Если установлены, увеличивают подачу воздуха и охлаждают его.
Турбокомпрессор и интеркулер: устройство и принцип работы
Турбокомпрессор и интеркулер — часть системы «Впуск». В учебной атмосферной бензиновой схеме воздух идёт через фильтр, дроссель и коллектор. Турбонаддув — дополнительный вариант, он есть не на каждом двигателе.
Очистить
Воздух проходит фильтр.
Отмерить
Дроссель и система управления регулируют наполнение.
Впустить
При открытом клапане воздух поступает в цилиндр.
Турбокомпрессор в сборе в модели «Турбокомпрессор»
Две улитки на одном валу. Выхлоп раскручивает турбинное колесо, компрессорное колесо на другом конце вала сжимает воздух для двигателя. Вал делает до 200 тыс. оборотов в минуту и плавает на масле.
Признаки неисправности
Сизый дым и расход масла, вой или свист, растущий с оборотами, слабый разгон, ошибки по давлению наддува.
Как турбина загоняет в двигатель больше воздуха
Мощность двигателя ограничена воздухом, который поместится в цилиндры. Турбокомпрессор берёт энергию выхлопа, которая иначе ушла бы в трубу, и сжимает ею впускной воздух. При наддуве 1 бар в цилиндр попадает почти вдвое больше воздуха, и можно сжечь вдвое больше топлива.
Турбина. Горячие газы входят в улитку по касательной. Сечение сужается, газ разгоняется и бьёт по лопаткам колеса снаружи внутрь, затем уходит вдоль оси.
Компрессор. Колесо на том же валу забирает воздух по оси и разгоняет его к краю. В диффузоре и расширяющейся улитке скорость превращается в давление.
Масло. Вал крутится до 200 тыс. об/мин на плавающих втулках. Масло смазывает и охлаждает подшипники, поэтому ему нужны чистота, давление и свободный слив.
Вестгейт. Без ограничения наддув рос бы с оборотами до опасного. Актуатор приоткрывает заслонку, и часть газов идёт мимо колеса.
Упрощения модели
Давление, температура и обороты ротора посчитаны по простым формулам сжатия, без карт компрессора и турбины. Задержка раскрутки условная, 0,5–1,5 с.
Ротор вращается в тысячи раз медленнее настоящего, иначе движение не разглядеть.
Показан картридж только с масляным охлаждением; у многих турбин в корпусе подшипников есть ещё рубашка с антифризом.
Нагар на оси вестгейта, полупрозрачный контур заслонки и красные линии сколов на лопатках — условные метки неисправностей, а не точная форма повреждений.
Вестгейт пневматический: пружина держит заслонку закрытой, пока наддув на мембране не дойдёт до уставки, поэтому на частичной нагрузке он закрыт. У многих современных двигателей вестгейтом управляет электромотор, и его часто держат открытым на частичной нагрузке; такая стратегия здесь не показана. Интеркулер, коллектор и приёмная труба не показаны: весь тракт — в лаборатории «Впуск и турбонаддув».
Связанные узлы и детали
Модель показывает принцип работы. Геометрия и режимы упрощены для обучения.