Системы наддува и их особенности

Однажды услышал диалог продавца и покупателя, шумно обсуждавших достоинства купе "Мерседес-CLK". "А что за двигатель у него?" – поинтересовался клиент, вдоволь насмотревшись на кузов и полазив по салону. "Мотор – зверь! Турбированный", – с гордостью в голосе сообщил продавец. И хотя его собеседника такой ответ вполне устроил, многим он справедливо покажется неточным.

На мощных двигателях нередко применяют системы наддува, которые подают в цилиндры воздух под давлением, тем самым увеличивая его количество и в итоге – мощность мотора. Общие названия этих систем – "компрессор" (compressor, по-немецки – kompressor) и чаще употребляемый синоним "нагнетатель" (charger) произошли от глаголов "сжимать" и "наполнять". Сегодня большинство фирм используют два основных вида нагнетателей – механические и приводимые в действие отработавшими газами. У каждого свои преимущества и недостатки, определяющие область применения.

ПОД ГНЕТОМ КОМПРЕССОРА

"Мерседес", например, уже давно определился с выбором и устанавливает нагнетатели с механическим приводом на машины с бензиновыми двигателями, а турбокомпрессоры – на дизели. Дело в том, что у приводных (жестко связанных с валом двигателя) нагнетателей давление наддува не зависит от оборотов, благодаря чему машина быстро реагирует на нажатие педали акселератора. Особенно ценно это качество при разгоне. Также в их активе простота конструкции. Но, естественно, есть и другая сторона медали: расход топлива у моторов, оборудованных нагнетателями с механическим приводом, выше, а КПД ниже, чем у двигателей с турбонаддувом. Что касается терминологии, то разные фирмы именуют механические нагнетатели по-разному: наиболее популярные варианты "supercharger" или "compressor". Никакого "турбо" тут, естественно, нет.

С ЛОПАТКАМИ НАПЕРЕВЕС

Наиболее распространенный вид наддува, широко используемый сегодня в дизелях и в бензиновых моторах, – турбонаддув. Отработавшие газы вращают турбину, а та, в свою очередь, приводит компрессор, нагнетающий свежий воздух.

Выигрыш от турбокомпрессора (называемого "turbocharger" или просто "turbo") – значительное улучшение характеристик двигателя за счет "дармовой" энергии. А вот моментального отклика и уж тем более энергичной помощи на малых оборотах от турбокомпрессора ждать бесполезно; в самом общем случае он обеспечивает высокий крутящий момент лишь при оборотах выше средних – в характеристике появляется провал, называемый "турбоямой". (Впрочем, эту яму можно засыпать; кроме известных "лопат", передовые фирмы пробуют… подкрутку турбины специальным высокоскоростным электродвигателем.) Еще один минус – высокие требования к культуре производства и эксплуатации придирчивого турбокомпрессора.

В силу особенностей рабочего процесса дизельные двигатели лучше подходят для оснащения турбонаддувом, нежели бензиновые. Конечно, существуют и другие типы наддува, например с использованием волнового обмена. Но сегодня о них вспоминают все реже, предпочитая механические (распространение получили роторно-зубчатый типа "Рутс) и турбонагнетатели.