Виды систем турбонаддува

Турбонаддув – эффективный способ добавить мощности ДВС, не увеличивая частоту оборотов коленчатого вала и объем цилиндров. Сегодня мы хотим рассказать вам о том, какие существуют турбины, на какие ДВС их устанавливают и каковы принципы их работы. Популярны 3 вида высокотехнологичных турбин и систем наддува.

1. VGТ и VNT – изменяют площадь входного канала

Агрегат типа VGТ или VNT называют турбиной с изменяемой геометрией.

В чем разница:

• Variable Geometry Turbocharger – это турбокомпрессор с изменяемой геометрией, разработка принадлежит BorgWarner.
• Variable Nozzle Turbin – это турбина с переменным соплом, запатентована Garrett.

Как действуют: изменяют площадь входного канала и таким образом регулируют направление, силу и скорость потока выхлопных газов, поступающих на крыльчатку.

VGТ и VNT широко используют на дизелях (на машинах Volkswagen).

2. Twin Turbo – двойное турбо, или спаренные турбокомпрессоры 

Твинтурбо, Битурбо (Biturbo) – так называется способ наддува, в котором задействованы два турбокомпрессора. Благодаря двум турбинам можно преодолеть инерцию и избавиться от турбозадержки. Чтобы регулировать работу турбин, подключают ЭСУД, датчики и т.д. При этом схема расположения турбин может быть разной.

Существуют такие конструкции Twin Turbo:

• Параллельная. Две турбины, одинаковые по параметрам, включаются и действуют одновременно и параллельно. Отработавшие газы равномерно распределяются между компрессорами, там сжимаются и направляются в общий впускной коллектор, а затем распределяются по цилиндрам. Эффективна потому, что две маленькие турбины дают меньшую турбозадержку, чем один большой турбоагрегат. Быстро увеличивается давления наддува и максимально сокращается турбояма. Используют преимущественно на дизельных V-образных моторах.
• Последовательная. К двигателю присоединяют два турбокомпрессора, совпадающие по параметрам. Один работает постоянно, другой – включается в определенном режиме работы мотора (зависит от нагрузки и частоты оборотов). В некоторых режимах они работают параллельно. Плюс схемы – убирает последствия турбозадержки, входная мощность – максимальна. Используется на бензиновых двигателях и дизеле.
• Ступенчатая. Используются два компрессора разных параметров, которые устанавливаются в выпускном и впускном каналах последовательно. Поток выхлопов и нагнетаемого воздуха регулируется клапанами. Разные турбокомпрессоры включаются на разных оборотах двигателя. По техническому уровню признана наиболее совершенной системой наддува. Устанавливают на дизелях от Опель, BMW и др.

Есть случаи последовательной установки трех и четырех турбин:

• на BMW – triple-turbo;
• на Bugatti – quad-turbo.

3. Twincharger – комбинированный наддув

Заключается в соединении двух видов наддува: механического и турбо. Механический компрессор осуществляет сжатие воздуха на низких оборотах ДВС, а на высоких он отключается. Когда обороты увеличиваются, включается турбонагнетатель и всю нагрузку по наддуву берет на себя. Twincharger используется в двигателе TSI от Volkswagen.