уна. Для зниження температури корпусу в ньому можуть бути передбачені канали подачі охолоджуючої рідини.
Робота турбокомпресора відбувається під впливом потоку відпрацьованих газів, обертаючих турбінне колесо і вал ротора. Встановлений на тому ж валу компресорне колесо нагнітає повітря у впускний трубопровід. На деяких режимах роботи мотора проявляють себе особливості турбонаддува:
- В«турбоямиВ» (В«ТурболагВ») - затримка збільшення оборотів і потужності двигуна при різкому натисканні на педаль акселератора (В«газуВ»). Ефект пов'язаний з інерційністю системи - Потрібен час, щоб прискорився потік вихлопних газів розкрутив турбіну. Основний спосіб усунення - зниження розмірів і маси обертових деталей для полегшення їх швидкого розкручування. Однак це веде до зниження продуктивності турбокомпресора і для збереження необхідного тиску наддуву доводиться збільшувати частоту обертання ротора або застосовувати корпус турбіни із змінним прохідним перетином.
- В«турбоподхватВ» - Виникає при збільшенні оборотів і швидкості руху вихлопних газів після подолання В«турбоямиВ». Внаслідок цього різко збільшується тиск наддуву, створюваного турбокомпресором і, відповідно, потужність двигуна. Щоб виключити перевантаження деталей кривошипно-шатунного механізму і детонацію (у бензинових двигунах), необхідно таке ж різке обмеження тиску наддуву.
1. Нагнітання повітря за допомогою турбокомпресора
Потужність, розвивається двигуном, залежить від кількості повітря та змішаного з ним палива, яке може бути подано у двигун. Якщо потрібно збільшити потужність двигуна, потрібно збільшити як кількість повітря, що подається, так і палива. Подача великої кількості палива не дасть ефекту до тих пір, поки не з'явиться достатній для його згоряння кількість повітря, інакше утворюється надлишок незгорілого палива, що призводить до перегріву двигуна, який до того ж сильно димить.
Збільшення потужності атмосферного двигуна може бути досягнуто шляхом збільшення або його робочого об'єму, або оборотів. Збільшення робочого об'єму, відразу ж збільшує вагу, розміри двигуна і в кінцевому підсумку його вартість. Збільшення оборотів проблематично через що виникають при цьому технічних проблем, особливо у разі двигуна зі значним робочим об'ємом.
Технічно прийнятним рішенням проблеми збільшення потужності, є використання нагнітача (компресора). Це означає, що подається у двигун повітря стискають перед його впусканням в камеру згоряння.
Іншими словами, компресор забезпечує подачу необхідної кількості повітря, достатнього для повного згорання збільшеної дози палива. Отже, при колишньому робочому обсязі і тих же оборотах ми отримуємо велику потужність.
Існує два основних типи компресорів: з механічним приводом і В«турбоВ» (що використовують енергію відпрацьованих газів). Крім того, існують також комбіновані системи, наприклад, турбокомпаундная. У разі компресора з механічним приводом необхідний тиск повітря отримують завдяки механічного зв'язку між коленвалом двигуна і компресором. У турбокомпресорі тиск повітря отримують завдяки обертанню турбіни потоком відпрацьованих газів.
У принципі, будь турбокомпресор складається з відцентрового повітряного насоса і турбіни, пов'язаних за допомогою загальної жорсткої осі між собою. Обидва ці елементи обертаються в одному напрямку і з однаковою швидкістю. Енергія потоків відпрацьованих газів, яка в звичайних двигунах, перетвориться тут у крутний момент, приводить у дію компресор. Відбувається це так. Вихідні з циліндрів двигуна відпрацьовані гази мають високу температуру і тиск. Вони розганяються до великої швидкості і вступають в контакт з лопатками турбіни, яка і перетворює їх кінетичну енергію в механічну енергію обертання (Крутний момент). p> Це перетворення енергії супроводжується зниженням температури газів та їх тиску. Компресор засмоктує повітря через повітряний фільтр, стискає його і подає в циліндри двигуна. Кількість палива, яке можна змішати з повітрям, при цьому можна збільшити, що дозволяє двигуну розвивати велику потужність. Крім того, поліпшується процес згоряння, що дозволяє збільшити характеристики двигуна в широкому діапазоні чисел обертів.
Між двигуном і турбокомпресором існує зв'язок тільки через потік відпрацьованих газів. Частота обертання турбокомпресора прямо не залежить від числа обертів двигуна і характеризується деякою інерційністю, тобто спочатку збільшується подача палива, збільшується енергія потоків відпрацьованих газів, а потім вже збільшуються обороти турбіни і тиск нагнітання і в циліндри двигуна надходить ще більше повітря, що дає можливість збільшити подачу палива.
Подача і тиск повітря в турбокомпресорі без регулювання тиску наддуву, прямо пропорційні енергії відпрацьованих газів, тобто числу обертів турбіни.
Для двигунів, що працюють в широкому діапазоні оборотів (нап...
