Test drive Magic Fires: eachdraidh teicneòlas compressor

Anns an t-sreath seo bruidhnidh sinn mu ath-chonnadh èiginneach agus leasachadh einnseanan losgaidh a-staigh.

Tha e na fhàidh anns na sgriobtairean mu ghleusadh chàraichean. Is esan neach-saoraidh an einnsean diesel. Airson mòran bhliadhnaichean, rinn luchd-dealbhaidh einnseanan gasoline dearmad air an iongantas seo, ach an-diugh tha e a ’fàs uile-làthaireach. 'S e turbocharger a th' ann... Nas fheàrr na bha e a-riamh.

Chan eil planaichean aig a bhràthair, compressor meacanaigeach, an àrd-ùrlar fhàgail. A bharrachd air an sin, tha e deiseil airson caidreachas a bheir gu symbiosis foirfe. Mar sin, ann am buaireadh còmhstri teicneòlasach an latha an-diugh, tha riochdairean bho dhà sruthan dùbhlanach ro-eachdraidheil air aonachadh, a ’dearbhadh gu bheil an fhìrinn a’ fuireach mar a tha e ge bith dè an diofar bheachdan.

Tomhais 4500 l / 100 km agus tòrr ocsaidean

Tha an àireamhachd gu ìre mhath sìmplidh agus stèidhichte a-mhàin air laghan fiosaigs… A’ gabhail ris gu bheil càr le cuideam timcheall air 1000 kg agus le slaodadh aerodynamic gun dòchas a’ siubhal 305 meatair bho stad ann an nas lugha na 4,0 diogan, a’ ruighinn astar 500 km/h aig an deireadh den earrann, feumaidh cumhachd an einnsean seo a bhith nas àirde na 9000 hp. Tha na h-aon àireamhachadh a’ sealltainn, taobh a-staigh earrann, nach bi e comasach do chromagan snìomh einnsean a tha a’ snìomh aig 8400 rpm ach tionndadh mu 560 uair, ach cha chuir sin stad air an einnsean 8,2-liotair bho bhith a’ gabhail a-steach mu 15 liotair de chonnadh. Mar thoradh air àireamhachadh sìmplidh eile, bidh e soilleir, a rèir an tomhas àbhaisteach de chaitheamh connaidh, gu bheil caitheamh cuibheasach a ’chàir seo nas àirde na 4500 l / 100 km. Ann am facal - ceithir mìle còig ceud liotair. Gu dearbh, chan eil siostaman fuarachaidh aig na h-einnseanan sin - tha iad air am fuarachadh le connadh ...

Chan eil dad ficsean anns na figearan sin ... Tha iad sin nan luachan mòra, ach gu math fìor bho shaoghal rèisean tarraing an latha an-diugh. Cha mhòr gu bheil e ceart a bhith a’ toirt iomradh air càraichean a tha a’ gabhail pàirt ann an rèisean airson an luathachadh as motha mar chàraichean rèisidh, leis gu bheil na cruthachaidhean surreal ceithir-chuibhlichean, còmhdaichte le ceò gorm, gun choimeas eadhon leis an uachdar de theicneòlas chàraichean an latha an-diugh a thathas a’ cleachdadh ann am Formula 1. Mar sin, nì sinn cleachd an t-ainm mòr-chòrdte “dragsters”. - Gun teagamh inntinneach nan dòigh fhèin, càraichean gun samhail a bheir seachad faireachdainnean sònraichte an dà chuid do luchd-leantainn taobh a-muigh an t-slighe 305-meatair agus do phìleatan aig a bheil an eanchainn, aig luathachadh luath de 5 g, is dòcha ann an cruth ìomhaigh dà-mheudach dathte air an cùl a' chlaigeann

