Класифікація систем наддуву

Практична робота №6

НАДДУВ ДВИГУНІВ

Внаслідок збільшення останнім часом вантажопідйомності та швидкості руху автомобілів стало необхідним підвищення потужності їх двигунів без суттєвого збільшення габаритних розмірів і маси. Відомо, що потужність двигуна пропорційна масі свіжого заряду, який надходить в циліндри, а ця величина пропорційна густині заряду. Тобто, збільшуючи густину свіжого заряду, можна спалити в камерах згоряння більшу кількість паливоповітряної суміші та отримати більшу потужність двигуна з одиниці його робочого об`єму. У цьому випадку свіжий заряд (повітря або горюча суміш) подається в циліндри під тиском. Цей спосіб називається наддувом двигунів.

 

Класифікація систем наддуву

 

Системи наддуву автомобільних двигунів класифікуються за різними ознаками.

За джерелом енергії для наддуву:

1) системи, що використовують енергію відпрацьованих газів:

а) системи з турбокомпресором (ТК);

б) системи з хвильовим обмінником тиску (ХОТ);

2) системи, що використовують енергію ДВЗ (системи з приводним компресором (ПК);

3) комбіновані системи (ТК і ПК);

4) системи, які використовують енергію хвильових коливань на впуску (акустичний або динамічний наддув).

За ступенем підвищення тиску заряду в компресорі:

1) низький наддув ( <1,9), який забезпечує приріст потужності двигуна на 20...35%;

2) середній наддув (1,9 2,5), який забезпечує приріст потужності на 35...50 %;

3) високий наддув ( > 2,5), який забезпечує приріст потужності на 50% і більше.

Наддув нагнітачами більш поширений у дизелях, де регулювання потужності якісне, тому збільшення подачі повітря в його циліндри доцільне на всіх режимах. В двигунах з іскровим запалюванням регулювання потужності кількісне, при якому на часткових навантаженнях дросельна заслінка прикрита і в наддуві немає потреби. Наддув потрібний тільки для отримання повної потужності. При наддуві підвищується тиск і температура наприкінці стиску, тому в двигунах з іскровим запалюванням ступінь наддуву обмежується небезпекою виникнення детонації. В дизелях обмежуючим фактором є тільки максимально допустимий тиск циклу, який обумовлює теплову та механічну напруженість деталей циліндро-поршневої групи. На автомобільних двигунах переважно застосовується низький або середній турбонаддув з відцентровим компресором (рис. 1, а).

 

а) б) в)

 

 

Рис. 1. Системи наддуву двигунів:

а – система з турбокомпресором (1 – компресор; 2 – вал; 3 – двигун; 4 – газова турбіна);

б – система з хвильовим обмінником тиску ( 1 – двигун; 2 – секційне колесо нагнітача; 3 – приводний пас; 4 – подача відпрацьованих газів; 5 – наддувне повітря; 6 – вхід атмосферного повітря; 7 – вихід відпрацьованих газів); в – система з приводним компресором ( 1 – компресор; 2 – підвищуюча передача; 3 – колінчастий вал