пристрій турбокомпресора
Турбокомпресор складається з повітряного насоса (компресора) і турбіни, встановлених на загальному валу. Для обертання турбіни використовується енергія відпрацьованих газів. Обертання турбіни змушує працювати повітряний насос, який засмоктує свіже повітря, стискає його і подає в циліндри двигуна. Таким чином, чим більше подається повітря в циліндри, тим більше палива згорить, що в свою чергу, підвищить потужність двигуна. Частота обертання ротора визначається якимось балансом потужностей між компресором і турбіною, турбіна буде обертатися швидше, якщо енергія відпрацьованих газів буде більше, відповідно, турбокомпресор буде обертатися швидше.
Турбіна містить в собі ротор і корпус. З випускного колектора двигуна відпрацьовані гази надходять в приймальний патрубок турбокомпресора, де розганяючись по сужающемуся внутрішньому каналу турбіни проходять через корпус, який має форму "равлики" і доходячи до ротора приводять його в обертання.
Швидкість обертання турбіни залежить від каналу в корпусі, від його розміру та форми, тобто чим менше вихідний отвір, тим швидше буде обертатися турбіна.
Корпуси турбін можуть конструктивно відрізнятися один від одного в залежності від сфер застосування. Наприклад, для вантажівок корпус може бути розділений на два паралельних каналу, в цьому випадку на ротор подаються два потоку відпрацьованих газів. У цьому випадку досягається резонансне явище через можливість використання імпульсного руху потоку газів. Тому необхідно поділ випускних каналів для циліндрів. При використанні турбіни з подвійним каналом кожен з потоків відпрацьованих газів розподіляється по всій поверхні ротора. В іншій конструкції двоканальної турбіни використовуються імпульси тиску, тобто потік симетрично розподіляється з кожної зі сторін ротора.
Для полегшення створення постійного потоку на роторі турбіни і можливості регулювання потоку на турбокомпресори з великим об'ємом встановлюють додаткове кільце з направляючими лопатками. Корпус і ротор турбіни повинні бути виготовлені з високоякісних матеріалів з високою термостійкістю. Місце куди подаються відпрацьовані гази, називають впуск, а частина йде до вихлопної труби - випуск.
Ротор турбіни жорстко кріпиться на вісь, матеріал з якого зроблена вісь, повинен відрізнятися від матеріалу ротора. Так само вісь повинна бути збалансована з високою точністю. Ротор і вісь на великій швидкості обертаються в різні боки, що при виділенні тепла сплавляє їх, утворюючи нероздільне з'єднання. Місце стикування має бути порожнистим, для зменшення передачі тепла від ротора до іншої осі. Кільце ущільнювача встановлюється в поглиблення на осі з боку ротора. Бортик, на якому запресовується кільце, повинен бути ретельно опрацьовано.
Компресор, як і ротор, складається з корпусу і ротора. Розмір компресора залежить від необхідної кількості повітря надходить у двигун і швидкістю обертання турбіни. Ротор встановлюється на більш тонкий кінець осі і закріплюється запобіжної гайкою, тобто швидкість обертання ротора така ж як і у осі. Лопаті ротора компресора, як і корпус, виготовляються з алюмінію. Лопаті мають таку форму, що б повітря надходило через центр ротора, потрапляючи до периферії ротора, де за допомогою лопатей відкидається на стінку компресора. Таким чином, повітря стискається і потрапляє в двигун через впускний колектор.
Система змащення двигуна так само забезпечує мастило турбокомпресора. Між компресором і ротором корпус осі утворює центральну частину турбокомпресора, сама вісь обертається в підшипниках ковзання. Між даними підшипниками і віссю, а так само між корпусом і підшипниками по каналах проходить моторне масло. У деяких конструкціях, що з'явилися недавно, підшипники нерухомі, а вісь обертається в масляній ванні. Масло служить не тільки для змащення, але і для охолодження корпусу і підшипників.
З обох сторін, для ущільнення турбокомпресора, встановлюються ущільнювальні кільця і маслоотражающіе прокладки. Але також одна з основних функція кілець це запобігання витоку повітря і газів між корпусом осі, компресором і турбіною. Тиск в корпусі осі, в звичайному режимі роботи, менше тиску в компресорі і турбіні, частина стисненого повітря і газів потрапляють в корпус осі і разом з маслом потрапляють в картер двигуна по зливному мастилопроводу.
Всі масляні ущільнення діють за принципом різниці тисків. Звуження осі під дією відцентрових сил призводить до різниці тисків, що ускладнює просочування масла.
Ущільнювальні кільця на всіх елементах турбокомпресора, розташовані в виточках, є основним елементом, що забезпечує герметичність. З метою запобігання попадання масла до компресора, внутрішня частина корпуса осі має своєрідну форму. Однак, при дуже високій швидкості обертання осі уникнути витоку масла, використовуючи звичайні манжети, неможливо. У зв'язку з цим встановлюють кілька кілець ущільнювачів і використовують різні методи для максимально ефективного ущільнення місць де можливий витік масла.
У матеріалі використані фото із статті Що таке турбонаддув