Краткая историческая справка

Турбокомпрессор, впервые предложенный швейцарцем А.Buchi еще в 1905 году, до 50-х годов применялся исключительно только для наддува судовых, тепловозных и авиационных двигателей. Однако, после разработки новых технологических процессов литья радиальных рабочих колес компрессоров и турбин, этот метод существенного повышения мощности, снижения удельного веса и улучшения экономичности начал находить применение на автомобильных и тракторных двигателях. Началом его массового внедрения послужила удачная разработка инженера W.E.Woollenweber (Schwitzer, США), лицензию на которую в конце 50-х – начале 60-х годов приобрели фирмы Garrett (США), Holset (Англия), KKK (Германия), IHI и Mitsubishi (Япония).

В начальный период применения наддува конструкции турбокомпрессоров были чрезвычайно разнообразны как по проточным частям компрессора и турбины, так и по узлу подшипников. Непрерывное совершенствование газодинамических процессов, достижения в области исследования высокоскоростных подшипников, а также накопление опыта производства и эксплуатации двигателей с турбонаддувом позволили выявить наиболее совершенные аэродинамические конструкции проточных частей, надежных узлов подшипников, обеспечивающих работу турбокомпрессора в требуемом диапазоне режимов работы двигателя. Это, естественно, привело к определенной унификации и упрощению компоновочной схемы турбокомпрессора, которые должны удовлетворять, с одной стороны, требованиям, предъявляемым к изделию массового применения (высокие эффективность, надежность и долговечность, простота обслуживания) и, с другой стороны, требованиям, связанным с особенностями форсировки двигателя. Кажущаяся схожесть и простота конструктивных схем современных турбокомпрессоров явилась результатом длительных и глубоких исследовательских работ, в которых нашли применение достижения целого ряда отраслей науки и техники.

В настоящее время конструкция турбокомпрессоров в значительной мере отработана и способна удовлетворить предъявляемые к ней противоречивые требования. В их число входят высокие надежность и долговечность при резких изменениях температуры газа перед турбиной и частых пусках и остановках двигателя, аэродинамическое совершенство и высокий механический КПД подшипников, хорошие массогабаритные показатели, минимальная инерционность ротора, технологичность, низкая стоимость.

В мире ежегодно продается более 6 миллионов турбокомпрессоров. Из них только в Европе используется около 2,5 миллионов агрегатов, основными потребителями которых для двигателей грузовиков, тракторов и легковых автомобилей являются крупные компании, такие как Renault, Peugeot, BMW, VW-Audi, Ford, Mercedes-Benz, Volvo, SAAB-Scania и другие.

Сегодня более 50% автомобилей, 100% тяжелых грузовиков и почти все тракторы выпускаются с турбонаддувом. Двигатели без наддува теряют около 40% энергии, полученной от сгорания топлива, эта энергия выбрасывается вместе с отработанными газами.