Zadania VNT, VTG

Technologia zmiennej geometrii kierownic turbiny ma za zadanie utrzymać odpowiednią prędkość przelotową spalin tak, aby prędkość obrotowa turbosprężarki była zawsze w optymalnym zakresie, pozwalającym na uzyskanie maksymalnej wydajności dla danej jednostki napędowej. Jest to system pozwalający na całkowite wyeliminowanie zjawiska chwilowej bezwładności układu turbodoładowania, nazywanego najczęściej turbodziurą. Technologia zmiennej geometrii kierownic turbiny poprawia także wydajność spalania mieszanki paliwowo-powietrznej, co dzieje się za sprawą utrzymywania odpowiedniego poziomu ciśnienia wtłaczanego do komory spalania powietrza i przekłada się na lepszą krzywą momentu obrotowego i mocy silnika. Dzięki lepszej wydajności spalania zmniejsza się również emisja szkodliwych substancji do atmosfery, co przekłada się na łatwiejsze utrzymywanie norm EURO i jest jednym z głównych powodów montowania technologii zmiennej geometrii kierownic turbiny w aktualnie stosowanych układach turbodoładowania.

Konstrukcja zmiennej geometrii

Konstrukcja technologii zmiennej geometrii kierownic turbiny oparta jest przede wszystkim o umieszczony w korpusie turbiny pierścień o ruchu kątowym, który osadzony został na wałku turbosprężarki. Na pierścieniu znajduje się kilkanaście łopatek, które mogą zmieniać kąt swojego nachylenia, zaś pierścień może zmieniać ich pozycję. To właśnie te łopatki nazywane są kierownicami o zmiennej geometrii. Za nastaw odpowiada tutaj aktuator, czyli siłownik regulujący pozycję pierścienia. Kiedy obroty jednostki napędowej nie są wysokie, zwykła turbina nie ma odpowiedniej prędkości obrotowej by w przypadku gwałtownego wciśnięcia gazu móc odpowiednio zareagować, jednak w turbosprężarce z technologią zmiennej geometrii kierownice ustawiają się w taki sposób, by średnica przepływu spalin w turbinie była jak najmniejsza, wymuszając tym samym zwiększenie ich prędkości przelotowej. W ten sposób turbosprężarka wyposażona w technologię zmiennej geometrii kierownic turbiny jest w stanie osiągnąć wysoką prędkość obrotową nawet przy niskich obrotach jednostki napędowej, ponieważ nie jest aż tak od niej uzależniona. Po zwiększeniu obrotów silnika kierownice stopniowo zaczynają zwiększać średnicę przepływu spalin, zapobiegając w ten sposób przeładowaniu jednostki napędowej.