1. збільшення обсягу
2. Збільшення швидкості роботи двигуна
3. Принцип роботи турбокомпресора і турбіни
4. Переваги використання турбін і турбокомпресорів

Для кращого розуміння принципу роботи турбонаддува, спочатку потрібно більш детально ознайомиться з функціонуванням бензинових і дизельних двигунів внутрішнього згоряння. У сьогоднішні дні основна частина легкових і вантажних автомобілів оснащуються чотиритактними поршневими двигунами, роботу яких контролюють спеціальними впускні і випускні клапана.

Кожен з робочих циклів складається з чотирьох тактів, при яких колінвал двигуна виконує 2 обороту.

• Впуск - на цьому етапі поршень рухається вниз, при цьому в дизельному двигуні повітря потрапляє в циліндр через впускний клапан. У бензинових двигунах при цьому такті в камеру згоряння потрапляє суміш, яка складається з пального і повітря.
• Компресія - на цьому етапі поршень рухається вгору, завдяки чому відбувається стиснення горючої суміші в циліндрі.
• Розширення - за допомогою свічок, які встановлені в циліндрі, відбувається займання паливної суміші в бензинових двигунах. У випадку з дизельними двигунами, займання відбувається довільно, так як паливо впорскується в камеру згоряння під високим тиском.
• Випуск - під час руху поршня вгору, вихлопні гази випускаються з циліндра через випускний клапан.

Такі принципи роботи двигунів дають можливість збільшення продуктивності наступними шляхами:

• Збільшення об'єму циліндрів
• Збільшення швидкості роботи двигунів
• Застосування турбонаддува

збільшення обсягу

Відомо, що отримати більшу продуктивність можна шляхом збільшення обсягу камер згоряння. Це дає можливість нагнітання більшого кількостей палива і повітря, завдяки спалюванню яких і збільшується загальна потужність двигуна.

Крім цього, збільшення обсягу може бути досягнута декількома способами: за допомогою збільшення обсягів камер згоряння або за допомогою збільшення загальної кількості циліндрів.

Збільшення швидкості роботи двигуна

Ще одним відомим методом підвищення продуктивності двигунів внутрішнього згоряння є підвищення швидкості їх роботи. Це підвищення потужності здійснюється способом зменшення часу, що витрачається на роботу кожного з 4-х тактів. Також цей спосіб має дуже жорсткі обмеження виходячи з можливостей двигуна і його технічних характеристик. Крім цього, прискорена робота двигуна призводить до втрат при накачуванні і ряду інших операцій, що істотно знижує ККД силового агрегату.

Принцип роботи турбокомпресора і турбіни

У разі застосування двох вищеперелічених способів, нагнітання повітря в камеру згоряння відбувається спонтанно під час впускного такту. При використанні турбонаддува, повітря, що надходить в циліндр, попередньо стискається, завдяки чому в циліндр надходить такий же об'єм повітря але більш високого тиску.

Завдяки такій системі в камеру згоряння потрапляє більшу кількість кисню, що забезпечує можливість спалювання більшого обсягу палива. Такий принцип роботи турбокомпресора дозволяє істотно підвищити потужність силового агрегату при тих же витратах палива, що безсумнівно робить використання турбіни найбільш ефективним способом підвищення потужності двигунів внутрішнього згоряння.

Переваги використання турбін і турбокомпресорів

• У порівнянні зі звичайними двигунами, силові агрегати з турбонаддувом володіють більшою потужністю і меншими витратами палива, так як в їх випадку, енергія вихлопних газів направляється на збільшення потужності.
• Турбірованний двигун має значно кращий коефіцієнт співвідношення ваги двигуна до його виробленої потужності.
• Турбодвигун при тій же потужності що і звичайний, має менші розміри, що дозволяє істотно економити простір рухового відсіку.
• Використання турбіни відкриває нові можливості для подальших поліпшень характеристик крутного моменту, що дозволить уникнути зайвого перемикання пердач в умовах їзди в міських пробках і гірських місцевостях.
• Силові агрегати з турбонаддувом працюють тихіше, так як завдяки меншим розмірам, мають меншу площею випромінювання звукових хвиль.