Перш ніж прочитати статтю про турбокомпресор, бажано витратити кілька хвилин, щоб переглянути умови тиску у впускному колекторі чотиритактного двигуна Otto під час роботи двигуна.
Питання може здатися простим, проте воно містить підводні камені.
На нашому малюнку дросельний клапан на "затворі" впускного колектора позначений червоним кольором.
Таким чином, місце з’єднання манометра з вакуумом/тиском є чітким.
Коли бензиновий двигун працює на холостому ходу, дросель майже повністю закритий. На малюнку вище також показано цей стан. В результаті роботи двигуна в цьому випадку створюється значний вакуум, оскільки лише дуже мала кількість повітря надходить у впускну трубу з майже повністю закритим дросельним клапаном. Значення вакууму досягає 600-650 мбар для двигуна в хорошому механічному стані, до 700 мБар в залежності від конструкції. Як видно з фотографії, атмосферний тиск вважається 0 бар в цьому відношенні.
У випадку гальма двигуна (натискання), дросельний клапан також майже повністю закритий, подібно до описаного на холостому ходу.
Однак частота обертання двигуна набагато вища, до 4-5000 об/хв. Таким чином, природно, що значення вакууму також вище, в нашому випадку 830 мбар. (Незвично великий прилад дозволяє дуже точно зчитувати: ділення всього 0,02 бар.)
При частковому навантаженні дросельний клапан відкривається, тому - частково залежно від швидкості - розрідження у всмоктувальній трубі зменшується. Значення можна прочитати з приладу: лише 120 мбар. (Ми чули про кілька випадків, коли передавач тиску впускного колектора тестувався, коли машина стояла, повільно збільшуючи швидкість з холостого ходу, і було зроблено неправильний висновок. Потрібно бути обережним, оскільки вихідний сигнал датчика MAP покаже вищий вакуум після тимчасового підвищення тиску, тому для належних випробувань також слід враховувати мертві часи та інерцію двигуна.)
При всмоктувальному двигуні при повністю відкритому дроселі (повне навантаження) тиск у впускному колекторі приблизно дорівнює атмосферному. Приблизно тому, що відкритий дросель на шляху повітряного потоку має певний опір повітря, як і повітряний фільтр і сам впускний колектор.
Таким чином, у випадку всмоктувального двигуна у впускному колекторі під час роботи виникає або вакуум, або тиск, близький до атмосферного.
Інакше йде справа з зарядженими двигунами.
Якщо дросельний клапан відкрито так, що тиск зростає при достатньому тиску - відп. маса - вихлопний газ утворюється для приведення турбінного колеса турбокомпресора на швидкість, коли тиск повітря, стисненого колесом компресора, перевищує атмосферний тиск, цей тиск можна виміряти у впускному колекторі. (Давайте зараз не враховуватимемо втрати.) Двигун тепер працює як заряджений двигун.
Тримання дросельної заслінки повністю відкритою запобігає підвищенню тиску заряду - у разі турбонаддуву в справному стані - за допомогою регулятора колеса турбіни (запірний клапан).
Таким чином, у впускному колекторі працюючого зарядженого двигуна є або вакуум, атмосферний тиск, або надлишковий тиск.
Виникає запитання: у випадку двигуна з турбонаддувом, у випадку гальма двигуна, напр. Чому виникає вакуум у впускному колекторі при 4000 об/хв. Він не заряджає турбо?
Він не заряджається, оскільки закритий дросель виробляє настільки мало вихлопних газів, що він не в змозі утримувати турбо на потрібній швидкості. З іншого боку, продувний клапан у цьому випадку відкритий, скидаючи тиск із простору перед дросельною заслінкою.
При однаковій швидкості обертання двигуна (наприклад, 3000 об/хв), у впускному колекторі у випадку двигуна з турбонаддувом також існує вакуум 800 мбар (гальмо двигуна) та надлишковий тиск 800 мбар.
Для більшості автомобілів з турбонаддувом ми вже марно шукаємо манометр турбокомпресора. Там, де ліворуч, водій може контролювати зміни тиску у впускному колекторі. На фото блакитне поле вказує на те, що двигун працює як всмоктуючий двигун, жовтий - з турбонаддувом, червоний -: турбокомпресор не в допустимому діапазоні.
Такі прилади для модернізації зазвичай масштабуються, але не чекайте великого сюрпризу від їх точності.
Детальніше в нашому розділі Turbo.
Дизельні двигуни мають значно простіші умови тиску, оскільки мова не йде про регулювання дросельної заслінки. У випадку наддувного двигуна впускний колектор може мати як атмосферний тиск, так і надлишковий тиск. Ситуація частково ускладнюється наявністю клапана EGR, відповідно. так звані Дросельний клапан EGR, який певною мірою закриває впускний колектор до клапана EGR, щоб забезпечити належну рециркуляцію відпрацьованих газів. Вакуум виникає найбільше в момент відключення, коли комбіноване закриття дросельної заслінки та EGR досягає "тонкого" відключення.