Test drive Magic Fires: konpresoreen teknologiaren historia
Test Drive

Test drive Magic Fires: konpresoreen teknologiaren historia

Test drive Magic Fires: konpresoreen teknologiaren historia

Serie honetan behartutako erregaia eta barne errekuntzako motorren garapenari buruz hitz egingo dugu.

Profeta bat da autoen sintonizazioaren Eskrituretan. Diesel motorren salbatzailea da. Urte askotan, gasolina-motorren diseinatzaileek fenomeno hori alde batera utzi zuten, baina gaur egun nonahiko bihurtzen ari da. Turbokonpresor bat da... Inoiz baino hobeto.

Bere anaiak, konpresore elektrikoak, ez du eszenatokitik ateratzeko asmorik ere. Gainera, sinbiosi perfektua ekarriko duen aliantzarako prest dago. Horrela, lehia teknologiko modernoaren nahasmenduan, historiaurreko bi korronte kontrajarrien ordezkariak batu dira, egia berdina izaten jarraitzen duen maximoa frogatuz ikuspuntu desberdintasunak kontuan hartu gabe.

Kontsumoa 4500 l / 100 km eta oxigeno asko

Aritmetika nahiko sinplea da eta soilik fisikaren legeetan oinarritzen da... Suposatuz 1000 kg inguru pisatzen duen eta itxaropenik gabeko arrastatze aerodinamikoarekin 305 metroko ibilbidea egiten duela geldirik 4,0 segundo baino gutxiagotan, amaieran 500 km/h-ko abiadura lortuz. ataleko, kotxe honen motorraren potentzia 9000 hp-tik gorakoa izan behar da. Kalkulu berdinek erakusten dute sekzio baten barruan, 8400 bira/min-n dabilen motor baten biraka-ardatzak 560 bira baino ezin izango duela biratu, baina horrek ez du 8,2 litroko motorrak 15 litro inguru erregai xurgatzea eragotziko. Kalkulu sinpleago baten ondorioz, argi geratzen da, erregaiaren kontsumoaren neurri estandarraren arabera, auto honen batez besteko kontsumoa 4500 l / 100 km baino gehiagokoa dela. Hitz batean - lau mila bostehun litro. Izan ere, motor hauek ez dute hozte sistemarik - erregaiarekin hozten dira ...

Zifra hauetan ez dago ezer fikziorik ... Hauek arrastakatze modernoen mundutik datozen balio handiak dira, baina nahiko errealak. Ia ez da zuzena azelerazio maximorako lasterketetan parte hartzen duten autoak lasterketetako auto gisa aipatzea, lau gurpileko sorkuntza surrealistak, ke urdinez inguratuta, paregabeak baitira 1 Formulan erabiltzen den automozio teknologia modernoaren kremarekin ere. Horregatik, egingo dugu. erabili "arrastakaitzak" izen ezaguna. – Dudarik gabe, interesgarriak dira beren erara, 305 metroko pistatik kanpo dauden zaleei eta 5 g-ko azelerazio azkarrean, ziurrenik, koloretako bi dimentsioko irudi baten forma hartzen duten garunak XNUMX g-ko azelerazio azkarrean duten pilotari sentsazio paregabeak ematen dituzten autoak. burezurreko atzealdea

Dragster hauek, agian, Estatu Batuetako automobilismo ospetsuena eta ikusgarriena dira, polemikoki izendatutako Top Fuel klasekoak. Izena infernuko makinek beren motorren erregai gisa erabiltzen duten nitrometano kimikoaren errendimendu bikainean oinarritzen da. Nahasketa leherkor honen eraginez, motorrek gainkarga moduan funtzionatzen dute eta lasterketa gutxi batzuetan alferrikako metal pila bihurtzen dira, eta etengabeko detonaziorako erregaiak duen joera dela eta, haien funtzionamenduaren soinuak zure bizitzako azken uneak kontatzen dituen piztiaren orro histerikoaren antza du. Motorren prozesuak autodestrukzio fisikoaren bila muga egiten duen erabateko kaos kontrolaezinarekin alderatu daitezke. Normalean zilindroetako batek huts egiten du lehen atalaren amaieran. Kirol ero honetan erabilitako motorren potentziak munduko dinamometroak neurtu ezin dituen balioak lortzen ditu eta makinen gehiegikeriak ingeniaritzako muturreko muga guztiak gainditzen ditu ...

