У многих обывателей сегодня двигатели с турбонаддувом ассоциируются в первую очередь с современными спортивными автомобилями – мощными, скоростными, буквально – образец нашего времени. Но на самом деле этой технологии уже более 100 лет. История создания. Основные принципы, по которым сегодня и работают упомянутые двигатели, были запатентованы еще в 1905 году. Изобретателем сей технологии, официально является Альфред Бучи. А исследования в области функционирования турбокомпрессора – собственно, главного механизма всей системы турбонаддува – начались еще раньше. В конце XIX-начале XX вв над возможностью повышения развиваемой двигателем мощности за счет использования сжатого воздуха проводили исследования известные инженеры Готлиб Даймлер и Рудольф Дизель. Использование технологии турбонаддува в автомобилях началось в 1938 году. Именно тогда швейцарский завод Swiss Machine Works Sauer построил первый в истории турбодвигатель, предназначенный для грузового авто. Пионерами среди турбированных легковых машин являются Chevrolet Corvair Monza и Oldsmobile Jetfire образца 1962-1963 годов. С тех пор турбокомпрессоры начали активно использоваться и на «легковушках». Что же – с историей вроде все понятно. Пора переходить к основной части.

Основные принципы функционирования системы турбонаддува. Работа системы турбонаддува в любом авто и при любой своей конструкции основана на одном и том же принципе – использовании энергии отработанных продуктов сгорания топлива, попросту говоря – на энергии выхлопных газов. Работа их заключается в приведении в движение турбины компрессора. Поток выхлопных газов направляется на крыльчатку турбины, расположенной на одном валу с лопастями компрессора. Поток продуктов сгорания приводит в движение турбину, после чего через приемную трубу и глушитель выводится в атмосферу. Вместе с турбиной в движение приходят и лопасти турбокомпрессора. Лопасти создают направленный поток воздуха, который в смеси с топливом попадает в цилиндры двигателя. При отсутствии турбонаддува, топливовоздушная смесь попадает в двигатель за счет разрежения, создаваемого поршнем. Так как объем цилиндра – величина постоянная, то при работе по такому принципу в двигатель попадает только определенное количество горючей смеси. Турбокомпрессор искусственным путем позволяет увеличить объем подаваемого в двигатель воздуха вместе с топливом. В итоге, при сгорании этой смеси в цилиндре образуется и больший объем продуктов окисления, что приводит к возрастанию давления на поверхность поршня. А это, в свою очередь, приводит к повышению литровой мощности двигателя и снижению удельного эффективного расхода топлива на 5-20% за счет использования дополнительной энергии отработанных продуктов сгорания топлива. В зависимости от степени наддува, давление на поршень увеличивается, примерно, на 30-80%. При этом, прирост мощности двигателя составляет порядка 20-50% (для серийных двигателей).

Особенности эксплуатации турбонаддув Турбина и компрессор являются основными узлами, обеспечивающими работу всего турбонаддува. Однако в процессе эксплуатации такого двигателя имеют место быть некоторые моменты, на которые стоит обратить внимание. Так, за счет того, что в цилиндр поступает смесь, более обогащенная кислородом, чем обычно, в процессе сгорания топлива выделяется большее количество тепловой энергии. При сильном сжатии такой смеси эта особенность может привести к детонации двигателя. Что, как вы понимаете, является далеко не самым приятным моментом в жизни вашего авто. К тому же излишний перегрев воздуха является причиной снижения его плотности и, как следствие, эффективности всей системы. Для того, чтобы предотвратить детонацию, в конструкцию системы и в работу двигателя необходимо вносить определенные коррективы. Во-первых, в работе турбодвигателя предусматривается пониженная степень сжатия топливовоздушной смеси. Это приводит к снижению температуры ее сгорания и, соответственно, позволяет, хотя бы частично, избежать детонации. Однако только этого момента зачастую бывает недостаточно.В системе турбонаддува используется также промежуточный охладитель надувочного воздуха, или же попросту, интеркулер. Эта деталь конструкции представляет собой дополнительный радиатор, целью работы которого является охлаждение подаваемого в двигатель воздуха. При эксплуатации турбодвигателя также стоит более ответственно подходить к выбору горючего. Опять-таки, с целью исключения детонации настоятельно рекомендуется использовать высокооктановые марки топлива. Обратить внимание стоит и на материалы выпускной системы, лопаток турбины, качество конструкции основных деталей турбокомпрессора. Подшипниковые узлы должны быть обеспечены дополнительной системой смазки и охлаждения. Не стоит забывать и о качестве используемого моторного масла. Помимо описанных выше узлов турбонаддува (турбины, компрессора и интеркулера), его конструкция включает в себя систему клапанов. Регулировочный клапан применяется для сохранения определенного давления в системе на нужном уровне, а так же сброса его излишков в приемную трубу. Перепускной клапан служит для отвода надувочного воздуха обратно в патрубки до турбины, в случае, если дроссельная заслонка оказывается закрытой. Турбонаддув включает в себя также совместимый с турбокомпрессором выпускной коллектор и ряд герметичных трубок.