высокую температуру, они нагревают все детали турбонагнетателя. Поэтому для охлаждения и смазки быстро вращающегося вала турбин к турбонагнетателю имеется индивидуальный подвод масла из системы с мал к и двигателя.

Турбодизельный двигатель в разрезе: 1 — сливной масляный трубопровод от турбонагнетателя: 2 — клапан регулирования давления наддува; 3 — турбонагнетатель; 4 — подающий масляный трубопровод к турбонагнетателю; 5 — клапан системы вентиляции картера двигателя; 6 — регулятор подачи топлива; 7 — впускной трубопровод; 8 — клапан сброса давления наддува

Турбонагнетатель расположен на двигателе сзади справа: 1. Патрубок от воздушного фильтра к турбонагнетателю; 2. Патрубок от турбонагнетателя к выпускному трубопроводу; 3. Подающий маслинный трубопровод; 4. Патрубок отвода отработавших газов; 5. Топливный фильтр.

Регулятор давления наддува

Выбранное конструктивное исполнение турбонагнетателя обладает хорошим свойством: даже при относительно небольшом числе оборотов обеспечивается достаточное давление наддува. Следовательно, при высоком числе оборотов должен поступать избыток воздуха. Но тогда давление наддува в системе будет повышаться до такой степени, что это нанесет вред двигателю и сократит его срок службы. Для того, чтобы избежать подобных явлений, в системе есть регулятор давления наддува.

С увеличением оборотов регулятор направляет через турбинное колесо нагнетателя только часть отработавших газов. В результате давление наддува снижается и нс может уже подняться выше предельного значения 0,72 бар.

Клапан сброса давления наддува

Клапан предотвращает повышение давления наддува свыше 0,81 бар. если регулятор давления наддува имеет дефект. Этот клапан располагается между воздушным фильтром и нагнетателем и при избыточном давлении дает возможность воздуху двигаться обратно к воздушному фильтру.

Конструктивные изменения в топливном насосе

Соотношение количества воздуха и топлива должно быть правильным независимо от изменения давления наддува. При большем давлении наддува топливный насос должен подавать больше топлива. Для этого в топливном насосе установлен регулятор подачи топлива в зависимости от давления наддува.

Конструктивные изменения в двигателе

Сначала не было каких-либо изменений в обычных двигателях, когда на машинах стали применять турбонагнетатели. Впоследствии стали устанавливать более прочные поршневые кольца, коленвал с закаленными шатунными шейка ми, был усилен картер двигателя, головка цилиндров и ее резьбовые соединения Кроме того, была установлена новая приемная часть впускного трубопровода.

Масло двигателя стало лучше выполнять задачи охлаждения. У турбодвигателя дополнительно охлаждается маслом днище поршня снизу (благодаря специальным отверстиям в шатуне) и турбонагнетатель. Увеличена производительность масляного насоса, установлен больший масляный радиатор. Необходимо помнить, что при резкой остановке двигателя, когда турбина продолжает вращаться за счет инерции с большими оборотами, а масляный насос не подает масло (двигатель заглушен), может произойти пригорание подшипников турбины.

Указание. Что турбонагнетателю противопоказано, так это мгновенная остановка двигателя после длительной езды при полном нажатии педали акселератора. При этом может произойти заклинивание нагнетателя: подшипник вала возле ведущего турбинного колеса настолько сильно нагревается от отработавших газов. Если подобное явление часто повторяется, то нагнетатель в скором времени выходит из строя. Поэтому, если машина долго ехала с полной нагрузкой (с полным газом), то надо перед остановкой дать отработать двигателю на холостом ходу 1-2 минуты.