Baina itzul gaitezen gure istorioaren muinera eta ikus dezagun nitrometano erregaiaren propietateak (metanola ehuneko gutxi batzuekin orekatuta nahastuta), hau da, zalantzarik gabe, auto lasterketetan erabilitako substantzia ahaltsuena. jarduera. Bere molekulako karbono atomo bakoitzak (CH3NO2) bi oxigeno atomo ditu, hau da, erregaiak errekuntzarako behar den oxidatzaile gehiena eramaten du. Arrazoi beragatik, nitrometano litro bakoitzeko energia edukia gasolina litro bakoitzeko baino txikiagoa da, baina motorrak errekuntza ganberetara xurgatu dezakeen aire fresko kopuru berarekin, nitrometanoak erregaian zehar energia oso handiagoa emango du. ... Hori posible da, berak oxigenoa baitu eta, beraz, hidrokarburo erregaiaren osagai gehienak oxidatu ditzakeelako (normalean ez da sukoia oxigenoaren faltan). Beste era batera esanda, nitrometanoak gasolinak baino 3,7 aldiz energia gutxiago du, baina aire kopuru berarekin, gasolina baino 8,6 aldiz nitrometano gehiago oxidatu daiteke.

Automobil-motorreko errekuntza-prozesuak ezagutzen dituen edonork badaki barne-errekuntzako motor bati potentzia gehiago ateratzeko benetako arazoa ez dela ganberetara erregaiaren fluxua handitzea - ​​ponpa hidrauliko indartsuak nahikoa dira horretarako. oso presio altuetara iristen da. Benetako erronka hidrokarburoak oxidatzeko eta ahalik eta errekuntza eraginkorrena bermatzeko nahikoa aire (edo oxigeno) eskaintzea da. Horregatik, dragster erregaiak nitrogetanoa erabiltzen du, eta hori gabe guztiz pentsaezina izango litzateke ordena honetako emaitzak lortzea 8,2 litroko cilindrada duen motor batekin. Aldi berean, autoek nahiko nahasketa aberatsekin lan egiten dute (baldintza jakin batzuetan, nitrometanoa oxidatzen has daiteke), eta, ondorioz, erregaiaren zati bat ihes-hodietan oxidatzen da eta haien gainean argi magiko ikusgarriak sortzen dira.

Momentua 6750 Newton metro

Motor hauen batez besteko momentua 6750 Nm-ra iristen da. Seguruenik dagoeneko ohartu zara aritmetika honetan guztian zerbait arraroa dagoela... Izan ere, adierazitako muga-balioetara iristeko, segundoro 8400 bira/minn dabilen motor batek 1,7 metro kubiko baino gehiago xurgatu behar ditu. Aire freskoa. Hori egiteko modu bakarra dago - behartutako betetzea. Kasu honetan rol nagusia Roots motako unitate mekaniko klasiko erraldoi batek betetzen du, eta horri esker dragster motorraren barrenetako presioa (historiaurreko Chrysler Hemi Elephant-ean inspiratua) 5 bar ikaragarrira iristen da.

Kasu honetan zer karga dauden hobeto ulertzeko, har dezagun adibide gisa konpresore mekanikoen urrezko aroaren kondairetako bat: 3,0 litroko lasterketa V12 bat. Mercedes-Benz W154. Makina honen potentzia 468 hp zen. rekin., baina kontuan izan behar da konpresoreen unitateak 150 hp izugarria hartu zuela. batekin., zehaztutako 5 barrara ez iristen. Orain kontuari 150 mila s gehitzen badiogu, W154-k bere garairako 618 hp izugarriak zituela ondorioztatuko dugu. Zeuk epai dezakezu Top Fuel klaseko motorrek zenbat potentzia lortzen duten eta konpresore mekanikoen unitateak zenbat xurgatzen duen. Jakina, kasu honetan turbokonpresor baten erabilera askoz eraginkorragoa izango litzateke, baina bere diseinuak ezin dio aurre egin ihes-gasen muturreko bero-kargari.

