Наддувши - це система, що дозволяє збільшити максимальну потужність двигуна автомобіля, використовуючи для цього енергію вихлопних газів. Цю систему ще часто називають просто «турбіна» - за назвою основного агрегату, який під тиском нагнітає відпрацьовані мотором гази в турбокомпресор, а той, у свою чергу, подає в циліндри двигуна більша кількість повітря, ніж атмосферний мотор.
Багато водіїв вважають, що турбовані мотори з'явилися відносно недавно - в другій половині ХХ століття, коли турбонагнітачами стали оснащувати силові установки автомобілів німецьких марок Mercedes-Benz і BMW. Насправді датою народження турбированного двигуна вважають 1911 рік, коли американець Альфред Бюхи отримав патент на промислове виготовлення системи, що дозволяла в кілька разів збільшити потужність звичайного двигуна. Треба відзначити, що за 15 років до цієї події двоє німців, Готліб Даймлер і Рудольф Дизель вже проводили випробування агрегатів, які допомагали більш ефективно нагнітати повітря в циліндри двигуна, але так патентування цієї технології справа так і не дійшла.
Втім, перші турбіни хоча і давали досить відчутне збільшення в потужності, але через свою громіздкість у багато разів збільшували і без того немаленький вага двигунів автомобілів тих років. Так що поширення технології турбонаддува для легкових автомобілів застопорилося на довгі роки, тоді як турбіни досить активно застосовувалися на вантажному і спеціальному транспорті. У США, фактичної і юридичної батьківщині турбонагнетательной системи, виробники легкового транспорту не поспішали застосовувати її в серійне виробництво, зробивши ставку на великі за обсягом і ненажерливі атмосферні мотори. Хоча перші серійні моделі, на яких встановлювався турбонаддув, з'явилися саме в Сполучених Штатах - це були Chevrolet Corvair Monza і Oldsmobile Jetfire.
Більш економна Європа, по якій, до того ж, в середині ХХ століття вдарив бензинову кризу, почала схилятися до популярної нині ідеї даунсайзінг - зменшення робочого об'єму двигуна з одночасним підвищенням його потужності. Домогтися такого результату допомагала система турбонаддува. За минулі з моменту винаходу системи роки конструктори вдосконалили технологію, зробивши елементи системи більш легковажними, одночасно підвищивши її продуктивність. Але одним з істотних недоліків, який так і не був викоренений з часом, був підвищений витрата палива. І саме тому моделі, обладнані турбованим бензиновими моторами, не здобули популярності в народі.
Вихід із ситуації був знайдений в 1970-х роках, коли компанія Mercedes-Benz випустила на ринок свою першу модель, оснащену дизельним двигуном з турбонаддувом - 300 SD.
Конструкторам вдалося вирішити одну з головних проблем турбодвигуна - витрата палива, адже, як відомо, дизельний агрегат менш «ненажерливий», ніж бензиновий. Ще один безперечний плюс дизельного палива - його відпрацьовані гази мають температуру нижче, ніж бензинові, стало бути, основні агрегати системи турбонаддува можна було виробляти з менш великовагових і жаростійких матеріалів. А це, в свою чергу, впливало на кінцеву вартість автомобіля, що досить скоро оцінили покупці.
Системи турбонаддува для бензинового і дизельного моторів конструктивно практично не мають відмінностей. У цю систему входять такі компоненти: турбіна, турбокомпресор і інтеркулер (проміжний охолоджувач). Деякі водії помилково вважають, що між турбонаддувом і турбокомпресором є якась різниця. Її немає, так як компресор - лише складовий елемент системи наддуву.
Турбіна являє собою улиткообразно патрубок, в який потрапляють вихлопні гази. Вони обертають крильчатку знаходиться в патрубку ротора, завдяки чому гази йдуть далі в турбокомпресор. Він також представлений у вигляді улиткообразно патрубка, в якому є своя крильчатка. Ротор турбіни об'єднаний з ротором турбокомпресора, отже, чим швидше обертається крильчатка першого, тим швидше крутиться крильчатка другого. Потрапляє в турбокомпресор повітряна суміш під тиском, яке створюється обертанням крильчатки, подається до циліндрів двигуна.
На вході в циліндри варто третій основний компонент турбонаддува - інтеркулер. який охолоджує надходить з турбокомпресора повітря, щоб підвищити його щільність і зменшити обсяг - тоді в циліндри потрапить більше повітря, який, змішуючись з паливом, згоряє більш ефективно. А ефективне згорання палива дозволяє підняти потужність двигуна, при цьому витрата палива, що йде на освіту паливо-повітряної суміші в циліндрах зменшується.
Ще один важливий компонент системи турбонаддува - приводний нагнітач (або малий турбокомпресор), який створює тиск в турбіні на малих обертах і допомагає уникнути такого явища як турбояма (коли двигун не може розвинути потужність на малих обертах через недостатнє надходження в систему турбонаддува вихлопних газів ).
Крім зазначених вище основних компонентів турбонаддува, в систему входять ще такі елементи як регулювальний, перепускний і підбурюючий клапани, а також випускний колектор, повітряні та масляні патрубки.
Регулювальний клапан допомагає підтримувати тиск в системі на встановленому рівні і при необхідності скидати його в трубу приймання. Функція перепускного клапана полягає в нагнітанні повітря назад у впускні патрубки, звідки він знову потрапляє в турбіну - це відбувається, коли дросельна заслінка закрита. Підбурюючий клапан відводить надлишкове повітря з системи турбонаддува при закритій дросельної заслінки. Повітряні патрубки подають повітря в турбіну, а по масляним патрубкам подається рідина для змащування і охолодження системи турбонаддува.
В даний час проводиться два основних види турбін: одинарні та подвійні. Перші встановлюються в основному на рядні двигуни. вони використовують енергію вихлопних газів від усіх циліндрів двигуна і подають повітря в усі циліндри. Другими комплектуються силові установки з V-подібним розташуванням циліндрів. Вони мають два турбокомпресора, які подають повітря в певні циліндри. Іноді для підвищення потужності двигуна на таких турбінах використовують так званий перехресний випускний колектор, який акумулює вихлопні гази з усіх циліндрів двигуна і направляє цей, більш потужний потік до компресорів, що підвищує тиск в турбіні, і, відповідно, потужність двигуна.
Революційної в справі турбонаддува стала ідея застосування змінюваної геометрії турбіни. Вона дозволяє регулювати геометрію сопла турбіни, створюючи більш потужні потоки повітря вже на низьких оборотах, внаслідок чого багато разів підвищується потужність двигуна.