Двигун, в якому джерелом рушійною енергії є не тільки сам ДВС (двигун внутрішнього згоряння), а якщо точніше, то його циліндропоршневая група, а й особлива силова група називається турбокомпаунд. Ця система отримала достатнього поширення і зустрічається дуже часто.
Найбільш широке застосування турбокомпаунд знайшов в моторах великого обсягу. Застосування цієї системи дозволяє:
- Зменшити навантаження на КШМ (кривошипно-шатунний механізм).
- Збільшити економічно майже будь-якого автомобіля.
Доцільність застосування цієї технології в даний момент виявляється до будь-якого мотору.
Для кращого розуміння суті та призначення цієї системи потрібно розуміти, що ДВС вкрай далекий від досконалості. Як відомо, в циліндрі згорає паливна суміш. Від її згоряння лише до 45% перетворюються в обертальний рух колінчастого вала. Ще 25% цієї енергії йдуть при теплових втратах, тобто вони нагрівають блок двигуна, а ще близько 30 - 40% зовсім просто губляться з вихлопними газами. Встановивши турбокомпаунд частина втрат з вихлопними газами вдається зменшити і направити їх на вироблення енергії.
Принцип роботи турбокомпаунда
Як відомо всім автолюбителям - після згоряння паливної суміші відпрацьовані гази через випускний клапан залишають циліндр і потрапляють в випускний колектор, звідки йдуть по вихлопній системі. Турбокомпаунд з'являється на їхньому шляху і частина газів відловлюються. Гази надходять в турбокомпресор і обертають його крильчатку.
Здавалося б, все просто, але тут два турбокомпресора, а не один і турбокомпаунд все ж незвичайне твін турбо. Весь інтерес полягає в тому, що спіймані гази обертають першу турбіну, і вона працює на подачу повітря в циліндри. А далі гази йдуть в другу турбіну, яка не створює повітряний тиск, а передає своє обертальний рух через привід колінчастого валу. Далі, ми розберемося поетапно і більш детально на прикладі звичайного дизельного двигуна.
На першому етапі виходять з випускного колектора гази, розігріті до 700 градусів, потрапляють в турбокомпаунд. На другому етапі вихлопні гази змушують працювати звичайний турбокомпресор. Ця турбіна працює на підвищення якісність згоряння паливної суміші і створення тиску для подачі повітря в циліндр.
Тим самим двигун починає працювати рівніше і підвищується його потужність. Далі, гази йдуть в безпосередньо те, що можна назвати турбокомпаунд.
На вході гази мають трохи під остиглий вид - близько 600 градусів. Енергія газів трохи зменшилася за рахунок витрат на першу турбіну, але все ж крильчатка другий розкручується до 50 тисяч обертів на хвилину. Тут гази ще трохи остигають і виходять через стандартну систему випуску. Четвертий етап турбокомпаунд знаменує себе подачею обертального руху через передавальні пристрої колінчастого валу. Як передавальних пристроїв можуть застосовуватися різні муфти і чи звичайний ремінь, або ланцюг. Передавати безпосередньо не можна. Це призведе до нестабільною роботі мотора, так як обороти колінчастого валу і крильчатки турбіни сильно розрізняються. При отриманні маховиком колінчастого вала енергії обертання від турбіни помічається м'якша робота мотора.
недоліки турбокомпаунда
Турбокомпаунд також має незначні недоліки. Ними є більш складна конструкція і ускладнення технічного обслуговування всього двигуна. Турбокомпаунд також впливає і на ціну автомобіля, але найчастіше його можна зустріти на великовантажних тягачах, які і так стоять багато. Загалом, же це система відмінний спосіб значно піднято коефіцієнт корисної дії мотора.