Турбіни турбонагнітачів розрізняються радіальні, осьові і змішані (Mixed Flow). Радіальні турбіни стали вже стандартом для застосування в легковому та вантажному транспорті, осьові турбіни використовуються у великогабаритних двигунах (наприклад, суднових). І новим додатком для автомобільних двигунів стала змішана турбіна.
Осьова турбіна.
У осьової турбіні колесо створює виключно аксіальне напрямок потоку. Такі турбіни використовуються на суднах з потужністю двигуна залежно від турбонагнетателя з 2000 кВт, але в суднових двигунах можна виявити і радіальні турбіни.
Вибір типу нагнітача, чи буде він осьової або радіальний, визначається діаметром колеса турбіни. Осьовий нагнітач не може мати малий діаметр, в іншому випадку від цього постраждає коефіцієнт корисної дії (малі довжини лопаток, великі втрати на зазорах). У радіальних турбін діаметр обмежується насамперед по експлуатаційно-технічних причин (термін експлуатації і навантаження на лопатки за рахунок імпульсів потоку). Виробник суднових двигунів з Аугсбурга MAN B & W, який виробляє також і великі нагнітачі, використовує, наприклад, радіальні турбіни до моторної потужності близько 4500 кВт в залежності від турбонагнетателя. У діапазоні між 2000 і 4500 кВт з'являється альтернатива радіальної турбіні у вигляді осьової турбіни, але тут з'являється й інший, вартісний фактор: виготовлення радіальної турбіни в порівнянні з осьової обходиться майже в два рази дешевше. p> Серед іншого осьові турбіни характеризуються підключеним, нерухомо з'єднаним напрямних апаратом (nozzle ring), який крім редукції коливальних імпульсів здійснює оптимальне обтікання колеса турбіни відпрацьованими газами двигуна.
Радіальна турбіна.
Стандартом для двигунів легкових і вантажних автомобілів є радіальна турбіна. Повітряний потік проходить доцентрово, тобто обертає колесо в радіальному напрямку і залишає його в осьовому напрямку. Про карті характеристик, експлуатаційних властивостях і параметрах радіальної турбіни ще буде йти мова в цій книзі.
Турбіна змішаного типу.
У Японії з 1995 року виробник нагнітачів IHI використовує турбінні колеса, які з геометрії лопаток і куті обтікання відрізняються від існуючих радіальних турбін. Потік відпрацьованого газу подається на колесо у так званої Mixed Flow-турбіни не в радіальному, а в напівосьові напрямку. У результаті вийшов якийсь В«гермафродитВ» з радіальної і осьової турбін. Тому обтікання колеса виконується навскоси знизу. Лопатки відповідно мають просторову кривизну, від чого зовнішній діаметр стає непостійним. Mixed Flow-турбіни також знайшли застосування в суднобудуванні. Там вони переважно і використовуються, оскільки їх власна технічна характеристика - на противагу радіальним або осьовим турбін - коефіцієнт корисної дії турбіни, може бути краще узгоджена з лінією гребного гвинта суднового двигуна. Судновий двигун діє виключно при робочої лінії постійного навантаження і частоти обертання - абсолютно протилежно двигуну вантажних автомобілів - не кажучи вже про двигунах легкових автомобілів. Але від переваг такого екзотичного типу турбінного колеса не відмовилися вантажні транспортні засоби, тому Mixed Flow-турбіни були випробувані на двигунах вантажних автомобілів і там широко запущені в серійне виробництво.
IHI все більше звертає увагу на сектор легкових автомобілів і поступово доповнює свої конструктивні ряди Mixed Flow-турбінними колесами для використання в цій сфері. Через інших за типом експлуатаційних властивостей двигунів легкових автомобілів Mixed Flow-турбіна піддалася подальшого вдосконалення, оскільки на противагу суднових двигунів серійний двигун майже завжди знаходиться в нестаціонарному режимі, тобто під змінним навантаженням. Досягнуті IHI результати багатообіцяючі: використання у двигунах легкових автомобілів по порівняно з радіальної турбіною виявили чітко кращі нестаціонарні властивості. Безпосередньо в цій області Mixed Flow-турбіни демонструють своє найбільша перевага, а саме, мінімальний діаметр колеса і пов'язана з цим мала інерція мас.
