Турбокомпрессор использует энергию потока отработавших газов от двигателя для обеспечения подачи сжатого воздуха к системе воздухозабора. Регулируемые лопатки позволяют турбокомпрессору создавать требуемое давление наддува для впускаемого воздуха для текущих рабочих условий двигателя.
Двигатель с турбонаддувом обеспечивает следующие преимущества над обычным двигателем с прямым забором воздуха:
- Более высокий объемный к.п.д.
- Повышенные мощность и крутящий момент двигателя
- Уменьшение расхода топлива
- Уменьшение токсичности выхлопа
- Использование энергии отработавших газов
- Отсутствие зависимости от высоты над уровнем моря
- Ограниченные периоды повышенного наддува для непосредственных запросов двигателя
Типичный турбокомпрессор, приводимый в действие вращающимся электронным исполнительным устройством:
| Поз. | № запасной части | Наименование |
| A | — | Низкая частота вращения коленчатого вала двигателя |
| B | — | Средняя частота вращения коленчатого вала двигателя |
| C | — | Максимальная частота вращения двигателя |
| 1 | — | ECM |
| 2 | — | Вращающееся электронное исполнительное устройство |
| 3 | — | Вращающееся регулировочное кольцо |
| 4 | — | Регулируемые лопатки |
| 5 | — | Турбинное колесо |
Реагируя на сигналы от различных датчиков, ECM управляет REA, чтобы приводить в действие вращающееся регулировочное кольцо. Перемещение регулировочного кольца изменяет угол наклона регулируемых лопаток, чтобы отклонять поток отработавших газов к внутреннему центру или наружному краю турбинного колеса.
Максимальное положение регулируемых лопаток турбокомпрессора (полностью открытое положение) — это также аварийное положение по умолчанию, в случае наличия электрической проблемы. REA будет перемещать регулируемые лопатки в полностью открытое положение, чтобы предотвратить повреждение двигателя вследствие повышенного давления наддува.
A — низкая частота вращения коленчатого вала двигателя
Содержание
При низкой частоте вращения коленчатого вала двигателя объем отработавших газов, выходящих из двигателя, низок. Лопатки перемещаются в закрытое положение, чтобы направить поток отработавших газов к наружному краю турбинного колеса. Закрытое положение лопаток обеспечивает уменьшение пропускной способности для потока газов и увеличивает скорость газов, идущих к турбинному колесу. Скорость турбинного колеса увеличивается, соответственно увеличивая количество наддувочного воздуха (давление наддува), подаваемого от компрессора.
B — Средняя частота вращения коленчатого вала двигателя
Когда частота вращения коленчатого вала двигателя и объем отработавших газов увеличиваются, лопатки перемещаются в открытое положение, чтобы направить поток отработавших газов к центру турбинного колеса. Лопатки не ограничивают поток отработавших газов и поэтому скорость газов зависит от частоты вращения коленчатого вала двигателя. Скорость турбинного колеса поддерживается благодаря увеличению скорости газов, выходящих из двигателя и направляемых к центральной зоне турбинного колеса.
С — Максимальная частота вращения двигателя
При максимальной частоте вращения двигателя объем отработавших газов, выходящих из двигателя, высок. Лопатки перемещаются в направлении полностью открытого положения и не воздействуют на скорость газа. Поток отработавших газов контактирует с центральной зоной турбинного колеса, чтобы поддерживать скорость турбинного колеса и давление наддува от компрессора.
Повышенное давление наддува
В процессе среднего — резкого ускорения турбокомпрессор должен в течение ограниченного периода времени создавать повышенное давление наддува, чтобы удовлетворять текущим потребностям подачи топлива к двигателю. ECM будет запрашивать REA с целью перемещения регулируемых лопаток в закрытое положение, чтобы увеличить скорость турбинного колеса, уже вращающегося с высокой скоростью. Состояние повышенного давления наддува допускается модулем ECM в течение ограниченного периода.
Датчик барометрического давления
На большой высоте над уровнем моря турбокомпрессор будет работать обычно, но вследствие более низкого наружного давления турбина и компрессор могут иметь склонность к превышению допустимой частоты вращения. В ECM расположен датчик барометрического давления, служащий для предотвращения возникновения повышенного давления наддува и возможного повреждения двигателя в этих условиях. ECM открывает регулируемые лопатки в фазе открывания раньше, чтобы удовлетворить условиям высоты автомобиля над уровнем моря.
Смазка турбокомпрессора
Запросы быстрого ускорения и замедления турбокомпрессора зависят от устойчивости расхода чистого масла. Масло, подаваемое системой смазки двигателя, обеспечивает смазку вала и подшипников турбокомпрессора, при этом также действуя в качестве охлаждающей жидкости для центрального корпуса турбокомпрессора.
Для поддержания предполагаемого срока службы турбокомпрессора следует заменять моторное масло через регулярные интервалы обслуживания, используя для этих целей масло рекомендуемого качества в требуемом количестве. Масло должно иметь свободный проход через турбокомпрессор и возможность неограниченного возвращения в масляный картер.
