Промежуточное охлаждение

Хотя научные основы промежуточного охлаждения известны автомобильным конструкторам всего мира, следующие несколько лет должны продемонстрировать значительные усовершенствования в этой области, усовершенствования будут выражены изменением в компоновке. Когда одна из крупнейших автомобильных компаний строит ав­томобиль, который она называет Супер Купе, и размещает интеркулер в таком месте, что единственный путь для охлаждающего воздуха про­ходит через радиатор системы охлаждения и радиатор кондиционера, это проблема компоновки. Возможно, что интеркулеры с холодильни­ком могут однажды получить практическое применение. Потребуются новые процессы и методы, поскольку холодильные компрессоры потребляют больше мощности, чем могут добавить лучшие интеркулеры. Периодически подключаемый интеркулер, когда нагнетаемый воздух направляют непосредственно в двигатель на всех давлениях наддува, когда нет необходимости в охлаждении, может однажды улучшить отзывчивость всей системы.

Управление давлением наддува

Правильное управление вестгейтом может сделать турбину более отзывчивой, а так же улучшить кривую крутящего момента. В то время как на максимальную мощность повлиять можно незначительно, кривая крутящего момента с приподнятым одним или обоими концами, по­зволила бы автомобилю быть более динамичным. Электронное управ­ление сигналом привода вестгейта будет той основой, которая обеспечит эти улучшения. Обычные вестгейты начинают открываться в точке значительно ниже желаемого наддува и затем ползут к положению, требуемому для управления давлением наддува. Такое раннее от­крытие отнимает у турбины полезную энергию, из которой можно было бы извлечь пользу, увеличив скорость вращения. Наличие вестгейта, который открывается и пускает в обход турбины существенную долю энергии, когда турбина нуждается в ней - изначально является не сов­сем рациональным. Электроника изменит эту ситуацию. Подъем ниж­него конца кривой крутящего момента или сглаживание ровного участка на этой кривой может быть достигнуто программированием сигналов наддува. Так же могут быть запрограммированы различные уровни наддува дня разных передач.

Система выпуска

Фактически все выхлопные системы, выпускаемые в настоящее время, чрезмерно ограничены. Создаваемое выхлопной системой об­ратное давление совершенно ненужно. Возможно создать тихую вы­хлопную систему с низким обратным давлением такой же стоимости, как и те, которые неудачно спроектированы. Это позволило бы тем же самым системам турбонаддува работать с той же самой мощностью с более низкой температурой, меньшим наддувом, и намного большим 
диапазоном безопасной работы.

Двигатель

Разработанный с "чистого листа" двигатель для турбонаддува не слишком сильно отличался бы от обычного. Однако изменились бы многие детали:

• взаимное расположение турбонагнетателя и каталитического нейтрализатора было бы сделано наоборот, чтобы уменьшить вредные выбросы при холодном запуске. При этом, конечно, страдала бы реак­ция турбины, но турбонагнетатель, оснащенный VATN, исправил бы ситуацию и восстановил бы потерянную реакцию.
• Частота вращения двигателя, вероятно, была бы уменьшена. С увеличением крутящего момента в широком диапазоне оборотов, обес­печиваемым турбонагнетателем, высокие обороты больше не нужны, чтобы развить требуемую мощность. Более низкие частоты вращения двигателя уменьшили бы также вес деталей и трение.
• При более низких частотах вращения двигателя мы получаем возможность использовать в своих интересах двигатели с более длин­ным ходом и меньшим диаметром цилиндра. По причинам, захоро­ненным в туманных глубинах термодинамики, двигатели с более длинным ходом могут иметь большую топливную экономичность.
• Меньшие впускные и выпускные каналы улучшили бы характе­ристики крутящего момента на низких оборотах двигателя, обеспечи­вая более высокие скорости воздушного потока на впуске, таким образом, улучшая наполнение цилиндров за счет увеличенного импульса движущейся массы воздуха. Турбонагнетатель будет обеспечи­вать крутящий момент в остальном диапазоне оборотов двигателя.
• Число соединительных элементов "головка цилиндра - блок" должно быть увеличено. Большее количество меньших шпилек, скажем шесть на цилиндр, можно было бы установить из-за уменьшенных раз­меров каналов впуска.
• С высокой температурой будут иметь дело, по крайней мере, два изменения. Во-первых - распыление масла на днище поршней или ка­налы для масла в поршнях могут значительно увеличить стойкость пор­шней к перегреву, уменьшая рабочие температуры. Во-вторых, выпускной канал будет теплоизолирован, чтобы уменьшать теплопе­редачу к головке блока и охлаждающей жидкости. Это ускорит вклю­чение катализатора (время реакции катализатора, для достижения минимальной рабочей температура при холодном запуске), уменьшит размеры радиатора, и сохранит высокую температуру газов для улучшения реакции турбины.
• Электронные системы управления будут играть еще большую роль в управлении двигателем с турбонаддувом. Функции сегодняш­них систем управления двигателем будут расширены для управления системой VATN, давлением наддува, и, конечно, опережением зажига­ния и топливоздушной смесью, поскольку они влияют на детонацию.