При этом существует лишь один вид атмосферного наддува - так называемый
резонансный наддув, при котором используется кинетическая энергия
объема воздуха во впускных коллекторах, и технически реализуемый с
помощью воздушных коллекторов переменной длины и тщательной настройкой
фаз газораспределения двигателя. Все остальные виды наддува связаны с
увеличением давления поступающего в цилиндры воздуха выше атмосферного,
используя для этого различные механические, электромеханические и
газодинамические способы. При турбонаддуве в качестве привода
используется отработавший газ, который в обычном случае просто
выбрасывается в атмосферу, без утилизации его энергии в полезную
работу. При работе двигателя с турбонаддувом выхлопные газы подаются в
турбину, где отдают часть своей энергии, раскручивая ротор
турбокомпрессора, и затем поступают через приемную трубу в глушитель.
На одном валу с лопаточным колесом турбины находится колесо
компрессора, который засасывает воздух из воздушного фильтра, повышает
его давление на 30-80% (в зависимости от степени наддува) и подает в
двигатель. В один и тот же литраж (объем) двигателя поступает большее
по весу количество рабочей смеси и, следовательно, обеспечивается
достижение на 20-50% большей мощности, а за счет использования энергии
выхлопных газов повышается КПД двигателя и снижается удельный расход
топлива на 5-20%. Среди ведущих мировых производителей и разработчиков
дизельных двигателей в 90-е годы сформировалась концепция о том, что
система турбонаддува является неотъемлемым компонентом современного
экологически чистого двигателя. При этом турбонаддув, в отличие от
70-80-х годов, перестал рассматриваться как средство форсирования
двигателей, и подавляющее большинство современных базовых моделей
дизелей проектируются и разрабатываются с наддувом.
Турбонаддув бензиновых двигателей приобретает в настоящее время все
более широкое распространение, несмотря на некоторые возникающие при
этом проблемы. Первая - это детонация, появляющаяся вследствие
повышенного давления конца такта сжатия и накладывающая ограничения по
максимальной величине объемной степени сжатия в цилиндрах, и повышенные
требования к качеству бензина, а именно к октановому числу. Во-вторых,
предельно высокая максимальная температура рабочего цикла бензинового
двигателя с турбонаддувом требует повышенного внимания к выбору
материалов выпускной системы и лопаток турбины, конструкции корпусных
деталей турбокомпрессора (ТКР), необходимости дополнительного
охлаждения подшипникового узла ТКР, а также к эксплуатационным
качествам моторного масла. Механические нагнетатели могут быть
установлены в любом месте на двигателе, с одним условием - шкив
нагнетателя должен быть выровнен по отношению к шкиву коленвала
двигателя, т.к. нагнетатель приводится в действие ременной передачей.
Механический нагнетатель имеет прямую связь с впускным коллектором и
дроссельной заслонкой, соответственно, при монтаже необходимо учитывать
расстояние от нагнетателя до дроссельной заслонки (впускной коллектор
вопросов не вызывает). После установки нагнетателя необходимо настроить
электронные системы управления двигателем.
