Katsesõit maagilised tulekahjud: kompressoritehnika ajalugu II
Proovisõidu

Katsesõit maagilised tulekahjud: kompressoritehnika ajalugu II

Katsesõit maagilised tulekahjud: kompressoritehnika ajalugu II

Sarja teine ​​osa: Kompressorite ajastu – minevik ja olevik

“Karl pidurdas märkamatult ja Buick edestas meid aeglaselt. Laiad läikivad tiivad roomasid meist mööda. Summuti puhus sinist suitsu valjult meie nägudele. Tasapisi sai Buick umbes kakskümmend meetrit pliid ja siis, nagu me arvata oskasime, ilmus peremehe nägu võidukalt muigates aknale.

Ta arvas, et on võitnud ... Ta andis meile signaale eriti rahulikult, enesekindlalt oma võidu suhtes. Sel hetkel hüppas Karl üles. Kompressor plahvatas. Ja äkki kadus aknast lehvitav käsi, kui Karl kutse vastu võttis ja lähenes. Ta lähenes kontrollimatult.

1938 Erich Maria Remarque. "Kolm seltsimeest". Hukule määratud armastus, laastatud hing ja paarikümne pisiasja väärtus, mis tuletavad meile meelde, et hindame lihtsaid asju alles siis, kui need sujuvalt ja pöördumatult hääbuvad. Romaan privileegist elada siin ja praegu, peotäie elurõõmu sõudmisest, meistriteos tohututest inimlikest väärtustest ja ... Carl on tagasihoidliku egoga, kuid piiritu hingega auto.

Kolm seltsimeest ilmus inimkonna ajaloo pöördepunktis 1938. aastal. Vaid mõni kuu pärast avaldamist, 1. septembril 1939, päeval, mil Grand Prix autod võistlesid Jugoslaavia Grand Prix'i nimel ägedas võistluses, ületasid Saksa tankid Poola piiri ja viisid inimkonna suurima languseni. See päev tähistab autotööstuse ajastu lõppu. Kompressorite ajastu on läbi saamas.

Kuni viimase ajani oli põhjalikult kirjutatud saksa sõna "Kompressor" nähtav üsna paljudel Mercedese mudelitel. Muidugi oleks palju mugavam kasutada lihtsat lühendit nagu CDI või CGI, kuid kogu sõna hoolikas kirjapilt pole sel juhul juhuslik. Ilma selleta oleks suur osa turundusmõjust kadunud, kui väljakutseks oleks meenutada neid hiilgavaid aegu luksusautotootja elus, mil kõik põhines Kompressor oder Nichtsi moto ("kompressor või mitte midagi").

2005. aastal VW Golf GT plastikust kapotil olev lühend TSI oli palju vaoshoitum ega mõeldud sildade ehitamiseks mõne glamuurse pärandi juurde. Liigne tagasihoidlikkus ei kuulu kindlasti VW omaduste hulka ja Wolfsburgi tootja ei jätaks kasutamata võimalust meenutada mõnda oma õnnestumist, kuid antud juhul pidi TSI silt näitama tehnilist avangardi, mitte traditsiooni. VW inseneride kasutatud tehnoloogiline valem oli nii triviaalne kui idee, sama keeruline kui teostus – väike mootor (antud juhul vaid 1,4 liitrit) tagab suurepärase dünaamilise jõudluse ja muljetavaldava võimsuse 170 hj. tänu võimsa turboülelaaduri ja väikese, kuid tõhusa mehaanilise sõlme tandemile, mis täidab turboülelaaduri suurest võimsusest räsitud "augu" ja toimib omamoodi dopingina esialgse mootoririkke vastu. Ja just siis, kui arvasime, et idee oli edukas, tuli lavale uus kaheliitriste mootorite sari. Volvo, millest võimsaimal on sama tankimissüsteem mehaaniliste ja turboülelaaduritega. Kõik see sunnib meid naasma ajaloo juurde ja meenutama kaasaegsete insenerimeistriteoste kaugeid prototüüpe. Jah, meistriteosed, sest Volvo areng on taas päevakorda võtnud ülimalt huvitava tehnilise lahenduse, mida kasutati kaks aastakümmet tagasi edukalt ülikallil võidusõiduautol. Oda Delta S4.

