Magic Fires: история компрессорной техники VII

Magic Fires: история компрессорной техники VII

Каковы суперспособности двигателей с турбонаддувом в Формуле-1 в восьмидесятые годы

В начале 1-х мощность двигателей автомобилей Формулы XNUMX начала достигать колоссального уровня, и конструкторы поняли, что турбокомпрессор может обеспечить им феноменальные динамические характеристики — при условии, что будут решены термодинамические проблемы и гарантирована их техническая надежность.

Несмотря на относительно скромный рабочий объем в 1,5 литра, мощность турбомашин быстро достигает 1200 л.с. деревня и продолжает нарастать. Эти значения звучат впечатляюще, но на самом деле они не новинка в области автоспорта. Фред Агабасян и его автомобиль с турбонаддувом выиграли поул-позицию на 500-м гонке в Индианаполисе тридцатью годами ранее (в 1952 году), но, к сожалению, были вынуждены покинуть гонку из-за нелепой технической неисправности, проехав 100 миль по кускам покрышек. врезаться в турбокомпрессор и разрушить его.

Есть небольшой перерыв, но потенциал турбокомпрессоров уже не секрет. В конце концов они вернулись в Индианаполис в 1966 году в виде модифицированных версий культовых четырехцилиндровых двигателей Оффенхаузера, а в 1973 году преодолели отметку в 1000 л.с. Однако не следует забывать, что двигатели зарубежных автомобилей имеют рабочий объем 2,65 литра и работают на метаноле — факторы, которые дают им огромное преимущество как с точки зрения термодинамической нагрузки, так и с точки зрения требований к надежности. агрегаты.

В отличии от этого, небольшие единиц в Формуле 1, в которой размер двигателя сравним с турбокомпрессором, ведут себя упорно и требуют использования чрезвычайно дорогих материалов и технологий. Затраты в спорте начали стремительно расти, чему способствовали щедрые финансовые взносы из бюджетов конкурирующих компаний на рекламу, маркетинг, спорт и технологии, и Формула-1 быстро стала многомиллионным бизнесом. Однако по мере увеличения мощности растут не только затраты, но и скорость, что приводит к резкому снижению безопасности и поиску способов сдерживания гонки FIA. Окончательное решение вернуться к атмосферным двигателям было принято после нескольких попыток ограничить мощность путем ограничения количества топлива и ограничений, превышающих максимальное давление турбокомпрессоров, в результате чего Формула 1 переживает чрезвычайно интересный с технической точки зрения период соревнования между двигателями. с принудительным и атмосферным наполнением.

Синтетическое топливо и колоссальные мощности

В 1981 году битва между атмосферными и турбонаддувными двигателями была еще неравномерной, и гораздо более гармоничное развитие мощности атмосферных двигателей было верным помощником последних на трассах с большим количеством поворотов.

Атмосферный двигатель पायाब Cosworth DFV мощностью 530 л.с. s. выиграл восемь соревнований, रीनॉल्ट и Ferrari с их турбодвигателями мощностью 550 л.с. Они заняли первое место в трех и двух соревнованиях соответственно. Однако с тех пор события стали разворачиваться очень стремительно … В том же 1981 году тогдашний глава Brabham Берни Экклстоун купил права на двигатель компании. बीएमडब्ल्यू. Хотя в агрегате всего четыре цилиндра и многие специалисты прогнозируют его выход из строя, на практике он оказывается настоящим технологическим шедевром. Благодаря огромному компрессору KKK, сверхустойчивым поршням и шатунам, полному электронному управлению впрыском топлива, давлением и зажиганием турбокомпрессора, а также синтетическому топливу (созданному специально для него немецкой нефтяной компанией Wintershall) двигатель M12 с использованием серии серийных и Многокилометровый мотоцикл сумел развить колоссальную мощность и стал предпосылкой для чемпионского титула Нельсона Пикетта и его Brabham-BMW в 1983 году. Со временем двигатели с турбонаддувом в Формуле 1 эволюционировали и стали более надежными, а их преимущества перед атмосферными — все более очевидными. Новая концепция наконец-то совершит прорыв. Renault и Ferrari одерживают все больше и больше побед, и, несмотря на частые и неизбежные проблемы с охлаждением двигателя, более чем ясно, что эра атмосферных двигателей подходит к концу. Мощность трехлитровых машин остается на уровне 490-530 л.с. с., а у Ferrari и Renault — 560 л.с. с участием…

И это еще не все, потому что потенциал турбомашин еще полностью не реализован, и инженеры все еще ищут способы решения термодинамических проблем. В Ferrari, например, экспериментируют с системой впрыска воды, которая снижает температуру на протяжении всего цикла и снижает нагрузку на турбины, которые остаются наиболее уязвимой частью гоночных машин. К сожалению, от него отказались, потому что в то время было практически невозможно добиться правильного соотношения воды и топлива при разных скоростях и нагрузках.

