Наддув (механический).

Данный вид наддува подразумевает чаще всего клиноременной привод (VW G30, G50) и позволяет легко увеличивать мощность разных двигателей. При небольшм давлении наддува (1.5 атм) увеличивается мощность (на 50% в лучшем случае), максимальный крутящий момент кроме увеличения еще и сдвигается в область низких оборотов. Мощность для сжатия потока воздуха при 5500 оборотах коленвала до 1.5 атм примерно 1 кВт (для МеМЗ-245). Клиновый ремень придется брать от иномарочного кондиционера. Он рассчитан на большую мощность. При применении такого наддува не потребуется разжимать головку блока. В крайнем случае можно ограничиться переходом на 95 бензин и маленьким уменьшением опережения зажигания. При обычной эксплуатации (без выхода на максимальные параметры) ресурс двигателя не уменьшится (может даже возрасти за счет более высокой эластичности). Требует переделку карбюратор(но незначительную — на уровне жиклеров). Самое больное место — это компрессор. Пока я не разрешил эту задачу (но в процессе ;-))…

Для начала четко определимся — турбина или компрессор (половина турбины ;-)).

Турбины изначально ставились на дизеля, чтоб поднять их литровую мощность почти до уровня бензинового. Связано это было с низкой удельной теплотой сгорания и слишком большим соотношением воздух/топливо для оптимальности цикла. Потом уже наддув перекочевал на бензиновые двигатели. Турбина и на них служит для увеличения плотности заряда и соответственно мощности. Но у турбины кроме преимуществ (высокий КПД) есть и несколько досадных недостатков. Во первых — сложность(точность) конструкции. Во вторых — слишком высокие обороты «подхвата». В третьих инерционность. В четвертых — слишком высокие рабочие обороты для уменьшения сопротивления выхлопным газам, и тд и тп. Компрессор же избавлен отчасти от этих недостатков, но расплата за это — более низкий КПД. Но преимущества это с лихвой компенсируют. Особенно в спортивных машинах. Основные преимущества — Подхват практически от оборотов ХХ (понижение оборотов макс. крут. момента почти в два раза), точное соответствие подачи воздуха оборотам коленвала, меньшая сложность и стоимость, более низкие рабочие обороты, отсутствие перепускных клапанов. Так что выбор очевиден — компрессор. Далее — чтоб прикинуть примерные параметры наддува надо посчитать расходы воздуха хотя-бы по трем точкам:

1. ХХ — здесь превышение давления должно быть выведено желательно в нуль, но врядли тогда получится хороший диапазон. Так что решение — управляемый дренажный клапан после компрессора, разгерметизирующий систему при ХХ и при принудительном ХХ то-же (логика не совсем как у ЭПХХ).

2. Обороты макс. крутящего момента — здесь превышение давления должно быть оптимальным (что оптимально — честно говоря еще не узнал/придумал).

3. Максимальные обороты — здесь давление должно быть максимальным.

Далее, для простоты принимаем (и это не сильное округление, правда если компрессор на все сто держит обратное давление, т. е. при заглушенном выходе обеспечивает необходимое давление (допустим, в два раза выше, чем атмосферное, а при открытом выходе обеспечивает необходимую производительность), что прокачав в два раза больше воздуха, чем штатно на этих режимах, получим в два раза лучшую наполняемость циллиндров. В среднем(очень) при этом мощность возрастет примерно на 70%. Теперь почему в два раза. Просто из соображений надежности и достаточности. Слишком большое увеличение мощности приведет не только к уменьшению ресурса двигателя, но потянет за собой практически все, кроме электрики. К тому-же некоторые части автомобиля придется дополнительно усиливать в обязательном порядке (трансмиссия, кузов, тормоза). Поэтому я считаю смым сбалансированным вариантом — 2 атмосферы. Далее, переходим к прикидке производительности. Считается все просто для рядных четырехциллиндровых четырехтактных моторов. Здесь имеет место следующая формула:

W = Vc * 2 * S

Где W — поток воздуха (м3/мин); Vc — объем циллиндра (без камеры сгорния) (м3); S — обороты коленвала (об/мин)

Умножив полученный результат для макс. оборотов на два (мы же хотим улучшить наполнение в два раза) получим производительность, которая нам нужна для наших замыслов и будем искать подходящий агрегат (необязательно автомобильный). Тут следует упомянуть о мощности, необходимой для работы компрессора. Формулу я утерял, постараюсь найти, но помню, что для двигателя объемом 1100 см3 это более 1500 ватт, причем в основном эта мощность превратится в тепло, которое нагреет прокачанный воздух. Имеет смысл подумать о жидкостном интеркулере. Вот вроде все. Отдельно стоит упоминуть следующее: Возможно, придется «разжимать» головку блока циллиндров (ставить еще одну прокладку) или поколдовать с центробежным регулятором опережения зажигания и перейти на более высокооктановый бензин. Перегрева не будет, так как штатная система охлаждения делается с достаточным запасом (более чем в два раза при скорости > 40 км/ч). Уменьшения ресурса то-же не произойдет, особенно если не давить все время газ в пол. Даже может быть при спокойной езде ресурс возрастет (макс. крутящий момент развивается на более низких оборотах). Скорее всего придется дорабатывать карбюратор и вакуумный регулятор опережения зажигания (или вообще его выкидывать). В карбюраторе сбалансированная поплавковая камера работает в большом диапазоне давлений, но может потребоваться корректировка производительности главной дозирующей системы (увеличить топливные жиклеры). Ну и естественно — герметизация всего, включая оси дроссельных заслонок карбюратора. Ну вот, вроде высказался, остальные мелкие конструктивные детали в принципе легко додумываютя по мету. Если на что не ответил — не обессудьте, немного размазался мыслью по древу ;-)

PS: Для начала попробую сделать все-же самопальный компрессор — двухступенчатый. А так можно еще попытаться из какой-либо убитой турбины отрезать приводящий вал, оставив только нагнетающкю крыльчатку с приводом клиновым ремнем, и с полученным агрегатом поэкспериментировать.

 

 

 

Купить легковые шины в Киеве