На малых оборотах двигателя кинетическая энергия отработавших газов невысока. В этих условиях турбина обычного турбокомпрессора вращается медленно и давление наддува невелико, тогда как частота вращения турбины турбокомпрессора с изменяемой геометрией значительно выше, что позволяет быстро поднять давление наддува. На малых оборотах двигателя подвижные лопатки 2 (рис. 3-59) почти не отклонены и скорость С протекающих между ними отработавших газов на входе в турбину резко возрастает, что влечет за собой повышение окружной скорости U лопаток рабочего колеса 1 турбины и, соответственно, повышение частоты вращения компрессора. Скорость отработавших газов, проходящих через турбину, показана вектором W. При увеличении подачи топлива постепенно увеличивается как объем кинетической энергии отработавших газов, так и давление наддува. Пневмопривод 6 соединен шлангом с корпусом компрессора и по мере роста давления наддува диафрагмы пневмопривода перемещает тягу 5 и шток 4, под действием которых угол наклона подвижных лопаток 2 возрастает вплоть до максимального значения. Таким образом, отработавшие газы в зависимости от увеличения проходных сечений между подвижными лопатками достигают турбину с такой же или более низкой скоростью, как на малых оборотах двигателя, но под другими углами. Частота вращения турбины снижается и стабилизируется на величине, оптимальной для работы двигателя на высоких оборотах. Регулирование частоты вращения ротора путем изменения проходного сечения соплового аппарата турбины обеспечивает быстрое достижение необходимой величины наддува и увеличение крутящего момента двигателя на малых оборотах, что значительно улучшает его эластичность.
Рис. 3-59. Схема работы турбокомпрессора на малых (вверху) и высоких (внизу) оборотах двигателя:
1 — рабочее колесо турбины;
2 — подвижные лопатки;
3 — подвижное кольцо;
4 — шток;
5 — тяги;
6 — пневмопривод.
