Тенденції розвитку конструкції нагнітачів повітря

Продовжується використання турбокомпресора, хвильового обмінника тиску. Газообмін при динамічному наддуванні та випуску відпрацьованих газів характеризується дозарядкою та збільшенням масового наповнення циліндрів на впуску і відсмоктуючою дією на випуску відпрацьованих газів.

Динамічне наддування або резонансне наддування, як найбільш простий, економічний, разом з тим використовується тільки на окремих перехідних та несталих режимах роботи двигуна.

Використання електронних систем керування забезпечує більш широкий діапазон використання динамічного наддування.

Рис. 5. Живлення двигуна Ауді повітрям з застосуванням наддування та охолодження

Рис. 6. Живлення двигуна V8 TDI CR Audi повітрям з використанням рециркуляції відпрацьованих газів

Тенденції розвитку агрегатів наддування. Агрегати наддування отримали досить широке поширення не лише на дизелях, але і на бензинових моторах. При наддуві турбокомпресором низького тиску, є можливість меншій кількості палива згоряти з максимальною ефективністю ("Фольксваген - 1,8 Т",

Конструкція дизельного двигуна "Опель-ЭКОТЕК" включає неподілену камеру згорання, чотирьохклапанну схему газорозподілу, турбонаддув, проміжне охолодження і балансирні вали("Вольво - 2 Т-118 кВт і 2,5 Т -142 кВт, "СААБ - 2,0 Турбо" (113 кВт). Конструкція двигуна БМВ включає регульований турбокомпресор з електричним управлінням.

Рядний шестициліндровий дизель БМВ (Євро III) включає чотирьох клапанну систему газорозподілу, неподілену камеру згорання, систему упорскування "Коммон рейл", роликові штовхальники, регульований турбокомпресор і проміжний охолоджувач повітря. У системах подачі палива уперше серійні двигуни з безпосереднім уприскуванням бензину в циліндр з'явилися в Європі на "Міцубісі-Каризма" в 1998 році. Двигуни з безпосереднім упорскуванням палива в циліндр дозволяють досягти найкращих економічних і екологічних характеристик. По економічності "Міцубісі-Каризма" з таким двигуном вже сьогодні впритул наближається до дизелів. У транс'європейському пробігу через 12 країн, автомобіль середнього класу показав середню витрату бензину 4,83 л/100 км при середній швидкості 90,47 км/год. Мінімальна витрата на одній з ділянок склала 3,69 л/100 км!. Тепер на автомобілях ("Мерседес-бенц", "Ауді", "Шевроле"), тощо заслінкою управляє електронна система, а педаль перетворилася на потенціометр. Існують плани "відмови" від дросельної заслінки, замінивши регулюванням підйому впускних клапанів, або їх електричним, електрогідравлічним приводом.

Рис. 7. Турбонаддування повітря у двигуні V8 TDI CR Audi

Рис. 8. Подвійне турбонаддування двигуна Мерседес Бенц

Рис. 9. Удосконалений варіант двигуна з турбонаддувом

Рис. 10. Будова турбокомпресора двигуна V8 TDI CR Audi

Рис. 11. Нагнітач з хвильовим обмінником тиску та подвійним приводом

Рис. 12. Режими роботи турбокомпресора Ауді

Застосування впускних трубопроводів змінної довжини стало звичним на двигунах "Ауди", "Фольксваген", БМВ, "Опель", "Дєу" тощо.

Двигун автомобіля "Мерседес-Бенц-S500" (Євро IV) з регульованим впускним трубопроводом, трьома клапанами на циліндр, одним розподільним валом в голівці, роликовими штовхальниками і системою відключення чотирьох з восьми циліндрів при роботі з неповним навантаженням: 4966 см³; 220 кВт; 460 Н(м при 3000 об/хв. Ускладнення конструкції дозволило оптимізувати крутний момент, що виключає "провали" і "підхоплення", та забезпечує рівномірну тягу в усьому діапазоні обертів.

Рис. 13. Впускний трубопровід змінної довжини двигуна V6 FSI з використанням енергії хвильових коливань (резонансне наддування)

Рис. 14. Рух повітря у впускному колекторі зі змінною довжиною з використанням енергії хвильових коливань та електронним керуванням(резонансне наддування)

Рис. 15. Повітряні трубопроводи змінної довжини двигуна автомобіля

VW FSI з заслінкою та електронною системою керування

Використання резонансного наддування з електронною системою керування на несталих та перехідних режимах роботи двигуна дозволяє покращити масове наповнення циліндрів, пристосованість двигуна, необхідний крутний момент, зменшити токсичність відпрацьованих газів:

1. За рахунок хвилі тиску у впускній системі під час впуску свіжого заряду в циліндр. 2. За рахунок відсмоктуючої дії відпрацьованих газів під час випуску.