Как увеличить нагнетание воздуха в двигатель используя турбокомпрессор?

        Мощность двигателя внутреннего сгорания колеблется в зависимости от того количества воздуха, а также топливных материалов, что попадают в двигатель. Таким образом, для повышения мощности двигателя необходимо произвести увеличение двух данных компонентов. Делать это нужно как для первого компонента, так и для второго. Ведь если удвоить число топлива без удвоения воздуха – затея окажется бессмысленной. Чтобы решить проблему с ростом мощности двигателя стоит пойти следующим путем:

  • повысить поступление воздуха, поступающего в цилиндры. Стоит помнить о том, что сжатый воздух – это необходимый компонент;
  • так же, если вы сжигаете большее количество топлива, то получаете больше энергии.
        Системы, нагнетающие воздух, разделяются на те, что функционируют на отработанных газах или турбонадуве, а также на системы на механическом приводе. В этой и последующих статьях будет рассмотрены различные устройства и принципы функционирования компрессоров на дизеле и бензине.
        Сила двигателя, как упоминалось выше, напрямую связана с количеством смеси воздуха и топлива, что подается в движок. Чтобы добавить двигателю мощности стоит повысить количество воздуха и топлива. Нет смысла увеличивать объем топлива без нужной доли воздуха, который нужен для его сгорания. Эта ситуация может вызвать переизбыток неотработанного топлива, что чревато накалом двигателя и его сильным задымлением.
        Для прибавления мощности атмосферному двигателю нужно действовать путем повышения его рабочего объема или оборотов. Стоит принимать во внимание, что увеличенный рабочий объем автоматически приумножает вес, размер и стоимость двигателя по итогу. Что касается увеличения оборотов, то это довольно проблематично, потому что возникают различные проблемы технического плана. В особенности этому подвержены движки с внушительным рабочим объемом.
        Сносным путем решения проблемы повышения мощности, в техническом плане, является использование нагнетателя/компрессора. После установки такого прибора, воздух, что поступает в двигатель, предварительно проходит стадию сжатия перед тем как впускается в камеру сгорания.
        Иначе говоря, компрессор подает тот объем воздуха, который необходим для сгорания дополнительной массы топлива в полной мере. Таким образом, при сохранении прежнего рабочего объёма и количества оборотов мощность усиливается.
        Компрессоры разделяются на два вида:
  • компрессоры, работающие на механическом приводе;
  • компрессоры, использующие энергию уже бывших в обороте газов, так называемые «турбо».
        Некоторые системы компрессоров называются турбокомпаундные, то есть те, что соединяют в себе два типа. Механически приводные компрессора получают требуемое воздушное давление за счет механического соединения двигательного коленвала и компрессора.  Работа «турбо» так же довольно проста, воздушное давление обеспечивает потоки отработанных газов.
        Впервые, турбинный компрессор был создан в начале прошлого столетия швейцарским механиком Бюши. Но намного позднее машина была дополнена и установлена на серийные двигатели, которые имели не малый рабочий объем.
        Принцип функционирования «турбо» заключен в работе центробежного насоса, а также турбины. Они объединяются одной жесткой осью вместе. Насосные и турбинные установки вращаются всегда в одном и том же направлении и с одинаковой скоростью. Поточная энергия отработанных газов неиспользованная в двигателях без данной функции, здесь создает крутящий момент, который активизирует компрессор. Осуществляется это следующим образом:
  1. газы, которые прошли отработку, выходят из цилиндров двигателя с высокой температурой и давлением;
  2. происходит их разгон на огромной скорости;
  3. далее, они взаимодействуют с турбинными лопатками;
  4. турбина, в свою очередь, производит трансформацию кинетической энергии в механическую вращательную энергию, так называемый крутящий момент.
        Данные процессы способствуют уменьшению как температуры газов, так и их давления. Компрессор производит всасывание воздуха через фильтры, далее происходит сжатие и его поступление в двигательные цилиндры. Чем больше топлива и воздуха будет смешано, тем больше будет мощность. Процессы сгорания также улучшаются, что увеличивает двигательные показатели с широким диапазоном оборотов.
        Поток отработавших газов – это связывающий элемент двигателя и турбокомпрессора. Важно отметить, что частота турбокомпрессорного вращения инерционна, на нее не влияют численность оборотов двигателя. Инерционность выражается первоначальным увеличением подачи топлива, с последующим увеличением энергии потока отработавших газов, после увеличиваются турбинные обороты и нагнетательное давление. В следствие чего воздух в больших количествах попадает в цилиндры и можно, тем самым, увеличить топливную подачу.
        Уровень воздушного давления турбинного компрессора и его подача равны численному обороту турбины, данный показатель является пропорциональным без учета изменения давления наддува.
        Двигатели легковых автомобилей, или любых других с широким диапазоном оборотов, лучше работают при высоком давлении при низком количестве оборотов. Именно поэтому турбокомпрессора с регулируемым давлением являются прекрасным решением этой проблемы. Турбины с малым диаметром и специально предназначенным сечением газовых каналов уменьшают инерционность, тем самым позволяя турбине быстро набирать скорость и так же быстро достигать требуемой отметки давления воздуха. Если давление будет превышено, то двигатель может повредится, но при наявности регулировочного клапана этого не должно случится.