სატესტო დრაივი Magic Fires: კომპრესორის ტექნოლოგიის ისტორია
საცდელი წამყვანი

სატესტო დრაივი Magic Fires: კომპრესორის ტექნოლოგიის ისტორია

სატესტო დრაივი Magic Fires: კომპრესორის ტექნოლოგიის ისტორია

ამ სერიაში ვისაუბრებთ იძულებითი საწვავის და შინაგანი წვის ძრავების განვითარებაზე.

ის არის წინასწარმეტყველი მანქანის ტიუნინგის წმინდა წერილებში. ის არის დიზელის ძრავის მხსნელი. მრავალი წლის განმავლობაში, ბენზინის ძრავების დიზაინერებმა უგულებელყოფდნენ ამ ფენომენს, მაგრამ დღეს ის ხდება ყველგან. ეს არის ტურბო დამტენი... უკეთესი, ვიდრე ოდესმე.

მისი ძმა, ძალოვანი კომპრესორი, არც აპირებს სცენის დატოვებას. უფრო მეტიც, ის მზადაა ალიანსისთვის, რომელიც სრულყოფილ სიმბიოზს გამოიწვევს. ამრიგად, თანამედროვე ტექნოლოგიური მეტოქეობის არეულობაში ორი პრეისტორიული დაპირისპირებული მიმდინარეობის წარმომადგენლები გაერთიანდნენ და დაამტკიცეს, რომ ჭეშმარიტება იგივე რჩება, მიუხედავად შეხედულებების განსხვავებისა.

მოხმარება 4500 ლ / 100 კმ და ბევრი ჟანგბადი

არითმეტიკა შედარებით მარტივია და დაფუძნებულია მხოლოდ ფიზიკის კანონებზე... თუ ვივარაუდებთ, რომ მანქანა, რომელიც იწონის დაახლოებით 1000 კგ-ს და უიმედო აეროდინამიკური წევით, გადის 305 მეტრს ადგილიდან 4,0 წამზე ნაკლებ დროში, ბოლოს კი აღწევს 500 კმ/სთ სიჩქარეს. განყოფილებაში, ამ მანქანის ძრავის სიმძლავრე უნდა აღემატებოდეს 9000 ცხ.ძ. იგივე გამოთვლები აჩვენებს, რომ 8400 ბრ/წთ ძრავის მბრუნავი ამწე ლილვი ერთ მონაკვეთში მხოლოდ 560-ჯერ შეტრიალდება, მაგრამ ეს ხელს არ შეუშლის 8,2 ლიტრიან ძრავას დაახლოებით 15 ლიტრი საწვავის შთანთქმაში. კიდევ ერთი მარტივი გაანგარიშების შედეგად, ირკვევა, რომ საწვავის მოხმარების სტანდარტული საზომის მიხედვით, ამ მანქანის საშუალო მოხმარება 4500 ლ/100 კმ-ზე მეტია. ერთი სიტყვით - ოთხი ათას ხუთასი ლიტრი. სინამდვილეში, ამ ძრავებს არ აქვთ გაგრილების სისტემები - ისინი გაცივდებიან საწვავით ...

ამ ფიგურებში არაფერია გამოგონილი... ეს არის დიდი, მაგრამ საკმაოდ რეალური ღირებულებები თანამედროვე დრაგ რბოლის სამყაროდან. ძნელად სწორია ავტომობილები, რომლებიც მონაწილეობენ რბოლებში მაქსიმალური აჩქარებისთვის, როგორც სარბოლო მანქანები, რადგან სიურეალისტური ოთხბორბლიანი ქმნილებები, ლურჯი კვამლით გახვეული, შეუდარებელია ფორმულა 1-ში გამოყენებული თანამედროვე საავტომობილო ტექნოლოგიის კრემთანაც კი. ამიტომ, ჩვენ განვიხილავთ. გამოიყენეთ პოპულარული სახელი "დრაგსტერები". – უდავოდ საინტერესოა თავისებურად, უნიკალური მანქანები, რომლებიც უნიკალურ შეგრძნებებს ანიჭებენ როგორც გულშემატკივრებს 305 მეტრიანი ტრასის მიღმა, ასევე პილოტებისთვის, რომელთა ტვინი, 5 გ სწრაფი აჩქარების დროს, სავარაუდოდ იღებს ფერადი ორგანზომილებიანი გამოსახულების ფორმას. თავის ქალას უკან

