У автомобиля, спортивного автомобиля, грузовика, поезда, самолета или даже двигателя строительной техники есть одна общая черта — они работают на двигателях.
Чтобы повысить мощность своих двигателей, производители автомобилей приготовились вступить в войну за лошадиные силы. Для экономии топлива и повышения мощности двигателя были изобретены беспрецедентные турбокомпрессор и нагнетатель.
Основные выводы
- Выхлопные газы приводят в действие турбонагнетатели, а нагнетатели приводятся в движение ремнем, соединенным с двигателем.
- Турбокомпрессоры обеспечивают лучшую топливную экономичность, в то время как нагнетатели обеспечивают лучшую реакцию дроссельной заслонки.
- Турбокомпрессоры более сложны и дороги, чем нагнетатели.
Турбокомпрессор против нагнетателя
Турбокомпрессоры питаются от выхлопных газов двигателя, они более сложны и требуют большего обслуживания, чем нагнетатели. Нагнетатели приводятся в действие ремнем, который соединяется с коленчатым валом двигателя, работает за счет сжатия воздуха и подачи его в двигатель и приводится в действие непосредственно двигателем.
Турбокомпрессор похож на турбину, которая использует выхлопные газы для сжатия атмосферного воздуха и направляет его в камеру сгорания, тем самым повышая производительность двигателя.
Вместо того, чтобы выбрасывать выхлопные газы из камеры сгорания впустую, турбокомпрессор использует их с помощью трех вентиляторов, два из которых расположены на одном валу, а другой — во впускном отверстии автомобиля, который втягивает воздух в двигатель.
Нагнетатель обычно используется в спортивных автомобилях. Он работает механически и повышает плотность и давление воздуха, поступающего в двигатель. Чем больше воздуха поступает в двигатель, тем больше вырабатывается мощность.
Нагнетатель имеет ремень, цепь или вал, соединенный с коленчатым валом двигателя, и его основная функция заключается в повышении выходной мощности.
Сравнительная таблица
| Параметры сравнения | турбокомпрессор | Нагнетатель |
|---|---|---|
| Источник энергии | Турбокомпрессор использует выбрасываемые выхлопные газы для получения энергии. | Нагнетатель соединен с коленчатым валом двигателя для получения энергии. |
| Скорость вращения | Раскручивается до скорости 150000 об/мин. | Раскручивается до скорости 50000 об/мин. |
| Звуковое излучение | Звуковая эмиссия ниже, чем у нагнетателя | Звуковая эмиссия больше, чем у турбокомпрессора |
| Температура сжатого воздуха | Температура сжатого воздуха в турбонагнетателе довольно высока. | Сжатый воздух имеет более низкую температуру |
| Вращение компрессора | Турбина вращает компрессор | В нагнетателе ремень соединен с коленчатым валом двигателя, и этот коленчатый вал двигателя вращает компрессор. |
Что такое Турбокомпрессор?
Турбокомпрессор — это система принудительной индукции, которая использует мощность выхлопных газов, выбрасываемых из камеры сгорания, и повышает производительность двигателя.
История турбокомпрессоров восходит к 1800-м годам, когда Готлиб Даймлер экспериментировал с принудительной индукцией. Это было в 1905 году, когда швейцарский инженер Альфред Буши запатентовал свой автомобильный усилитель мощности.
Впоследствии аналогичные прототипы использовались в самолетах, дизельных кораблях и транспортных средствах. Испытания показали, что эти надстройки двигателя могут повысить выходную мощность, снизить выбросы и улучшить экономию топлива.
Турбокомпрессор состоит из двух вентиляторов, расположенных на одном валу. Один вентилятор расположен на пути выбрасываемых выхлопных газов из камеры сгорания.
Выходящие выхлопные газы запускают крыльчатку, которая, в свою очередь, заставляет вращаться другой вентилятор, расположенный на валу. Есть также третий вентилятор, который расположен в воздухозаборнике автомобиля, и именно тяга этого вентилятора втягивает воздух в двигатель.
