Воздух для двигателя внутреннего сгорания нужен для обеспечения горения, сжигания топлива, элементарного физико - химического процесса. Именно объемом поступления воздуха в камеру сгорания двигателя и опеределяется состав топливно воздушной смеси. Фактически получается как? Определенное количество топлива полноценнно сгорает выделяя при этом полную энергию  при поступлении к нему достаточного объема воздуха (кислорода) поддерживающего горение. Важно заметить, что баланс поступления воздуха к бензину должен обеспечиваться и временными рамками, так как смеси необходимо сгорать именно за время определенного такта работы двигателя, это буквально несколько долей секунды.

 При недостаточном поступлении воздуха смесь сгорает не полностью, не развивается максимальной и номинальной мощности двигателя. Не сгоревший бензин просто напросто выбрасывается через выпускной коллектор, падает КПД двигателя.
 В данной статье хотелось бы рассмотреть системы воздухозабора для системы питания двигателя внутреннего сгорания и их особенности работы.

Элементы системы воздухозабора

 Основным элементом системы воздухозабора является воздушный фильтр, служащий для очистки всасываемого воздуха и впускной коллектор. Важно заметить, что воздушный фильтр применяется во всех разновидностях воздухозабора, так как он выполняет функцию очистки воздуха от механических прмессей. Более подробно о альтернативе для штатного фильтра вы можете узнать из статьи "Фильтр нулевого сопротивления на впуск автомобиля".
 Второй составляющей системы питания двигателя воздухом является впускной коллектор, являющийся элементом системы воздухозабора. Он направляет очищенный воздух непосредственно к цилиндрам в камеру сгорания. Впускные коллекторы на гоночных автомобилях подвергаются тщательной обработке, чтобы в полостях не создавалось дополнительное сопротивлению потоку воздуха. 
 Это кстати второй вариант незначительного, но верного прибавления мощности - полировка каналов впускного коллектора. Как правило на серийных автомобилях коллектор изготавливается методом литья и его стенки мягко сказать не очень гладкие. Здесь поможет пескоструйная обработка, именно с помощью данной операции можно обработать труднодоступные и сложные поверхностей каналов впуска автомобиля. 
 Стоит отметить что поступающий воздух при данных доработках в двигатель, все так же будет больше затягиваться исключительно цилиндрами без какой либо принудительной подачи.

Дополнительный воздухозаборник на капот

  Дополнительный воздухозаборник на капот автомобиля является самым малоэффективным средством для поднятия мощности двигателя. Фактически он работает только на высоких скоростях и то при условии достаточной герметичности впускного патрубка от его забора до камеры сгорания.
 Возможно воздухозаборник не столь практичен, но в настоящее время он является еще и экстерьером для автомобиля.

От воздухозаборника на капот до компрессора

Турбонаддув

 Наиболее распространенный на данный момент способ поднятия мощности двигателя автомобиля.
  1 - улитка компрессора; 2 - корпус; 3 - стопорные кольца; 4 - стяжной хомут; 5 - улитка турбины; 6 - уплотнительное кольцо со стороны турбины (аналогичное есть со стороны компрессора, на рис. его не видно); 7 - колесо турбины; 8 - промежуточные втулки подшипников скольжения; 9 - упорный подшипник скольжения; 10 - колесо компрессора; 11 - гайка

От воздухозаборника на капот до компрессора

От воздухозаборника на капот до компрессора

Принцип работы турбонаддува достаточно прост. После того как заведен двигатель, выхлопные газы начинают крутить турбину, которая, в свою очередь связана с  компрессором, расположенном во впускном трубопроводе. В результате, давление воздуха во впускных коллекторах подымается. Соответственно, в цилиндры подается больший объем воздуха, что обогащает воздушно топливную смесь кислородом - мощность двигателя возрастает.
 При этом стоит заметить, что система обладает определенной энертностью, то есть когда мы нажали на педаль газа турбина только потом стала вращаться быстрее и соответственно компрессор стал больше затягивать, нагнетать воздуха на впуск. 
 Решением этой проблемы являются конструкции с изменением геометрии впуска TDI от Volkswagen. Система изменяя сопротивления впуска в зависимости от потока поддерживает рабочую величину поступления воздуха.
 Системы комбинированного наддува. Когда применяется турбина работающая от коленчатого вала двигателя и классическая турбина работающая от потока выхлопных газов, фактически "подхватывающая" обеспечение возхдухом двигателя на высоких оборотах - TSI от Volkswagen

Интеркулер

 Работа двигателя с турбонаддувом проходит в достаточно жестких условиях. Компрессор работает, примерно, со скоростью 10000 оборотов в минуту.  При этом воздух нагревается и становиться менее плотным. Поэтому его необходимо охладить. Тогда плотность его возрастет, он обогащается кислородом и возрастет мощность двигателя. Функцию охладителя воздуха выполняет интеркулер. Проще говоря интеркулер – это дополнительный радиатор охлаждения. Естественно, он устанавливается только на автомобилях, оснащенных турбонаддувом.  
 Устанавливается радиатор интеркулера между компрессором и камерой сгорания.  

От воздухозаборника на капот до компрессора

Компрессор

 Более простой вариант, чем использование турбонаддува, является использование компрессора. Обычно используются приводные компрессы с ременной передачей. Это значительно упрощает систему воздухозабора. Но, при этом, надо иметь в виду, что давление создаваемое компрессором значительно меньше, чем при использовании турбонаддува порядка 0,5 бар, то есть такой мощности как при турбонаддуве вы не получите.
 Основным плюсом компрессора является более высокая надежность, соизмеримая со сроком службы двигателя, а также надежное нагнетание воздуха с самых низких оборотов. 

Комментарии  

#1 Ваня 14.07.2013 15:35
добрый атмосферник самое лучшее дело для обывателя!