Следует отметить, что даже без учета потерь мощности компрессора, мощность двигателя не будет бесконечно выше, так как при массе, кратной давлению топливной смеси в компрессоре, меньшее давление можно использовать в двигателе с определенным антиударным топливом, поэтому в предельном случае для всех смесей происходит сжатие компрессора и степень сжатия (и степень расширения) мотора равняется единице, мощность мотора равна нулю.
Улучшение количества наполнения при перегрузке этим способом компенсирует ухудшение теплового КПД и энергопотребления компрессора только до определенного значения перегрузочного давления.
В таблице показано давление в выхлопных трубах различных гоночных двигателей. Более низкие значения используются на больших цилиндровых двигателях из-за перегрева. Двигатели с раздельным рабочим объемом 90-125 см3 лучше всего выдерживают самое высокое давление наддува без вредных воздействий.
Высокие растущие давления приводят к очень высоким давлениям вспышки и повышают среднюю температуру поршней и сливных клапанов, несмотря на наиболее интенсивное охлаждение двигателя.
При современном состоянии технологического развития прочность основных элементов и их устойчивость к высоким температурам в ряде случаев ограничивают возможность дальнейшего повышения давления заряда.
Степень, в которой изменяются условия работы двигателя при изменении давления, заполняется в соответствии с английским дизайнером МакЭвой. В таблице речь идет о двухцилиндровом двигателе мощностью 42 л. с. при работе без компрессора с коэффициентом сжатия е = 9,5. После установки компрессора мощность может быть увеличена до 72 л. с., если давление наддува составляет 1 ати. Степень сжатия должна быть уменьшена до е = 6,65. Поэтому двойное входное давление может увеличить мощность только на 1,72%, так как степень сжатия уменьшается, а энергопотребление компрессора увеличивается. Максимальное давление вспышки увеличивается на 45%, поэтому перегруженный двигатель должен иметь более крупные детали, кривошипное устройство. Когда компрессор установлен в серийных двигателях, иногда может произойти отказ поршня и пальцев поршня из-за недостаточного усилия. Не менее важным является резкое увеличение потока тепла через двигатель. Тепловой поток здесь относится к той части тепла, которая не преобразуется двигателем в механическую работу. Тепловой поток увеличивается быстрее, чем давление нарастания; в этом примере увеличение составляет 117% для давления нарастания 1 ати.
Быстрое увеличение теплового потока обусловлено как увеличением нагрузки на цилиндр, так и ухудшением использования тепла (уменьшением е). Повышенный тепловой поток объясняет чрезвычайно высокий режим работы переполненных двигателей и необходимость специальной конструкции таких деталей, как поршни, сливные клапаны и свечи зажигания. Поршни должны иметь довольно толстое дно и массивный пояс за эластичными бинтами не только из-за прочности, но и для устранения интенсивного теплового потока. Выбор свечей требует особого отношения, так как компрессор иногда использует определенное количество масла в качестве причины неправильной установки слишком горячих свечей. При высоких давлениях рекомендуется устраивать промежуточное охлаждение топливной смеси между компрессором и двигателем; такое охлаждение помогает предотвратить детонацию и снижает потери мощности при работе компрессора, тем самым снижая противодавление, несмотря на дополнительное тепловое сопротивление.
Ремонт турбин ТурбоНова