Устройства для продувки и наддува подразделяются на объемные и лопаточные.

Объемные нагнетатели работают на том принципе, что в них воздух или горючая смесь, заполняя определенный замкнутый объем, выталкивается в нагнетательную полость. Они расчленяются на поршневые и ротационные.

Устройство поршневых нагнетателей общеизвестно. Применение их в качестве нагнетателей весьма ограничено. Объясняется это тем, что преимущество поршневых нагнетателей —высокий к. п. д., не компенсирует их недостатков: сложности и дороговизны конструк­ции, неуравновешенности, большого веса, значительного расхода масла и пр.

Наибольшее распространение получили ротационные нагнетатели.

На фиг. 151 представлена схема пластинчатого рота­ционного нагнетателя. Ротор 2, расположенный эксцентрично в корпусе 1, имеет продольные прорези. В них встав­лены стальные пластины 3, свободно скользящие в своих пазах. При вращении ротора пластины под воздействием центробежной силы выдвигаются и прижимаются к внутренней поверхности корпуса нагнетателя. Таким образом, каждая пара пластин образует замкну­тый объем, который изменяется во время вращения ротора. При этом из полости всасывания захватывается воздух, который, располагаясь между двумя пластинами, по мере уменьшения объема сжимается и нагнетается через патрубок.

На фиг. 152 представлены схемы некоторых роторно-зуб­чатых нагнетателей. Роторы этих нагнетателей представ­ляют собой зубчатые колеса особого профиля. Зубцы выполняются прямыми или винтовыми и их число обычно не превышает четырех. При вращении роторов порции воздуха, захватываемые из полости всасывания, переносятся в пространство нагнетания без сжатия. Воздух сжимается лишь при сообщении его с пространством нагне­тания, где уже имеется сжатый воздух; происходит выравнивание давления — внешнее сжатие.

Эти нагнетатели дают небольшие степени повышения давления, так как в противном случае к.п.д. их резко падает. Кроме того, работа таких нагнетателей сопровождается сильным шумом.

Более совершенный процесс сжатия осуществляется у роторных винтовых нагнетателей.

Основной причиной их сравнительно небольшого распростране­ния является громоздкость и большой вес.

Лопаточные нагнетатели подразделяются на центробежные и осевые.

Наибольшее распространение имеют приводные центробежные нагнетатели. На фиг. 153 представлена схема

такого нагнетателя. Основой его является рабочее колесо 3, пред­ставляющее собой диск с радиаль­ными лопатками 4. Он приводится во вращение с числом оборотов 2000—80 ООО в минуту через ре­дуктор 7. При вращении рабочего колеса воздух, находящийся меж­дулопатками, центробежной силой отбрасывается с большой скоро­стью к периферии рабочего колеса и дальше, по окружающему колесо диффузору 5, в спиральную улит­ку 6. Таким образом, перед вра­щающимся рабочим колесом соз­дается разрежение, вследствие чего воздух направляется к нему через патрубок 1. В диффузоре, где про­ходное сечение постепенно увели­чивается, скорость воздуха умень­шается, а давление возрастает — происходит преобразование кине­тической энергии в потенциальную. Чтобы вход воздуха происходил без удара о вращающиеся лопатки колеса, относительная входная его скорость должна быть направлена по касательной к входной кромке лопатки. С этой целью устанавливается направляющий аппарат 2.

Выходящий из корпуса поток воздуха обычно еще обладает значительной скоростью, которую можно перевести в дополнитель­ное давление соответствующим устройством канала, связывающего нагнетатель со сборником, распределяющим воздух по цилиндрам двигателя.

Центробежные нагнетатели имеют преимущественное распро­странение вследствие их малых габаритов и веса по сравнению с другими нагнетателями при высоком коэффициенте полезного действия.

В отличие от центробежных нагнетателей, где направление дви­жения воздуха, захваченного рабочим колесом, является радиаль­ным, в осевых нагнетателях воздух движется параллельно их оси.

На фиг. 154 представлена схема осевого нагнетателя. Здесь ротор 1 располагается в корпусе 2, сообщающемся со всасы­вающей полостью 5 и нагнетательным патрубком 6. Ротор осевого нагнетателя представляет со­бой барабан, на котором по окружности укреплены ло­патки 4.