Tha e coltach gur e na draibhearan sin am measgachadh as ainmeil agus as drùidhtiche de spòrs motair anns na Stàitean Aonaichte, a bhuineas don chlas connspaideach Top Fuel. Tha an t-ainm stèidhichte air fìor choileanadh a ’cheimig nitromethane a bhios innealan ifrinn a’ cleachdadh mar chonnadh airson na h-einnseanan aca. Fo bhuaidh a ’mheasgachaidh spreadhaidh seo, bidh na h-einnseanan ag obair ann am modh cus cuideim agus ann an dìreach beagan rèisean a’ tionndadh gu tiùrr de mheatailt neo-riatanach, agus air sgàth cho buailteach sa tha connadh gu dòrtadh leantainneach, tha fuaim an obrachaidh aca coltach ri fuaim hysterical beathach a ’cunntadh na h-amannan mu dheireadh de do bheatha. Chan urrainnear pròiseasan ann an einnseanan a choimeas ach ri caos neo-riaghlaidh iomlan, a ’dol air tòir fèin-sgrios corporra. Mar as trice bidh aon de na siolandairean a ’fàiligeadh ro dheireadh a’ chiad earrainn. Tha cumhachd nan einnseanan a thathas a ’cleachdadh anns an spòrs seòlta seo a’ ruighinn luachan nach urrainn dha dinamometer sam bith san t-saoghal a thomhas, agus tha ana-cleachdadh innealan gu mòr a ’dol thairis air a h-uile crìoch a th’ air innleadaireachd ...

Ach faigh sinn air ais gu cridhe na sgeòil againn agus bheir sinn sùil nas mionaidiche air feartan connadh nitromethane (measgachadh le beagan sa cheud a ’cothromachadh methanol), a tha gun teagamh an stuth as cumhachdaiche a thèid a chleachdadh ann an rèis chàraichean sam bith. gnìomh. Tha dà dadam ocsaidean aig gach dadam gualain anns a mholacilean (CH3NO2), a ’ciallachadh gu bheil an connadh a’ giùlan leis a ’mhòr-chuid den oxidant a tha riatanach airson a bhith a’ losgadh. Air an aon adhbhar, tha an susbaint lùth airson gach liotar de nitromethane nas ìsle na gach liotar de gasoline, ach leis an aon uiread de dh ’èadhar ùr as urrainn don einnsean tarraing a-steach do na seòmraichean losgaidh, bheir nitromethane mòran a bharrachd lùth iomlan aig àm losgaidh. ... Tha seo comasach oir tha ocsaidean ann fhèin agus mar sin faodaidh e oxidachadh a dhèanamh air a ’mhòr-chuid de na pàirtean connaidh hydrocarbon (mar as trice neo-losgaidh às aonais ocsaidean). Ann am faclan eile, tha nitromethane 3,7 uair nas lugha de lùth na gasoline, ach leis an aon uiread de dh ’èadhar, faodaidh 8,6 uair barrachd nitromethane a bhith air a oxidachadh na gasoline.

Tha fios aig duine sam bith a tha eòlach air pròiseasan losgaidh ann an einnsean càr nach e an fhìor dhuilgheadas le bhith “a’ brùthadh” barrachd cumhachd a-mach à einnsean losgaidh a-staigh a bhith ag àrdachadh sruthadh connaidh a-steach do na seòmraichean - tha pumpaichean uisgeachaidh cumhachdach gu leòr airson seo. a’ ruighinn cuideam fìor àrd. Is e an fhìor dhùbhlan èadhar gu leòr (no ocsaidean) a thoirt seachad gus na hydrocarbons a oxidachadh agus dèanamh cinnteach gum bi an losgadh as èifeachdaiche. Sin as coireach gu bheil connadh dragster a 'cleachdadh nitrogetan, às aonais sin bhiodh e gu tur do-chreidsinneach toraidhean an òrdugh seo a choileanadh le einnsean le gluasad 8,2 liotair. Aig an aon àm, bidh na càraichean ag obair le measgachadh gu math beairteach (fo chumhachan sònraichte, faodaidh nitromethane tòiseachadh a 'oxidachadh), air sgàth' s gu bheil cuid den chonnadh air a oxidachadh anns na pìoban fuadain agus a 'cruthachadh solais draoidheachd iongantach os an cionn.