ეს დრაგერები, სავარაუდოდ, ყველაზე პოპულარული და ყველაზე შთამბეჭდავი პოპულარული მოტორსპორტია შეერთებულ შტატებში, რომლებიც მიეკუთვნებიან საკამათო Top Fuel კლასს. სახელი ემყარება ნიტრომეტანის ქიმიური ნივთიერების ექსტრემალურ შესრულებას, რომელსაც ჯოჯოხეთური მანქანები იყენებენ საწვავად მათი ძრავებისთვის. ამ ფეთქებადი ნარევის ზემოქმედებით, ძრავები მუშაობენ გადატვირთვის რეჟიმში და რამდენიმე რბოლაში გადაიქცევა ზედმეტი ლითონის გროვად და საწვავის განუწყვეტლივ აფეთქების გამო, მათი მოქმედების ხმა ჰგავს მხეცის ისტერიულ ღრიალს, რომელიც ითვლის თქვენი ცხოვრების ბოლო მომენტებს. ძრავებში პროცესების შედარება შესაძლებელია მხოლოდ აბსოლუტურ უკონტროლო ქაოსთან, რომელიც ესაზღვრება ფიზიკური თვითგანადგურებისკენ სწრაფვას. ჩვეულებრივ, ერთი ცილინდრი ვერ ხერხდება პირველი მონაკვეთის ბოლოს. ამ გიჟურ სპორტში გამოყენებული ძრავების სიმძლავრე აღწევს იმ მნიშვნელობებს, რომელსაც მსოფლიოში ვერანაირი დინამომეტრი ვერ გაზომავს, ხოლო მანქანების ბოროტად გამოყენება ნამდვილად აღემატება საინჟინრო ექსტრემიზმის ყველა საზღვარს ...

მოდით, დავუბრუნდეთ ჩვენი სიუჟეტის საფუძველს და უფრო კარგად გავეცნოთ ნიტრომეტანის საწვავის თვისებებს (რამდენიმე პროცენტიან დამაბალანსებელ მეთანოლთან ერთად), რომელიც უეჭველად ყველაზე ძლიერი ნივთიერებაა, რომელიც გამოიყენება ნებისმიერი სახის ავტორბოლაში. საქმიანობა ნახშირბადის თითოეულ ატომს თავის მოლეკულაში (CH3NO2) აქვს ჟანგბადის ორი ატომი, რაც ნიშნავს, რომ საწვავი მასთან ერთად ატარებს წვისთვის საჭირო ოქსიდანტს. იმავე მიზეზით, ლიტრი ნიტრომეტანის ენერგეტიკული შემცველობა ნაკლებია ვიდრე ლიტრ ბენზინზე, მაგრამ სუფთა ჰაერის იგივე რაოდენობით, რაც ძრავას შეუძლია წვის პალატებში წოვას, ნიტრომეტანი უზრუნველყოფს მნიშვნელოვნად მეტ ენერგიას წვის დროს. ... ეს შესაძლებელია, რადგან ის თავისთავად შეიცავს ჟანგბადს და, შესაბამისად, ნახშირწყალბადების საწვავის კომპონენტების უმეტესობას დაჟანგვა შეუძლია (ჩვეულებრივ ჟანგბადის არარსებობის შემთხვევაში არ იწვის). სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, ნიტრომეტანს აქვს 3,7 ჯერ ნაკლები ენერგია, ვიდრე ბენზინი, მაგრამ იგივე რაოდენობის ჰაერით, 8,6 ჯერ მეტი ნიტრომეტანის დაჟანგვა შეიძლება, ვიდრე ბენზინის.

