Как это работает. Чтобы понять, как работает нагнетатель, вы должны подумать о двигателе как о гигантском воздушном насосе. Четырехтактный цикл двигателя сначала позволяет поршням затянуть воздух через карбюратор, впускной коллектор и впускные клапаны. Затем воздух (топливная смесь) сжимается поршнем, в то время как все клапаны закрыты, и зажигается свечой зажигания. Результирующий взрыв заставляет поршень опуститься вниз в рабочем такте. Заключительная стадия четырехтактного цикла наступает тогда, когда поршень вновь возвращается и выталкивает отработанные газы через выпускной клапан. В теории, более плотное воздушное наполнение (также смешанное с топливом) будет создавать более мощный сжигательный взрыв внутри цилиндра, создавая, таким образом, большую силу действующую на поршень, которая преобразуется в лошадиные силы. И нагнетатель занимается именно увеличением воздушного наполнения. Нагнетатель с механическим приводом подает под давлением в камеру сгорания более плотную смесь воздуха-топлива. Это механически увеличивает степень сжатия, форсируя нагнетание (повышенное давление) смеси воздуха-топлива в камеру сгорания. Более плотное наполнение увеличит динамическое давление цилиндра при зажигании, создавая большую мощность.
Нагнетатели типа A и B. Нагнетатели с механическим приводом могут быть разделены на два различных типа: базовые воздушные насосы и настоящие компрессоры. Хотя насос и может выглядеть как гигантский воздушный компрессор, на самом деле он остается просто воздушным насосом. К насосам относится классический нагнетатель типа Roots, который отсылает нас к 1880-м, когда братья Рутс разработали его как воздушный конвейер для шахт. Позднее в 1930-х компания General Motors позаимствовала эту конструкцию для нагнетателя в своих дизельных двигателях GMC, используя его главным образом для откачивания выхлопных газов. В основном, нагнетатели Roots имеют конструкцию с двумя или с тремя кулачками ротора, в зависимости от размера корпуса. Они могут перемещать большое количество воздуха, которое накапливается внутри впускного коллектора, создавая положительное давление, или наддув. Мало того, что они выглядят круто, выпирая из капота, они также имеют более высокую температуру нагнетания, чем другие конструкции. Второй тип нагнетателя использует более эффективную конструкцию, которая фактически сжимает воздух во время его прохождения через устройство (примеры центробежных нагнетателей - производства Paxton, Vortech Engineering и, до некоторой степени, поскольку воздух сжимается внутри устройства, нагнетатель винтового типа от Whipple Industries). Турбины также попадают в эту категорию. Центробежные нагнетатели – это, в основном, турбокомпрессоры с ременным приводом (в противоположность к приводимым выхлопными газами), в котором воздух через входное отверстие, втягивается в центр нагнетателя, где высокая скорость рабочего колеса преобразует эту скорость воздуха в давление. Высокие скорости турбины создаются входным валом, производящим внутреннее ускорение, который приводится внешним шкивом двигателя. На этих типах нагнетателей скорости турбины могут приближаться к 40000-50000 оборотов в минуту, с нормальным наддувом для форсированных двигателей в диапазоне от 2,7 до 4,5 кг. Одним из наиболее популярных нагнетателей для заряженных пикапов последних моделей Chevy является Whipplecharger от Whipple Industries. Этот дополнительный нагнетатель представляет собой двухвинтовой компрессор с корпусом, похожим на корпус нагнетателя типа Roots. По конструкции, это осевой нагнетатель, который сжимает воздух, в то время как он проходит между двумя винтами нагнетателя. Винтовой нагнетатель обладает потенциальным преимуществом по сравнению с менее эффективными, не компрессионными конструкциями, в которых температура выходящего воздуха обычно ниже.
