Турбокомпрессор

Турбокомпрессор — обобщённое обиходное название любой энергетической машины, функцией которой является использование кинетической энергии отработавших газов двигателя внутреннего сгорания для сжатия воздуха с целью последующего его использования в самом этом двигателе для его работы. Конструктивно всегда состоит из связанных общим валом двух лопаточных машин — газовой турбины и лопастного компрессора.

Поток имеющих высокую температуру и давление отработавших газов проходит через лопаточную машину газовой турбины и за счёт своей кинетической энергии раскручивает её. Турбина через вал передаёт энергию вращения на лопаточную машину лопастного компрессора, который осуществляет сжатие воздуха. Сжатый воздух поступает в камеру сгорания двигателя, где смешивается с жидким топливом. В камере за счёт термохимических процессов потенциальная энергия сжатого воздуха и топлива переходит в кинетическую, одновременно увеличивается объём смеси и её температура, за счёт чего тем или иным образом осуществляется одновременно как работа самого двигателя и так и воздействие на турбину турбокомпрессора.

Турбокомпрессоры применяются в качестве турбонагнетателя в системах турбонаддува поршневых двигателей с целью повышения их КПД, и в качестве механической основы всех без исключения газотурбинных двигателей любого типа.

Турбокомпрессор является основным исполнительным агрегатом любой системы турбонаддува, опционально применяемой на поршневых бензиновых или дизельных двигателях с целью увеличения их мощности и повышения их КПД. Конструктивно лопаточные машины подобных турбокомпрессоров в своём каноническом виде выполнены в виде одной центростремительной турбины и одного центробежного компрессора, при этом возможно применение турбин изменяемой геометрии и систем twin-scroll. Подобные турбокомпрессоры применяются во всех без исключения системах турбонаддува дорожных машин. В системах турбонаддува судовых или локомотивных двигателей могут применяться нестандартные конструкции турбокомпрессоров, например, с осевой турбиной. За исключением наддува более никакой работы турбокомпрессор не производит.

Турбокомпрессор является неотъемлемой частью любого газотурбинного двигателя, независимо от того, турбореактивный он или турбовальный. Вал турбокомпрессора здесь одновременно является валом самого двигателя, при этом в турбовальных двигателях основная часть мощности двигателя для выполнения полезной работы снимается с этого же самого вала. Конструктивно лопаточные машины газотурбинных двигателей не имеют канонического вида и могут быть как осевого типа, так и центробежного/центростремительного. Камера сгорания здесь расположена обычно между компрессором и турбиной, в их поперечном габарите. На самолётах турбокомпрессоры одновременно выполняют функцию наддува воздуха в салон/кабину.

При проходе через крыльчатку газовой турбины, газ отдаёт ей свою энергию и охлаждается. На этом принципе построены турбодетандеры (детандеры с турбиной), применяемые для сжижения газов.

• Лопастной компрессор

• Центробежный насос

• Турбонаддув
• Турбореактивный двигатель
• Турбовинтовой двигатель
• Турбовентиляторный двигатель

• Орлин А.С. (ред). Двигатели внутреннего сгорания. Устройство и работа поршневых и комбинированных двигателей. — 1990. — 464 с.

• Турбокомпрессор // Большая советская энциклопедия : [в 30 т.] / гл. ред. А. М. Прохоров. — 3-е изд. — М. : Советская энциклопедия, 1969—1978.[1]
• Устройство турбокомпрессора автомобиля [2]

Турбокомпрессоры с изменяемой геометрией