Газотурбинный нагнетатель
Турбокомпрессор или газотурбинный нагнетатель был изобретен в конце девятнадцатого века. В начале двадцатого его стали использовать для повышения мощности двигателя в передовых странах Европы и США. Самых больших успехов в этом начинании добился швейцарский инженер Альфред Бюхи. Он разрабатывал схему повышения мощности авиадвигателя с помощью турбокомпрессора, однако столкнулся с рядом трудностей. Самой главной проблемой стала невозможность отлить точные детали из высокопрочных материалов. Преодолеть это препятствие смогли только в шестидесятые годы, когда были разработаны новые высокопрочные конструкционные материалы. В 1973 году в Баварии был выпущен первый серийный легковой автомобиль с турбонаддувом – BMW «2002 turbo». В последующие годы газотурбинными нагнетателями были оснащены SAAB-99 и Porsche 911. После отработки технологии на этих моделях, турбокомпрессор стал внедряться в обращение всеми ведущими автомобильными компаниями.
На чем же основан принцип турбонаддува? Дело в том, что существует жесткая зависимость количества воспламеняющегося топлива от объёма закаченного в цилиндр двигателя воздуха. Это соотношение составляет на 15 килограмм воздуха 1 киллограмм топлива. Чтобы повысить количество сжигаемого топлива, надо повысить количество проступаемого воздуха, нагнетая его под давлением. При этом, увеличивая давление на 30 %, мы добиваемся роста разгонной динамики и мощности двигателя. Конструкционно газотурбинный компрессор устроен достаточно просто. Турбинное колесо, раскручиваясь, вращает закреплённое с ним соосно компрессорное колесо, которое забирает воздух из воздушного фильтра и, создав необходимое давление, подаёт его в карбюратор, а затем и в цилиндр двигателя. Это приводит к закачиванию в двигатель большего количества топливно-воздушной смеси. Увеличивая количество воздуха, мы пропорционально увеличиваем количество сжигаемой топливной смеси и КПД двигателя. Это приводит к росту моментной характеристики и серьёзно отражается на разгонной динамике.
Преимущество автомобиля с турбокомпрессором можно рассмотреть на следующем примере. Если купить компрессор и установить на ВАЗ-21083 с полуторалитровым карбюраторным двигателем, можно получить следующие результаты. При качественных покрышках и исправном сцеплении время разгона из состояния покоя до 100 километров в час сокращается на 5 секунд по сравнению со штатными результатами. Такой же результат получается при разгоне с 60 до 100 километров в час на фиксированной четвёртой передаче. Если и вы решитесь оснастить свой автомобиль турбокомпрессором, полезно будет знать, что не имеет значения, какой — отечественный или импортный — компрессор вы поставите. Российский не только ничуть не хуже зарубежных аналогов, но и дешевле при этом.