Совершенствование системы турбонаддува автомобильного дизеля 4ДТНА1

Задачи :
Провести сравнительный анализ возможных вариантов систем двухступенчатого наддува:
• механический нагнетатель (Roots) + турбокомпрессор,
• два турбокомпрессора разного типоразмера;
Определить индикаторные и эффективные показатели двигателя с выбранной системой;
Предложить способы регулирования наддува.
Совершенствование системы производится для повышение мощности двигателя и увеличения крутящего момента, а также адаптации характеристик дизеля к транспортному средству.

Мех. нагнетатель (roots) + турбокомпрессор
Комбинированное применение данных устройств позволяет реализовать номинальный крутящий момент в широком диапазоне оборотов двигателя. Механический нагнетатель имеет ременной привод от коленчатого вала. Привод активизируется с помощью магнитной муфты. Для регулировки давления наддува параллельно компрессору установлена регулировочная заслонка.

Принцип работы двойного наддува двигателя TSI
В зависимости от частоты вращения коленчатого вала двигателя (нагрузки) различают следующие режимы работы системы двойного наддува:
• безнаддувный режим (до 1000 об/мин);
• работа механического нагнетателя (1000-2400 об/мин);
• совместная работа нагнетателя и турбокомпрессора (2400-3500 об/мин);
• работа турбокомпрессора (свыше 3500 об/мин).

1-датчик давления во впускном трубопроводе с датчиком температуры воздуха. 2-привод компрессора.
3-механический нагнетатель. 4-регулирующая заслонка. 5-воздушный фильтр. 6-датчик давления во впускном коллекторе с датчиком температуры воздуха. 7-впускной коллектор. 8-дроссельная заслонка.
9-магнитная муфта. 10-датчик давления наддува с датчиком температуры воздуха. 11-интеркулер.
12-клапан ограничения давления наддува. 13-вакуумный привод. 14-выпускной коллектор.
15-каталитический нейтрализатор.16-турбокомпрессор. 17-перепускной клапан.
18-клапан рециркуляции турбокомпрессора.

Двухступенчатый турбонаддув
(два турбокомпрессора разных размеров)
Самой совершенной в техническом плане является система двухступенчатого турбонаддува. С 2004 года система двухступенчатого турбонаддува применяется на ряде дизельных двигателей от Opel. Другой производитель - компания BorgWarner Turbo Systems внедряет систему на дизельные двигатели BMW .

1-охладитель наддувочного воздуха; 2-перепускной клапан наддува (bypass);
3-турбокомпрессор ступени высокого давления; 4-турбокомпрессор ступени низкого давления; 5-перепускной клапан отработавших газов (wastegate)