Впрыскивание топлива по сравнению с карбюрацией обеспечивает следующее.

1. Повышение коэффициента наполнения вследствие уменьшения сопротивления впускной системы при отсутствии карбюратора и подогрева воздуха на впуске изза меньшей длины впускного тракта.

2. Более равномерное распределение топлива по цилиндрам двигателя. Отличие коэффициента избытка воздуха по цилиндрам при впрыскивании топлива составляет б-7 %, а при карбюрации 10-20 %.

3. Возможность повышения степени сжатия на 0,5 — 2 единицы при принятом октановом числе топлива в результате меньшего подогрева свежего заряда на впуске, продувки цилиндров и более равномерного распределения по ним топлива.

4. Повышение энергетических показателей на 3 — 25 %.

5. Улучшение приемистости двигателя и более легкий его пуск.

Однако при впрыскивании топлива в двигателях с принудительным зажиганием ухудшается экономичность и требуется более сложная топливоподающая аппаратура по сравнению с карбюратором.

Наддув автомобильных двигателей позволяет значительно форсировать двигатель по давлению ре, что достигается при повышении плотности рв воздушного заряда и соответствующем увеличении подачи топлива. Наддув осуществляется нагнетателем, чаще всего центробежным, который устанавливается на двигателе.

Степень форсирования двигателя наддувом оценивается давлением воздуха за нагнетателем или степенью повышения давления пн, равной отношению давления рв к давлению воздуха на входе в нагнетатель.

При наддуве карбюраторных двигателей нагнетатель может устанавливаться перед карбюратором либо за ним. В первом случае воздух в карбюратор поступает под давлением, вследствие чего требуется обеспечить герметичность полостей карбюратора. При установке нагнетателя за карбюратором улучшается распыливание топлива при прохождении смеси через нагнетатель и несколько уменьшаются затраты мощности на привод нагнетателя вследствие сжатия смеси с отводом от нее теплоты при испарении топлива. Однако в этом случае при прикрытой дроссельной заслонке ухудшаются условия испарения топлива и даже возникает возможность конденсации его паров, а также возможна неустойчивая работа нагнетателя из-за создания перед ним разрежения. Применение наддува в карбюраторных двигателях ограничивается условиями возникновения детонационного сгорания.

Более перспективным является форсирование наддувом дизелей. Степень их форсирования ограничивается тепловой и динамической напряженностью деталей цилиндропоршневой группы, которая возрастает с увеличением давления наддува. При внедрении специальных конструктивных и технологических мероприятий, обеспечивающих работоспособность высокофорсированного дизеля, давление наддува может достигать рн = 0,5 МПа.

Различают три системы наддува с приводным нагнетателем, со свободным турбо-нагнетателем — газотурбинный наддув и с турбо-нагнетателем, имеющим механическую связь с коленчатым валом. При высоких давлениях наддува применяется также комбинированная двухступенчатая система наддува с приводным нагнетателем и со свободным турбо-нагнетателем.

К недостаткам двигателя с приводным нагнетателем относятся некоторое ухудшение экономических показателей, обусловленное механическими потерями в редукторе нагнетателя, и ограниченные возможности в компоновке нагнетателя на двигателе изза необходимости соединения ротора нагнетателя с коленчатым валом.

Более перспективными считаются турбопоршневые двигатели (ТПД), имеющие газотурбинный наддув. По сравнению с двигателем, наддув которого осуществляется приводным нагнетателем, ТПД со свободным турбо-нагнетателем обладает рядом преимуществ. Он характеризуется более высокими экономическими показателями, что обусловлено дополнительным преобразованием части тепловой энергии выпускных газов в турбине, большими возможностями по компоновке агрегата наддува, так как не требуется механическая связь его с коленчатым валом.

К недостаткам ТПД со свободным турбо-нагнетателем относится низкая приемистость изза инерционности ротора турбо-нагнетателя. В отличие от двигателя с приводным нагнетателем, у которого с повышением давления наддува тормозная мощность возрастает в результате увеличения мощности на сжатие воздуха в нагнетателе, у ТПД тормозные качества хуже. С повышением степени форсирования ТПД его тормозная мощность практически не изменяется и остается примерно такой же, как в двигателе без наддува.

В двигателях с высоким давлением наддува при 0,25 МПа целесообразно охлаждать наддувочный воздух. Это приводит к дополнительному повышению его плотности и, следовательно, увеличению массы воздушного заряда цилиндров. Понижение температуры наддувочного воздуха способствует также снижению температуры деталей цилиндропоршневой группы.

Для охлаждения наддувочного воздуха чаще применяют воздуховодяные охладители с использованием охлаждающей жидкости из системы охлаждения двигателя. Используются также воздуховоздушные охладители с охлаждением наддувочного воздуха атмосферным.