Турбонаддув: принцип работы

Система турбонаддува – разновидность нагнетателя, который подает воздух в цилиндры двигателя внутреннего сгорания. Воздух подается под давлением, образованным выхлопными газами в процессе сжигания топлива в камере сгорания мотора. Турбонаддув позволяет существенно повысить рабочую мощность силового агрегата, при этом сохранив неизменным внутренний объем цилиндров и количество оборотов, которые совершает коленчатый вал двигателя. В результате снижается расход топлива, уменьшается концентрация токсичных веществ в выхлопных газах, ведь топливовоздушная смесь расходуется более эффективно, с минимальным количеством продуктов горения.

Сегодня турбонаддувы можно встретить на любых типах двигателей внутреннего сгорания. Особой популярностью они пользуются среди производителей дизельных моторов. Такое решение видится более рациональным, за счет высокого показателя сжатия ДВС, минимальной частоты оборотов коленчатого вала и других факторов.

Использование системы турбонаддува на бензиновых силовых агрегатах возможно, но значительно повышается риск детонирующего эффекта. Это становится возможным по причине увеличения количества оборотов коленвала и повышенного температурного диапазона газов в момент сгорания топлива. Для дизтоплива максимальная температура составляет 600 градусов, у бензина превышает 1000 градусов. Прибавим сюда взрывоопасность смеси бензина и воздуха.

Принцип работы турбонаддува

Как уже говорилось ранее, принцип работы системы основан на максимальном использовании энергии выхлопных газов, которые создают давление для нагнетания воздуха в камеры двигателя. Газы отвечают за вращение турбинного колеса, которое затем запускает в движение компрессорное колесо, производящее сжатие и нагнетание воздушной смеси в систему. Поступивший воздух охлаждается интеркулером и подается в цилиндры.

Как видите, цикл работы не включает коленчатый вал, хотя скорость его вращения напрямую влияет на эффективность наддува. Чем на больших оборотах работает силовой агрегат, тем выше эффективность нагнетания сжатого воздуха.

Обращаем внимание, что несмотря на простую конструкцию система турбонаддува не совершенна и ее работа сопряжена с недостатками. Самый существенные – возникновение турбоям, задержек в увеличении мощности дизельного двигателя. Явление возникает по причине инерционности системы: задержка в увеличении давления в момент резкого нажатия на педаль газа приводит к тому, что наблюдается разрыв между производительностью турбины и требуемой мощностью мотора.

Способы устранения турбоям

• Один из вариантов избежать возникновения турбоям – использовать систему наддува с двумя или большим количеством компрессоров. Турбины можно устанавливать параллельно, особенно когда речь идет о дизельных двигателях V-образного типа. Каждый из компрессоров ставится на свой ряд цилиндров. Методика основана на том, что у двух турбин меньшего размера инерционность гораздо ниже, чем у одной большой. Конструктивно можно устанавливать компрессоры последовательно, от двух до четырех штук в зависимости от модели мотора. Максимальная эффективность наддува и рост производительности обеспечиваются за счет того, что каждый из компрессоров запускается только в своем, достаточно узком диапазоне оборотов коленвала.
• Установка турбины с изменяемой геометрии. Технология позволяет рационально использовать энергию выхлопных газов благодаря измененной площади сечения входного канала.
• Использование комбинированного турбонаддува. Конструктивно это сочетание сразу двух систем наддува – турбинного и механического. Механический запускается при малых оборотах двигателя, турбинный – на высоких.

Причины и симптомы неисправностей турбонаддува

Турбокомпрессор дизельного двигателя – один из элементов, который способен оказывать прямое или косвенное воздействие сразу на все системы автомобиля. К примеру, неисправная турбина негативно влияет на систему подачи смазки, систему охлаждения двигателя и другие ключевые агрегаты ходовой части. Современные модели, несмотря на свою эффективность, нуждаются в регулярной диагностике и техническом обслуживании. Вот краткий список причин, вызывающих поломки системы турбонаддува:

• Недостаток масла в двигателе.
• Попадание в турбину посторонних предметов.
• Сильное загрязнение масла.
• Перегрев мотора по причине работы ротора на повышенных оборотах, превышающих рекомендации производителя.

Любая неисправность практически сразу отражается на динамических характеристиках авто. Водители наблюдают увеличение расхода топлива и масла, а запуск двигателя сопровождается странными и нехарактерными звуками из подкапотного пространства машины. Рекомендация – обратиться в проверенный автосервис для диагностики турбокомпрессора. Разобраться с неполадками сможет только опытный мастер. Не старайтесь продлить ресурс турбины самостоятельно, это временное решение, которое в будущем обернется более серьезными и дорогостоящими проблемами.

Преимущества ремонта и техобслуживания у нас

Если вы заметили сбои в работе системы турбонаддува, динамика авто не соответствует заявленной, наблюдается резкий рост расхода топлива, запишитесь на диагностику в нашем автосервисе. Команда опытных специалистов быстро выявит неисправность, заменит изношенные детали на оригинальные, внесет изменения в настройки и проверить работоспособность дизельного двигателя на современном стенде. Мы готовы выполнить ремонт в течение 1 дня, пользуемся только сертифицированным оборудованием и оригинальными комплектующими от производителей дизельных моторов.