Що таке турбонаддув
Отже, чому турбо?
Як ми вже сказали, форсировка атмосферних двигунів має сенс до тих пір, поки характеристики дозволяють використовувати автомобіль для щоденної експлуатації. Як показує практика, для агрегату робочим об'ємом 1500-1800 куб прийнятними можуть бути показники 120-160 к.с. після чого подальше збільшення потужності можна досягти лише збільшенням оборотів, в той час, як крутний момент в нижньому діапазоні не тільки не збільшується, але навіть падає в порівнянні з середньофорсованих двигуном.
Це означає, що навіть при рушанні з місця доведеться тримати не менше 3000-3500 об / хв і не опускатися нижче цієї позначки при перемиканні. Як приклад можна навести такий факт - підготовлені для кільцевих змагань мотори (1600 куб.см) провідних команд видавали 210-215 к.с. при 9500 і вище об / хв. Під час старту гонщики підтримували 4500-5000 об / хв, щоб при падінні оборотів не опинитися в «порожній» зоні і в той же час не викликати пробуксовку коліс. Максимальний крутний момент на таких двигунах доводиться на 8300-8800 об / хв. Також слід врахувати, що передавальні числа трансмісії повинні бути підібрані таким чином, щоб при перемиканні двигун залишався в зоні максимального крутного моменту. Така характеристика мотора вимагає «близьких» передавальних чисел і, як правило, щодо «велику» головну передачу.
Ось чому єдино можливим рішенням подальшого збільшення потужності був обраний турбонаддув.
Що таке турбонаддув?
Основний елемент системи - турбокомпресор (він же - турбонагнетатель, він же турбіна, він же - turbocharger). Принцип роботи заснований на використанні енергії відпрацьованих газів. Потік газів потрапляє на крильчатку турбіни, закріпленої на валу, з іншого боку якого розташовані лопаті компресора, що нагнітає повітря в циліндри двигуна.
Так як повітря в циліндри подається примусово, а не тільки за рахунок руху поршня вниз, то в двигун потрапляє велика, в порівнянні з атмосферним мотором, маса повітря. Як наслідок - з'являється можливість подати в циліндри і спалити більше палива, що і призводить до збільшення потужності двигуна.
Як правило, у турбодвигунів менше питома витрата палива (грам на кінську силу в годину, г / л.с.ч), і вище літрова потужність (кінських сил, що знімаються з одиниці об'єму двигуна - к.с. / л), що дає можливість збільшити потужність невеликого мотора без збільшення оборотів двигуна.
Внаслідок збільшення маси повітря, що стискається в циліндрах, температура в кінці такту стиснення помітно збільшується і виникає ймовірність детонації. Тому, конструкцією турбодвигунів передбачена знижена ступінь стиснення, застосовуються високооктанові марки палива, а також в системі передбачений проміжний охолоджувач наддувочного повітря (інтеркулер), що представляє собою радіатор для охолодження повітря. Зменшення температури повітря потрібно також і для того, щоб щільність його не знижувалася внаслідок нагрівання від гарячих частин турбіни, інакше ефективність всієї системи значно впаде.
Крім турбокомпресора і інтеркулера в систему входять: регулювальний клапан (для підтримки заданого тиску в системі), перепускний клапан (для відводу наддувочного повітря в разі закриття дросельної заслінки), випускний колектор, сумісний з турбокомпресором, а також герметичні патрубки, що з'єднують всю систему воєдино.