Турбокомпрессор использует энергию потока отработавших газов от двигателя для обеспечения подачи сжатого воздуха к системе воздухозабора. Регулируемые лопатки позволяют турбокомпрессору создавать требуемое давление наддува для впускаемого воздуха для текущих рабочих условий двигателя.

Двигатель с турбонаддувом обеспечивает следующие преимущества над обычным двигателем с прямым забором воздуха:

• Более высокий объемный к.п.д.
• Повышенные мощность и крутящий момент двигателя
• Уменьшение расхода топлива
• Уменьшение токсичности выхлопа
• Использование энергии отработавших газов
• Отсутствие зависимости от высоты над уровнем моря
• Ограниченные периоды повышенного наддува для непосредственных запросов двигателя

Типичный турбокомпрессор, приводимый в действие вращающимся электронным исполнительным устройством:

Реагируя на сигналы от различных датчиков, ECM управляет REA, чтобы приводить в действие вращающееся регулировочное кольцо. Перемещение регулировочного кольца изменяет угол наклона регулируемых лопаток, чтобы отклонять поток отработавших газов к внутреннему центру или наружному краю турбинного колеса.

Максимальное положение регулируемых лопаток турбокомпрессора (полностью открытое положение) - это также аварийное положение по умолчанию, в случае наличия электрической проблемы. REA будет перемещать регулируемые лопатки в полностью открытое положение, чтобы предотвратить повреждение двигателя вследствие повышенного давления наддува.

A - низкая частота вращения коленчатого вала двигателя

При низкой частоте вращения коленчатого вала двигателя объем отработавших газов, выходящих из двигателя, низок. Лопатки перемещаются в закрытое положение, чтобы направить поток отработавших газов к наружному краю турбинного колеса. Закрытое положение лопаток обеспечивает уменьшение пропускной способности для потока газов и увеличивает скорость газов, идущих к турбинному колесу. Скорость турбинного колеса увеличивается, соответственно увеличивая количество наддувочного воздуха (давление наддува), подаваемого от компрессора.

B - Средняя частота вращения коленчатого вала двигателя

Когда частота вращения коленчатого вала двигателя и объем отработавших газов увеличиваются, лопатки перемещаются в открытое положение, чтобы направить поток отработавших газов к центру турбинного колеса. Лопатки не ограничивают поток отработавших газов и поэтому скорость газов зависит от частоты вращения коленчатого вала двигателя. Скорость турбинного колеса поддерживается благодаря увеличению скорости газов, выходящих из двигателя и направляемых к центральной зоне турбинного колеса.

С - Максимальная частота вращения двигателя

При максимальной частоте вращения двигателя объем отработавших газов, выходящих из двигателя, высок. Лопатки перемещаются в направлении полностью открытого положения и не воздействуют на скорость газа. Поток отработавших газов контактирует с центральной зоной турбинного колеса, чтобы поддерживать скорость турбинного колеса и давление наддува от компрессора.

Повышенное давление наддува

В процессе среднего - резкого ускорения турбокомпрессор должен в течение ограниченного периода времени создавать повышенное давление наддува, чтобы удовлетворять текущим потребностям подачи топлива к двигателю. ECM будет запрашивать REA с целью перемещения регулируемых лопаток в закрытое положение, чтобы увеличить скорость турбинного колеса, уже вращающегося с высокой скоростью. Состояние повышенного давления наддува допускается модулем ECM в течение ограниченного периода.

Датчик барометрического давления

На большой высоте над уровнем моря турбокомпрессор будет работать обычно, но вследствие более низкого наружного давления турбина и компрессор могут иметь склонность к превышению допустимой частоты вращения. В ECM расположен датчик барометрического давления, служащий для предотвращения возникновения повышенного давления наддува и возможного повреждения двигателя в этих условиях. ECM открывает регулируемые лопатки в фазе открывания раньше, чтобы удовлетворить условиям высоты автомобиля над уровнем моря.

Смазка турбокомпрессора

Запросы быстрого ускорения и замедления турбокомпрессора зависят от устойчивости расхода чистого масла. Масло, подаваемое системой смазки двигателя, обеспечивает смазку вала и подшипников турбокомпрессора, при этом также действуя в качестве охлаждающей жидкости для центрального корпуса турбокомпрессора.

Для поддержания предполагаемого срока службы турбокомпрессора следует заменять моторное масло через регулярные интервалы обслуживания, используя для этих целей масло рекомендуемого качества в требуемом количестве. Масло должно иметь свободный проход через турбокомпрессор и возможность неограниченного возвращения в масляный картер.