Torque 6750 meatairean Newton

Tha torque cuibheasach nan einnseanan sin a’ ruighinn 6750 Nm. Is dòcha gu bheil thu air mothachadh mar-thà gu bheil rudeigin neònach anns a h-uile àireamhachd seo ... Is e an fhìrinn, gus na luachan crìochnachaidh ainmichte a ruighinn, gum feum einnsean a tha a’ ruith aig 8400 rpm a bhith a’ tarraing a-steach nas motha, gun a bhith nas lugha na 1,7 meatairean ciùbach de èadhar ùr. Chan eil ann ach aon dòigh air seo a dhèanamh - lìonadh èiginneach. Tha am prìomh àite anns a 'chùis seo air a chluich le aonad meacanaigeach mòr clasaigeach Roots, leis gu bheil an cuideam ann an iomadachd an einnsean dragster (air a bhrosnachadh leis an Chrysler Hemi Elephant ro-eachdraidheil) a' ruighinn ìre iongantach 5 bar.

Gus tuigse nas fheàrr fhaighinn air na tha luchdan an sàs sa chùis seo, leig dhuinn a ghabhail mar eisimpleir aon de na h-uirsgeulan mu aois òrail compressors meacanaigeach - rèiseadh 3,0-liotair V12. Mercedes-Benz W154. Bha cumhachd an inneil seo 468 hp. le ., ach bu chòir cuimhneachadh gun tug an draibhear compressor whopping 150 hp. le ., gun a bhith a’ ruighinn a’ bhàr 5 ainmichte. Ma chuireas sinn a-nis 150 mìle s ris a’ chunntas, thig sinn chun cho-dhùnadh gu robh 154 hp iongantach aig an W618 airson an ùine aige. Faodaidh tu breithneachadh dhut fhèin dè an fhìor chumhachd a tha na h-einnseanan anns a’ chlas Top Fuel a’ coileanadh agus dè an ìre dheth a tha air a ghabhail a-steach leis an inneal compressor meacanaigeach. Gu dearbh, bhiodh cleachdadh turbocharger sa chùis seo mòran nas èifeachdaiche, ach cha b ’urrainn don dealbhadh aige dèiligeadh ris an fhìor luchd teas bho na gasaichean fuasglaidh.

Toiseach giorrachadh

Airson a ’mhòr-chuid de eachdraidh a’ chàraichean, tha làthaireachd aonad lasachaidh èignichte ann an einnseanan losgaidh a-staigh air a bhith na fhaileas den teicneòlas as ùire airson an ìre leasachaidh fhreagarrach. Bha seo fìor ann an 2005 nuair a chaidh an duais chliùiteach airson ùr-ghnàthachadh teicneòlasach ann an gnìomhachas nan càraichean agus spòrs, a chaidh ainmeachadh às deidh stèidheadair na h-iris, Paul Peach, a thoirt do cheannard leasachadh einnsean VW Rudolf Krebs agus an sgioba leasachaidh aige. cleachdadh teicneòlas Twincharger ann an einnsean peatrail 1,4-liotair. Taing do lìonadh èiginneach nan siolandairean le bhith a ’cleachdadh siostam sioncronaich de mheacanaig agus turbocharger, tha an aonad gu sgileil a’ cothlamadh cuairteachadh èideadh torque agus an cumhachd àrd a tha àbhaisteach ann an einnseanan le cumhachd nàdarra le gluasad mòr le eaconamaidh agus eaconamaidh einnseanan beaga. Aon bliadhna deug às deidh sin, tha einnsean VW 11-liotair TSI (le beagan a bharrachd de ghluasad gus dìoladh a dhèanamh airson a ghiorrachadh èifeachdach mar thoradh air a ’chearcall Miller a chaidh a chleachdadh) a-nis a’ nochdadh teicneòlas turbocharger VNT fada nas adhartaiche agus tha e a-rithist air ainmeachadh airson Duais Paul Peach.

