розглядаючи принцип роботи турбонаддува , Ми торкнулися проблеми, які обмежують ефективність газових турбокомпресорів. Турбіна зі змінюваною геометрією дозволяє розширити зону дії турбонаддува і зробити двигун більш прийомистим. Поговоримо не тільки про побудову системи, але і про симптоми несправності клапана управління, чищенні і регулюванню VNT-турбонагнетателей.
На малюнку зображена турбіна із змінною геометрією, що встановлюється на автомобілі Volkswagen, Skoda. Загальна пристрій турбокомпресора і принцип нагнітання додаткового повітря не відрізняється від звичайних турбокомпресорів. Основна особливість в поворотних лопатках, механізмі управління і вакуумному приводі.
Принцип роботи
Поворотні лопатки обертаються на осях, встановлених в опорному кільці. До осі кожної лопатки прикріплені тяги управління, які при монтажі входять в зачеплення з регулювальним кільцем. Спрямовує важіль з'єднує регулювальне кільце з важелем тяги управління і віссю вакуумного приводу поворотних лопаток.
При зміні положення осі вакуумного приводу регулювальне кільце провертається на певний кут. За рахунок цього відбувається поворот осі лопаток в опорному кільці. Вони синхронно міняють своє положення, змінюючи тим самим перетин для потоку вихлопних газів.
Принцип роботи турбіни із змінною геометрією грунтується на регулюванні потоку відпрацьованих газів, які направляються на колесо турбіни. Регулювання дозволяє підлаштовувати прохідний перетин для потоку відпрацьованих газів під режим роботи двигуна.
Як змінюється тиск наддуву?
Коли ми розглядали принцип роботи системи змінної геометрії впускного колектора , То говорили про залежність швидкості потоку газів від прохідного перетину каналу. При однаковому тиску швидкість потоку газу буде вище в каналі з судженим перетином. 
Для швидкого виходу турбіни в зону ефективної роботи на низьких оборотах двигуна необхідний високий тиск наддуву. У такому режимі роботи лопатки зменшують перетин каналу, по якому відпрацьовані гази рухаються до крильчатці турбіни. В результаті підвищується тиск наддуву.
У зоні високих оборотів двигуна збільшується обсяг вихлопних газів. Невелике перетин канал призведе до надмірного підпору вихлопних газів, що призведе до поганого наповнення циліндрів свіжим зарядом ТПВС. 
Тому з підвищенням обертів двигуна лопатки змінюють своє становище, збільшуючи перетин для проходження вихлопних газів.
Принцип роботи змінної геометрії дозволяє відмовитися від перепускного клапана (wastegate). Через крильчатку «гарячої» частини проходить весь потік вихлопних газів. Запобігання надлишковому наддуву здійснюється зміною положення поворотних лопаток.
Система в розрізі
- Лопатки розташовані перпендикулярно радіальних лініях, що дорівнює вузькому перетину для потоку вихлопних газів. Забезпечується швидке наростання наддуву і надбавка моменту в зоні низьких оборотів двигуна.
- Ступеневу розташування лопаток - велике перетин для потоку вихлопних газів. Цей же режим використовується в якості аварійного, коли система самодіагностики реєструє некоректну роботу системи, відсутня харчування на електромагнітному клапані.
управління геометрією
Зміна геометрії турбіни здійснюється блоком управління двигуном. Принцип роботи розглянутої вище системи передбачає наявність електромагнітного клапана управління наддувом. Управляється клапан ШІМ-сигналом. Змінюючи шпаруватість сигналу, ЕБУ двигуна встановлює необхідне розрядження в вакуумному середовищі приводу поворотних лопаток. При такому управлінні ЕБУ може плавно і точно управляти регулювальним кільцем, що забезпечує ефективне згорання ТПВС на всіх режимах роботи двигуна.
Коли електромагнітний клапан знеструмлений, в вакуумному середовищі атмосферний тиск, лопатки встановлені в ступінчастому положенні. Для плавного регулювання тиску наддуву ЕБУ постійно опитує датчикову апаратуру двигуна . 
принципова відмінність
Автомобільні газові турбіни всіх типів мають 3 режими роботи:
- вихід в робочу зону. Розкручується вал турбіни створює опір потоку вихлопних газів, що знижує наповнюваність циліндрів і, як наслідок, ККД двигуна. Саме з режимом розкручування турбінного колеса водії пов'язують явище «турбоями»;
- зона ефективної роботи. При досягненні робочої зони швидкість обертання компресорного колеса дозволяє нагнітати в циліндри більша кількість повітря, що відчувається надбавкою в моменті, що крутить;
- зона оверспіна (від англ. over - spinning - надмірне обертання). Пристрій турбокомпресора передбачає зони ефективності. Конструкція двигуна також розраховується на певну величину наддуву. Якщо швидкість потоку вихлопних газів перевищить зону оптимальної ефективності та розрахункову величину наддуву, подальше використання турбонаддува тільки знизить ККД двигуна. Також перевищення розрахункової швидкості обертання крильчатки веде до зриву потоку повітря. Тому пристрій більшості турбін передбачає наявність клапана Останній на певних оборотах двигуна пускає потік вихлопних газів в обхід турбінного колеса.
Пристрій турбіни з фіксованою геометрією - це завжди компроміс між швидкістю виходу в зону ефективності, величиною наддуву і кордоном пікової потужності. На ці параметри впливає діаметр каналів для руху газів, співвідношення площі індюсера і ексдюсера, Area / Radius хаузінга, конструкція клапана wastegate, blow-off. Але через те, що характеристики турбіни закладаються ще на стадії проектування, її робоча зона досить вузька.
переваги
- Активне зміна перерізу каналу «гарячої» частини турбіни дозволяє розширити зону її ефективної роботи. Авто із змінною геометрією турбонаддува можуть видавати велику потужність вже з самих низьких оборотів.
- Зменшений підпір виходу вихлопних газів на високих оборотах. Через відсутнього клапана wastegate в «гарячій» частини зменшується кількість різноспрямованих потоків газів, що покращує проходження газів через турбіну.
- Поліпшення еластичності двигуна.
- Зниження витрати палива і кількості шкідливих викидів в атмосферу.
можливі несправності
Ускладнення конструкції турбіни неминуче призводить до збільшення ризику поломки. Але у випадку з роботою змінної геометрії ситуація не така погана, як може здатися. У механізму лише кілька основних проблем:
- рух лопаток з подклиниванием. Відбувається через критичне зносу тертьових пар і при нагарообразование. Вуглецеві і масляні відкладення перешкоджають плавному переміщенню регулювального кільця;
- заклинювання лопаток в одному з положень. Через критичний нагарообразования сили вакууму недостатньо для переміщення регулювального кільця;
- несправність вакуумного приводу поворотних лопаток, клапана управління тиском турбонаддува.
Серед основних симптомів поломки - посмикування при розгоні, втрата потужності двигуна, збільшення витрати палива і поява на панелі приладів індикації Check Engine.
Як змінюється тиск наддуву?