Но Вы утверждаете человеку, что ему нужно крутить ээээ.... скажем электронагнетатель с затратами энергии
Пожалуйста, внимательно читайте тему. Я про электродвигатели ни слова не написал. Я писал только о балансе мощностей.
Турбина всетаки КПД увеличивает, но не сильно. В некоторых случаях КПД может и упасть. Собственно из Ваших же слов мощность турбированного двигателя состоит из ~ 60% самого двигателя + 40% мощности которые дает турбина.
Тут проблема в том, что ДВС, скорее всего, для Вас не профильная специальность. Поэтому не все происходящее в двигателе Вы знаете. Понять и знать - вещи разные, так что объясню, чтобы образовалось общее понятие. Опять же на пальцах, поскольку для настоящего объяснения надо учебники изучать.
1 - На двигателе стоит турбокомпрессор
(ТКР). Это улитка и лопаточное колесо на впуске и на выпуске. Колеса связаны общей осью.
2 - Турбинное колесо на выхлопе является очень большим сопротивлением и
мешает полноценной работе двигателя. Выхлопные газы резко затормаживаются перед турбинным колесом и их температура сильно возрастает. Собственно рост температуры и является внешним признаком сопротивления движению газов. В цифрах, например, у дизельного двигателя на 100% нагрузке температура выхлопных газов сразу после клапана 400-500 градусов, а перед турбиной 600-700. У бензиновых моторов эти цифры выше - до 1000.
3 - Турбинное колесо срабатывает кинетическую и тепловую энергию выхлопных газов и преобразует её в механическую энергию для привода компрессорного колеса. Если бы не было наддува, но турбина все же была установлена и крутила бы просто что-то другое, то мы увидели бы очень сильное падение мощности двигателя. В два-не в два, но в полтора раза точно. Именно из-за сопротивления на выхлопе.
4 - Оказывая сопротивление на выхлопе турбокомпрессор все же создает избыточное давление воздуха на впуске в двигатель чем обеспечивает следующее:
- лучше очищается цилиндр от остаточных рабочих газов в фазе продувки (когда оба клапана открыты) ;
- в цилиндр поступает (
в килограммах) большее количество воздуха, что позволяет подать в цилиндры большее количество топлива.
5 - Итак , обобщаем.
Установив
ТКР мы оказываем большое сопротивление на выхлопе, чем душим мотор. Однако за счет этого удушения мы можем лучше очистить цилиндры и подать в них больше топлива и тем самым поднять мощность. Повышенная мощность двигателя сопроводится увеличением количества выхлопных газов, которые в свою очередь будут еще интенсивнее тормозиться ...... и так по кругу.
В итоге , от установки турбонаддува мы все же имеем профит мощности, но не такой как выдает сама турбина. Обычно увеличение мощности происходит на 20-40 %. У дизелей эта цифра больше, у бензинок меньше. Общий КПД двигателя тоже возрастает процентов на 5-8.
6 - Турбина срабатывает
не всю энергию выхлопных газов. Она просто не умеет этого делать. Поэтому много лет прорабатывается , с переменным успехом, идея использовать оставшуюся энергию выхлопных газов еще одной турбиной и направить эту энергию напрямую в помощь коленчатому валу. Такие моторы имеют свое название - турбокомпаундные. По расчетам их КПД будет приближаться к 50-60 % и это было бы здорово, но пока этого нет.
7 - Для желающих проверить все лично. Учебник "
Теория двигателей внутреннего сгорания", Ленинград, Машиностроение, 1974, под редакцией проф. Н.Х.Дьяченко. Глава
"Основы теории наддува поршневых двигателей", параграф
"Работа, КПД и мощность компрессора и турбины" страницы 248-265.
Питерцам могу дать почитать книгу у себя в кабинете, могу также дать карандаши, бумагу и калькулятор для выполнения расчетов. Посидите и выполните типовую студенческую курсовую работу по расчету турбокомпрессора. Вот тогда будете соглашаться со мной или не соглашаться, точнее не со мной - не я это придумал и рассчитал. С
НАУКОЙ о двигателях внутреннего сгорания!
