Несмотря на высокую конкуренцию, существующую в мире двигателей, обеспечить расширение рынков сбыта и объемов изготавливаемой продукции возможно лишь при создании одного из главных условий – постоянного улучшения конструкций двигателей внутреннего сгорания и создание новых моделей, обладающих повышенными технико-экономическими и экологическими показателями.
Если рассматривать в общем конструкционные особенности двигателей внутреннего сгорания, то основными характеристиками, от которых зависит мощность поршневого двигателя, будут выступать его рабочий объем, количество цилиндров, частота вращения, а также среднее эффективное давление в цилиндрах. Сразу становится понятно, что, если для повышения мощности увеличить рабочий объем (имеется в виду увеличение литража – размеров и числа цилиндров), то в результате сам двигатель приобретет большую массу и габариты и, как следствие, стоимость. А если потребуется
ремонт тнвд, то и его стоимость возрастет.
Если же пойти другим путем и увеличивать частоту вращения коленчатого вала, то это чревато многими проблемами, в первую очередь техническими (актуально для двигателей, имеющих большой рабочий объем) и в ряде случаев это может привести к необходимости проводить
ремонт турбин.
Если рассматривать среднее эффективное давление, то его можно представить как энергию, образование которой происходит в процессе сгорания топлива в цилиндрах двигателя.
Естественно, что объем сгоревшей топливовоздушной смеси прямо пропорционален количеству энергии, выделившемуся в цилиндрах двигателя, а это в свою очередь обеспечивает большую мощность двигателю. Другими словами, одним из способов повышения мощности двигателя может выступить увеличение объема сгоревшей топливовоздушной смеси. Однако добиться желаемого результата можно лишь в том случае, если и воздух, создающий условия для сгорания топлива, будет увеличен на ту же величину объема, что и топливо, поступающее в цилиндры двигателя. В противном случае можно рассчитывать лишь на резкое повышение температуры узлов двигателя, отработавших газов, а также возникновение густого дыма, что станет следствием частичного сгорания топлива. Нередки случаи, когда это вынуждает проводить
ремонт тнвд.
Таким образом, повысить мощность двигателя, можно лишь выполнив два условия, избежав при этом необходимости проводить
ремонт турбокомпрессоров.
Во-первых, необходимо увеличить подачу топлива, и, во-вторых, увеличить расход воздуха, для чего производится подача в цилиндры двигателя сжатого воздуха. Для этого используют специальные устройства - «нагнетатели».
В настоящее время выделяют несколько типов нагнетателей: нагнетатели, оснащенные механическим приводом, турбонагнетатели, использующие для работы энергию отработавших газов (турбокомпрессоры), а также нагнетатели, работа которых осуществляется благодаря использованию волновых явлений, образуемыми волновыми обменниками давления «Компрекс».
Среди множества используемых на сегодняшний день в двигателестроении систем наддува особенно большую популярность приобрела система газотурбинного наддува. Основу данной системы составляют все элементы, необходимые для эффективного совместного функционирования турбокомпрессора и двигателя и позволяющее предотвратить преждевременный износ и
ремонт турбин.
На сегодняшний день система газотурбинного наддува является наиболее часто используемой и регулярно подвергается совершенствованию ее главных узлов и элементов, что связано отнюдь не с часто возникающей необходимостью проводить
ремонт турбокомпрессоров. Она позволяет наиболее эффективным образом добиться улучшения как экономических, так и показателей мощности двигателей, что не под силу при использовании двигателей со свободным впуском (двигателей безнаддувного типа).
