Полезная информация

Нагнетание воздуха при помощи турбокомпрессора

Мощность, которую развивает силовой агрегат, меняет значение в зависимости от уровня подачи воздуха и количества топлива, которое подается в мотор. При увеличении подачи топлива с кислородом, повышается мощность двигателя. Если же воздуха будет недостаточно, это приведет к избытку топлива, которое не сгорело, и последующему перегреву мотора. Поэтому поступление кислорода является важнейшим условием для повышения мощности.

Заставить двигатель работать интенсивнее можно посредством увеличения оборотов. Аналогичный путь — повышение рабочих объемов, за которым последует увеличение веса, размеров силового агрегата, а также стоимости изделия. Однако увеличение оборотов не всегда просто осуществить из-за проблем технического характера.

Самый приемлемый метод повышения рабочей мощности двигателя заключается в применении компрессора, то есть нагнетателя. Его использование обеспечивает сжатие воздушных масс перед поступлением в камеру сгорания. Получается, что компрессор допускает впуск допустимого количества воздуха, которого хватит для сгорания большой топливной массы. В итоге рабочий объем и обороты сохраняются, а мощность существенно возрастает.

Нагнетатели классифицируются на механические приборы и турбированные агрегаты, которые используют отработанную энергию. Существуют и комбинированные устройства. Если выбрать компрессор с механическим приводом, нужное воздушное давление получится за счет связи нагнетателя и коленного вала мотора. В модели «турбо» отработавшие газы запускают вращение турбины и приводят к нужному значению давления. Конструкция турбированного компрессора включает насос и турбину. Эти компоненты связаны единой осью и вращаются также в одном направлении с одной скоростью. В результате выделившаяся энергия преобразуется в крутящий момент, за счет которого и функционирует компрессор. Этот процесс подразумевает следующие действия:

  • Отработавшие нагревшиеся до предельных температур газы под высоким давлением выходят из цилиндров и разгоняются до вступления в контакт с турбинными лопастями. Кинетическая энергия газов преобразуется в механическую. Так и появляется крутящий момент.
  • В результате температура резко понижается. За счет работы компрессора воздух проходит через фильтры, подвергается сжатию и транспортировке в мотор. При необходимости уровень подачи топлива для смешения с воздушными массами можно существенно ускорить, что приведет к дальнейшему повышению мощности силового агрегата.

Турбированный компрессор и мотор связаны между собой через потоки отработавших газов. Но частота вращения первого не имеет прямой зависимости от количества оборотов двигателя. Здесь прослеживается некоторая инерционная зависимость, то есть сначала ускоряется подача топлива и повышается газовая энергия. За этим следует значительное увеличение турбинных оборотов вращения, в результате чего в цилиндры мотора поступает существенное количество кислорода, и уровень топлива автоматически увеличивается.

Наблюдается прямо пропорциональная зависимость давления и впуска воздушных масс в компрессоре без контролирования давления от количества оборотов. В транспортных средствах стабильно функционируют силовые агрегаты, действующие в обширном диапазоне оборотов. Для таких моторов рекомендуется повышать давление наддува уже на невысоких скоростях. Турбированные нагнетатели (компрессоры) с регулируемым потоком давления — это результат современных высокотехнологичных разработок.

Уменьшение показателей инерционности достигается за счет применения инновационных турбин небольшого диаметра и газовых каналов со специальным сечением. В результате происходит оперативный разгон турбины, а воздушное давление быстро достигает нужной отметки. Для постоянного контроля за давлением наддува применяется регулировочный клапан. Это очень важный момент, поскольку повышенное давление может привести к неисправности мотора.

 

Главная