Система подачи воздуха (функциональная схема, размещение элементов показано условно)
VN 2.108. 1. Впускной коллектор; 2. Выпускной коллектор; 3. Турбонагнетатель; 4. Охладитель нагнетаемого воздуха; 5. Воздухопровод нагнетаемого воздуха; 6. Вакуумное устройство управления наддувом; 7. Датчик давления во впускном коллекторе (В28); 8. Вакуумный преобразователь, управляющий заслонкой регулирования давления наддува АТМ. Выход атмосферного давления OUT. Выход управляющего вакуума VAK. Подача вакуума из вакуумного насоса (Y31/5)
Турбонагнетатель с постоянной геометрией газовой турбины
VN 2.109. 1. Вакуумное устройство регулирования давления наддува; 2. Заслонка обводной линии; 3. Корпус нагнетателя; 4. Компрессорное колесо; 5. Корпус газовой турбины; 6. Турбинное колесо; 7. Корпус турбинных подшипников; 8. Турбинный аал; 9. Вход нагнетателя (наружный воздух); 10. Выход нагнетателя (сжатый воздух); 11. Подана отработавших газов к турбинному колесу; 12. Выход отработавших газов; 13. Перепускное отверстие; 14. Подача масла; 15. Возврат масла в картер двигателя
Турбонагнетатель с изменяемой геометрией направляющего аппарата газовой турбины
VN 2.110. 1. Вход компрессора (наружный воздух); 2. Выход компрессора (нагнетаемый воздух); 3. Подача отработавших газов к турбинному колесу; 4. Выход отработавших газов; 5. Корпус турбины; 6. Турбинное колесо; 7. Корпус компрессора (нагнетателя); 8. Тяга управления; 9. Приводной рычаг синхронизирующего кольца; 10. Синхронизирующее (регулирующее) кольцо; 11. Поворотный рычаг лопатки направляющего аппарата; 12. Лопатка направляющего аппарата; 13. Воздушный зазор в положении лопаток «закрыто»; 14. Воздушный зазор в положении лопаток «открыто»; 15. Направляющие лопатки «закрыты»; 16, Направляющие лопатки «открыты»; 17. Вакуумная камера управления давлением наддува
(Оригинал опубликован на веб-сайте autoinstruction.ru)
Назначение
Система подачи давления наддува предназначена для приведения количества подаваемого в цилиндры воздуха в соответствие с требуемой в данный момент мощностью и с внешними условиями.
Регулирование давления наддува производится при помощи заслонки, начиная с частоты вращения двигателя примерно 2000 об/мин в зависимости от нагрузки на двигатель и от частоты вращения двигателя путем ее открытия в обводной линии турбонагнетателя. До достижения частоты вращения 2000 об/мин регулирующая заслонка закрыта (давление наддува еще недостаточно).
Функционирование
Отработавшие газы через выпускной коллектор направляются в корпус турбины на турбинное колесо. Энергия потока отработавших газов приводит турбинное колесо во вращение. На одном валу с турбинным колесом находится колесо турбины нагнетателя, который, вращаясь, создает поток воздуха, направляемый под давлением в цилиндры двигателя. Максимальная частота вращения турбины (в условиях высокогорья) может достигать 18000 об/мин.
Регулирование давления наддува производится различными способами.
По первому способу при помощи управляемой заслонки регулируется пропускная способность обводного отверстия, направляющего отработавшие газы в обход турбины, таким образом, уменьшая ее производительность.
По второму способу регулируется направление и интенсивность потока газов непосредственно перед лопатками турбинного колеса. На рис. VN 2.110 видно, как при изменении угла установки направляющих лопаток изменяются проходное сечение зазора между лопатками и угол, под которым поток газов направляется к каждой лопатке турбинного колеса.
Преимуществами турбонагнетателя с изменяемой геометрией направляющего аппарата турбины являются:
- повышение давления наддува, особенно в области малых значений частоты вращения двигателя;
- повышение крутящего момента как результат улучшения наполнения цилиндров;
- снижение вредных выбросов в составе отработавших газов как результат увеличения количества воздуха, подаваемого в цилиндры;
- увеличение мощности двигателя как результат более высокого давления наддува в сочетании с уменьшением противодавления отработавших газов