Наддува́ння у двигунах внутрішнього згоряння — підвищення тиску повітря у системі впуску у двигун внутрішнього згоряння з метою збільшення подачі пального і, відповідно, потужності, що знімається з одиниці робочого об'єму двигуна.

Наддування зазвичай застосовують з метою підвищення потужності (на 20…45%) без збільшення маси і габаритів двигуна, а також для компенсації падіння потужності двигуна умовах високогір'я чи на великих висотах в атмосфері. Наддування з можливістю регулювання за складом паливо-повітряної суміші може застосовуватися для забезпечення повноти згоряння палива, а отже, і для зниження токсичності та димності відпрацьованих газів.

Історія У 1860 році у США брати Рутс (), засновники «Roots Blower Company» у Коннерсвіллі (Індіана), запатентували конструкцію ротаційно-поршневого повітряного нагнітача об'ємного типу для використання у доменних печах та інших промислових цілей. Першим, хто застосував нагнітач для подачі повітря у двигун внутрішнього згоряння (1878) був британець Дугалд Клерк (), що першим винайшов і сконструював клапанний двотактний двигун.

У тому ж році німець Генріх Крігар () запатентував конструкцію компресора гвинтового типу (патенти Німеччини No 4121, No 7116).

У 1885-86 роках німецький інженер Готліб Даймлер отримав патенти декількох країн (German patent No.DRP 36423, US349983Gottlieb Daimler US349983 Motor engine ) на чотиритактний двигун внутрішнього згоряння у якому передбачив принцип нагнітання повітря.

У 1902 р. у Франції Луї Рено запатентував проект відцентрового нагнітача, а вже в 1905 р. принцип дії турбонагнітача, що працював на енергії вихлопних газів, вперше описав і запатентував (Імператорський патент за № 204630Vor 100 Jahren: Alfred Büchi erhält das Patent auf den Turbomotor , патент СШАUS1006907 Alfred Buechi Hydrocarbon power plant (Priority date: Oct 30, 1906) та патент Швейцарії CH 35259A) швейцарський винахідник Альфред Бюхі (, 1879–1959)Peter Vann Porsche Turbo: The Full History. MotorBooks International, 2004.

Однак швидке рішення задачі (літрова потужність дійсно помітно збільшилася) виявилося не таким вдалим, як уявлялося спочатку. Істотне зростання виділення тепла, яке несли відпрацьовані гази, передчасно виводив з ладу випускні клапани, поршні і систему охолодження. Невідповідність конструкції і матеріалів, які застосовувались затримала розвиток наддування в автомобільних двигунах ще на декілька десятків років.

Класифікація За методом забезпечення наддування буває агрегатне і безагрегатне:

Агрегатне наддування Для агрегатного наддування використовують компресори, турбокомпресори або компресори разом з турбокомпресорами. Воно поділяється за джерелом і способом підведення механічної енергії на: механічне наддування, де використовується компресор, що урухомлюється від колінчастого вала двигуна; турбонаддування, де компресор (переважно відцентровий) приводиться в дію турбіною, яку приводять в рух вихлопні гази двигуна. Цей принцип отримав найбільше поширення; наддування типу «Comprex», яке полягає у використанні тиску відпрацьованих газів безпосередньо на потік повітря що подається у двигун; електричне наддування, де використовується нагнітач, який обертається електродвигуном; комбіноване наддування поєднує у собі декілька схем, зазвичай мова йде про суміщення механічного наддування та турбонаддування.

Агрегатне наддування застосовують майже на всіх видах транспортних дизельних двигунів (автомобільних, суднових, тепловозних, тракторних). Характеристки роботи систем наддування на бензинових двигунах обмежуються умовами виникненням детонації паливо-повітряної суміші.

До основних недоліків агрегатного наддування відносять: підвищення механічної і теплової напруженості деталей двигуна внаслідок зростання тиску і температури газів; зниження економічності; ускладнення конструкції.

Безагрегатне наддування Безагрегатне наддування буває резонансне, пов'язане з коливальними явищами в трубопроводах яке називають ще інерційним або акустичним; швидкісне (динамічне) з використанням кінетичної енергії повітря, яке надходить у впускний пристрій; рефрижераційне зумовлене випаровуванням у повітрі, що надходить, пальної суміші з низькою температурою кипіння і великою теплотою пароутворення.

Див. також Система турбонаддування Нагнітач Компресор

Примітки

Джерела Абрамчук Ф. І., Гутаревич Ю. Ф., Долганов К. Є., Тимченко І. І. Автомобільні двигуни: Підручник. — К.: Арістей, 2006. — 476 с. — ISBN 966-8458-26-5 Корки Белл Maximum Boost / Турбонаддув: проектирование, установка и испытания систем турбонаддува. «Robert Bentley Publishers», 1997. — 224 с.

Посилання

Егоров В. Наддув, нагнетатели и немного истории Автогипертония (Турбонагнітач і його порівняння з механічним компресором) Виды наддува

Samuel A. Howard Rotordynamics and Design Methods of an Oil-Free Turbocharger NASA/CR--1999-208689. — 1999 . — 12 с. (Безмасляний турбонагнітач розробки NASA) Відео демонстрації роботи системи турбонаддування