Nagu juba mainitud, pole VW ja Volvo mootorite kontseptuaalses idees midagi keerulist ega kummalist. Oleme pikka aega elanud läbi neuralgilise teema: kõrged kütusehinnad ja keerukad väljakutsed, millega kaasaegsed autotööstuse disainerid seisavad silmitsi nii dünaamiliste kui ka kütusesäästlike jõuülekannete loomisel.

Tehnoloogilise põnevuse keeristorm ei suutnud kompressoreid nende kahes variandis mööda hiilida. Pealegi on turbokompressorid tänapäeval maksimaalse efektiivsuse saavutamise nimel peamised tegijad, lisades uut kütust vana loo tulle, mis pärineb aastast 1885 ...

Rudolph Diisel- ja kompressormasinad

Seal on midagi 1896. sajandi lõpu romaani sentimentaalset maitset esimeste sisepõlemismootoriga autode kohta. Kuid nende loojad ei olnud lihtsalt ambitsioonikad ja asjatundmatud "alkeemikud" ja hullud eksperimenteerijad, vaid tavaliselt kõrgelt haritud inimesed, kelle leiutised põhinevad tõsisel teaduslikul alusel. Just see kindel teadmistebaas äratab Gottlieb Daimleri peas idee varustada oma bensiini- ja petrooleumimootorid välise kompressormasinaga. Kahjuks olid tema esimesed katsed selles suunas ebaõnnestunud ja lõpuks loobus ta edasisest arengust. Ilmselt oli sel ajal võimalus balloonidesse sattunud värske õhu eelkokkusurumiseks ülimalt väike – piisab, kui öelda, et Daimler tegeles selles vallas taas aktiivse uurimistööga alles pärast Esimese maailmasõja lõppu. Sarnane on ka Rudolf Dieseli tee. Samal ajal, kui ta püüdis oma patente suures naftafirmas hallata ja müüs need kallilt ja liiga kallilt Venemaa Kaukaasia naftaväljadel töötavatele Rootsi vendadele Nobelitele, joonistas ta diagramme ja mõtles välja, kuidas edasi minna. tõhusust parandada.see on põhimõtteliselt üsna tõhus soojusmasin. Tänapäeval vähetuntud tõsiasi on see, et Diesel paigaldas Augsburgis asuvas MANi arendusbaasis töötavale teisele laboriproovile eelpressimise seadme ja XNUMX. aasta detsembris ilmus terve rida kompressoriga varustatud diiselmootoreid.

Palju hiljem täidab diiselmootori peaassistendi rolli heitgaasiturbokompressor, tänu millele tõuseb Rudolf Dieseli leiutis praegusesse ritta. Esimesed mehaanilise kompressoriga eksperimentaalsed Rudolfi diiselmootorid märkisid eeldatavat märkimisväärset võimsuse kasvu, kuid efektiivsuse mõttes polnud asi sugugi nii roosiline. Diisel, mille jaoks mootori ökonoomsus on esmatähtis, hindab omaenda katsete tulemusi negatiivseteks. Hiilgava inseneri jaoks muutuvad need absoluutseks ja lahustumatuks mõistatuseks, vastupidiselt tema tuntud termodünaamikaseadustele. Lõpetanud oma katsed selles valdkonnas, kirjutas ta oma märkmikku järgmise: „28. jaanuaril 1897 läbi viidud katse ja selle võrdlus varasemate 12. jaanuari katsetega tõstatasid küsimuse eelkompressiooni mõjust. Ilmselgelt on see äärmiselt kahjulik, seega peame nüüdsest sellest ideest loobuma ja keskenduma tavapärasele neljasilindrilisele mootorile, mille praegusel kujul otsene atmosfääri värske õhu sissevõtt. " Jumal tänatud, geenius Diesel eksib siin sügavalt! Hiljem selgus, et vale polnud mitte sundtäitmise idee, vaid selle rakendamise viis ...

