Konštrukčné zloženie a princíp turbodúchadla

Výfukový plynturbodúchadlom pozostáva z dvoch častí: turbíny na výfukové plyny akompresor.Všeobecne platí, že turbína výfukových plynov je na pravej strane a kompresor je na ľavej strane.Sú koaxiálne.Skriňa turbíny je vyrobená zo žiaruvzdornej zliatinovej liatiny.Koniec prívodu vzduchu je pripojený k výfukovému potrubiu valca a koniec výstupu vzduchu je pripojený k výfukovému otvoru naftového motora.Vstupný koniec vzduchu kompresora je spojený so vzduchovým filtrom na vstupe vzduchu naftového motora a výstupný koniec vzduchu je spojený so vstupným potrubím vzduchu valca.

1. Turbína výfukových plynov

Turbína výfukových plynov sa zvyčajne skladá z apuzdro turbíny, tryskový krúžok a pracovné obežné koleso.Krúžok dýzy sa skladá z vnútorného krúžku dýzy, vonkajšieho krúžku a čepelí dýzy.Kanál tvorený lopatkami dýzy sa od vstupu k výstupu zmršťuje.Pracovné obežné koleso sa skladá z otočného taniera a obežného kolesa a pracovné lopatky sú upevnené na vonkajšom okraji otočného taniera.Dýzový krúžok a priľahlé pracovné obežné koleso tvoria „stupeň“.Turbína len s jedným stupňom sa nazýva jednostupňová turbína.Väčšina kompresorov používa jednostupňové turbíny.

Princíp činnosti turbíny výfukových plynov je nasledovný: Keď jenaftový motor Ak pracuje, výfukové plyny prechádzajú výfukovým potrubím a pri určitom tlaku a teplote prúdia do prstenca dýzy.Pretože plocha kanála dýzového krúžku sa postupne zmenšuje, prietok výfukových plynov v dýzovom krúžku sa zvyšuje (hoci jeho tlak a teplota klesajú).Vysokorýchlostný výfukový plyn vychádzajúci z dýzy vstupuje do prietokového kanála v lopatkách obežného kolesa a prúd vzduchu je nútený sa otáčať.V dôsledku odstredivej sily prúd vzduchu tlačí smerom ku konkávnemu povrchu lopatky a pokúša sa opustiť lopatku, čo spôsobuje tlakový rozdiel medzi konkávnym a konvexným povrchom lopatky.Výsledná sila tlakového rozdielu pôsobiaca na všetky lopatky vytvára nárazový krútiaci moment na rotujúci hriadeľ, ktorý spôsobí otáčanie obežného kolesa v smere krútiaceho momentu a následne výfukové plyny prúdiace z obežného kolesa sú odvádzané z výfukového otvoru cez stred turbíny.

2. Kompresor

Kompresor sa skladá hlavne z prívodu vzduchu, pracovného obežného kolesa, difúzora a skrine turbíny.Thekompresor je koaxiálny s turbínou výfukových plynov a je poháňaný turbínou výfukových plynov, aby otáčal pracovnú turbínu vysokou rýchlosťou.Pracovná turbína je hlavnou súčasťou kompresora.Zvyčajne pozostáva z dopredu zahnutého veterného vodiaceho kolesa a polootvoreného pracovného kolesa.Tieto dve časti sú namontované na otočnom hriadeli.Priame lopatky sú usporiadané radiálne na pracovnom kolese a medzi každou lopatkou je vytvorený rozšírený kanál na prúdenie vzduchu.V dôsledku otáčania pracovného kolesa je nasávaný vzduch stlačený v dôsledku odstredivej sily a je vrhaný na vonkajší okraj pracovného kolesa, čo spôsobuje zvýšenie tlaku, teploty a rýchlosti vzduchu.Pri prúdení vzduchu cez difúzor sa kinetická energia vzduchu vplyvom difúzneho efektu premení na tlakovú energiu.Vo výfukupuzdro turbínykinetická energia vzduchu sa postupne premieňa na tlakovú energiu.Týmto spôsobom sa výrazne zlepší hustota nasávaného vzduchu dieselového motora prostredníctvom kompresora.