Нагнетатель против турбокомпрессора
Одним из ключевых факторов, влияющих на КПД любого двигателя внутреннего сгорания, является подача воздуха. Если подача воздуха ниже требуемой, топливно-воздушная смесь подвергается частичному сгоранию внутри камеры сгорания/цилиндра, и полезная мощность ниже номинального значения. Эта проблема характеризуется черными выбросами выхлопных газов и недостатком мощности двигателя.
Если воздух подается непрерывно при требуемом соотношении воздух-топливо, топливно-воздушная смесь полностью сгорает и двигатель развивает максимальную мощность. Проблема решается подачей сжатого воздуха в воздухозаборник двигателя внешним механизмом, и этот процесс известен как принудительная индукция. Нагнетатель и турбокомпрессор - это два типа устройств, используемых для создания наддува в двигателях внутреннего сгорания.
Что такое нагнетатель?
Нагнетатель представляет собой воздушный компрессор, используемый для увеличения массового расхода воздуха в двигатель, так что топливно-воздушная смесь подвергается полному сгоранию с избыточным кислородом, присутствующим в смеси. В зависимости от механизма, используемого для сжатия воздуха, нагнетатели подразделяются на объемные и с динамическим компрессором.
Нагнетательный тип использует поршневой насос для сжатия и подачи воздуха с постоянной скоростью к двигателю. Основными типами объемных насосов являются насосы Рутса, двухвинтовые насосы Лисхольма и шиберные насосы. Среди динамических компрессоров наиболее распространены центробежные и многоступенчатые осевые компрессоры.
В нагнетателях компрессор приводится в действие мощностью двигателя и, следовательно, менее эффективен. Нагнетатели вполне могут потреблять 1/3 мощности, вырабатываемой двигателем на коленчатом валу, что также создает высокий уровень расхода топлива в двигателе. Мощность от вала может передаваться на нагнетатель с помощью ременной, зубчатой или цепной передачи, что создает дополнительную классификацию типов нагнетателей.
Преимуществом нагнетателей является быстрая реакция на запрос увеличения мощности, так как компрессор питается непосредственно от двигателя.
Что такое турбокомпрессор?
Компрессор с принудительной индукцией, приводимый в движение турбиной, питаемой выхлопными газами двигателя, известен как турбонагнетатель.
Вместо того, чтобы использовать работу вала двигателя для питания компрессора, выхлопные газы, собранные из цилиндров, направляются на турбину, соединенную с компрессором на впуске воздуха. В результате эффективность двигателя высока, а расход топлива остается низким. Тепловой КПД, или доля энергии топливно-воздушной смеси, которая преобразуется в выходную мощность или работу на валу, у турбонагнетателя всегда выше, чем у нагнетателя с механическим приводом.
В чем разница между нагнетателем и турбокомпрессором?
• Нагнетатели приводятся в действие самим двигателем и используют часть мощности коленчатого вала, в то время как турбонагнетатели питаются от турбины, приводимой в движение выхлопными газами двигателя, поэтому не используйте мощность коленчатого вала.
• Нагнетатели менее термически эффективны, чем турбонагнетатели.
• Нагнетатели имеют более короткую реакцию на педаль газа, чем турбокомпрессоры.
