В настоящее время автомобили, использующие турбокомпрессор, совсем не редкость. Такие решения имеются практически у каждого производителя. Разумеется, все знают, что наличие турбо-системы гарантирует прибавку мощности машины. Сегодня мы более подробно поговорим, за счет чего это происходит, проанализировав основные части, устройство и принцип работы турбокомпрессора.
Принцип работы турбокомпрессора
Турбокомпрессор является специальным устройством, главное назначение которого состоит в увеличении количества воздуха, подаваемого внутрь силового агрегата автомобиля, с целью значительного повышения его выходной мощности.
Основные принципы работы подобного нагнетателя весьма незамысловаты. Для работы мотора в его камеры сгорания подается топливная смесь, обогащаемая определенным количеством воздуха. При сгорании отработанные газы уходят в специальный выпускной коллектор и далее в выхлопную трубу. Внутри выпускного коллектора инженерами устанавливается специальная крыльчатка, которая имеет жесткое соединение со второй крыльчаткой, встроенной во внутреннюю часть уже впускного коллектора. Во время работы двигателя крыльчатка выпускного коллектора приходит в движение, по цепочке раскручивая крыльчатку впускного коллектора, которая начинает поставлять внутрь цилиндров большее количество воздуха. Электронное управляющее устройство мотора, видя, что кислорода стало поступать больше, автоматически увеличивает количество подаваемого горючего, повышая тем самым выходную мощность агрегата. Именно эту цель и преследует турбокомпрессор. Благодаря своему устройству он нагнетает увеличенное количество воздуха внутрь ДВС, сигнализируя ему о необходимости увеличения количества топливной смеси.
Для того чтобы не происходило перегрева, вызванного увеличенной воздушной плотностью, во впускном коллекторе имеется интеркуллер, осуществляющий его охлаждение. Выражаясь простым языком, интеркуллер является обычным радиатором, дополнительно устанавливаемым внутри впускного коллектора.
Что такое турбояма?
В виду того, что турбокомпрессорная крыльчатка совершает вращение с необычайно высокой частотой, доходящей до 200 тысяч об/мин, в турбокомпрессорной работе возникает инерционность, в простонародье именуемая «турбоямой».
Причины её возникновения следующие. После того, как водитель резко надавил на педаль газа, крыльчатке требуется определенное время, чтобы выйти на рабочий оборотный уровень. Так как она набирает необходимую скорость вращения постепенно, на это уходит несколько секунд, в течение которых двигатель автомашины будто задумывается, прежде чем совершить ускорение.
Для устранения подобного неприятного эффекта производители стали применять пару перепускных клапанов. Назначение первого из них состоит в сбросе излишнего воздуха впускной системы, второго – в перепускании излишнего количества отработанных газов. Благодаря этому удалось добиться эффекта, при котором во время уменьшения нажатия на педаль газа частота вращения турбокомпрессорной крыльчатки уменьшается постепенно, причем делает это чрезвычайно медленно. Если же водитель, наоборот, резко давит на акселератор, количество подаваемого внутрь впускного коллектора воздуха будет полнообъемным. Именно поэтому проявления «турбоямы» оказались сведены к нулю.
Виды перепускных клапанов
Отдельно скажем несколько слов о перепускных клапанах. Основная цель их установки – пропустить определенное количество отработанных газов мимо крыльчатки, ограничив тем самым скоростной режим работы турбосистемы. Без увеличенного количества оборотов пропорционального роста давления внутри впускного коллектора не возникает, вследствие чего её функционирование осуществляется без провалов.
Клапана бывают внешнего и внутреннего типов. В общегражданских автомобилях осуществляется установка внутренней разновидности. Прерогатива внешних перепускных клапанов – гоночные модели, которым необходимы клапана большего размера с возможностью дополнительной регулировки их пропускной способности. Внешние клапаны более надежны, однако из-за величины они неприменимы в большинстве обычных автомобилей.
Компрессоры би- и твин-турбо
Слова «битурбо» и «твинтурбо» подразумевают использование в автомобиле двух и трех нагнетателей соответственно. Их работа осуществляется параллельно. Первый компрессор предназначается для функционирования в режиме малых (или малых и средних) оборотов ДВС, а второй исключительно при максимально высоких режимах. Преимущества такого решения кроются в разных размерах компрессоров, а соответственно и разной инерционности, влияющей на возникновение провалов. Основная сфера применения многокомпрессорных систем — скоростные модели, обладающие спортивными характеристиками.
Подведем итоги
В конце статьи скажем, что использование дополнительного турбокомпрессора положительно сказывается на динамических параметрах автомобиля. Он проявляет завидную резвость, выражающуюся в улучшенных скоростных реакциях на нажатие водителем акселератора. Одновременно с этим важно понимать, что рассчитывать на экономичность таких моделей не стоит. Им характерно повышенное топливное потребление, на которое водитель, приобретая авто с турбонагнетателем, полностью соглашается.