Турбокомпрессор

Турбокомпрессор или газотурбинный нагнетатель — устройство, которое использует энергию выхлопных газов для нагнетания воздуха или топливовоздушной смеси в двигатель внутреннего сгорания.

Для двигателей малой мощности (автомобильных) применяют турбокомпрессоры с центростремительной турбиной, а на двигателях большой мощности (тракторные, тепловозные, судовые) — с осевой турбиной. Компрессор всегда центробежный, так как осевой компрессор имеет более сложную конструкцию и склонность к помпажу. Наименьшие размеры имеют турбокомпрессоры для двигателей легковых автомобилей — диаметр их колес порядка 50 мм. Наибольшие размеры у судовых турбокомпрессоров — диаметр колес — до 1,2 м.

Турбонаддув один из самых недорогих способов, который позволяет поднять мощность двигателя. Не надо путать турбокомпрессор с механическим нагнетателем (G60 на WV Passat). Нагнетатели обычно приводятся ремнем и отбирают мощность от двигателя для увеличения количества воздуха, поступающего в цилиндры. Турбокомпрессоры, в свою очередь, при работе используют энергию отработавших газов. Принцип работы турбокомпрессора состоит в следующем: отработавшие газы, вытесняемые из цилиндров поршнями, через выпускной коллектор попадают с большой скоростью и под давлением в корпус турбинного колеса ("горячая улитка"), где приводят во вращение турбинное колесо. На вал турбинного колеса жестко установлено компрессорное колесо. Компрессорное колесо прокачивает воздух через систему очистки и направляет его через корпус компрессорного колеса, где воздух сжимается, во впускной коллектор двигателя. Количество сжатого воздуха, а также его давление определяются конструкцией конкретного турбокомпрессора и режимом работы двигателя
В дизельных и бензиновых двигателях генерируемая мощность зависит от количества сгоревшей в цилиндрах оптимальной по своему составу (соотношению воздух-топливо) топливовоздушной смеси. Так как турбокомпрессор увеличивает подачу воздуха в цилиндры двигателя по сравнению с атмосферным аналогом того же рабочего объема, то можно добавить соответственно и большее количество топлива в цилиндры, что приведет к росту мощности на коленчатом валу двигателя. Серийные двигатели, комплектующиеся турбокомпрессорами, имеют конструктивные изменения топливной системы и других узлов, которые необходимы для нормальной работы двигателя с турбокомпрессором. При установке турбокомпрессора на атмосферный двигатель необходимо учитывать рост мощности двигателя (возможно придется усиливать некоторые узлы) и перенастраивать топливную систему на подачу большего количества топлива.