Нагнетатель (автомобилестроение)

Нагнетатель на гоночном двигателе AMC V8.

Двухроторный двухлопастной нагнетатель воздуха.

Нагнетатель — компрессор для предварительного сжатия воздуха или смеси воздуха с топливом, поступающих в цилиндры двигателя внутреннего сгорания. В итоге из-за более высокой суммарной калорийности поступающей в цилиндры топливо-воздушной смеси, повышается мощность двигателя.

Нагнетатель впервые был установлен на автомобиль немецким инженером Готтлибом Даймлером в 1885 году. В 1902 году Луи Рено запатентовал свою конструкцию нагнетателя.

Нагнетатели нашли широкое применение в поршневых двигателях внутреннего сгорания для ситуаций, где требуется принудительное обеспечение цилиндра воздухом, то есть в двухтактных дизелях, или там, где требуется повышенная удельная мощность — в гоночных автомобильных и авиационных двигателях.

Суперчарджер

Суперчарджер (компрессор Рутса) — механический нагнетатель, имеющий механический привод от коленчатого вала. В этом их отличие от турбонагнетателя, использующего энергию выхлопных газов. Преимущество суперчарджеров перед турбонаддувом в том, что они начинают работать при холостых оборотах, а турбина начинает нагнетать воздух после того как поднимется давление выхлопных газов. На двухтактных дизелях воздуходувка строится с обязательным применением механического нагнетателя (семейство Д100, ЯАЗ-206).

С помощью механического нагнетателя можно получить прибавку в мощности до 50 %, несмотря на то, что часть мощности двигателя затрачивается на сам привод нагнетателя.

Типы нагнетателей

Центробежный нагнетатель (англ.)русск. — по своей конструкции наиболее близок к турбокомпрессору, поскольку имеет общий принцип нагнетания воздуха.

Работа осуществляется следующим образом. Основная деталь центробежного нагнетателя — рабочее колесо, или крыльчатка. Лопатки крыльчатки играют самую главную роль. От того, насколько правильно они спроектированы и изготовлены, зависит результирующая эффективность всего нагнетателя. Итак, воздух, пройдя по сужающемуся воздушному каналу в нагнетатель, попадает на радиальные лопасти крыльчатки. Лопасти закручивают и отбрасывают его центробежной силой к периферии кожуха, где имеется диффузор. Далее воздух выталкивается в окружной воздушный туннель. Для эффективной работы крыльчатка должна вращаться очень быстро. Скорости могут быть 40 тысяч об/мин и более, а для высоконапорных компрессоров дизелей они приближаются к 200-м тысячам об/мин.

Свойство газов при нагреве расширяться поставило перед разработчиками еще одну задачу. Атмосферный воздух, нагнетаемый хоть турбокомпрессором,хоть турбонагнетателем нагревается от сжатия(когда создается давление в системе впускных коллекторов) и от деталей самой системы турбонаддува, то есть,воздух,нагревшись расширился,при этом его обьём увеличился,но количество содержащегося в нем кислорода осталось прежним. Так был разработан интеркулер. Его назначение - охлаждать воздух с помощью этого интеркулера. Холодный воздух имеет большую плотность нежели горячий,и поэтому несет в себе больше кислорода,а чем больше кислорода,тем лучше проходит реакция горения.

И всё же,что такое интеркулер? - интеркулер(с англ.-"промежуточный охладитель") - это воздушный радиатор,который охлаждает воздух на пути в цилиндры и дополнительно выполняет роль рессивера, только и всего.

Совершенно не случайно турбонагнетатели устанавливают практически на все современные дизельные двигатели,будь то малолитражка или белазовский дизель-генератор Д49,на котором установлено целых шесть турбонагнетателей, даже самый большой в мире двигатель имеет турбонаддув. Установка турбонаддува является способом получить дополнительную мощность и снизить количество вредных веществ в выхлопных газах за счет более полного сгорания топлива.

См. также

• Наддув
• Компрессор

Ссылки

• Турбонагнетатель и его сравнение с механическим компрессором
• Статья «Наддув, нагнетатели и немного истории»