Что такое автомобильный турбокомпрессор?

Если в названии какой-либо модели машины имеется приставка «турбо», это означает, что под ее капотом установлен автомобильный турбокомпрессор. Это устройство обеспечивает значительное возрастание количества воздуха, поступающего в цилиндры, что способствует увеличению мощности мотора.

Принцип работы и характеристики турбокомпрессора

Работа ДВС происходит за счет сгорания в нем топливовоздушной смеси. Образующиеся при этом газы через выхлопную трубу выводятся наружу. Входы впускного и выпускного коллектора оборудованы взаимосвязанными крыльчатками. Поток выхлопных газов, выбрасывающийся из двигателя, приводит во вращение крыльчатку выпускного коллектора, а она, соответственно, раскручивает аналогичную деталь, установленную во впускном.

Турбокомпрессор авто не только обеспечивает увеличение количества воздуха, но и стимулирует образование рабочей смеси. Это значит, что в двигатель поступает большее, чем обычно, количество горючего, а поскольку смесь обогащена воздухом в нужных пропорциях, топливо усваивается и сгорает практически полностью, давая заметный прирост мощности.

Схема работы турбокомпрессора

Интеркулер

Так называется устройство, устанавливаемое вместе с турбокомпрессором. Это дополнительный радиатор, который нужен для охлаждения воздуха, поступающего в большом количестве внутрь мотора. Благодаря интеркулеру воздушный поток будет охлаждаться ускоренными темпами, и не произойдет чрезмерного роста его плотности.

Схема работы интеркулера

Турбояма

Этим термином обозначается высокая инерционность турбокомпрессора, обусловленная высокой скоростью вращения его крыльчатки (до 200 тыс. об./мин). Когда водитель резко нажимает акселератор, крыльчатка не успевает сразу набрать нужного количества оборотов. Это приводит к задержке подачи воздуха в мотор.

На современных моделях проблема турбоямы в определенной степени решается еще в ходе производства. На заводском конвейере автомобиль оборудуют двумя перепускными клапанами, один из которых принимает выхлопные газы, а другой отвечает за передачу лишнего воздуха из коллектора впуска силового агрегата к турбокомпрессору.

Вращение крыльчатки устройства замедляется не сразу после отпускания акселератора. А при быстром нажатии педали газа воздух полностью проходит в коллектор впуска. В этом случае эффект турбоямы будет соответствовать времени, которое уйдет на открывание перепускного клапана.

Чтобы максимально сгладить эффект турбоямы, нужно не ставить другую турбину, а изменить работу мотора. Добиться этого можно, сделав так называемый чип-тюнинг. В ходе его изменяются настройки ЭБУ и устанавливаются нужные параметры. Такая доработка может быть выполнена как на бензиновых, так и на дизельных силовых агрегатах.

Существует и другой метод избавления от турбоямы, который требует меньших затрат, чем чип-тюнинг, но не уступает ему по эффективности. Это – подключение к датчику топлива пауэрбокса (Power-Box). Установка такого устройства позволяет изменять режим функционирования ДВС в зависимости от того, какие сигналы на него подаются. Использование пауэрбокса позволяет не только адаптировать двигатель к конкретным режимам работы, но и способствует снижению расхода горючего.

Перепускной клапан турбины

Задача этого элемента заключается в снижении числа оборотов турбины, а значит, и давления на коллекторе впуска. С этой целью часть выхлопных газов он направляет в обход турбины. Существует внутренние и внешние перепускные клапаны. Чаще всего на турбокомпрессорах устанавливаются внутренние.

Установка клапанов внешнего типа производится вне турбины. Они отличаются высокой надежностью, при необходимости могут регулироваться, однако из-за своих габаритов эти элементы очень часто невозможно расположить в подкапотном пространстве обычной машины. Внешние перепускные клапаны нашли широкое применение на гоночных автомобилях.

Схема работы клапана

Битурбо и твинтурбо

Термином «битурбо» обозначаются 2 параллельно установленных автомобильных турбокомпрессора. «Твинтурбо» – второе наименование этой же системы. Установка битурбо (твинтурбо) обычно производится на гоночных машинах, реже – на гражданских спорткарах.

Использование двух или трех устройств позволяет за счет различных размеров и инерции обеспечить бесперебойную работу авто как на малых оборотах силового агрегата, так и на средних, а также на больших.