Что такое турбонаддув и как он помогает двигателю

Двигатель внутреннего сгорания работает за счет сжигания смеси топлива и воздуха. Мощность напрямую зависит от того, сколько этой смеси удастся поместить в цилиндры. Атмосферный двигатель засасывает воздух во впускной тракт за счёт разрежения, возникающего при движении поршня вниз на такте впуска, однако его наполнение цилиндров ограничено конструктивными и физическими факторами. Для преодоления этого ограничения инженеры используют нагнетатели, наиболее эффективными из которых считаются турбины https://recamgr.ru/products/turbiny-f24298109/. Это устройство позволяет принудительно увеличивать количество воздуха в цилиндрах, что даёт возможность сжигать больше топлива без увеличения рабочего объёма двигателя.

Принцип работы — энергия выхлопа в дело

Обычный выпускной коллектор просто выбрасывает отработавшие газы в атмосферу, теряя огромный запас кинетической и тепловой энергии. Турбокомпрессор устроен так, чтобы перехватывать этот поток. Конструктивно он представляет собой две крыльчатки (турбинное и компрессорное колеса), закрепленные на общем валу, но разделенные герметичным корпусом.

Горячие выхлопные газы раскручивают турбинное колесо, расположенное в корпусе турбины на выпускном тракте. Поскольку вторая крыльчатка жестко связана с первой, она начинает вращаться синхронно и с огромной скоростью (нередко свыше 150 000 оборотов в минуту), засасывая и сжимая свежий воздух из атмосферы перед подачей его во впускной тракт. Система не отбирает полезную мощность у коленчатого вала напрямую, утилизируя ту энергию, которая безвозвратно улетала в трубу.

Какой практический эффект получает двигатель

Помощь турбокомпрессора заключается не столько в погоне за рекордными лошадиными силами, сколько в изменении характера двигателя и повышении его эффективности в повседневных режимах.

Во-первых, достигается высокая удельная мощность. Компактный двигатель объемом 1,4 литра с турбонаддувом способен выдавать крутящий момент и динамику, сопоставимые с атмосферным мотором объемом 2,0–2,5 литра. При этом сам блок цилиндров остается легким и небольшим, что снижает вес автомобиля.

Во-вторых, растет крутящий момент на низких оборотах. Это то, что водитель ощущает как «тягу» при нажатии на педаль. Турбодвигатель позволяет уверенно ускоряться без необходимости раскручивать мотор до красной зоны тахометра, что делает езду в городе удобнее и экономичнее при спокойной манере вождения.

Наконец, решается проблема падения мощности в горах. Поскольку плотность воздуха ниже, атмосферный двигатель получает меньше кислорода для сгорания смеси. Турбокомпрессор, работающий от энергии выхлопных газов, продолжает нагнетать воздух, компенсируя снижение его плотности.