§ 2.5. Охолодження повітря

На багатьох ДВЗ з наддувом установлюється проміжний охолодник наддувного повітря (intercooler, aftercooler). При наддуві температура повітря за компресором підвищується, тому при середньому і високому наддуві здійснюють проміжне охолодження повітря між компресором і впускним трубопроводом двигуна. Це сприяє поліпшенню масового наповнення циліндрів, підвищенню потужності і паливної економічності двигуна, зниженню теплової напруженості його деталей, зменшенню температури газів перед турбіною.

Повітря можна охолоджувати спеціальними охолодниками або за допомогою випарного охолодження — впорскування в повітря легковипарних речовин (спирту, аміаку, води тощо). Перший засіб отримав найбільше поширення.

Застосовують два типи охолодників: повітря-повітряні і рідинно-повітряні. Вони можуть бути як трубчастими, так і пластинчастими.

Повітря-повітряний охолодник (рис. 38) установлюють перед або поряд з масляним і рідинним радіаторами двигуна, рідше — зверху ДВЗ (рис. 39). Прокачування атмосферного повітря через охолодник здійснюють вентилятором системи охолодження двигуна або автономним вентилятором. Охолоджуване повітря рухається усередині латунних або алюмінієвих трубок серцевини охолодника, яка аналогічна тій, що застосовують звичайно у радіаторах системи охолодження.

Рис. 38. ДВЗ з наддувом та охолодником повітря (SAAB)	Рис. 39. ДВЗ з компресором Roots та охолодником повітря (Mini)	Рис. 40. ДВЗ з турбонаддувом та рідинно-повітряним охолодженням

При рідинно-повітряному охолодженні (рис. 40) рідина системи охолодження за допомогою насоса (спеціального або наявного у системі охолодження двигуна) циркулює через охолодник з мідними трубками і радіатор.

ПИТАННЯ 1

Подумайте, який з охолодників ефективнішій:  повітря-повітряний;  рідинно-повітряний.

§ 2.6. Нетрадиційні схеми наддуву

Система Maxidyne. Сутність цієї системи з газотурбінним наддувом полягає у тому, що оптимальних умов входу газу на лопати турбіни домагаються на понижених частотах обертання. Тоді на часткових навантаженнях приріст потужності буде великий (до 40% порівняно з безнаддувним ДВЗ), а на номінальному режимі — може бути навіть нижче за безнаддувний ДВЗ. Ця система одержала поширення у США.

Система Hyperbar. У цій системі турбокомпресор має окрему камеру згоряння з форсункою і свічею запалювання перед турбіною, тобто, турбокомпресор фактично працює як одновальний газотурбінний двигун. Додаткова енергія може бути використана для підвищення тиску на часткових (або на усіх) режимах чи зніманням додаткової енергії з валу турбокомпресора. ДВЗ з системою Hyperbar мають низький ступінь стиску (ε = 7–12), високий ступінь підвищення тиску у компресорі (π_К = 4–8), при цьому досягається високий середній ефективний тиск (до 3 МПа) і висока питома потужність.

Турбокомпаунд (англ. turbocompound). У ДВЗ з цією системою додаткова газова турбіна з’єднана через редуктор з колінчастим валом і її надлишкова робота використовується для збільшення потужності ДВЗ (рис. 41).

Варіантом системи є електричний турбокомпаунд (ЕТС, розробка Mercedes), у якому на валу турбіни встановлено електромотор, що виконує роль і додаткового двигуна, і генератора.

Рис. 41. Система турбокомпаунда (Scania)	Рис. 42. ДВЗ з системою турбокомпаунда (Volvo)	Рис. 43. Агрегат електронаддуву

Електронаддув. Є перспективним типом агрегатів наддуву. Нагнітач приводиться у дію електромотором з планетарним редуктором. Фірми Integral Powertrain і DriveTec (США) використовують нагнітачSuperGen (рис. 43) з частотою обертання до 225000 хв^-1. Розгін від 0 до 150000 хв^-1 триває всього 0,3 с. У деяких конструкціях електронагнітач використовує роль додаткового при основному агрегаті.

Комбінований наддув. Являє собою комбінацію механічного та турбонаддуву, причому механічний наддув може бути як першим ступенем наддуву (Volvo D6 A250), так і другим (Lancia Delta S4, рис. 44). Механічний компресор забезпечує роботу ДВЗ на низьких обертах, на великих він часто відключається, а повітря перепускається крізь байпасний клапан.

Рис. 44. ДВЗ з комбінованим наддувом (Lancia Delta S4)