Различными способами люди пытались увеличить мощность двигателя, в этом фигурировали различные способы, пытались увеличить объем цилиндров, увеличить диаметр поршней, чтоб добиться более высоких оборотов и ещё 1000 и 1 способ. Конечно, такой способ губит двигатель значительно быстрее.
Спустя некоторое количество времени, с помощью проб и ошибок люди пришли к более простому и эффективному способу увеличения мощности двигателя, а именно:
Чем больше кислорода удастся втолкать в цилиндр, тем большее количество топлива можно сжечь, соответственно добиться больших оборотов двигателя и его мощности. Так вот способ, который помогает "запихать" кислород в двигатель–называется наддув.
В обычном двигателе топливо подается в цилиндры при давлении меньшем атмосферного. Безусловно сказывается наличие помех на пути потока (воздушный фильтр, дроссельная заслонка, повороты и шероховатость стенок впускных каналов). При наддуве давление на входе в цилиндр (перед впускным клапаном) значительно повышается.
Какие виды наддувов существуют и применяются в авто?
На автомобилях используют два способа наддува: механический наддув и турбонаддув.
Механический наддув применяется на автомобилях еще с 1930х годов. Представляет собой компрессор (объемный или центробежный) с приводом через шестерни от коленвала двигателя. Хорошо подает воздух, начиная с минимальных оборотов двигателя. Но для работы компрессора используется мощность двигателя, уменьшая его КПД.
Объемный компрессор по принципу действия чем-то схож с масляным насосом с шестернями наружного зацепления: в корпусе вращаются два трехзубых ротора, соединенные между собой.
Механический наддув — компрессор
Центробежный нагнетатель – это колесо с лопастями расположенное внутри корпуса. Воздух поступает по оси колеса, лопастями отбрасывается к стенкам корпуса и через отверстие в нем подается в цилиндры двигателя. Хорошо работает на высоких оборотах, следовательно, привод – через редуктор.
Механический
Рассмотрим другой вид—турбонаддув. Турбонаддув часто можно встретить на современных автомобилях. Для повышения давления на впуске двигателя используется остаточная энергия выхлопных газов. Агрегат, называемый турбокомпрессором, это турбина и компрессор, насаженные на одну ось
Принцип работы турбины
Отработанные газы, подаются на лопасти турбинного колеса и раскручивают его. Следовательно, начинает вращаться компрессорное колесо, подавая воздух в цилиндры двигателя. КПД двигателя растет – полнее используется энергия, полученная при сгорании топлива. Применение турбонаддува позволяет поднять мощность двигателя приблизительно на 40 – 60%.
Есть конечно и минусы у турбокомпрессора
Скорость вращения вала турбокомпрессора достигает ~200 000 об/мин, что соответственно повышает его чувствительность к качеству масла. Кроме того, у турбин есть ещё одна "болезнь" называется эта болезнь—«турбояма». Двигатель с запазданием реагирует на нажатие педали акселератора. Причина в том, что турбокомпрессору в силу его инерционности, нужно некоторое время для увеличения оборотов и повышения подачи воздуха.
Для борьбы с этим недостатком на двигатель устанавливают параллельно два турбокомпрессора, большой и маленький.
Маленький раскручивается быстрее и подаваемого им воздуха хватает до вступления в работу большой турбины. Более эффективный способ – установить на турбину направляющий аппарат, лопасти которого, поворачиваясь, изменяют угол поступления потока выхлопных газов, тем самым регулируют скорость вращения турбины.
Ещё плюс ко всему устанавливается воздушный фильтр нулевого сопротивления, или простыми словами "нулевик"
Такой фильтр, обеспечивает наименьшее сопротивление воздушного потока, что позволяет ему быстрее поступать в камеру сгорания. Ну, я думаю, что из названия это и так понятно