Расположение элементов

Турбокомпрессор с регулируемым сопловым аппаратом, установленный на выпускном коллекторе, позволяет варьировать поток отработавших газов турбины в зависимости от режима работы двигателя. Это приводит к увеличению мощности, реализуемой на турбине, особенно в области низких частот вращения коленчатого вала, и к росту давления наддува. С ростом оборотов двигателя лопатки аппарата постепенно переходят в открытое положение, сохраняя баланс реализуемой на колесе мощности в соответствии с требованиями скоростного и нагрузочного режимов. По сравнению с традиционными ТКР, где используются перепускные клапаны, ТКР с регулируемым сопловым аппаратом имеет более высокий к.п.д.

Преимущества:

• Высокий крутящий момент двигателя на высоких и низких оборотах
• Непрерывное и плавное регулирование на всех скоростных режимах двигателя
• Не требуется регулятор давления наддува, лучше используется энергия выхлопных газов, меньшее обратное давление при такой же работе компрессора
• Низкая тепловая и механическая нагрузка повышает энергетические показатели двигателя
• Более низкая токсичность отработавших газов
• Оптимизация удельного расхода топлива во всем скоростном диапазоне работы двигателя

Приводной вал приводится в движение от электродвигателя постоянного тока привода вращения. Вал привода соединен с лопатками рычагом привода. Перемещение рычага заставляет двигаться лопатки аппарата. Поворот вала привода формирует сигнал обратной связи, несущий информацию об угловом положении лопаток. Эта информация передается в блок управления двигателем (ECM).

Турбокомпрессор обеспечивает отказоустойчивую работу. При возникновении сбоя в управлении лопатки аппарата по умолчанию встают в полностью открытое положение, чтобы снизить наддув до минимального. Блок управления двигателем отслеживает неисправности шагового двигателя и формирует коды неисправностей.

Принципы работы

A - Низкая частота вращения коленчатого вала

При низкой частоте вращения коленчатого вала двигателя объем ОГ незначителен, поэтому лопатки перемещаются в сторону закрытого положения для уменьшения площади сечения впуска турбины. Это уменьшение вызывает увеличение скорости подачи газа на рабочее колесо, тем самым, увеличивая частоту оборотов колеса и давление наддува.

B - Средняя частота вращения коленчатого вала

При увеличении частоты вращения коленчатого вала двигателя увеличивается и объем ОГ. Лопатки перемещаются в сторону открытого положения для увеличения площади сечения впуска турбины и поддержания скорости газа.

C - Максимальная частота вращения коленчатого вала

При максимальной частоте вращения коленчатого вала двигателя лопатки почти полностью открыты, поддерживая скорость газа, поступающего на рабочее колесо турбины.

Датчик барометрического давления

При эксплуатации автомобиля на большой высоте над уровнем моря давление окружающей среды сокращается, заставляя компрессорное колесо выполнять меньшую работу для создания такого же давления наддува. Чтобы предотвратить превышение частоты вращения турбины в таких условиях, датчик барометрического давления, расположенный в ЕСМ, защищает турбокомпрессор, сильнее открывая лопатки для сокращения частоты вращения рабочего колеса. Это называют высотным диапазоном турбокомпрессора.

Смазка турбокомпрессора

При резком ускорении или замедлении для турбокомпрессора очень важен равномерный поток чистого масла. Масло, подаваемое системой смазки двигателя, обеспечивает смазку вала и подшипников турбокомпрессора, а также выполняет роль охлаждающей жидкости для центрального корпуса турбокомпрессора.

Для поддержания ожидаемого срока службы турбокомпрессора важно, чтобы масло могло свободно протекать через турбокомпрессор и беспрепятственно могло возвращаться в картер двигателя. Поэтому обязательно через регулярные сервисные интервалы доливать рекомендованное количество моторного масла рекомендованного качества.

Охладитель наддувочного воздуха

Охладитель наддувочного воздуха используется для увеличения плотности воздуха, подаваемого от турбокомпрессора к впускному коллектору.

При сжатии наддувочного воздуха в турбокомпрессоре температура воздуха повышается. Такое тепловыделение уменьшает плотность воздуха, вследствие чего в цилиндры попадает меньше кислорода, что уменьшает мощность двигателя Что компенсировать этот недостаток, прежде, чем попасть в двигатель, воздух проходит через охладитель наддувочного воздуха. Температура сокращается за счет выделения тепла в атмосферу.

Охлаждение всасываемого воздуха также помогает сокращать выбросы ОГ, ограничивая выработку окислов азота (NOx).