Воздух, поступающий в двигатель, сжимается и нагревается. Поэтому он менее плотный. Теплообменник охлаждает воздух перед подачей в цилиндры.
Функциональность турбокомпрессора можно охарактеризовать как циклическую. Это связано с тем, что выхлопные газы вращают турбины, которые всасывают больше воздуха. Этот воздух, в свою очередь, всасывает больше топлива, а когда топливо сгорает, образуются выхлопные газы — это непрерывный процесс.
В турбонаддуве есть оборудование для изменения смога, которое помогает снизить выбросы углерода.
Турбокомпрессор требует тщательного обслуживания и временами зависает из-за прерывистой подачи энергии.
Что такое суперчарджер?
Нагнетатель — это система принудительной индукции, которая часто используется в спортивных автомобилях. Он работает механически с помощью ремня, цепи или вала, соединенного с коленчатым валом двигателя.
В качестве воздушного компрессора его основная роль заключается в повышении плотности и давления воздуха, поступающего в двигатель.
Первый прототип нагнетателя был создан Дж. Джонсом из Бирмингема около 1849 г. Он был запатентован братьями Рут в 1860 г. В 1885 г. Готлиб Даймлер запатентовал нагнетатель, который он использовал в двигателе внутреннего сгорания.
В 1902 году Луи Рено получил патент на центробежный нагнетатель. Проведенные испытания доказали, что нагнетатель, установленный в гоночном автомобиле, может значительно повысить его мощность.
Mercedes в 1920-х годах стал первой автомобильной компанией, выпустившей серию автомобилей с нагнетателем.
Нагнетатель работает как обычный двигатель внутреннего сгорания, в котором воздух и топливо смешиваются в камере сгорания и заставляют поршень двигаться — чем больше топлива и воздуха сгорает, тем больше мощность. Но нагнетатель обеспечивает больше сжатого воздуха.
Нагнетатели бывают трех типов: корневого типа, двухвинтового нагнетателя и центробежного нагнетателя.
Mercedes успешно разработал электрический нагнетатель, который больше не зависит от двигателя.
У нагнетателя нет вестгейта. Поэтому выбросы смога высоки. Он также громче, чем турбо.
Температура сжатого воздуха в нагнетателе ниже, и в большинстве случаев он не требует промежуточного охладителя. Однако некоторые типы нагнетателей требуют промежуточных охладителей.
Нагнетатель прост в обслуживании. Он страдает от незначительного запаздывания, поскольку коленчатый вал непрерывно подает энергию.
Основные различия между турбокомпрессором и нагнетателем
- Турбокомпрессор получает энергию от выбрасываемых выхлопных газов. Напротив, нагнетатель получает энергию от коленчатого вала двигателя, к которому он напрямую подключен.
- Турбокомпрессор напрямую не связан с двигателем, тогда как нагнетатель напрямую соединен с двигателем ремнем, цепью или валом.
- В то время как турбокомпрессор обеспечивает лучший наддув при высоких оборотах, нагнетатель обеспечивает лучший наддув при более низких оборотах.
- Там, где турбонагнетателю нужен промежуточный охладитель для снижения температуры сжатого воздуха, нагнетателю не всегда требуется промежуточный охладитель, и это зависит от типа нагнетателя.
- Турбокомпрессор имеет оборудование для изменения смога, которое снижает выбросы углерода; однако у нагнетателя нет вестгейта. Поэтому выбросы смога высоки.
- https://www.sae.org/publications/technical-papers/content/1999-01-0908/
- https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0196890416311463
Я приложил столько усилий, чтобы написать этот пост в блоге, чтобы предоставить вам ценность. Это будет очень полезно для меня, если вы подумаете о том, чтобы поделиться им в социальных сетях или со своими друзьями/родными. ДЕЛИТЬСЯ ♥️
