Зачем мотору компрессор или немного о наддуве.

Александр Астапов

       Эти нагнетатели обеспечивали отличную тяговитость двигателя на средних оборотах, но выделялись большими габаритами и массой, в отличие от применяемого до сих пор на дрегстерах (мотоциклах для гонок на 0,25 мили/402 м/ с места), а также переживающего свое второе рождение на автомобилях лопаточного нагнетателя типа "Roots".

       Устроен этот агрегат так. В корпусе овальной формы в противоположные стороны вращаются два ротора, связанные шестернями и имеющие между собой и корпусом зазор, равный 0,1...0,15 мм. Принцип работы такой же, как у шестеренного масляного насоса.

10. "Honda CX500" - первенец "турбоэры"...

       Агрегаты наддува, в которые входят, помимо нагнетателя и привода, ресиверы и (или) при больших избыточных давлениях интеркулеры (охладители наддуваемого воздуха), снабжаются иногда отдельным маслонасосом. В этом случае улучшаются условия работы движущихся деталей, но резко повышаются сложность и габариты агрегата. В то же время интеркулер просто необходим при высоком наддуве, когда для повышения плотности свежего заряда нужно охлаждать воздух, сильно нагревающийся при его сжатии компрессором.

       Механические приводные нагнетатели широко применялись на гоночных и рекордных мотоциклах вплоть до запрета наддува требованиями ФИМ а 1946 году. На серийных же машинах они не прижились по причине снижения КПД двигателя (а, следовательно, резкого повышения расхода топлива) из-за механического привода нагнетателя. Supercharger, как их часто называют, отнимают у двигателя значительную (до 35 процентов!) часть мощности на привод...

11. ...и его агрегат наддува.

       Этого недостатка лишен так называемый турбонаддув, использующий энергию выхлопных газов, которые, в сущности, вылетают в трубу в прямом смысле слова: в системе выпуска стоит миниатюрная газовая турбина, связанная напрямую с центробежным нагнетателем.

       Простая, как все гениальное, идея оказалась весьма сложной в реализации. Ведь температура выхлопных газов - под тысячу градусов Цельсия, а частота вращения турбины - десятки, а то и сотни тысяч оборотов в минуту! К тому же этой конструкции присуще такое явление, как "турбояма" - вялая работа на малых и средних оборотах двигателя. Чтобы ее сгладить, ротор турбины делают максимально легким, а чтобы стравливать излишки воздуха на высоких оборотах (во избежание детонации), устанавливают регулятор давления наддува. Он представляет собой клапан, срабатывающий при определенном пороговом значении давления наддува и направляющий часть выхлопных газов мимо турбины. Управление клапаном либо механическое, посредством мембраны и тарированной пружины, либо электронное. Главным же препятствием на пути внедрения турбонаддува в массовое производство (в авиации он применяется с 1919 года) является отсутствие недорогой технологии точного литья из жаропрочных материалов.

13. ... и его двигатель в разрезе.

       ...В 1980 году страницы ведущих мотоциклетных изданий мира запестрели статьями, возвещавшими о начале "эры турбонаддува". И вскоре вся японская "четверка"запустила в производство варианты своих моделей, оснащенные турбонагнетателями.

       Первой стала "Honda", выпустившая на рынок модель "СХ500 turbo". Эта машина, оснащенная продольным V2 с углом развала цилиндров 60 градусов, рабочим объемом 496 куб. см и водяным охлаждением, выдавала "на гора" 82 л.с. при частоте вращения 8000 об/мин, что в сравнении с "атмосферными" 50 л.с. при 9000 об/мин базового мотора выглядело очень даже неплохо.

12. "Suzuki XN85"...

       Следующей стала "Yamaha", начавшая год спустя выпуск довольно-таки стильного спортбайка "XJ650 turbo", четырехцилиндровый двигатель которого развивал 85 л.с. при 8500 об/мин, что при 225 кг снаряженной массы машины сообщало ей приличную динамику. Тем более, что два года спустя, в 1983 году, мощность увеличили до 90 л.с. при 8500 об/мин. Но еще в 1982 году "Suzuki" и "Kawasaki" выпустили на рынок машины, которые хотя и не имели столь захватывающего дизайна, как у "ямаховской" серии XJ, но параметры их турбодвигателей были весьма многообещающими.

14. "Yamaha XJ650 turbo".

       "Suzuki XN85" выдавал со своих 673 куб. см те же 85 л.с., как и прошлогодняя "Yamaha", но не при 8500, а при 7500 об/мин, что давало преимущество в крутящем моменте: 7,8 кГм против 7,5 у "Ямахи"! Но это были еще цветочки по сравнению с параметрами "Kawasaki Z750 turbo": при рабочем объеме 738 куб. см он развивал на 9000 об/мин аж 112 л.с.! При этом пик крутящего момента был уже на 6500 об/мин и составлял 10,1 кГм.

       Мотоциклисты поначалу живо отнеслись к устройству, сулящему резкое повышение параметров двигателя, но, увы, так же быстро охладели к турбинам.

15. "Kawasaki Z750 turbo" - табун из 112 (!) "лошадей"...

       "Турбореволюции" не вышло. Только "Kawasaki" продержался на конвейере до 1986 года. Остальные модели были отправлены на свалку истории годом раньше. "Турбоэра" закончилась так же внезапно, как и началась, и о ней нам сейчас напоминают лишь небольшие фирмы, предлагающие "наддуть" то "Suzuki GSX-R1100", то "Ducati M 900 Monster"... Что же привело к "отставке" турбонаддува, ведь на автомобилях турбомоторы по сей день активно устанавливаются многими производителями?

16. ... и его агрегат наддува.

       Виною этому так называемый "tur-bolag", турбозапаздывание, когда "турбонаддутый" двигатель реагирует на резкое открытие дроссельной заслонки не сразу, а спустя 0,5...1,5 секунды. Если на автомобилях это не столь существенно, то на мотоциклах лишняя "секунда на размышления" ох как много значит! Ведь если приличный (в смысле мощности) автомобиль разгоняется до "сотни" за 6...10 секунд, то спортбайк должен тратить на это в 2...2,5 раза меньше!..

17. Турбонаддув на "Ducati".

       Вторая причина - повсеместно вводимые ограничения мощности мототехники. В большинстве стран - членов ЕС максимальная величина ее не должна превышать 100 л.с. - а их спокойно развивает обычный 600-кубовый двигатель спортбайка, притом, что характеристика его ничуть не жестче, чем у "турбонаддутого" мотора той же мощности. Если же вам нужна тяга на "низах", которой славятся двигатели с наддувом типа "Roots", то к вашим услугам - 1000-кубовые модели...

18. Турбонаддув на "Ducati".

       Впрочем, не станем преждевременно "ставить крест" на нагнетателях. Ведь в последнее время начали особо ужесточаться требования к чистоте выхлопа двигателей мототехники. Как знать, может быть, только "наддутые" моторы с их более полным сгоранием топлива, чем у обычных, "атмосферных", будут удовлетворять этим требованиям без резкого повышения стоимости машины?

       Иллюстрации и журналов "Molociclismo", "Motonad", "Cykle World" и "За рулем", а также книги В.В. Бекмана "Гоночные мотоциклы".

Источник материала : журнал "МОТО"