Смысл наддува двигателя внутреннего сгорания (ДВС) - улучшить
наполнение цилиндров двигателя топливо-воздушной смесью для повышения
среднего эффективного давления цикла и, как следствие, мощности
двигателя путем принудительного увеличения заряда воздуха, поступающего
в цилиндры. При этом существует лишь один вид атмосферного наддува -
так называемый резонансный наддув, при котором используется
кинетическая энергия объема воздуха во впускных коллекторах, и
технически реализуемый с помощью воздушных коллекторов переменной длины
и тщательной настройкой фаз газораспределения двигателя. Все остальные
виды наддува связаны с увеличением давления поступающего в цилиндры
воздуха выше атмосферного, используя для этого различные механические,
электромеханические и газодинамические способы. При турбонаддуве в
качестве привода используется отработавший газ, который в обычном
случае просто выбрасывается в атмосферу, без утилизации его энергии в
полезную работу. При работе двигателя с турбонаддувом выхлопные
газы подаются в турбину, где отдают часть своей энергии, раскручивая
ротор турбокомпрессора, и затем поступают через приемную трубу в
глушитель. На одном валу с лопаточным колесом турбины находится колесо
компрессора, который засасывает воздух из воздушного фильтра, повышает
его давление на 30-80% (в зависимости от степени наддува) и подает в
двигатель. В один и тот же литраж (объем) двигателя поступает большее
по весу количество рабочей смеси и, следовательно, обеспечивается
достижение на 20-60% большей мощности, а за счет использования энергии
выхлопных газов повышается КПД двигателя и снижается удельный расход
топлива на 5-20%. Турбонаддув бензиновых двигателей приобретает в настоящее время все
более широкое распространение, несмотря на некоторые возникающие при
этом проблемы. Первая - это детонация, появляющаяся вследствие
повышенного давления конца такта сжатия и накладывающая ограничения по
максимальной величине объемной степени сжатия в цилиндрах, и повышенные
требования к качеству бензина, а именно к октановому числу. Во-вторых,
предельно высокая максимальная температура рабочего цикла бензинового
двигателя с турбонаддувом требует повышенного внимания к выбору
материалов выпускной системы и лопаток турбины, конструкции корпусных
деталей турбокомпрессора (ТКР), необходимости дополнительного
охлаждения подшипникового узла ТКР, а также к эксплуатационным
качествам моторного масла.
Механические нагнетатели могут быть
установлены в любом месте на двигателе, с одним условием - шкив
нагнетателя должен быть выровнен по отношению к шкиву коленвала
двигателя, т.к. нагнетатель приводится в действие ременной передачей.
Механический нагнетатель имеет прямую связь с впускным коллектором и
дроссельной заслонкой, соответственно, при монтаже необходимо учитывать
расстояние от нагнетателя до дроссельной заслонки (впускной коллектор
вопросов не вызывает). После установки нагнетателя необходимо настроить
электронные системы управления двигателем.
