Свободно вращающийся турбокомпрессор можно рассматривать как газовую турбину, не создающую мощности, для которой двигатель образует камеру сгорания. В последнее время под наименованием «Гипербар» стал известен способ наддува, при котором к газовой турбине помимо выпускных газов двигателя внутреннего сгорания подводится непосредственно из компрессора воздух, нагреваемый за счет сжигания топлива в камере сгорания. Такие идеи о применении камеры сгорания сами по себе не новы, но в более ранних предложениях камера сгорания использовалась либо на эксплуатационных режимах, при которых к турбине подводится слишком мало энергии с вы­пускными газами (в связи со слишком низкой температурой отработавших газов), либо в том случае, когда с газовой турбины снималась добавочная полезная мощность.

Как видно из рис. 9.21, при системе наддува по методу «Гипербар» поступающий из компрессора поток воздуха разделяется на наддувоч­ный, подаваемый в двигатель, и дополнительный, проходящий через перепускной канал и смешивающийся затем с выпускными газами; этот дополнительный воздух нагревается в камере сго­рания и подводится к турбине.

Система наддува «Гипербар» характеризуется следующими особенностями.

1. Дизель имеет низкую степень сжатия (? ? 1 : 7), для того чтобы несмотря на высокое давление наддува ограничить давление в цилиндре.

2. Турбокомпрессор имеет очень высокую степень повышения давления воздуха (до 5 : 1; система наддува при необходимости двухступенчатая) и может запускаться с помощью электродви­гателя. За счет перепуска воздуха помимо двигателя и впрыска топлива в камеру сгорания турбокомпрессор может работать и при выключенном двигателе.

3. Для пуска двигателя охладитель наддувочного воздуха отключается, и воздух (вследствие низкой степени сжатия в цилиндре) подогревается. При эксплуатации нет необходимости в предварительном подогреве в связи с тем, что воздух нагре­вается в компрессоре, имеющем высокую степень повышения давления; наддувочный воздух, наоборот, охлаждается.

4. Впрыск топлива в камеру сгорания и перепуск воздуха регулируются по определенным заданным закономерностям (рис. 9.22). Небольшое запальное пламя постоянно горит в ка­мере сгорания.

Преимуществами этого способа являются: высокое среднее эффективное давление (до 30 бар) при максимальном давлении сгорания, не превышающем 140 бар (р_z/р_е ? 4,65), высокая удельная мощность, умеренная тепловая нагрузка (предположи­тельно вследствие низкого сжатия в двигателе в сочетании с вы­соким сжатием в компрессоре и низкой температурой наддувоч­ного воздуха), благоприятный характер изменения крутящего момента и хорошая приемистость двигателя, так как давление наддува поддерживается высоким и на режимах малых нагрузок.

Недостатком является высокий расход топлива во всем диапа­зоне нагрузок, который вследствие низкой степени сжатия зна­чительно выше, чем при обычной системе наддува, также и на тех режимах работы, при которых камера сгорания отключена или при которых горит только запальное пламя. В качестве опти­мальных указываются значения g_e, равные 231 г/(кВт•ч) [170 г/(л. с. ч) ] для двигателя с малыми базовыми размерами и 227 г/(кВт•ч) [167 г/(л. с.ч)] для двигателя с большими базовыми размерами (рис. 9.22), т. е. даже оптимальные значения, дости­гаемые при отключенной камере сгорания, примерно на 20 г/(кВт-ч) выше, чем у двигателя с обычным турбонаддувом.