KNOW-HOWобъемные нАГнеТАТеЛИМЯСОРУБКИтекст Льва ГАРЯЕВА, фото автора и из архива редакцииВ прошлом номере мы изучали анатомию и физиологию «улиток», работающих во благо принудительного наполнения цилиндров. Сейчас посмотрим, как устроеныПринципиальное отличие объемных нагнетателей от центробежников, рассмотренных нами в прошлый раз, заключается в том, что они изолируют впуск от внешней среды и сжимают воздух не внутри себя в «улитке», а попросту запихивают его в цилиндры порциями. Самой распространенной конструкцией стала та, которую в 1859 году придумали братья Рутс: внутри овального корпуса вращаются два ротора, по форме напоминающие восьмерки, которые и прокачивают воздух (см. рисунок). Основная характеристика такого нагнетателя – производительность, то есть объем воздуха, подаваемый компрессором за один оборот. Синхронное и равномерное вращение роторов обеспечивает пара шестерен. Роторы не касаются ни стенок, ни друг друга, соответственно, нет и износа. Отсюда и основной недостаток нагнетателя братьев Рутс: при росте разницы давления на входе и выходе компрессора через зазоры между роторами и корпусом просачивается все больше и больше воздуха и КПД падает. Поэтому «рутсы» редко применяют при давлениях выше 0,5 бара – «наддутая» с малой эффективностью мощность в основном тратится на привод компрессора. От недостатков перейдем к достоинствам: во‑первых, производительность объемника, в отличие от центробежника, не зависит от оборотов двигателя, а значит, давление наддува постоянно и обеспечивает ровный «приход» во всем диапазоне оборотов, не нужно ждать, когда мотор раскрутится и компрессор выйдет на режим; во‑вторых, отсутствие деталей, вращающихся с космической скоростью, подразумевает ме‑ нее технологичную конструкцию, меньшую нагрузку на детали и, как следствие, больший ресурс.Дальнейшее развитие таких компрессоров привело к тому, что лопастей на роторах становилось больше, а зазоры между ними – меньше, что повышало КПД. Тем не менее такие недостатки, как большой размер и пульсации потока (роторы прокачивают воздух порциями, а это приводит к тому, что давление во впуске чуть‑чуть «скачет»), не дали им вытеснить центробежники; такие компрессоры больше всего прижились в мире драг‑рейсинга (вспоминаем американские muscle‑кары с торчащими из капотов компрессорами и гдроциклы Kawasaki серии 250х). В наше время наибольшее распространение получили нагнетатели Eaton, «младшая» линейка которых (М45 и другие) по производительности вполне подходит большим мотоциклетным моторам. За дальнейшее развитие идеи братьев Рутс взялся Альф Лисхольм. В 1936 году он запатентовал винтовой компрессор: засунул в корпус нагнетателя Рутса не прямые роторы в форме восьмерок, а два «зеркальных» шнека, почти как в мясорубке, и перенес впуск с бока корпуса на торец. Получает   Роторы в нагнетателе Лисхольма  внешне действительно напоминают  шнеки мясорубки, только толкают они  не мясо, а воздух.  Синхронизирующие шестерни –  важная деталь  компрессора: стоит  роторам коснуться  друг друга, износ  не заставит себя  ждать.  Между роторами (1, 3) и  корпусом (2) есть крохотные  зазоры, и они – основной враг  КПД объемного нагнетателя.1 2ся, что канавки шнеков как бы «раскрываются», засасывая воздух, а затем, когда шнек поворачивается, начинают «закрываться», выпихивая воздух в выпуск. Так как канавок на шнеке много, а зазоры при должном изготовлении меньше и «заковыристее», чем у «рутса», то и КПД такого устройства выше, и работает оно плавно, обеспечивая равномерный наддув без скачков и пульсации. И зачем тогда350moto.zr.ru декабрь 2010 КаК бы то ни было, нангетатель – чемпион соревнований тюнинг-Китов для двигателей в номинации «прибавКа мощности» – обсКаКал даже нитрос.«рутс», когда «лисхольм» превосходит его по всем параметрам? По всем, да не по всем: ввиду крайне сложной формы «мясорубок» винтовой компрессор при изготовлении обходится минимум в пол­ тора раза дороже, чем обычный с прямыми роторами. Именно по­ этому такие нагнетатели прочно застолбили за собой премиум­сегмент рынка компрессоров, и The Machine Ледокола, построенный Юрием Шифом («Мото» №11­ 2010), – яркий тому пример: свободное дыхание его четырех цилиндров обеспечивает именно винтовой нагнетатель. Но не всегда «приход» нужен – например, на холостых оборотах или в режиме малых нагрузок. Поэтому нагнетатель частенько делают отключаемым, чтобы на малых оборотах двигатель не «плевался» мо-ментом, – на шкив его привода устанавливают электромагнитную муфту, которая включает компрессор по сигналу «мозгов». Но тогда суперчарджер становится непреодолимой преградой для воздуха на впуске – ведь он, в отличие от центробежников, не «продувается»! Чтобы объемник не стал «душилкой», в обход него делают маленькую байпасную магистраль, заслонка в которой открывается при неработающем нагнетателе, и мотор работает в атмосферном режиме. Как только нужен «буст», байпасный канал закрывается, компрессор включается и начинает задувать воздух во впуск и мотор переводится в наддувный режим.  При постройке The Machine  Юрий Шиф не поскупился и  использовал нагнетатель  Лисхольма.  По сложности изготовления шнеки компрессора Лисхольма (фото вверху) и рядом  не лежали с относительно простыми по  форме лопастями нагнетателя Рутса  (фото внизу).   Выпускной канал компрессора Eaton  M-45 имеет форму треугольника –  для снижения шума.  Заслонка, перекрывающая байпасный  канал, может иметь как пневмопривод,  так и электро.В отличие от центробежников объемники зачастую используют без интеркулеров – при небольших давлениях наддува (когда их КПД наивысший) до полубара воздух не столь сильно греется. К положительным сторонам объемников можно отнести еще и то, что их всегда ставят за дроссельной заслонкой, ведь они, на фоне многих центробежников, не боятся работать в режиме разрежения при закрытом дросселе, и при этом прак-тически не «жрут» мощность с коленвала. Мы описали два основных типа объемных нагнетателей, применяемых сейчас. Можно, конечно, вспоминать про экзотику: и про пластинчато­шиберные, и про «Цоллеры», и про спиральные, но эти устрой­ ства остались за бортом нового тысячелетия, и радовать нас им, пожалуй, доведется только в музеях. Вот какая картина вырисовывается в итоге: если вам нужны «низы» и ломовой момент под ручкой всегда и везде, то ваш выбор – объемник; если же милее острый «приход» на верхах под аккомпанемент турбинного присвиста, то стоит обратить взор в сторону центробежника. О том, как определиться в выборе компрессора, рассчитать его параметры и подружить с характеристиками мотора, мы поговорим в следующем номере.декабрь 2010 moto.zr.ru51