Работата на двигателя с вътрешно горене зависи в голяма степен от обема на въздуха, който е наличен за горене. Турбокомпресорите се използват за увеличаване на този обем.

Те използват енергията на отработените газове за предварително компресиране на входящия въздух и захранване с по-голяма маса въздух – и следователно повече кислород – в двигателя за по-ефективно изгаряне.

Благодарение на турбокомпреса е възможно да се увеличи максималният въртящ момент и максималната изходна мощност (за постоянен работен обем) и да се увеличи средното ефективно налягане на спирачката, без да се изразходва механичната задвижваща мощност от двигателя, какъвто би бил случаят с използването на компресор. Това подобрение може да се използва за разполагане на по-мощен двигател и отваря пътя за намаляване на емисиите и разхода на гориво без да се жертва производителността.

Изискванията към турбокомпресорите са доста тежки

Скорости над 300 000 оборота в минута, температури на отработилите газове над 1000 ° C.

Материалът трябва да издържи доста време при постигане на високо ниво на ефективност. За да се отговори на тези изисквания в голям диапазон на експлоатационни параметри, се изисква най-високо ниво на експертиза и прецизност на производството. MAHLE разработи нов процес, който интегрира разработването и производството.

VTG – променлива геометрия на турбината

Механизмът на променливата геометрия на турбината използва лопатки с променлив ъгъл за регулиране на налягането независимо от оборотите на двигателя. За да се произведе високо налягане при ниски обороти на двигателя, направляващите лопатки се поставят напречно на сечението, което увеличава скоростта на потока на отработения газ. По-голямата кинетична енергия на отработените газове се прехвърля към турбината и повишава нейната скорост на въртене.

Контрол на налягане

Стойността на налягането се регулира, за да се предотврати презареждане  на двигателя при по-високи обороти.

Турбокомпресорите за изгорели газове предлагат и опция за “overboost”. Това се отнася до временно прекомерно увеличаване на налягането, например, при ускоряване.

Източник: MAHLE