Перед вращающимися ра­бочими лопатками находятся неподвижные, укрепленные в корпусе лопатки 3 напра­вляющего аппарата.

Совокупность одного ря­да рабочих лопаток ротора и последующего одного ряда лопаток направляющего ап­парата, расположенных по окружности, называется сту­пенью нагнетателя. Осевые нагнетатели обычно бывают многоступенчатыми. Рабочие лопатки, имея специальный профиль, при своем переме­щении оказывают на воздух давление, являющееся причиной его перемещения и сжатия.

Практическое значение для агрегатов наддува имеют только много­ступенчатые нагнетатели, так как в каждой ступени давление воз­духа повышается примерно на 0,2—0,3 кГ/см².

Конструкция осевого нагнетателя сложнее и дороже, чем центро­бежного. Однако при большом объеме сжимаемого воздуха осевой нагнетатель получается более компактным и имеет более высокий к.п.д.

Во всех рассмотренных выше устройствах, служащих для про­дувки и наддува, движение рабочих частей осуществляется от механического привода. При этом затрачивается значитель­ная мощность, что влечет к существенному снижению механиче­ского коэффициента полезного действия двигателя.

Известно, что при работе двигателя большое количество тепловой энергии уносится с отработавшими газами. Наиболее эффективным методом использования этой энергии является газотурбинный наддув. В этом случае нагнетатель приводится в движе­ние от газовой турбины, использующей энергию отработавших газов двигателя. Схема двигателя с газотурбинным наддувом рас­сматривалась на фиг. 77. Как это видно из схемы, между двигателем и нагнетателем существует лишь газовая связь — нет связывающей механической передачи. Поэтому, как уже указывалось, такое использование энергии выхлопных газов не отражается на механи­ческом к.п.д. двигателя. Кроме того, отсутствие механического привода приводит к упрощению конструкции (не требуется сложного редуктора между коленчатым валом двигателя и нагнетателем).

На фиг. 154 представлена схема осевого нагнетателя. Здесь ротор 1 располагается в корпусе 2, сообщающемся со всасы­вающей полостью 5 и нагнетательным патрубком 6. Ротор осевого нагнетателя представляет со­бой барабан, на котором по окружности укреплены ло­патки 4.

Перед вращающимися ра­бочими лопатками находятся неподвижные, укрепленные в корпусе лопатки 3 напра­вляющего аппарата.

Совокупность одного ря­да рабочих лопаток ротора и последующего одного ряда лопаток направляющего ап­парата, расположенных по окружности, называется сту­пенью нагнетателя. Осевые нагнетатели обычно бывают многоступенчатыми. Рабочие лопатки, имея специальный профиль, при своем переме­щении оказывают на воздух давление, являющееся причиной его перемещения и сжатия.

Практическое значение для агрегатов наддува имеют только много­ступенчатые нагнетатели, так как в каждой ступени давление воз­духа повышается примерно на 0,2—0,3 кГ/см².

Конструкция осевого нагнетателя сложнее и дороже, чем центро­бежного. Однако при большом объеме сжимаемого воздуха осевой нагнетатель получается более компактным и имеет более высокий к.п.д.

Во всех рассмотренных выше устройствах, служащих для про­дувки и наддува, движение рабочих частей осуществляется от механического привода. При этом затрачивается значитель­ная мощность, что влечет к существенному снижению механиче­ского коэффициента полезного действия двигателя.

Известно, что при работе двигателя большое количество тепловой энергии уносится с отработавшими газами. Наиболее эффективным методом использования этой энергии является газотурбинный наддув. В этом случае нагнетатель приводится в движе­ние от газовой турбины, использующей энергию отработавших газов двигателя. Схема двигателя с газотурбинным наддувом рас­сматривалась на фиг. 77. Как это видно из схемы, между двигателем и нагнетателем существует лишь газовая связь — нет связывающей механической передачи. Поэтому, как уже указывалось, такое использование энергии выхлопных газов не отражается на механи­ческом к.п.д. двигателя. Кроме того, отсутствие механического привода приводит к упрощению конструкции (не требуется сложного редуктора между коленчатым валом двигателя и нагнетателем).