Турбонаддув в автомобиле: устройство и история появления

турбина
 
Несомненно, каждый человек, даже не имеющий собственного автомобиля, хотя бы раз в жизни замечал на обычной с виду машине «жабры» или даже «перископы» - внешние отверстия для турбонаддува. Немногие задумываются, для чего он необходим автомобилю и какое влияние он оказывает на мощность двигателя. В этой статье - принцип его действия и роль, которую он играет в работе двигателя.


Конструкторы автомобилей всегда ставили своей основной целью увеличение мощности двигателя. Казалось бы, повышение рабочего объема двигателя легко решит этот вопрос, но на практике возникала такая проблема, как чрезмерный расход бензина. Гигантские двигатели потребляли чрезвычайно большое количество горючего, а отработанные газы сильно засоряли воздух. 


Вопрос был решен Готлиббом Даймлером еще в 1885 году. Даймлер придумал конструкцию, которая с помощью вентиляторов дополнительно нагнетала воздух в цилиндрах и как только соотношения кислорода и бензина становилось 1/14, горюче-воздушная смесь сгорала. Это уменьшило расход топлива, но мощность двигателя не увеличилась из-за того, что сам компрессор работал на энергии двигателя.


В 1905 наука шагнула дальше, и швейцарский инженер Альфред Бюхи запатентовал наддув воздуха, который работал на энергии отработанных газов. Это устройство и стало первым турбонаддувом. Принцип его работы заключался в том, что выхлопные газы, попадая на турбину, крутили ее, и соединенный с ней компрессор получал необходимую для нагнетания воздуха энергию.


Еще одним элементом турбонаддува стал интеркуллер, те самые автомобильные «жабры», с помощью которых кислород охлаждался перед подачей в цилиндры, а так как холодный воздух имеет большую плотность, его можно еще в большем количестве закачать в цилиндры.


Недостатком данной конструкции при появлении ее на рынке стала высокая стоимость и неэффективность работы при малой мощности: объема выхлопных газов на низких скоростях просто не хватает для запуска турбины.

На современном рынке востребованность турбонаддувов сильно возросла. Они оказались перспективными не только в плане повышения мощности моторов, но и с точки зрения экономии топлива и чистоты выхлопных газов, и в настоящий момент каждый автомобиль с мощным двигателем оснащается вот такими «жабрами».
Яндекс.Метрика