7. Нагнетатели

Для наилучшего использования объема и очистки цилиндра от остаточных газов иногда на двигателях применяют нагнетатели, сжимающие горючую смесь и подающие ее в цилиндр двигателя во время продувки. Нагнетатели подают в цилиндры на всех режимах работы двигателя большее количество горючей смеси под повышенным давлением, что увеличивает снимаемую с двигателя мощность и его приемистость.

Нагнетатели мотоциклетных двигателей разделяются на поршневые и лопаточные.

Поршневые нагнетатели получили на мотоциклах незначительное распространение вследствие того, что они имеют большой вес и объем, детали же поршневого нагнетателя, имеющие возвратно-поступательное движение, увеличивают неуравновешенность двигателя.

На рис. 54, а показана простейшая схема поршневого нагнетателя, устанавливаемого на двухтактном двигателе.

Рис. 54. Нагнетатели поршневые: а — поршневой нагнетатель, изменяющий объем картера двигателя с симметричной диаграммой газораспределения; 6 — поршневой нагнетатель, изменяющий объем картера двигателя с несимметричной диаграммой газораспределения; в — поршневой нагнетатель с золотниковым клапаном; г — поршневой нагнетатель с пластинчатым клапаном.

Нагнетатель сострит из поршня, цилиндра и шатуна, соединяющего поршень нагнетателя с коленчатым валом. Поршень соединен с коленчатым валом, таким образом, что при перемещении поршня двигателя к верхней мертвой точке поршень нагнетателя опускается, что увеличивает объем кривошипной камеры, в результате чего в камеру всасывается через карбюратор большее количество горючей смеси. При перемещении поршня двигателя к нижней мертвой точке поршень нагнетателя поднимается, что уменьшает объем кривошипной камеры и значительно повышает давление сжимаемой в ней горючей смеси. При открывании продувочного канала сжатая в кривошипной камере смесь поступает в цилиндр двигателя и выталкивает оттуда отработавшие газы. Подобного рода нагнетатель улучшает продувку, но не повышает экономичность двигателя, так как при продувке большое количество рабочей смеси выходит из цилиндра.

На рис. 54, 6 представлена схема нагнетателя, устанавливаемого на двухтактном двигателе с несимметричными фазами распределения. Цилиндр нагнетателя расположен сбоку кривошипной камеры. Поршень нагнетателя соединен шатуном с коленчатым валом двигателя.

Как и в предыдущем случае, при перемещении поршней цилиндров к верхней мертвой точке поршень нагнетателя входит в цилиндр, что увеличивает Объем кривошипной камеры и обеспечивает, таким образом, поступление из карбюратора большего количества горючей смеси. При перемещении поршней цилиндров к нижней мертвой точке объем кривошипной камеры уменьшается, давление горючей смеси в ней значительно повышается и после открытия продувочного окна происходит интенсивная продувка цилиндров. При данной схеме нагнетателя экономичность и литровая мощность двигателя повышаются.

На рис. 54, г показана схема поршневого нагнетателя, подающего горючую смесь непосредственно в цилиндр двигателя. Цилиндр нагнетателя установлен сбоку картера двигателя, поршень нагнетателя соединен шатуном с коленчатым валом двигателя. Камера сжатия цилиндра нагнетателя через пластинчатый клапан соединяется с патрубком карбюратора. Продувочный канал сообщает также камеру сжатия нагнетателя с цилиндром-двигателя.

При перемещении поршней двигателя к верхней мертвой точке поршень нагнетателя перемещается к нижней мертвой точке и из карбюратора в цилиндр нагнетателя поступает горючая смесь через пластинчатые клапаны. При перемещении поршней цилиндров к нижней мертвой точке горючая смесь в цилиндре нагнетателя сжимается и после открытия впускного окна поступает из цилиндра нагнетателя в цилиндры двигателя. При такой схеме нагнетателя предотвращается поступление горючей смеси в картер двигателя и обеспечивается возможность применения принудительной системы смазки подшипников коленчатого вала.

Так как пластинчатые клапаны, служащие для впуска горючей смеси в цилиндр нагнетателя, обладают значительным сопротивлением, на мотоциклетных двигателях иногда применяют поршневые нагнетатели с золотниковым распределением, которое обеспечивает лучшее наполнение цилиндров горючей смесью.

На рис. 54, в показана схема поршневого нагнетателя с золотниковым распределением.

Цилиндр нагнетателя сообщается посредством золотника с карбюратором, а продувочным каналом — с впускным цилиндром двигателя. Поршень нагнетателя соединен шатуном с коленчатым валом нагнетателя, который в свою очередь системой шестерен соединен с коленчатым валом двигателя.

При перемещении поршней двигателя к верхней мертвой точке поршень нагнетателя перемещается к нижней мертвой точке и через отверстия золотника в цилиндр нагнетателя поступает из карбюратора горючая смесь. При перемещении поршней двигателя к нижней мертвой точке поршень нагнетателя сжимает в цилиндре горючую смесь и после открытия продувочного окна нагнетает ее в цилиндры двигателя.

На гоночных мотоциклах ГК-1 и С2Б применены лопаточные нагнетатели (рис. 55).

Рис. 55. Лопаточный нагнетатель: 1 — корпус нагнетателя; 2 — ротор нагнетателя; 3 — лопатки ротора.

Нагнетатель состоит из корпуса, в котором эксцентрично расположен ротор с пазами для лопаток. Лопатки нагнетателя соединены со ступицами, которые вращаются на своей оси на шарикоподшипниках. Каждая лопатка, перемещаясь от входного отверстия к выходному, освобождает за собой постепенно увеличивающийся объем рабочей полости нагнетателя, и под действием разрежения в полость поступает из карбюратора горючая смесь. Одновременно каждая лопатка выталкивает находящуюся перед ней в полости между стенками корпуса и ротора горючую смесь.

При подходе лопатки к выходному каналу нагнетателя объем полости уменьшается и горючая смесь сжимается. Сжатая в нагнетателе горючая смесь поступает затем через кривошипные камеры и продувочные каналы в цилиндры двигателя. Нагнетатель сжимает горючую смесь до давления 1,6 кг/см².

Установка лопаточных нагнетателей на мотоциклах значительно усложняет устройство двигателя, вследствие чего использовать их на дорожных мотоциклах нецелесообразно.

Нагнетатели этого типа нашли применение только на гоночных мотоциклах.