Muuttuvan geometrian turboahtimet (jäljempänä TIG) ovat eräänlainen turboahtimet (TC), joille on tunnusomaista mahdollisuus muuttaa poikkileikkausta turbiinin pyörän sisääntulossa turbiinin tehon optimoimiseksi tietylle kuormitukselle.
Tarve muuttaa poikkileikkausta johtuu siitä, että optimaalinen poikkileikkaus pienillä nopeuksilla poikkeaa merkittävästi optimaalisesta poikkileikkauksesta suurilla nopeuksilla. Jos klassisen turboahtimen osa on liian suuri, niin alhaisilla moottorin kierrosnopeuksilla TC toimii tehottomasti turbiinin tuloaukon riittämättömän virtausnopeuden vuoksi. Jos poikkileikkaus on liian pieni, hyötysuhde on alhainen suurilla moottorin kierrosnopeuksilla [1] .
Poikkileikkauksen vaihtamismahdollisuuden ansiosta TIG:t parantavat vastetta, lisäävät tehoa ja vääntömomenttia , vähentävät polttoaineen kulutusta ja haitallisten päästöjen määrää [2] .
TIG:t ovat yleisempiä dieselmoottoreissa . Tämä johtuu siitä, että TIG:t ovat luotettavampia dieselmoottoreiden suhteellisen alhaisissa käyttölämpötiloissa. Nykyään uusien, kulutusta kestävämpien materiaalien käytön ansiosta TIG:t asennetaan yhä useammin bensiinimoottoreihin, erityisesti urheiluautoihin .
TIG:t eroavat klassisista turboahtimista erikoisterien renkaalla . Terillä on erityinen aerodynaaminen muoto, joka lisää paineistuksen tehokkuutta [2] . Pienitehoisissa moottoreissa (henkilöautot, kilpa-autot ja kevyet kuorma-autot) poikkileikkausta ohjataan muuttamalla näiden terien suuntaa.
Suuritehoisissa moottoreissa terät eivät pyöri, vaan ne on peitetty erityisellä kotelolla tai liikkuvat kammion akselia pitkin (TIG liukuterillä).
Terien liike suoritetaan käyttämällä kalvotyhjiökäyttöä, servokäyttöä , hydraulista tai pneumaattista käyttövoimaa.
TIG-malleja on useita. Erityisesti jotkin niistä on tarkoitettu vähentämään turboahtimen tehokkuutta tietyissä olosuhteissa. Esimerkiksi tehokkuuden kustannuksella käyttölämpötilaa voidaan nostaa - polttoaineen täydellisempää palamista varten.
Harvoissa maissa on omaa tuotantoaan muuttuvageometrisia turboahtimia.
Pyöriviä turboahtimia valmistetaan Yhdysvalloissa (BorgWarner, Honeywell ), Ukrainassa (Turbocom) ja Japanissa ( Mitsubishi ). Tämän tyyppistä TIG:tä käytetään useimmiten henkilöautoissa (mukaan lukien kilpa-autot), maatalouskoneissa ja kevyissä kuorma-autoissa.
Liukusiipiturboahtimia valmistetaan vain Isossa- Britanniassa (Holset). Tämän tyyppistä TIG:tä käytetään useimmiten raskaissa ajoneuvoissa ja maastoautoissa.
Yksi ensimmäisistä TIG:llä varustetuista tuotantoautoista oli 2,2 litran Chrysler K -moottorilla varustettu Shelby CSX-VNT vuonna 1989. Käytössä oli TIG-mallia "VNT-25" [3] .
Vuoden 1988 japanilaisessa Honda Legendissä käytettiin vesijäähdytteistä TIG:tä [3] . Autoa valmistettiin vain kaksi vuotta, minkä jälkeen se lopetettiin.
Vuoden 2007 Porsche 911 Turbo 3,6-litraisessa moottorissa käytettiin kahta identtistä TIG:tä [2] .
Vuonna 2012 ilmestyi sisäisillä paine- ja lämpötila-antureilla varustettuja TIG:itä. Tällaiset TIG:t muuttavat dynaamisesti poikkileikkausta työväliaineen ominaisuuksien mukaisesti tietyllä hetkellä, mikä voi merkittävästi vähentää polttoaineen kulutusta.
Variable-geometry turbochargers kutsutaan useimmiten "muuttuva geometria turbochargers" (VGT) englanninkielisissä maissa, mutta myös muita nimiä käytetään [1] :