З формули (152а) слід, що збільшення кожної з вели-чин в правій частині рівності призводить до підвищення потужності. Можливості збільшення D і S обмежені, так як зростають вага і розмір двигуна, збільшуються навантаження на деталі і при-ходиться застосовувати для їх виготовлення матеріали з кращими ме-ханических властивостями. При цьому ускладнюється технологія через виготовлених ДВС і його первісна вартість. В даний час величина D досягає 930 мм, а S - 1800 мм.
Збільшення числа циліндрів z викликає збільшення числа під-Віжн деталей, а отже, зниження надійності; в той же час збільшується кількість дрібних аварій, ускладнюється догляд за двигуном і зростають габарит і вага. В сучасних одно-рядних ДВС кількість циліндрів z доведено до 12, а двох-рядних і V-образних ДВС - до 24. У високооборотних зірко-образних дизелях число циліндрів досягає 56.
Частоту обертання дизеля вибирають виходячи з його призначе-ня, умов роботи, а також терміну служби. Зі збільшенням п знос двигуна стає більш інтенсивним, термін служби со-припиняється, інерційні навантаження на рухомі деталі увеличи-ваются. При прямій передачі потужності на гвинт частота об-ня дизеля повинна бути 1,7-6,7 об / сек. Застосування редукторною передачі дозволяє підвищити частоту обертання, але знижується до. П. Д. Установки і збільшується її вага і розмір.
Найбільш вигідним способом підвищення потужності вважається збільшення середнього ефективного тиску р е шляхом підвищення тиску в циліндрі на початку стиснення р а. Це досягається установ-кою особливих повітряних насосів (нагнітачів), які представляють повітря в циліндри під тиском вище атмосферного. Зі збільшенням тиску на початку стиснення збільшується маса повітря при тих же розмірах циліндра. Це дає можливість спалити більше топ-лива за цикл і отримати велику потужність. Форсировку двига-теля за рахунок наддуву оцінюють за ступенем наддуву. н. яка представляє відношення середнього ефективного тиску при над-Дуве рен до середньому ефективному тиску без наддуву (для номінального режиму):
При збільшенні тиску наддуву р н зростає температура повітря, що надходить в циліндр. Це веде до зниження питомої-ного ваги повітря в циліндрі. Позитивний вплив підвищення р н на N е послаблюється. Щоб уникнути цього, передбачається охолодження повітря після нагнітача в холодильнику. Можна орієнтовно вважати, що охолодження наддувочного повітря на кожні 10 ° викликає підвищення N е на 2-3%. Економічно виправдане застосування охолодження повітря при його температурі після нагнітача, більш 310-320 ° К.
Збільшення маси заряду циліндра може бути досягнуто і без попереднього стиснення повітря в нагнітачі. У чотирьох-тактних двигунах можна збільшити кут перекриття впускних і випускних клапанів. При цьому за рахунок всмоктуючого дії інерції відпрацьованих газів здійснюється продування камери згоряння і в результаті більш досконалої її очищення досягається підвищення маси свіжого заряду. У двотактних ДВЗ цього ж результату досягають шляхом закриття продувних органів пізніше випускних. Описаний спосіб підвищення маси свіжого заряду циліндра називається дозарядженню. Її застосування дозволяє отримати. н = 1,05. 1,1.
Використовуючи коливання тиску у впускному трубопроводі і сили інерції маси рухомого по ньому повітря, можна домогтися підвищення маси заряду на початку стиснення до pа = 0,115? 0,12 Мн / м 2. Цей спосіб називається інерційним наддувом. У ДВС з таким наддувом є усмоктувальна труба довжиною 5-8 м.
На початку всмоктуючого ходу поршня внаслідок незначний-ного відкриття впускного клапана в циліндрі створюється розріджена-ня, рівне 0,03-0,04 Мн / м 2. Приблизно у середини ходу поршня клапан швидко відкривається і повітря зі швидкістю до 200 м / сек спрямовується в циліндр. В результаті подовженого усмоктувального трубопроводу і значною кінематичної енергії рухомого-гося по ньому повітря тиск у кінці наповнення при інерції-онном наддуванні підвищується, тоді. н = 1,51. 1,25. Можна вико-ристовувати частковий наддув, коли, крім повітря, засмоктує з навколишнього середовища, на частині ходу поршня від нагнітача по-дається порція додаткового повітря під тиском 0,12 0,16 Мн / м 2. При цьому. н = 1,2. 1,4.
Необхідно відзначити, що для сучасних суднових двигуни-лей під терміном наддув розуміють підвищення тиску в кінці наповнення за допомогою спеціального нагнітача. Способи осу-ществления наддуву дизелів розглянуті в § 98.
Механічний наддув застосовується для двигунів порівняй тельно невеликої потужності і дозволяє отримати р н не більше 0,16-0,17 Мн / м 2. так як при великих значеннях тиску зна-ве зростає витрата потужності на стиск (до 10-12% від N i), що призводить до підвищених витрат палива і падіння механічного к. п. д. За допомогою механічного наддуву потужність Nе можна збільшити до 60%. Основний недолік механи-чеського наддуву - споживання потужності на привід нагнітача, а отже, зниження економічності ДВС.
При газотурбінному наддуванні для приводу нагнітача викорис-зуется енергія випускних газів. Нагнетатель кинематически не пов'язаний з двигуном і для його роботи не потрібні витрати мощ-ності двигуна і суттєві зміни його конструкції. У порівнянні з двигунами, що мають наддув від нагнітача з механічним приводом, механічний к. П. Д. Двигунів з газо-турбінним наддувом на 4-8% більше. Ця обставина, а так-же використання тепла відхідних газів дозволяє підвищити еф-ність к. П. Д. Двигуна з газотурбінним наддувом на 10% і більше.
Газотурбінний наддув досить ефективний тільки на рас-парному режимі, а па малих навантаженнях кількість і параметри випускних газів недостатні для нормальної роботи турбіни.
В першу чергу це відноситься до двотактним дизелів. Для їх продувки і наддуву потрібно відносно велика кількість повітря, внаслідок чого температура газів перед турбіною сни-жается. Це негативно позначається на роботі нагнітача. По-цьому для ряду дизелів з урахуванням умов їх експлуатації целесо-образно застосування комбінованого наддуву.