Двигун TDI (Turbocharged Direct Injection, дослівно - турбонагнетатель і безпосереднє уприскування) є сучасним дизельним двигуном з турбонаддувом. Двигун розроблений концерном Volkswagen, а назва TDI є зареєстрованим товарним знаком.
Турбоанддув двигуна TDI забезпечує високу динаміку автомобіля, економічність і екологічну безпеку. Для створення оптимального тиску наддуву в широкому діапазоні швидкісних режимів в конструкції двигуна використовується турбокомпресор із змінною геометрією турбіни. Турбокомпресор має два загальноприйнятих назви, які використовуються різними виробниками:
- VGT, Variable Geometry Turbocharger (дослівно - турбокомпресор із змінною геометрією) застосовує BorgWarner;
- VNT, Variable Nozzle Turbine (дослівно - турбіна зі змінним соплом) застосовує Garrett.
На відміну від звичайного турбокомпресора турбонагнітач із змінною геометрією може регулювати напрямок і величину потоку відпрацьованих газів, чим досягається оптимальна частота обертання турбіни і відповідно продуктивність компресора.
VNT-турбіна об'єднує напрямні лопатки, механізм управління та вакуумний привід. Направляючі лопатки призначені для зміни швидкості і напряму потоку відпрацьованих газів за рахунок зміни величини перетину каналу. Вони повертаються на певний кут навколо свій осі.
Поворот лопаток проводиться за допомогою механізму управління. Механізм складається з кільця і важеля. Спрацьовування механізму управління забезпечує вакуумний привід, що впливає через тягу на важіль управління. Робота вакуумного приводу регулюється клапаном обмеження тиску наддуву, підключеним до системі керування двигуном . Клапан обмеження тиску наддуву спрацьовує в залежності від величини тиску наддуву, вимірюваної двома датчиками: датчиком тиску наддуву і датчиком температури повітря на впуску.
Принцип роботи наддуву двигуна TDI
При роботі системи наддуву двигуна TDI забезпечується оптимальний тиск повітря в широкому діапазоні частоти обертання двигуна. Це досягається за рахунок регулювання енергії потоку відпрацьованих газів.
При низьких оборотах двигуна енергія відпрацьованих газів невелика. Для ефективного її використання напрямні лопатки знаходяться в закритому положенні, при якому площа каналу відпрацьованих газів найменша. За рахунок малої площі перетину потік відпрацьованих газів посилюється і змушує турбіну обертатися швидше. Відповідно швидше обертається компресорне колесо, а продуктивність турбокомпресора збільшується.
При різкому збільшенні оборотів двигуна, внаслідок інерційності системи, енергії відпрацьованих газів ставати недостатньо. Тому для проходження «турбоями» лопатки повертаються з деякою затримкою, чим досягається оптимальний тиск наддуву.
На високих оборотах двигуна енергія відпрацьованих газів максимальна. Для запобігання надмірному тиску наддуву лопатки повертаються на максимальний кут, забезпечуючи найбільшу площу поперечного перерізу каналу.