Виды турбин на автомобиле: в чем отличия

Все автомобильные турбокомпрессоры работают за счет использования энергии отработавших выхлопных газов. Принцип работы у них общий, а вот конструктивные особенности отличаются. Поэтому, прежде чем рассматривать типы турбин для авто, лучше сначала разобраться, как они функционируют. Это поможет понять отличия того или иного типа.

Как работают турбины?

Их устройство и принцип действия направлены на поступление в двигатель воздуха под высоким давлением, что увеличивает его мощность. 

Сам процесс выглядит так: поток отработавших газов из выпускного коллектора попадает в горячую часть улитки, на крыльчатку. Он раскручивает ее и приводит в движение вал, на другом конце которого находится компрессорное колесо. При вращении колесо увеличивает давление в системе впуска и обеспечивает увеличенное поступление смеси воздуха и топлива в камеру сгорания. Образовавшийся при сгорании газ также находится под большим давлением – и вся эта сила давит на поршень ДВС, выталкивая его из камеры сгорания. Он совершает возвратное движение, которое передается коленвалу, заставляя его вращаться. 

Таким образом, принцип действия у турбокомпрессоров общий, но конструктивно и функционально они отличаются. 

Виды турбин, которые есть на рынке

Сегодня различают 3 вида турбокомпрессоров:

1. Передувной.
2. С изменяемой геометрией.
3. С электронным управлением. 

Разберемся, в чем заключаются особенности каждого механизма и после этого рассмотрим, какие бывают турбины на авто еще. 

Передувные турбины

В их горячей части расположен регулировочный клапан Вестгейт. При достижении определенного давления во впускном коллекторе (при быстрой езде), клапан открывается и пропускает отработанные газы мимо крыльчатки горячей улитки. Вследствие этого поток выхлопа, проходящий через турбину, уменьшается и давление снижается. 

Когда нагрузка на двигатель незначительна, вестгейт закрывается и выхлопные газы опять проходят через турбокомпрессор. 

Турбины с изменяемой геометрией

Их конструкция и функциональные особенности позволяют не использовать клапан вестгейта. 

Нагнетатель воздуха с изменяемой геометрией оснащен поворотными направляющими лопатками, которые меняют свое расположение в зависимости от оборотов двигателя.

При медленной езде лопатки выставлены в положение с минимальным расстоянием друг к другу. Отработанным газам тяжело проходить через маленькие отверстия и это заставляет их двигаться с большей скоростью. За счет чего увеличиваются обороты вала турбины и повышается давление наддува.

При разгоне и большой скорости лопатки наоборот раздвигаются и газы проходят через крыльчатку горячей улитки медленнее, поддерживая безопасное давление. 

Турбокомпрессоры с электронным управлением

Отвечая на вопрос, какие бывают турбины, нельзя не упомянуть агрегаты, оснащенные электронным клапаном управления. Его еще называют электронным актуатором или сервоприводом. Он состоит из собственного блока управления, электромотора и непосредственно электроклапана.

При работе мотора на высоких оборотах защищает турбокомпрессор от чрезмерной нагрузки, выпуская отработавшие выхлопные газы наружу. 

Сервопривод управляется напрямую от ЭБУ двигателя – основываясь на показателях разных датчиков, ЭБУ передает ему команду “закрыть” или “открыть” клапан. 

Электронные клапаны управления на сегодняшний день являются более эффективными, чем пневматические (клапаны вестгейта). 

Дополнительная классификация авто турбин

Для усовершенствования работы турбокомпрессоров были внедрены новые технологии. Речь идет о двойных турбинах – Twin turbo (или, как их еще называют, Biturbo). Они помогают избавиться от эффекта “турбоямы”, а также снизить расходы топлива. 

Эти типы турбокомпрессоров отличаются схемами подключения.

1. Параллельная схема. Небольшие турбины с одинаковыми техническими характеристиками функционируют параллельно и одновременно. Отработанные газы распределяются между ними равномерно, чтобы затем направиться в общий впускной коллектор и после – в цилиндры. Такая схема преимущественно используется на дизельных V-образных моторах.
2. Последовательная. Подбираются 2 турбины с одинаковыми параметрами. Только 1 работает постоянно, а другая подключается в зависимости от частоты оборотов двигателя и нагрузки. Иногда они могут работать параллельно. Схема эффективна за счет того, что убираются последствия турбозадержки.
3. Ступенчатая. Используются 2 турбины с разными параметрами, они устанавливаются последовательно. На разных оборотах включаются разные агрегаты. Эта схема по техническим характеристикам считается самой совершенной. Применяется на дизелях. 

Интересно, что на некоторых машинах последовательно устанавливают 3 или даже 4 турбины.

Вместо вывода

Мы рассмотрели основные виды турбокомпрессоров и их отличия. Однако хотим напомнить, что турбину для автомобиля подбирает именно производитель. Только так можно соблюсти правильное соотношение между диаметром выхода и входа (турбины и компрессора). 

Если вам требуется замена, не нужно подбирать новые автомобильные турбины, виды которых мы уже рассмотрели. Выбирать следует такой же турбокомпрессор, который установлен на ваш автомобиль. 

Информация по его типу, серийный номер и номер партии указаны на паспортном шильдике, который находится на самом агрегате.  

Если вам требуется консультация или помощь с выбором – наши турбинисты всегда рады помочь вам!