Gu dearbh, chaidh a ’chiad chàr riochdachaidh le einnsean peatrail agus geoimeatraidh caochlaideach turbocharged, am Porsche 911 Turbo a leigeil ma sgaoil ann an 2005. Bidh an dà chuid compressors, air an leasachadh le innleadairean Porsche R&D agus an co-obraichean aig Borg Warner Turbo Systems, VW a ’cleachdadh a’ bheachd ainmeil agus stèidhichte o chionn fhada air geoimeatraidh caochlaideach ann an aonadan turbodiesel, nach deach a bhuileachadh ann an einnseanan gasoline air sgàth duilgheadas le teòthachd gas cuibheasach nas àirde (timcheall air 200 ceum an taca ri dìosail). Airson seo, chaidh stuthan co-sheasmhach teas-teasachaidh bhon ghnìomhachas aerospace a chleachdadh airson bhanaichean treòrachaidh gas agus algorithm smachd ultra-luath san t-siostam smachd. Coileanadh innleadairean VW.

Linn òrail an turbocharger

Bho sguir an 745i ann an 1986, tha BMW air a bhith a ’dìon na feallsanachd dealbhaidh aige fhèin airson einnseanan gasoline, a rèir an aon dòigh“ ceart-cheàrnach ”airson barrachd cumhachd fhaighinn ach an einnsean a ruith aig ath-sgrùdaidhean àrda. No heresies agus flirting le compressors meacanaigeach a la Mercedes (C 200 Kompressor) no Toyota (Corolla Compressor), gun chlaonadh a dh ’ionnsaigh turbochargers VW no Opel. B ’fheàrr le luchd-togail einnsean Munich lìonadh àrd-tricead agus cuideam àile àbhaisteach, cleachdadh fuasglaidhean àrdteicneòlais agus, ann an cùisean fìor, gluasad nas motha. Chaidh deuchainnean teannachaidh stèidhichte air einnseanan Bavarian a ghluasad cha mhòr gu tur gu na "fakirs" leis a ’chompanaidh gleusaidh Alpina, a tha faisg air dragh Munich.

An-diugh, chan eil BMW a’ toirt a-mach einnseanan peatrail le miann nàdarrach tuilleadh, agus tha einnsean dìosail mar-thà a’ toirt a-steach einnsean turbocharged ceithir-siolandair. Bidh Volvo a’ cleachdadh measgachadh de ath-chonnadh le meacanaigeach agus turbocharger, tha Audi air einnsean dìosail a chruthachadh le measgachadh de dhlùthadair dealain agus dà turbochargers cascade, tha einnsean gasoline aig Mercedes le dealan agus turbocharger.

Ach, mus bruidhinn sinn mun deidhinn, thèid sinn air ais ann an tìm gus freumhan a 'ghluasaid teicneòlais seo a lorg. Ionnsaichidh sinn mar a dh’ fheuch luchd-saothrachaidh Ameireaganach ri teicneòlas turbo a chleachdadh gus dìoladh a dhèanamh airson an lughdachadh ann am meudan einnsein mar thoradh air an dà èiginn ola anns na h-ochdadan agus mar a dh’ fhàilnich orra anns na h-oidhirpean sin. Bruidhnidh sinn mu na h-oidhirpean neo-shoirbheachail aig Rudolf Diesel gus einnsean compressor a chruthachadh. Bidh cuimhne againn air an àm ghlòrmhor de einnseanan compressor anns na 20n is 30n, a bharrachd air na bliadhnaichean fada de dh’ dearmad. Gu dearbh, cha bhith sinn ag ionndrainn coltas a ’chiad mhodalan cinneasachaidh de turbochargers às deidh a’ chiad èiginn ola mòr anns na 70n. No airson siostam toinnte Scania Turbo. Ann an ùine ghoirid - innsidh sinn dhut mu eachdraidh agus mean-fhàs teicneòlas compressor ...

(ri leantainn)

Teacs: Georgy Kolev