Материал: 2410

На рис. 8.11 показана конструкция турбокомпрессора с перепуском части отработавших газов мимо турбины. Данный способ автоматического регулирования турбины позволяет перепускать часть отработавших газов, минуя колесо турбины. Отвод части энергии снижает (ограничивает) максимальные частоты вращения колеса турбины и давление воздуха на выходе из компрессора.

Рис. 8.11. Турбокомпрессор с системой перепуска части отработавших газов мимо турбины

На рис. 8.12 показан общий вид турбокомпрессора. В разрезе видим колесо компрессора (с левой стороны) и турбины (с правой стороны).

141

1 – корпусикомпрессора; 2 – вал ротора; 3 – корпус турбины; 4 – колесо турбины; 5 – уплотнения; 6 – подшипники скольжения; 7 – корпус подшипников;

8 – колесо компрессора

Принципиальная схема турбины с изменяемой геометрией показана на рис. 8.13. Лопатки 4 и 5 могут поворачиваться при помощи кулачка 3 или подвижного кольца 2. Газ (А) входит в улитку турбины, плавно изменяя направление движения, и радиально поступает на лопатки колеса (Б). Газы обтекают лопатки колеса, отдают им свою энергию (кинетическая энергия переходит в энергию давления), приводя колесо во вращательное движение. От колеса газы выходят в осевом направлении, такие турбины называют радиально-осевыми.

На рис. 8.14 показан турбокомпрессор с электронным блоком управления. Исполнительный механизм электронного блока повора-

142

чивает лопатки соплового аппарата, изменяя угол входа газа на лопатки турбины, и соответственно частоту вращения колеса.

ного двумя турбокомпрессорамибА. В зависимости от положения клапана (клапан закрыти), расположенного в выпускном коллекторе, отработавшие газы направляются последовательно в первую и вторую турбины (схемаСА). При открытом клапане (схема В) газы параллельно движутся к турб нам. При малых частотах вращения коленчатого вала двигателя (движение машины с места) работает в основном один турбокомпрессор высокого давления. С увеличением частоты вращения коленчатого вала двигателя открывается клапан и вступает в работу второй турбокомпрессор. Последовательная и параллельная работа турбокомпрессоров позволяют для разных скоростных и нагрузочных режимов обеспечивать оптимальную подачу воздуха с учётом поступающего в цилиндры количества топлива.

143

Схема наддува с двумя последовательными турбокомпрессора-

ми – это редкость в мире автомобильных двигателей (рис. 8.16).

Рис. 8.15. Схема наддува двигателя с двумяИтурбокомпрессорами: А – последовательное включениеД; В – параллельное включение

Раньше такой битурбонаддув применяли на двигателях фирмы Maserati, а нынче «двойной последовательныйб » наддув серийно применяет

BMW, да и то на дизельных двигателяхА. Концерн Volkswagen предлагает новую схему – ина Франкфуртском автосалоне демонстрировался первый в мире бенз новый мотор 1,4 FSI Twin-charger, в конст рукции которого Собъед нены непосредственный впрыск и соединенные последовательно турбокомпрессор и механический нагнетатель.

Идея такова. На малых оборотах наддув обеспечивает роторный компрессор типа Roots с приводом от коленчатого вала двигателя [30]. Агрегат, разработанный совместно с инженерами фирмы Eaton, уже при частоте вращения 1500 мин-1 развивает максимальное давление в 0,25 МПа. При частоте вращения более 2400 мин-1 к компрессору подключается турбокомпрессор, который после частоты 3500 мин-1 работает в одиночку. В итоге двигатель рабочим объемом

всего 1,4 л развивает мощность 140 кВт и крутящий момент 240 Н м – как «атмосферник» с рабочим объемом 2,3 л. Данная схема наддува на всех режимах работы двигателя обеспечивает требуемое количество воздуха, необходимое для полного сгорания топлива.

144

двумя турбокомпрессорами, работающими последовательно и параллельно.

145