Ничего не бывает бесплатно. Ничего в жизни не бывает бесплатно. Все нагнетатели с ременным приводом для запуска нуждаются в лошадиных силах – иногда до 20% от общей мощности двигателя. Хорошей новостью является то, что дополнительные лошадиные силы, создаваемые нагнетателем, более чем восполняют потери мощности. Еще одна проблема, касающаяся наддува, связана с законами физики. Школьная физика учила нас, что, когда сжимается воздух, создается высокая температура. Чем более эффективно нагнетатель сжимает воздух, тем больше тепла добавляется во впускной коллектор. А все мы знаем, что, чем холоднее всасываемая смесь, тем плотнее воздух и больше заряд смеси подаваемой в цилиндры. Эффективность нагнетателя измеряется температурой выходящего воздуха при данном давлении (чем выше температура, тем ниже эффективность). Например, нагнетатель А может иметь температуру выходящего воздуха в 82°C на 2,7 кг наддува, в то время как нагнетатель В может иметь температуру выходящего воздуха в 91°C. Здесь в игру вступает также скорость нагнетателя. Чем выше скорость, тем больше генерируется тепла. Производители нагнетателей говорят об эффективности нагнетателя в значениях адиабатической эффективности: насколько хорошо он подает воздух под давлением в двигатель. Например, нагнетатель Roots обычно имеет адиабатическую эффективность в 50%, в то время как нагнетатель винтового типа и центробежные нагнетатели могут показывать до 75%. Таким образом, более высокое давление наддува не обязательно означает более высокую мощность. Промежуточные охладители могут понизить температуру всасываемого воздуха, проталкивая сжатый воздух через устройство типа радиаторов - но ценой давления наддува. Другие соображения. О науке наддува были написаны тома, а мы здесь освещаем лишь основные моменты. Другие соображения включают в себя степень сжатия двигателя, профиль кулачка, угол опережения зажигания и усовершенствование выхлопа – не говоря уже о том, что, в первую очередь, нужно иметь достаточно пространства под капотом, чтобы установить нагнетатель. Добавление нагнетателя к современным автомобилям неразумно, потому что большинство производителей уже продумали заблокировать управление увеличением подачи топлива при наддуве и углом опережения зажигания. Так как нагнетатель подает воздух под давлением во впускной коллектор и может восполнить любые незначительные недостатки конструкции, нет необходимости переносить и полировать впускные отверстия и головки на относительно стандартном двигателе. Тем не мене, модернизация выхлопа – обязательна, поскольку дополнительный воздух, который нагнетатель нагнетает в двигатель, должен выходить быстро и эффективно. Подумайте об удалителях смога и каталитическом нейтрализаторе с малым рестриктором. Чтобы уменьшить шанс взрыва (детонации), выберите низко-температурный термостат (71°C) и подумайте об устройстве автоматического изменения угла опережения зажигания, таком, какие предлагаются Jacobs Electronics или MSD. Это устройство будет уменьшать угол опережения зажигания, когда увеличивается давление наддува, чтобы предотвратить детонацию. Также, однажды установив наддув, заведите правило ездить на хорошем бензине – с октановым числом 95 или выше для предотвращения детонации. Наддув – простой дополнительный способ добавить большое количество лошадиных сил стандартному двигателю, при условии, что вы основательно изучите рынок и выберете правильный нагнетатель для вашего автомобиля.
Классический нагнетатель – это нагнетатель типа Roots , который оснащен ротором с двумя или тремя кулачками. Нагнетатель типа Roots , такой как это устройство B&M, фактически является гигантским воздушным насосом, который подает под давлением воздушный поток во впускной коллектор и цилиндры.
Центробежные нагнетатели, такие как этот Vortech V-1, похожи на турбокомпрессоры в том, что воздух сжимается внутри нагнетателя. Высокие скорости рабочего колеса - до 40000 оборотов в минуту - превращают скорость воздуха в давление, или наддув.
Самой последней новинкой на рынке нагнетателей стал двухвинтовой нагнетатель от Whipple Industries . Этот разрез показывает роторы винтового типа. Воздух сжимается внутри нагнетателя прежде, чем подается в двигатель.
Paxton Superchargers подняли технологию зубчатого привода в центробежных нагнетателях на новую высоту с Novi 2000. Это прикрепляемое устройство способно на 12 кг наддува и более чем 43 м? в минуту воздушного потока.
В то время как большинство центробежных нагнетателей имеют внутренний зубчатый привод, Powerdyne - система с ременным приводом, который обеспечивает более тихую работу. Устройство Powerdyne производит 2,7 кг наддува.
Этот Weiand Pro - Marine 177 - превосходный пример нагнетателя типа Roots.
B&M предлагает нагнетатель для пикапов последних моделей типа Roots . Комплект поставляется вместе с роторами, имеющими тефлоновое покрытие, впускным коллектором, приводным ремнем и всем необходимым оборудованием для установки.
Сегодняшние комплекты нагнетателей для последних моделей пикапов идут со всем необходимым для простой установки квалифицированным механиком в гараже.
