I. Принцип роботи турбокомпресора вихлопних газів.
Нагнітач розділений на три частини: частина турбіни (сторона вихлопу), сторона компресора (сторона впуску) і проміжний корпус (підшипник, охолодження масла, канал для масла). Вони жорстко з'єднані співвісно.
1. Турбіна з-приводом вихлопних газів.
Гарячі вихлопні гази під високим-тиском, що виникають у процесі згоряння двигуна, надходять у корпус турбіни через випускний колектор. Він впливає на лопаті турбіни з високою швидкістю, змушуючи вал турбіни обертатися з високою швидкістю (звичайна швидкість обертання становить від 80 000 до 200 000 обертів на хвилину). Енергія вихлопних газів спочатку безпосередньо виводиться через вихлопну трубу, але турбіна відновлює цю кінетичну енергію.
2. Коаксіальний привід для стиснення повітря компресором.
На іншому кінці вал турбіни з’єднаний з ротором компресора. Ротор обертається з високою швидкістю синхронно, забираючи свіже повітря з повітряного фільтра і примусово стискаючи його.
3. Проміжний охолоджувач знижує температуру та збільшує щільність всмоктуваного повітря.
Стиснене повітря буде нагріватися і його щільність зменшуватиметься. Стиснене повітря під високим{1}}тиском спочатку охолоджується в інтеркулері (повітряним-охолодженням або-водяним-охолодженням), а потім повітря з низькою-температурою та високою-щільністю надсилається в циліндр.
4. Циклічна логіка.
Більше повітря=Більше вприскування палива=Більший крутний момент, вища потужність; Невеликий робочий об’єм забезпечує велику робочу потужність, одночасно покращуючи економію палива та зменшуючи викиди вихлопних газів.
5. Конструкція системи змащення та охолодження.
Моторна олива безперервно надходить у плаваючий підшипник проміжного кузова, щоб змащувати високо-швидкісний обертовий вал і відводити тепло від тертя; Деякі моделі мають незалежну циркуляцію водяного охолодження, яка затримує охолодження після вимкнення, щоб запобігти руйнуванню підшипника-вуглецевими відкладеннями при високій температурі.
II. Коли двигун досягає певної частоти обертання, турбіна починає включатися і встановлювати тиск наддуву.
Він поділяється на три ступені: швидкість, з якою обертається турбіна, швидкість підвищення тиску (ефективне наддув) і швидкість максимального крутного моменту (повний тиск).
1. Турбіна починає обертатися (без ефекту наддуву).
При обертах холостого ходу нижче 1000 об/хв потік вихлопних газів невеликий, і турбіна обертається повільно в режимі холостого ходу, майже не створюючи наддуву; приблизно при 1200 об/хв турбіна обертається значно, лише зі слабким попереднім-стисненням, і немає помітного збільшення потужності.
2. Збільшення стартової-швидкості (значне прискорення, ефективне посилення).
Для побутових бензинових двигунів 1,2T/1,5T малого об’єму-: 1500-1700 об/хв починає створювати наддув приблизно на 0,4 бар, і потужність значно зростає;
Для звичайних транспортних засобів 2.0T палива: 1400-1600 обертів на хвилину починається прискорення;
Для дизельних турбокомпресорів для вантажівок: Сильний крутний момент на низьких обертах, 1200-1400 об/хв може почати прискорення.
3. Максимальний повний-діапазон тиску наддуву.
Бензиновий двигун: підтримувати номінальне наддув на 1800 - 4000 об/хв; коли швидкість обертання перевищує 4000, потік вихлопних газів стає занадто великим і перепускний клапан скидає тиск.
Примітка. Зараз низько{0}}інерційні турбіни з малими{1}}лопатями (легкі турбіни) починають створювати тиск раніше, ефективне підвищення при 1300 об/хв; старі-великі турбіни мають значну затримку, не починаючи проявляти зусилля до 2000 об/хв.
III. Два типи перепускних клапанів
(1) Випускний перепускний клапан (механічний запобіжний клапан, найпоширеніший тип): металевий клапан, встановлений на випускній стороні турбіни, блокує випускний канал турбіни.
(2) Електронний клапан скидання тиску (електричний привод керування, для нових моделей): із приводом-від двигуна, з точним контролем ступеня відкриття.
2. Основна функція
(1) Обмежте максимальний тиск наддуву, щоб захистити двигун і турбіну. Перепускний клапан відводить надлишки вихлопних газів і контролює максимальне значення наддуву (для бензинових двигунів номінальне наддув становить від 0,8 до 1,2 бар).
(2) Зменшити відставання турбіни
При низьких обертах двигуна клапан повністю закритий, і 100% вихлопних газів проходить через турбіну, що призводить до швидкого підвищення тиску; на високих оборотах двигуна вихлопні гази відводяться, і тиск стабілізується.
(3) Злийте масло та скиньте тиск, щоб захистити компресор
Дросель відпускається, і дросельна заслінка миттєво закривається. Стиснене повітря не може потрапити в циліндр. Високий-тиск у трубопроводі штовхає робоче колесо в протилежному напрямку, що може пошкодити робоче колесо; перепускний клапан використовується разом із запобіжником тиску, щоб запобігти стрибку.
(4) Оптимізуйте швидкість потоку вихлопу в холодному двигуні та в умовах простою
Швидкість холостого ходу трохи збільшується, коли двигун холодний, що прискорює нагрів три-каталізатора й зменшує холодні викиди.
3. Час активації (логіка механічного перепускного клапана)
Механічна модель приводиться в рух діафрагмою тиску наддуву:
Низька швидкість (1200 - 1800 об/хв): тиск наддуву на впуску низький, діафрагма не має тяги, перепускний клапан повністю закритий, а турбіну приводять у дію всі вихлопні гази.
Коли швидкість обертання досягає повного діапазону тиску (понад 1800 об/хв): тиск наддуву у впускному колекторі досягає встановленого порогу (приблизно 0,9 бар), і повітря під високим{2}}тиском вводиться в діафрагму приводу, штовхаючи шатун, щоб відкрити перепускний клапан.
Чим вище швидкість обертання, тим більше навантаження: ступінь відкриття клапана збільшується, більше вихлопних газів відводиться, тиск наддуву залишається постійним і більше не продовжує зростати.
Екстрене прискорення з високим навантаженням: повністю вимкніть на короткий період, потім швидко збільште тиск; Відразу відпустіть дросель, щоб повністю відкрити та скинути тиск.
Електронна логіка перепускного клапана: ECU регулює відкриття клапана на основі частоти обертання двигуна, відкриття дросельної заслінки, тиску на впуску та сигналів температури води в реальному часі, досягаючи більш точного контролю та усуваючи можливість механічних коливань тиску клапана.