Турбонагнетатель (турбонаддув) в первых ДВС

Однако реализовать ее на практике не удалось. Дизель даже заявил, что нагнетание воздуха в двигатель внутреннего сгорания неэффективно. И все же великий инженер ошибался: дело было не в самом принципе, а в его неудачной реализации.

В начале XX века один за другим появляются патенты на устройства, позволяющие увеличить мощность двигателя за счет дополнительной подачи воздуха. В 1905 году швейцарец Альфред Бюши патентует турбонагнетатель — устройство, которое использует кинетическую энергию выхлопных газов для нагнетания воздуха на впуске в цилиндры. По стопам Бюши идут немецкий изобретатель Шмидт, в 1911 году получивший патент на подобное устройство для четырехцилиндрового дизельного двигателя, и французский инженер Огюст Рато, включивший турбонагнетатель в конструкцию авиационного двигателя. В 1917 году Рато поднимает свой модифицированный авиадвигатель Renault в Альпы и проводит там успешные испытания: турбонаддув спасает двигатель самолета от «кислородного голодания» на большой высоте.

Эксперименты француза привлекают внимание командования американских ВВС. Национальный консультативный комитет по воздухоплаванию США совместно с компанией GE начинает разработку турбонагнетателя для двигателей военных самолетов. Американский генералитет уверен, что стране придется принять участие в мировой войне, и самолеты, способные летать на ранее недостижимой высоте, кажутся насущной потребностью.

За разработку агрегата для турбонаддува берется талантливый инженер Стэнфорд Мосс из конструкторского бюро при заводе GE в Уэст-Линн, штат Массачусетс. Его изобретение состоит из ротора турбины и центробежного компрессора, установленных на одном валу. Отработанные газы от цилиндра проходят через лопатки турбины, вызывая ее вращение. Вал турбины в свою очередь вращает колесо центробежного компрессора. Чем больше рабочих циклов совершает двигатель, тем больше давление выхлопных газов проходит через лопатки турбины и тем быстрее происходит вращение. Избыточное давление в турбине во время испытаний понижали вручную. Позднее в конструкцию вводят газовыводящие поршни, которые компенсируют перегазовку (обычно это происходит, когда двигатель работает на полную мощность).

К концу Первой мировой войны с конвейера сходят тысячи самолетов с авиадвигателями Liberty V-12, оборудованных турбонагнетателями GE. Но после подписания Версальского договора ВВС США перестали нуждаться в таком флоте самолетов. Изобретение Мосса находит свое применение в гражданской авиации. Начинается настоящий бум турбонаддува в авиационном двигателестроении.

Сначала турбонагнетатель используется только в очень больших и мощных машинах — двигателях самолетов, судов и промышленных агрегатов. Первыми автомобилями, в конструкцию которых попытались внедрить турбонаддув, становятся спортивные кары, а затем и легковые автомобили. Первым серийным автомобилем с турбонаддувом становится Porsche 991 Turbo 1975 года. За Porsche следуют такие дорогие марки, как Alfa Romeo, Audi и BMW, затем — более демократичный шведский Saab. Merсedes-Benz применяет данную технологию к дизельным двигателям, и уже к началу 80-х турбодвигатель есть в линейке почти у каждого производителя.

Сегодня турбонагнетатель есть в каждом втором автомобильном двигателе. Особенно популярны они стали после того, как производителей обязали уменьшать объем выхлопных газов: принудительное нагнетание воздуха способствует снижению расхода топлива, а значит, меньше углекислого газа попадает в атмосферу.

ВНИМАНИЕ: Данная информация получена путем сканирования, цифровой обработки физических носителей или обмена с неравнодушными пользователями. Она не имеет отметок грифа секретности и тайны, если вы считаете, что эта информация нарушает Ваши авторские или другие права. Незамедлительно сообщите администратору для удаления ее из портала.