НАДДУВ

Сущность наддува заключается в том, что при такте впуска воздух подается в цилиндр под давлением 1,4—2 кгс/см2 и более. Таким образом, увеличивается масса воздуха в цилиндре двигателя и, следовательно, при тех же размерах цилиндра в ней можно сжечь большее количество топлива при бездымном выхлопе.

Количественная оценка наддува определяется степенью наддува:



где ран и ра — давление в цилиндре в начале сжатия соответственно при работе с наддувом и без наддува.

Наддув называют умеренным, когда давление наддувочного воздуха не превышает 1,8—2,0 кгс/см2 (0,18-0,2 МН/м2), и высоким при давлении более 2,0 кгс/см2 (0,2 МН/м2).

У двигателей с наддувом значение механического к.п.д. возрастает, так как увеличивается мощность Ne, a мощность механических потерь почти не изменяется, поскольку она в основном зависит от потерь на трение, т. е. от числа оборотов вала двигателя. Двигатели с наддувом имеют ηm =0,80-0,90.

За счет большого значения ηm у двигателей с наддувом удельный расход топлива снижается до ge=0,150-0,160 кг/э.л.с.*ч, а эффективный к.п.д. достигает значений ηe =0,42-0,44.

Наибольшее распространение для четырехтактных дизелей получил газотурбинный наддув (рис. 123). Отработавшие газы из двигателя подводятся к газовой турбине Т, как показано стрелками. На одном валу с газовой турбиной посажен центробежный воздухонагнетатель Н, подающий воздух под давлением к впускным клапанам двигателя. Весь агрегат носит название газотурбонагнетателя и не имеет механического соединения с валом двигателя. При повышении давления в нагнетателе воздух нагревается, и его в ряде случаев охлаждают перед подачей в цилиндры в холодильнике X. Понижение температуры воздуха на 10°С приводит к увеличению мощности двигателя примерно на 2,5%.

В целях сохранения энергии отработавших газов, поступающих в газовую турбину, выпускной коллектор двигателей с газотурбинным наддувом не охлаждается, а теплоизолируется.

При увеличении мощности четырехтактного двигателя увеличивается количество отработавших газов (подается больше топлива), следовательно, увеличивается мощность газовой турбины и возрастает подача воздуха в цилиндры двигателя.

Механический наддув, в отличие от газотурбинного, осуществляется воздухонагнетателем, получающим вращение непосредственно от вала двигателя (дизели М50, М400). На привод воздухонагнетателя затрачивается часть мощности, снимаемой с вала двигателя. Поэтому механический наддув увеличивает только мощность двигателя, не оказывая существенного влияния на его экономичность. Применение такого способа наддува ограничено. Он находит большее распространение у двухтактных двигателей.