Главное меню

Главная Двигатели внутреннего сгорания Наддув двигателей внутреннего сгорания История создания двигателей с принудительным зажиганием
История создания двигателей с принудительным зажиганием

Уже Готтлиб Даймлер занимался наддувом своих двигателей. Описание его патента DRP 34926, датируемого 1885 г., начиналось следующими фразами: «У этого двигателя находят применение заряды смеси, большие по количеству и менее загрязненные продуктами сгорания, чем было обычно до сих пор. Это достигается тем, что в камере сгорания, в которой только на каждый второй такт осуществляется наполнение и сгорание, посредством насоса, расположенного на другой стороне цилиндра, к верхнему основ­ному заряду на каждый такт припрессовывается соответственно заряд смеси или воздуха».

Двигатель с наддувом,работающий на нефти или газе, по патенту  Готтлиба Даймлера DRP 34926

Из рис. 2.1 и подробного патентного описания следует, что в картере тронкового четырехтактного двигателя располагались дисковые маховики и что — подобно тому, как у двухтактных двигателей с продувочным насосом в картере — при движении поршня вверх воздух или смесь должны засасываться в картер. Эта смесь подается под давлением в цилиндр двигателя при каждом обороте коленчатого вала, т. е. дважды в течение одного рабочего цикла, через находящийся в поршне клапан, который открывается вблизи нижней мертвой точки (н. м. т.).

Таким образом, речь идет о тройном процессе наполнения:

1) после расширения в рабочем цилиндре осуществляется вы­теснение заряда с началом такта выпуска;

2) нормальное всасывание;

3) дозарядка из картера в конце такта впуска.

Говоря об этом кажущемся сегодня несколько странным спо­собе дозарядки или наддува, необходимо принимать во внимание, что Готтлиб Даймлер намеревался повысить частоту вращения со 150—160 об/мин (частота вращения, которую имели в то время стационарные газовые двигатели) до 500—800 об/мин для своих автомобильных двигателей. Из-за слишком малых размеров впуск­ного клапана двигатели при более высокой частоте вращения полу­чали недостаточное количество воздуха или смеси. Благодаря при­менению описанного выше способа наддува предполагалось ком­пенсировать плохой коэффициент наполнения. Сдвоенный двига­тель Даймлера, первый У-образный двигатель, сконструирован­ный Вильгельмом Майбахом, также был оснащен наддувом этого типа — см. рис. 2.2 [2.1].

V-образный двигатель Даймлера с дозарядкой посредством кривошипно камерного насоса


Около десяти двигателей имели кон­струкцию, изображенную на рис. 2.2. Можно предположить, чтоувеличение мощности, достигнутое путем применения этого спо­соба наддува, было небольшим. Сам Даймлер вскоре прекратил этим заниматься. Можно предположить, что конструкция с кла­паном в поршне также вызвала затруднения.

Эти неудачи послужили основанием к тому, что попытки над­дува автомобильных двигателей на фирме «Даймлер» были возоб­новлены только после пер­вой мировой войны, когда полученный во время вой­ны опыт механического наддува авиационных дви­гателей был перенесен на двигатели для гоночных, а позднее и спортивных автомобилей [2.2].

Четырехцилиндровый двигатель "Мерседес" с рабочим объемом 2,6 л и мощностью 10/40/65 л.с., оснащенный компрессором

В 1921 г. первые гоноч­ные моторы с «компрессо­ром» были применены на автомобильных гонках. Слово «компрессор» имело различное значение для автомобильных карбюра­торных двигателей и для дизелей. Применительно к автомобильному двигателю это означало «нагнета­тель», а к дизелю — «воз­душный компрессор для распыливания топлива». Используя опыт примене­ния двигателей на гоноч­ных автомобилях, компрес­сорными двигателями ста­ли оснащаться и турист­ские автомобили (рис. 2.3). В этом случае компрессор (нагнетатель) типа Рут с вертикальным валом приводится в движение от коленчатого вала через соединительную муфту и редуктор.

Мощность, получаемая при помощи наддува, использовалась не как длительная мощность, а только как кратковременная максимальная (пиковая) мощность при высоких скоростях автомобиля и на подъемах. Компрессор включался полным нажатием на педаль газа, на которую при неиспользовании компрессора можно было нажимать лишь до половины. Из-за опасности возникновения детонации при наддуве можно было включать компрессор только при высокой частоте вращения двигателя.