Между тем, конкуренция на этом фронте продолжает множиться и усиливаться, а присутствие таких имен, как BMW и पॉर्श это признак того, что ситуация еще не стала экстремальной. В 1983 г. अल्फा रोमियो создают 1,5-литровый мотор с восемью (!) цилиндрами, который, однако, оказывается не очень надежным и довольно прожорливым. McLaren приобретает шестицилиндровый двигатель Porsche, и турбо-гонка успешно включает होंडाдля которых использование принудительного наполнения никогда не было важной частью философии компании.

Закат первой турбо-эры

В этот момент вмешалась FIA — изначально регламент предписывал сокращение количества топлива, которое может (однократно) заправлять автомобили, до 250 литров, а затем, с годами, поэтапно до 220, 195 и 150 литров. Экономия топлива становится приоритетом, но, чтобы не повредить мощность, разработки вынуждены в направлении улучшения качества процесса сгорания — оптимизации конструкции компрессоров, систем впрыска топлива и связанных периферийных устройств. Нефтяные компании также вмешиваются в борьбу, создавая специальные чрезвычайно дорогие смеси с высокой детонационной стойкостью. Применяются всевозможные уловки — некоторые команды используют специальные холодильники для охлаждения топлива перед стартом, пользуясь возможностью, разрешенной регламентом, для увеличения его плотности, а значит, и для увеличения количества заправляемого топлива.

Этот метод звучит немного экзотично, но он довольно эффективен — понижение температуры на один градус означает увеличение плотности на один процент, что при используемых температурах в диапазоне от -30 до -50 градусов равняется на несколько драгоценных литров больше в баке в начале.

В 1983 году турбомашины выдавали уже от 700 до 800 л.с., а атмосферные довольствовались 200-300 л.с. से। меньше. Естественно, что эскалация не прекратится и в следующем году, когда учебная версия двигателя BMW (в которой нет ограничения по расходу, а сверхмягкие шины выдерживают один-два круга) достигнет 1400 л.с. с давлением турбокомпрессора 4,5 Бар. Это означает почти 1000 л.с. Мощность л / л — фантастическая и недостижимая при любой величине единицы атмосферного воздуха. Процесс перехода от атмосферных к турбомашинам оказался необратимым и завершился в 1985 году. В том же году безнаддувные двигатели были запрещены законом, но цены на автомобили продолжали расти …

Маятник качается, и голоса, призывающие вернуться к атмосферному наполнению, становятся все громче и громче. FIA прислушалась и повторно разрешила их использование, предоставив им рабочий объем до 3,5 литров, ограничив давление в двигателях с турбонаддувом до 2,5 бар. Турбокомпрессор вышел из моды, и гильотина упала ему на голову в 1988 году, когда его использование в Формуле 1 было окончательно запрещено. Короткая эпопея с турбомоторами в «летающем цирке» заканчивается второстепенным финалом, но обретенная известность катализирует рост их популярности в серийном автопроме ».

Спустя полтора десятилетия после неудачного дебюта в области турбо-технологий General Motors вернулась на сцену — на этот раз с брендом. Buick. В 1978 году на рынке появилась турбированная модель Regal.

Развитие साब Также не ограничился первыми попытками и модель 99 Turbo. В 16-х годах шведские инженеры стали фанатичными последователями турбо-религии и сосредоточили свои усилия на улучшении и снижении стоимости систем принудительного заполнения. Настойчивость окупается — XNUMX-клапанная головка раллийного автомобиля Saab интегрирована в стандартный четырехцилиндровый двигатель, а разработанный в Швеции двигатель APC (Automatic Performance Control) — настоящая революция в мире. двигателестроение.

В восьмидесятые и девяностые годы двигатели с турбонаддувом вошли в ассортимент GM, Ford, क्रिसलर, मित्सुबिशी, निसान,टोयोटा, वॉल्वो, Renault, Peugeot и даже बेंटले, а в начале 90-х годов отмечен свой апогей с появлением известных бензиновых моделей с турбонаддувом и двойной трансмиссией, таких как Alfa Romeo 155 Q4, Peugeot 405 T16, Копье Delta Integrale, Mitsubishi Lancer Evolution, Toyota Celica 4WD и Subaru Impreza. В то же время ренессанс в таких моделях, как मर्सीडिज़ Компрессор SLK 230 Kompressor, VW Golf G60 и Polo G40, а также некоторые представители американского автомобилестроения производят механический компрессор. Однако этот период не имеет ничего общего с философией уменьшения габаритов — обычно это самые мощные версии обычно двухлитровых бензиновых двигателей, предназначенных для спортивных версий моделей. Обычно они доступны с безнаддувными двигателями V6 аналогичной мощности …

(पीछा करना)

पाठ: जॉर्जी कोल्लेव

SIMILAR ARTICLES

READ ALSO

मुख्य » टेस्ट ड्राइव » जादू की आग: कंप्रेसर प्रौद्योगिकी VII का इतिहास

एक टिप्पणी जोड़ें