Колесо компрессора и диск турбины смонтированы на одном валу (роторе), который расположен в корпусах, соединенных между собой.
Газовая турбина является лопаточным тепловым двигателем, который преобразует тепловую энергию газового потока в механическую работу вращения компрессора. Элементами, преобразующими энергию газа в турбине, являются сопловой аппарат и рабочее колесо с лопатками по окружности. Газовый тракт — сопловой аппарат, зазор, межлопаточные каналы — называется проточной частью турбины.
Принцип работы турбокомпрессора заключается в следующем: отработавшие газы из цилиндров дизеля по выхлопным коллекторам и газовой улитке поступают к сопловому аппарату. В сопловом аппарате газы расширяются, приобретая необходимое направление и высокую скорость, направляются на лопатки рабочего колеса турбины и приводят во вращение ротор, отдавая при этом свою энергию. Газы из турбины выходят по выпускному патрубку в глушитель, а затем в атмосферу.
При вращении ротора воздух засасывается через фильтры воздухоочистителя в колесо компрессора, где воздуху сообщается дополнительная кинетическая энергия и происходит основное повышение давления. В диффузоре и воздушной улитке вследствие уменьшения скорости воздуха происходит дальнейшее повышение давления. При этом температура сжатого воздуха повышается до 120 °С. Для увеличения воздушного заряда цилиндров и, следовательно, повышения мощности дизеля, воздух, нагревшийся в процессе сжатия центробежным компрессором, необходимо охладить.
Поэтому из компрессора воздух подается в охладитель надувочного воздуха и далее в цилиндры дизеля.
Турбокомпрессор расположен на кронштейне с переднего торца дизеля и состоит из корпуса турбины, среднего корпуса и корпуса компрессора.
Турбокомпрессор состоит из корпуса и газовой улитки. В среднем корпусе установлены опорно-упорный и опорный подшипники; втулка, к которой штифтами крепится сопловой аппарат. Корпус охлаждается жидкостью, поступающей из корпуса турбины. Стык в районе отверстий для перетока жидкости уплотнен резиновыми кольцами. Из корпуса жидкость выходит по каналу. Газовая улитка прикреплена к корпусу болтами и зафиксирована от радиального перемещения фланцем.
Опорно-упорный и опорный подшипники состоят из стальных корпусов, половины которых центрируются призонными штифтами. В корпусах подшипников расположены бронзовые вкладыши, которые удерживаются от вращения специальными фиксаторами. Половины корпусов подшипников скреплены болтами. Оба подшипника расположены в среднем корпусе. Посадка подшипников в расточке корпуса выполнена с натягом. От осевого перемещения подшипники фиксируются буртами. Положение подшипников в среднем корпусе фиксируется шпильками. Рабочие поверхности вкладышей подшипников покрыты тонким слоем приработочного покрытия на основе дисульфида молибдена.
Подшипники смазываются маслом, поступающим из масляной системы дизеля через штуцер и далее по каналам в корпусе и отверстиям в подшипниках. Из подшипников масло сливается в полость и далее в раму дизеля.
Средний корпус прикреплен к корпусу турбины болтами. Охлаждающая жидкость из системы охлаждения дизеля поступает в средний корпус через полость корпуса турбины, по каналу в полость среднего корпуса, затем по каналу выходит в холодильную камеру водяной системы тепловоза.
Корпус турбины состоит из корпуса, диффузора и выпускного патрубка. Выпускной патрубок покрыт теплоизоляционным материалом. Корпус имеет лапы, которыми турбокомпрессор крепится на остове дизеля, и два отверстия, в которые вставлены жаровые трубы для прохода газа из выпускных коллекторов в газовую улитку. Корпус турбины охлаждается жидкостью, поступающей из системы охлаждения дизеля по отверстию в полость корпуса и выходящей из него через отверстие.
Корпус компрессора состоит из воздушной улитки, проставка, входного патрубка и диффузора компрессора. Диффузор состоит из проставка и лопаточного диффузора компрессора, скрепленных между собой винтами, застопоренными попарно проволокой.
В стыке проставка с диффузором установлена стальная регулировочная прокладка. Корпус компрессора прикреплен болтами к среднему корпусу, стык между ними уплотняется прокладкой. Полость за колесом компрессора отделяется от полости за диффузором резиновым кольцом. Входной патрубок, двухзаходный, имеет канал, по которому газы отсасываются из картера дизеля.
Резьбовое отверстие во входном патрубке, закрытое пробкой, используется для установки индуктивного датчика при замере оборотов ротора. Для обеспечения герметичности по стыкам входного патрубка, проставка и воздушной улитки установлены паронитовые прокладки. К фланцу воздушной улитки со стороны выхода воздуха крепится стальной проставок, в кольцевую выточку которого поставлено резиновое кольцо для обеспечения герметичности между поверхностями кольца и воздушной захлопки при срабатывании механизма воздушной захлопки. На боковой поверхности улитки предусмотрены фланец и приливы для монтажа механизма воздушной захлопки.
