В зависимости от числа ступеней осевые турбины бывают одно- и многоступенчатыми. Газ входит в сопловой аппарат с определенными скоростью, давлением и температурой. Лопатки соплового аппарата образуют суживающиеся каналы, в которых происходит расширение газа, в результате чего давление и температура газа понижаются, а скорость возрастает. Из соплового аппарата газ попадает в межлопаточные каналы рабочего колеса.
При движении через рабочую решетку газ обтекает лопатки, меняя при этом направление движения. Вследствие поворота газового потока, а в большинстве случаев и ускорения его движения возникает сила, приложенная к лопаткам; касательная составляющая этой силы создает крутящий момент на валу турбины. Появление этой силы обусловлено разностью давлений на вогнутой и выпуклой стороне лопатки, возникающей при обтекании криволинейного профиля высокоскоростным потоком. Давление на вогнутой стороне лопатки больше давления на выпуклой стороне. В зависимости от распределения общего теплоперепада между сопловой и рабочей решетками турбины делятся на активные и реактивные.
В активной турбине процесс расширения заканчивается в сопловом аппарате, и давление за сопловой решеткой приблизительно равно давлению на выходе из турбины. Поскольку отсутствует расширение в рабочей решетке, относительная скорость примерно постоянная по длине межлопаточного канала. Преобразователь импульсов, выполненный в корпусе центростремительной турбины.
Смотрите устройство дизель генератора 6ЧН12/14 в продольном разрезе
В реактивной турбине процесс расширения газа происходит как в сопловой, так и в рабочей решетке. При этом рабочие лопатки, так же как сопловые, образуют суживающиеся межлопаточные каналы, в которых в результате расширения газа относительная скорость увеличивается от входа в рабочий канал к выходу из него. Реактивные лопатки характеризуются более высоким КПД по сравнению с активными, и, кроме того, отклонение режима работы от расчетного меньше влияет на КПД реактивной турбины. Поэтому в комбинированных двигателях применяют преимущественно реактивные турбины. Осевые турбины могут быть как активными, так и реактивными, а центростремительные — только реактивными, что объясняется необходимостью преодоления центробежных сил при движении газа от периферии в радиальном направлении. В комбинированных двигателях в зависимости от условий компоновки, расхода газа, приходящегося на одну турбину, и других требований применяют как осевые, так и центростремительные турбины. На двигателях малых размеров, автомобильных и тракторных, устанавливают центростремительные турбины (двигатели КамАЗ), имеющие при малых расходах газа, как правило, более высокий КПД по сравнению с КПД осевых турбин, преимущества которых проявляются в случае больших расходов газа. Малые центростремительные турбины часто выполняют с безлопаточным направляющим аппаратом, упрощающим конструкцию. Представляет интерес конструкция, применяемая для дизелей 6ЧН21/21.
Вследствие введения вертикальной перегородки преобразователь импульсов получается выполненным в корпусе турбины, имеющей безлопаточный направляющий аппарат.
