I. Načelo delovanja turbopolnilnika na izpušne pline.
Kompresor je razdeljen na tri dele: konec turbine (izpušna stran), konec kompresorja (sesalna stran) in vmesno telo (ležaj, hlajenje olja, prehod za olje). So togo koaksialno povezani.
1. Turbina-na izpušni pogon.
Vroči in pod visokim{0}}tlakom izpušni plini iz procesa zgorevanja motorja drvijo v ohišje turbine skozi izpušni kolektor. Z visoko hitrostjo vpliva na lopatice turbine, kar povzroči, da se turbinska gred vrti z visoko hitrostjo (normalna hitrost vrtenja je 80.000 do 200.000 vrtljajev na minuto). Energija izpušnih plinov se prvotno neposredno odvaja skozi izpušno cev, vendar turbina povrne to kinetično energijo.
2. Koaksialni pogon za stiskanje zraka s kompresorjem.
Na drugem koncu gredi turbine je povezan z rotorjem kompresorja. Rotor se sinhrono vrti z visoko hitrostjo, črpa svež zrak iz zračnega filtra in ga prisilno stisne.
3. Hladilnik polnilnega zraka zmanjša temperaturo in poveča gostoto vsesanega zraka.
Stisnjen zrak se segreje in njegova gostota se zmanjša. Stisnjen-zrak pod visokim{1}}tlakom se najprej ohladi v vmesnem hladilniku (bodisi-zračno ali vodno-hlajen), nato pa se zrak z nizko-temperaturo in visoko-gostoto pošlje v jeklenko.
4. Ciklična logika.
Več zraka=Več vbrizga goriva=Večji navor, večja moč; Majhna delovna prostornina omogoča veliko delovno prostornino, hkrati pa izboljša porabo goriva in zmanjša emisije izpušnih plinov.
5. Struktura mazanja in hlajenja.
Motorno olje neprekinjeno teče v plavajoči ležaj vmesnega telesa, da maže visoko{0}}vrtečo se gred in odvaja toploto zaradi trenja; Nekateri modeli imajo neodvisno kroženje vodnega hlajenja, ki zakasni hlajenje po izklopu, da prepreči, da bi visokotemperaturne usedline ogljika erodirale ležaj.
II. Ko motor doseže določeno število vrtljajev, se začne turbina vklopiti in vzpostaviti polnilni tlak.
Razdeljen je na tri stopnje: hitrost, s katero se turbina vrti, hitrost dviga tlaka (učinkovito pospeševanje) in hitrost največjega navora (polni tlak).
1. Turbina se začne vrteti (brez učinka pospeševanja).
Pri vrtljajih v prostem teku pod 1000 vrtljaji na minuto je pretok izpušnih plinov majhen in turbina se v prostem teku vrti počasi in skoraj ne ustvarja pospeška; pri okoli 1200 vrtljajih na minuto se turbina močno vrti, le s šibko pred-kompresijo, in ni opaznega povečanja občutka moči.
2. Povečanje začetne-hitrosti (znatno pospeševanje, učinkovito povečanje).
Za domače bencinske motorje z majhno{2}} prostornino 1,2T/1,5T: 1500-1700 vrt./min začne vzpostavljati pospešek okoli 0,4 bara in moč se znatno poveča;
Za običajna vozila z gorivom 2.0T: pospeševanje se začne pri 1400–1600 vrt/min;
Za turbopolnilnike dizelskih tovornjakov: močan navor pri nizkih vrtljajih, 1200–1400 vrtljajev na minuto lahko začne pospeševanje.
3. Območje največjega polnega{1}}tlaka.
Bencinski motor: Ohranite nazivno pospešitev pri 1800 - 4000 vrt./min; ko hitrost vrtenja preseže 4000, postane pretok izpušnih plinov prevelik in obvodni ventil sprosti tlak.
Opomba: trenutno začnejo turbine z majhnimi-lopaticami (lahke turbine) z nizko{0}}vztrajnostjo ustvarjati pritisk prej, učinkovito pospešujejo pri 1300 vrtljajih na minuto; stare-zgledne velike turbine močno zaostajajo, saj začnejo delovati šele pri 2000 vrt./min.
III. Dve vrsti obtočnih ventilov
(1) Izpušni obvodni ventil (mehanski tlačni razbremenilni ventil, najpogostejši tip): kovinski ventil, nameščen na izpušni strani turbine, blokira izpušni prehod turbine.
(2) Elektronski razbremenilni ventil (električni krmilni aktuator, za nove modele): motor-pogon, z natančnim nadzorom nad stopnjo odpiranja.
2. Osnovna funkcija
(1) Omejite največji polnilni tlak, da zaščitite motor in turbino. Obvodni ventil preusmeri odvečne izpušne pline in nadzira največjo vrednost polnjenja (pri bencinskih motorjih je nazivni polnilni tlak 0,8 do 1,2 bara).
(2) Zmanjšajte zamik turbine
Pri nizkih vrtljajih motorja je ventil popolnoma zaprt in 100 % izpušnih plinov gre skozi turbino, kar povzroči hitro povečanje tlaka; pri visokih vrtljajih motorja se izpušni plini preusmerijo in tlak se stabilizira.
(3) Izpustite olje in sprostite tlak, da zaščitite kompresor
Plin se sprosti in dušilni ventil se takoj zapre. Stisnjen zrak ne more priti v jeklenko. Visok-tlak v cevovodu potiska rotor v nasprotno smer, kar lahko poškoduje rotor; obvodni ventil se uporablja v povezavi z razbremenitvijo tlaka, da se prepreči prenapetost.
(4) Optimizirajte pretok izpušnih plinov pri hladnem motorju in v prostem teku
Hitrost prostega teka se nekoliko poveča, ko je motor hladen, kar pospeši segrevanje tri-steznega katalizatorja in zmanjša emisije mrzlih plinov.
3. Čas aktivacije (logika mehanskega obvodnega ventila)
Mehanski model poganja diafragma polnilnega tlaka:
Nizka vrtilna frekvenca (1200 - 1800 vrt./min): polnilni tlak na dovodu je nizek, diafragma nima potiska, obvodni ventil je popolnoma zaprt in vsi izpušni plini poganjajo turbino.
Ko se hitrost vrtenja dvigne na celotno območje tlaka (nad 1800 vrt./min): polnilni tlak v sesalnem razdelilniku doseže nastavljeni prag (približno 0,9 bara) in v membrano aktuatorja se vnese -zrak pod visokim tlakom, ki potisne ojnico, da odpre obvodni ventil.
Višja kot je vrtilna frekvenca in večja je obremenitev: Stopnja odpiranja ventila se poveča, več izpušnih plinov se preusmeri, polnilni tlak ostane konstanten in ne narašča več.
Pospeševanje v sili z visoko obremenitvijo: Popolnoma izklopite za kratek čas, nato hitro povečajte pritisk; Takoj spustite plin, da se popolnoma odpre in sprosti pritisk.
Elektronska logika obvodnega ventila: ECU prilagaja odpiranje ventila glede na hitrost motorja, odpiranje dušilne lopute, sesalni tlak in signale temperature vode v realnem času, s čimer doseže natančnejši nadzor in odpravi možnost mehanskega nihanja tlaka ventila.