Компрессорный надув и турбонаддув

Компрессор наддува — это насос, сжимающий всасываемый воздух и подающий его в цилиндры бензинового двигателя. Компрессоры наддува обычно имеют ременной привод от лзигателя, а не приводятся в действие повторно используемой энергией выхлопных газов подобно турбокомпрессору, где энергия двигателя используется для увеличения мощности самого двигателя. А поскольку они не экономят топливо, то применяются в основном для увеличения скорости мощных, но малоэффективных автомобилей. Не путайте компрессорный наддув с турбонаддувом.

 

Турбонаддув подразумевает использование турбины, приводимой в действие отработанными газами двигателя, для нагнетания большего количества воздуха в цилиндры двигателя. Этот процесс дает существенный прирост мощности как в дизельных, так и в бензиновых автомобилях, поскольку при большем количестве воздуха можно сжечь большее количество топливом, не изменяя объем двигателя. Чем больше воздуха и топлива попадет в двигатель, тем сильнее будет взрыв во время рабочего такта в четырехтактном рабочем цикле. Первоначально автомашины оснащались турбонаддувом для улучшения результатов выступлений на гоночных трассах. Затем производители начали устанавливать на крупные машины двигатели меньшим объемом для уменьшения веса и экономии топлива, применяя турбонаддув для повышения мощности, благодаря чему эти тяжелые машины стали ездить очень резво.

 

Ниже поясняется принцип действия турбонаддува.

 

1. Горячие выхлопные газы выходят из выпускного коллектора. Но вместо того чтобы сразу пройти через систему выпуска и выйти через выхлопную трубу наружу, они сначала проходят через турбину с лопастями как у вентилятора, приводя ее в движение.

 

2. На валу турбины установлен компрессор, вдувающий свежий отфильтрованный воздух в цилиндры. (В карбюраторном двигателе компрессор вдувает топливо-воздушную смесь в цилиндры.)

 

3. Лишние и повторно использованные выхлопные газы направляются из турбины прямо в систему выпуска, проходя к выхлопной трубе и выходя наружу через выхлопную трубу обычным образом.

 

Чем больше нагрузка на двигатель, тем горячее выхлопные газы и тем быстрее они вращают турбину. И чем быстрее она вращается, тем больше воздуха нагнетается в цилиндр и тем быстрее работает двигатель. Такой необычный способ превращения энергии выхлопных газов в механическую энергию чем-то напоминает карусель.

 

На первый взгляд, принцип турбонаддува довольно прост. Обычно первый принцип, который усваивает любой инженер, — "чем проще, тем лучше", или, как гласит пословица: "лучше меньше да лучше". (Экология, инженерное дело и житейская мудрость нередко перекликаются на страницах этой книги. Может быть, стоит поменять ее название на Искусство ухода за автомобилем.

 

Когда дело дошло до создания автомобилей на дизельных двигателях, задача усложнилась еще больше: как превратить машину с пониженной мощностью, шумной и дымной "репутацией" в быстроходную машину с более тихим и производительным двигателем но так, чтобы она отвечала нормам охраны окружающей среды. И достигнутые результаты действительно впечатляют. Турбонаддув увеличивает мощность дизельного автомобиля на 50%, понижая потребление топлива на 20-25%! А поскольку турбина приводится в движение горячими газами, которые выходят из выхлопной трубы, ей не нужен какой-то специальный привод. Какой прекрасный пример повторного использования ресурсов!

 

Подробнее о дизелях речь пойдет далее, где рассматриваются также последние достижения, направленные на повышение уровня экологической чистоты автомобилей на дизельных двигателях, которые из потенциальных источников раковых заболеваний превратились в более эффективные и безопасные для окружающей среды транспортные средства. К числу подобных новшеств относится также превращение переполненных мусорных свалок в центры переработки отходов.