Атмосферний двигун: з нього все починалося
Винахід ДВС - двигуна внутрішнього згоряння - можна з повною підставою віднести до одного з найбільших винаходів людства. Саме він дав людині силу, якої не володіли м'язи, а вже людський геній зумів пристосувати цю силу для своїх потреб в самих різних областях своєї діяльності. І це ж забезпечило прискорений розвиток багатьох суміжних галузей науки і техніки, завдяки чому атмосферний двигун продовжував успішно розвиватися і вдосконалюватися.
Щоб зрозуміти проблеми, що стоять перед моторобудівниками, необхідно згадати, як працює такий двигун. Будемо розглядати звичайний бензиновий мотор. Він всмоктує з атмосфери повітря, який потім змішується з парами бензину і надходить у камеру згоряння. При згорянні паливної суміші відбувається розширення утворюються газів, в результаті чого виникають сили, обертаючі колінчастий вал. Ось так, якщо говорити дуже спрощено, виглядає опис того, як працює атмосферний двигун.
Тут потрібно звернути особливу увагу на наступні моменти. По-перше, паливо згорає не повністю, що підтверджується присутністю незгорілих часток його у вихлопних газах. По-друге, вихлопні гази володіють ще достатньою енергією, і її хотілося б використовувати. Вихід був знайдений - установка турбіни на атмосферний двигун. Підхід дуже простий: раз паливо не згорає, значить, йому не вистачає кисню, потрібно додатково додати в циліндри повітря, а зробити це можна за допомогою вихлопних газів.
Те, що описано вище, - це і є принцип роботи турбированного двигуна. У потоці вихлопних газів, що викидаються в атмосферу, розташовується крильчатка турбіни, вона приводить в дію пов'язаний з нею компресор, який нагнітає під тиском повітря в циліндри мотора, забезпечуючи додатковий кисень для більш повного згоряння палива. Реальні конструкції, звичайно, значно складніше описаних, але робота турбіни наддуву здійснюється саме таким способом.
Існує й інший спосіб забезпечення наддуву - використовувати компресор з приводом від двигуна. Недоліком такого варіанту буде втрата потужності двигуном, тому компресор буде забирати для своєї роботи потужність від мотора. Хоча такий варіант механічного наддуву застосовують в деяких випадках в якості додаткового до описаної системі турбонаддува. Особливо ефективний він на малих оборотах двигуна, а потім, у міру зростання оборотів, відключається.
Завдяки описаному способу турбонаддува, звичайний атмосферний двигун при тих же параметрах набуває додаткову потужність і забезпечує підвищену економічність, що відбувається через більш повного згоряння палива. Це один з найпростіших варіантів підвищення потужності мотора. Застосовується він як на бензинових, так і на дизельних двигунах. В даному випадку між ними немає ніякої різниці.
Характеристики, які показує атмосферний двигун, можуть бути поліпшені без його серйозної модернізації за рахунок використання турбонаддува. За наявними оцінками, потужність двигуна може вирости на 40% і, крім того, кількість шкідливих речовин у вихлопних газах при цьому зменшиться.
