Типы турбин в автомобилях

В основе работы каждого автомобильного турбокомпрессора лежит процесс использования энергии отработанных выхлопных газов. Несмотря на то, что принцип работы у них общий, каждый из них отличается конструктивными особенностями. Итак, прежде чем рассматривать, какие типы турбин существуют, стоит сначала понять, как именно они работают.

Как работает турбина

Принцип действия каждой турбины заключается в поступлении в двигатель автомобиля воздуха под высоким давлением, за счёт чего увеличивается его мощность. В момент запуска турбины поток отработанных газов из выпускного коллектора попадает в горячую часть спирали. Это раскручивает крыльчатку, заставляя вал двигаться и вращать компрессорное колесо на его конце. Вращаясь, колесо снижает давление в пусковой системе и обеспечивает увеличенный приток воздуха и топлива в камеру сгорания. В процессе сгорания образуется газ под высоким давлением, который давит на поршень ДВС, выталкивая его из камеры. В результате создаётся обратное движение, которое передаётся коленчатому валу и заставляет его вращаться.

Какие виды турбин существуют на современных автомобилях

Современный рынок предлагает три вида турбокомпрессоров, каждый из которых имеет свои характеристики и особенности работы:

• Преддувные. В горячей части такого агрегата расположен регулирующий клапан. При достижении определенного значения давления на высоких оборотах во впускном коллекторе клапан открывается, чтобы пропустить отработавшие газы мимо рабочего колеса горячего спираля. В результате поток выхлопных газов, проходящий через турбину, уменьшается, а давление при этом снижается. При незначительной нагрузке на двигатель клапан закрывается, что позволяет выхлопным газам вновь проходить через турбокомпрессор.
• С изменяемой геометрией. Такие агрегаты имеют особую конструкцию и функциональные особенности, благодаря которым необходимость в использовании клапана Вестгейта отпадает сама собой. Принцип работы данного типа заключается в том, что он оснащён воздушным нагнетателем с поворотными направляющими лопастками, способными изменять своё положение в зависимости от оборотов двигателя. Если автомобиль движется медленно, лопастки будут находиться на минимальном расстоянии друг от друга, поэтому и отверстия для прохождения отработавших газов будут небольшими. Такое положение лопаток заставляет отработавшие газы двигаться гораздо быстрее, что приводит к увеличению оборотов вала турбины и повышению давления наддува. В момент разгона автомобиля лопатки начинают рассуваться, из-за чего газы начинают медленнее проходить через турбину, поддерживая безопасное и стабильное давление.
• С электронным управлением или электронным управляющим клапаном (актуатор или сервопривод). Эта разновидность состоит из блока управления, электродвигателя и электроклапана, которые способны защитить турбокомпрессор от чрезмерной нагрузки при работе двигателя на высоких оборотах за счет выпуска выхлопных газов наружу и, в отличие от пневматической системы, считается более эффективной.

Дополнительная классификация автомобильных турбин

Новейшие технологии разрабатываются для совершенствования работы турбокомпрессоров на ежедневной основе. На современном рынке представлены и двойные турбины, которые помогают добиться эффекта «турбо-импульса» и максимально снизить расход топлива. Такие турбины отличаются друг от друга схемами подключения:

• Параллельная. Турбины небольших размеров, но с одинаковыми техническими характеристиками способны функционировать одновременно и параллельно, равномерно распределяя отработанные газы между собой. После распределения газы направляются в общий впускной коллектор и в цилиндры. Данную схему чаще используют на дизельных V-образных двигателях.
• Последовательная. В этом случае будут работать 2 турбины с одинаковыми параметрами, причем одна из них будет работать постоянно, а другая подключаться в зависимости от частоты вращения двигателя и уровня нагрузки. В отдельных случаях две турбины могут работать и параллельно, но и в первом, и во втором случае эта схема будет эффективной, поскольку последствия турбозадержки начнут исчезать.
• Ступенчатая. Для такой схемы используют две турбины, параметры которых различаются. Устанавливают их последовательно, а включаются они при разных оборотах двигателя. Такая схема чаще всего используется на дизельных двигателях и считается самой совершенной.

Как видно, каждый из видов турбокомпрессоров имеет свои особенности и отличия, поэтому для каждого автомобиля турбину должен подбирать именно производитель. Правильный подбор гарантирует правильное соотношение между диаметром выхода и входа. Однако в процессе эксплуатации никто не застрахован от возникновения проблем в работе агрегатов, решить которые поможет профессиональный ремонт турбин.

В случае необходимости замены выбирайте именно тот турбокомпрессор, который был установлен на ваш автомобиль. Чтобы облегчить поиск, можно воспользоваться информацией (тип, серийный номер, номер партии), указанной на паспортном шильдике, расположенном на самом агрегате. Но если вы испытываете трудности с выбором, то всегда можете воспользоваться помощью квалифицированных специалистов.