Uzkurduraren hasiera

Automobilaren historiaren zatirik handienean, barne-errekuntzako motoreetan behartutako pizte-unitate bat egotea teknologia berrienaren isla izan da dagokion garapen faserako. Hori gertatu zen 2005ean, automobilgintzan eta kirolean berrikuntza teknologikorako emandako sari ospetsua, Paul Peach aldizkariko sortzailearen izena duena, Rudolf Krebs VW motorren garapeneko buruari eta bere garapen taldeari eman zitzaionean. Twincharger teknologiaren aplikazioa 1,4 litroko gasolina motorrean. Zilindroek mekanika sistema sinkronoa eta turboalimentadorea erabiliz zilindroak behartuta betetzeari esker, unitateak trebetasunez konbinatzen ditu momentuaren banaketa uniformea ​​eta naturalki aspiratutako motorrek duten potentzia handia motor txikien ekonomiaren eta ekonomiaren desplazamendu handiarekin. Hamaika urte geroago, VWren 11 litroko TSI motorrak (erabilitako Miller zikloaren ondorioz uzkurdura eraginkorra konpentsatzeko desplazamendu zertxobait handituarekin) VNT turbokompresorearen teknologia askoz aurreratuagoa du eta berriro ere Paul Peach sarietarako hautagaia da.

Izan ere, gasolina motorra eta geometria aldakor turboalimentatua duen lehen ekoizpeneko autoa, Porsche 911 Turbo 2005ean kaleratu zen. Bi konpresoreek, Porsche I + Gko ingeniariek eta Borg Warner Turbo Systems-eko lankideek elkarrekin garatutakoak, VW-k geometria aldakorraren ideia ezaguna eta aspalditik finkatua erabiltzen du turbodiesel unitateetan, arazo bat dela eta gasolina-motoreetan ezarri ez dena. gasolioaren batez besteko tenperatura altuagoa (gasolioaren aldean 200 gradu inguru). Horretarako, industria aeroespazialeko beroarekiko erresistenteak diren material konposatuak erabili ziren gas gidako paletan eta kontrol-algoritmo ultrarapidean kontrol sisteman. VW ingeniarien lorpena.

Turboalimentadorearen urrezko aroa

745an 1986i-a bertan behera utzi zenetik, BMWk aspaldidanik defendatu du gasolina motorren berezko diseinu filosofia, eta, horren arabera, potentzia handiagoa lortzeko modu "ortodoxo" bakarra motorra bira handietan martxan jartzea zen. Ez dago heresirik eta ez konprimagailu mekanikoekin flirteatzen Mercedes (C 200 Kompressor) edo Toyota (Corolla Compressor), ez dago VW edo Opel turbokonpresoreekiko alderik. Municheko motor-eraikitzaileek maiztasun handiko betetzea eta presio atmosferiko normala nahiago izan zuten, teknologia handiko soluzioak erabiltzea eta, muturreko kasuetan, desplazamendu handiagoa izatea. Bavariako motoreetan oinarritutako konpresoreen esperimentuak ia erabat "fakiretara" transferitu zituen Alpina sintonia enpresak, Municheko kezkatik gertu dagoena.

Gaur egun, BMW-k ez ditu jada aspirazio naturaleko gasolina-motorrak ekoizten, eta diesel-motorren gamak lau zilindroko turbo-motorra dauka dagoeneko. Volvo-k erregai mekanikoarekin eta turbokonpresorarekin konbinazio bat erabiltzen du, Audi-k diesel motor bat sortu du konpresore elektriko bat eta kaskadako bi turbokonpresor konbinatuz, Mercedesek gasolinazko motor bat du elektriko batekin eta turbokonpresor batekin.

Hala ere, horietaz hitz egin baino lehen, denboran atzera egingo dugu trantsizio teknologiko honen sustraiak aurkitzeko. Laurogeiko hamarkadako bi petrolio-krisiek eragindako moto-tamainen murrizketa konpentsatzeko turbo-teknologia erabiltzen saiatu ziren fabrikatzaile amerikarrak eta saiakera horietan nola porrot egin zuten ikasiko dugu. Rudolf Diesel-ek konpresore-motor bat sortzeko arrakastarik gabeko saiakerei buruz hitz egingo dugu. 20ko eta 30eko hamarkadetako konpresoreen motorren garai loriatsua gogoratuko dugu, baita ahanzturako urte luzeak ere. Jakina, ez dugu galduko 70eko hamarkadako lehen petrolio-krisi handiaren ostean turbokonpresoreen lehen ekoizpen-ereduen agerpena. Edo Scania Turbo sistema konposaturako. Laburbilduz, konpresoreen teknologiaren historia eta bilakaera kontatuko dizugu ...

(jarraitu)

Testua: Georgy Kolev

Gehitu iruzkin berria