Найти под капотом новых автомобилей атмосферный двигатель становится все сложнее. Турбокомпрессоры позволяют получить больше мощности при меньшем объеме. Это удачное решение? Не полностью.
Чем плоха одна турбина?
Турбокомпрессоры используют энергию выхлопных газов, проходящих через выпускной коллектор, для приведения в движение ротора и нагнетания большего количества воздуха в цилиндры. Эта технология известна уже много лет, но все же турбокомпрессоры требуют внимания во время использования. Перед быстрой поездкой лучше прогреть двигатель, также не рекомендуется выключать агрегат сразу после нагрузки . Турбокомпрессоры работают на огромных оборотах и требуют надлежащей смазки.
Однако, когда мы двигаемся медленно на низких оборотах, двигатель производит мало выхлопных газов, поэтому они не могут «раскрутить» турбину. Когда мы нажимаем на педаль газа, нагнетателю нужно время, чтобы заработать. Это явление называется турбояма (или турбо-лаг). Производители знают о ее существовании и имеют несколько способов избавиться от него.
Изменяемая геометрия
Первое решение - оснастить систему наддува лопастями, которые при настройке увеличивают скорость выхлопных газов. Это позволяет турбине разгоняться до оптимальной скорости и, таким образом, увеличивает мощность. Лопасти управляются приводом и электромагнитным клапаном, что увеличивает сложность всей системы.
Два компрессора (biturbo, twin turbo)
В данном случае мы действительно говорим о двух способах борьбы с турбо-лагом. Что касается битурбо, один из них намного меньше, поэтому он достигает полной мощности на очень низких оборотах, давая большему «винту» время для разгона. Другое решение - установка двух компрессоров одинакового размера (твин турбо), работающих для выравнивания разгонной динамики. Такая конструкция используется в двигателях большой мощности.
Twin scroll
В этом случае выпускной коллектор разделен на два канала, что делает поток выхлопных газов более гармоничным. Это позволяет лопаткам компрессора ускоряться быстрее. Один из каналов работает на низких оборотах, другой обеспечивает высокую производительность на высоких. На этот результат, помимо прочего, влияют их другая форма и поперечное сечение каналов. Это решение используется, например, в Lexus.
PowerPulse
PowerPulse - это технология Volvo, которую шведы использовали в S90 с двигателями D5 AWD. В момент, когда водитель резко нажимает на педаль газа и турбокомпрессор только начинает разгоняться, машина будет использовать накопленный ранее воздух. Сжатый газ находится в двухлитровом резервуаре. Когда потребность в мощности не так высока, электрический компрессор заполняет воздушный цилиндр.
Электрический компрессор
Audi также использует интересное решение в своем топовом внедорожнике под названием SQ7. Благодаря установке на борту 48-вольтовой электрической установки, можно было без малейших размышлений поддержать дизельный агрегат третьим электрическим компрессором, подающим воздух. В результате огромный крутящий момент доступен уже на самых низких оборотах.