Индукционный наддув

Индукционный наддув

Во-первых, разберёмся в сущности понятия «наддув». Приставка «над» в этом слове означает «сверх». Понимать следует как возникновение подачи дополнительного количества воздуха (топливовоздушной смеси) сверх нормы.Индукционный наддув применяют для того, чтобы повысить значение коэффициента наполнения Кн цилиндров топливовоздушной смесью в определённом диапазоне оборотов и, следовательно, при правильной настройке системы питания(!), повысить значение среднего эффективного давления Ре и, соответственно, крутящего момента Ме и мощности двигателя Nе. 
Итак, различают множество видов наддувов:

  • Инерционный (пассивный) – давление в тракте создаётся при помощи набегающего потока воздуха. Применяется совместно с воздушным фильтром нулевого сопротивления, сглаживающим завихрения воздушного потока (так называемый, «индукционный» воздушный фильтр). На передней части автомобиля в зоне максимального уплотнения воздуха располагают воздухозаборники. Данный вид наддува эффективен только на очень высоких скоростях при условии герметичности воздуховодов. Минусы: очень быстро засоряется воздушный фильтр; существует некоторая особенность, связанная с настройкой системы питания (в первую очередь, карбюраторной): нужно обеспечить, чтобы система питания выдавала оптимальный состав топливо-воздушной смеси в одном и том же диапазоне оборотов на разных передачах. Например, давление воздуха при движении на первой и пятой передачах на 4000 об/мин будет разным, кроме того, давление на той же пятой передаче зависит от силы и направления ветра относительно вектора движения автомобиля, следовательно, потребуются различные настройки системы питания.
  • «Волновой» — повышение коэффициента наполнения достигается за счёт создания перепада давления между открытыми впускным и выпускным клапанами в фазе продувки за счёт использования волновых эффектов, возникающих при импульсном движении топливовоздушной смеси (отработавших газов) по впускным и выпускным трубам. Эффективен в очень узком диапазоне оборотов. Достигается за счёт совместной настройки выпускного и впускного коллекторов (особенно на инжекторных моторах), фаз газораспределения и др. Отсюда и достаточно высокая стоимость. Здесь стоит также упомянуть о таком понятии, как газодинамический наддув. Возникает такой эффект, когда поршень после такта впуска проходит нижнюю мёртвую точку и начинает двигаться вверх при открытом впускном клапане. Угол поворота коленчатого вала от нижней мёртвой точки до момента закрытия впускного клапана называется углом газодинамического наддува и зависит от настройки фаз газораспределения. Эффект встречного движения топливовоздушной смеси и поршня после нижней мёртвой точки объясняется тем, что воздух имеет конечную массу и обладает инерцией, которая, в свою очередь, тем выше, чем выше скорость потока, т.е. обороты.
  • Электрический нагнетатель – простой и дешёвый вариант наддува для бюджетного автомобиля. Не очень эффективен, что связано с требованием к большим габаритам мощного электромотора, работающего от постоянного напряжения 12 В. Кроме того, при включении такого наддува настроенный под обычные условия карбюратор перестаёт выдавать правильный состав топливовоздушной смеси (происходит её обеднение), что «сводит на нет» весь положительный эффект. Инжекторных моторов проблема касается в меньшей степени, что связано с наличием в системе датчика массового расхода воздуха при работе в пределах калибровок программы управления. Что касается карбюратора, можно рассмотреть вариант решения проблемы за счёт частичного перекрывания воздушных каналов главной дозирующей системы электромагнитными клапанами.
  • Механический нагнетатель – серьёзный вариант, может существенно повысить коэффициент наполнения в широком диапазоне оборотов. Часто применяется в профессиональном тюнинге. Влечёт за собой: усиление шатунно-поршневой группы, понижение степени сжатия (шаг, призванный уменьшить детонацию), изменение настроек системы питания. Минус – отнимает часть мощности двигателя за счёт приложения усилия, необходимого для вращения крыльчаток компрессора, к коленчатому валу. Стоимость профессиональных комплектов достигает нескольких тысяч долларов.
  • Турбонагнетатель – турбина раскручивается исходящим потоком выхлопных газов (частота вращения до 70…200 тыс. об./мин.), причём чем выше его температура, тем эффективней её работа. Комплект, помимо нагнетателя, клапанов, деталей системы топливоподачи и оригинальных деталей кривошипно-шатунного механизма, включает в себя оригинальный выпускной (а также, как правило, и впускной) коллектор. Стоимость ещё выше, чем в предыдущем варианте. Минусы – отбирает часть мощности двигателя за счёт возрастания противодавления на выпуске; на многих вариантах не решена проблема «турбоямы» — на низких оборотах при резком открывании дроссельной заслонки турбина не успевает раскрутиться и подать достаточное количество воздуха, что приводит к провалу при разгоне; турбомотор капризен в эксплуатации и требует особого обращения, что связано с тяжёлыми условиями работы подшипников турбонагнетателя.

Понравилась статья? Поделись:

Тематические посты

Написать сообщение

Пожалуйста, оцените по 5 бальной шкале