Kompressordiiselmootorid laevadel

Pärast Rudolf Dieseli ebaõnnestunud katsete jada ja neile järgnenud ekslikke järeldusi loobusid disainerid pikka aega sellise seadme kasutamisest täiendava värske õhu sunniviisiliseks varustamiseks, tuginedes ainult looduslikule atmosfäärirõhule. Ainus õigeusklik ja tõestatud viis suurema võimsuse saavutamiseks sel ajal oli nihke ja kiiruse suurendamine, kuna viimane on tehnoloogiliselt teostatav. Pettekujutelmade udu püsis kaks aastakümmet, kuni tehnoloogia saavutas vajaliku taseme ja Saksamaa Augsburgi linnast pärit mootorifirma MAN pani selle idee taas päevakorda. Ettevõtte intensiivse töö tulemusena eelmise sajandi 20ndate alguses ilmusid esimesed masstootmises diiselmootorid, millel oli sunnitud tankimine mehaanilise kompressori abil. 1924. aastal olid juba kompressordiiselmootoritega laevad, mille hulgast võib leida huvitava tehnoloogilise lahenduse, kus kompressoreid ei juhita otse väntvõllilt, vaid spetsiaalselt kohandatud elektrimootoritest (Audi puhul märkasite analoogiat tänapäeva V8 diisliga) , mille tulemusena suureneb nende võimsus standardselt 900-lt 1200 hj-le. Loomulikult räägime kõigil neil juhtudel mehaaniliselt juhitavatest seadmetest - kuigi sajandi alguses patenteeriti gaasikompressori idee, on selleks ajaks, kui see seeriamudelites rakendatakse, kaua aega. . Kompressoritehnoloogia äärmiselt aeglane areng on tingitud kahest peamisest põhjusest - halb teadlikkus bensiinide käitumisest koos nende loomupärase koputamiskalduvusega ja ebakindlus erinevat tüüpi kompressoriüksuste tõhususe suhtes.

Bensiinimootorite täitmine algas 1901. aastal, kui Sir Dugald Clerk (kes oli muide kahetaktiliste mootorite üks pioneeridest) otsustas pumba abil täiendava värske õhu põlemiskambrisse suruda. tohutu töömahuga mootor. Ametnik võtab soojusmootorite probleeme tõsiselt ja teaduslikult ning püüab selle seadmega tahtlikult suurendada mootori termodünaamilist efektiivsust. Kuid lõpuks suutis ta, nagu Diesel enne teda, ainult oma võimu suurendada.

Tänapäeval kõige sagedamini kasutatavad Roots-kompressorid põhinevad pumpamisseadmel, mille patenteerisid Frank ja Philander Roots Indianast 1907. aastatel. Roots-seadme tööpõhimõte on laenatud 100. sajandil Johannes Kepleri leiutatud käigupumbast ning Gottlieb Daimleri ja tema peainseneri Wilhelm Maybachi esimesed katsed põhinesid Roots-kompressoritel. Mehaanilise positiivse täitmise kõige muljetavaldavama tulemuse saab aga ameeriklane Lee Chadwick, kes 80. aastal paigaldas oma tohutu kuuesilindrilisele mootorile kompressori, mille töökiirus oli üheksa korda suurem kui väntvõllil. Nii saavutas Chadwick tohutu võimsuse kasvu ja tema auto jõudis esimesena maailmas ametlikult registreeritud kiiruseni XNUMX miili tunnis. Muidugi katsetasid paljud disainerid selle tehnoloogia algusaegadel mitmesuguseid muid kompressorseadmeid, näiteks tsentrifugaal- ja labasid. Patenditaotluste hulgast võib leida nii eelmise sajandi XNUMX-idel mitmete ettevõtete poolt laialdaselt kasutatava pöördkolbkompressori eelkäija kui ka Arnold Theodor Zolleri labakompressori.

Selle tulemusena õigustab sundtäitmine eeldatavat liitri mahutavuse kasvu ja osutub ideaalseks vahendiks juba loodud seadmete dünaamiliste parameetrite parandamiseks.

Kuid autod polnud selle ainsad toetajad – juba 1913. aastal olid kompressoriga vedurite mootorid olemas ja Esimese maailmasõja ajal sai sundlaadimisest ideaalne vahend kõrglennukite õhupuuduse kompenseerimiseks.

(järgima)

Tekst: Georgy Kolev

Lisa kommentaar