ვინც იცნობს საავტომობილო ძრავში წვის პროცესებს, იცის, რომ შიდა წვის ძრავიდან მეტი ენერგიის „გამოწურვის“ რეალური პრობლემა არ არის საწვავის ნაკადის გაზრდა კამერებში - ამისათვის საკმარისია ძლიერი ჰიდრავლიკური ტუმბოები. აღწევს უკიდურესად მაღალ წნევას. რეალური გამოწვევა არის საკმარისი ჰაერის (ან ჟანგბადის) უზრუნველყოფა ნახშირწყალბადების დაჟანგვისთვის და რაც შეიძლება ეფექტური წვის უზრუნველსაყოფად. სწორედ ამიტომ დრაგსტერის საწვავი იყენებს ნიტროგეტანს, რომლის გარეშეც სრულიად წარმოუდგენელი იქნებოდა ამ რიგის შედეგების მიღწევა ძრავით 8,2 ლიტრი მოცულობით. ამავდროულად, მანქანები მუშაობენ საკმაოდ მდიდარი ნარევებით (გარკვეულ პირობებში, ნიტრომეთანმა შეიძლება დაიწყოს დაჟანგვა), რის გამოც საწვავის ნაწილი იჟანგება გამოსაბოლქვი მილებში და ქმნის შთამბეჭდავ ჯადოსნურ შუქებს მათ ზემოთ.

ბრუნვის მომენტი 6750 ნიუტონის მეტრი

ამ ძრავების საშუალო ბრუნვის მომენტი 6750 ნიუტონმეტრს აღწევს. ალბათ უკვე შენიშნეთ, რომ ამ არითმეტიკაში რაღაც უცნაურია... ფაქტია, რომ მითითებულ ზღვრულ მნიშვნელობებს რომ მივაღწიოთ, ყოველ წამში 8400 ბრ/წთ მომუშავე ძრავმა უნდა იწოვოს არც მეტი, არც ნაკლები 1,7 კუბური მეტრი. სუფთა ჰაერი. ამის მხოლოდ ერთი გზა არსებობს - იძულებითი შევსება. ამ საქმეში მთავარ როლს თამაშობს უზარმაზარი კლასიკური Roots-ის ტიპის მექანიკური აგრეგატი, რომლის წყალობითაც დრაგსტერის ძრავის კოლექტორებში წნევა (პრეისტორიული Chrysler Hemi Elephant-ით შთაგონებული) აღწევს განსაცვიფრებელ 5 ბარს.

უკეთ რომ გავიგოთ, რა დატვირთვებია ჩართული ამ შემთხვევაში, ავიღოთ მაგალითად მექანიკური კომპრესორების ოქროს ხანის ერთ-ერთი ლეგენდა - 3,0 ლიტრიანი სარბოლო V12. Mercedes-Benz W154. ამ აპარატის სიმძლავრე იყო 468 ცხ.ძ. ერთად., მაგრამ უნდა გავითვალისწინოთ, რომ კომპრესორის დისკზე 150 ცხ.ძ. ერთად., არ მიაღწევს მითითებულ 5 ბარს. თუ ახლა ანგარიშს დავამატებთ 150 ათას წმ-ს, მივალთ დასკვნამდე, რომ W154-ს მართლაც ჰქონდა თავისი დროისთვის წარმოუდგენელი 618 ცხ.ძ. თქვენ შეგიძლიათ თავად განსაჯოთ, თუ რამდენ რეალურ სიმძლავრეს აღწევს Top Fuel კლასის ძრავები და რამდენს შეიწოვება კომპრესორის მექანიკური ძრავა. რა თქმა უნდა, ამ შემთხვევაში ტურბო დამტენის გამოყენება გაცილებით ეფექტური იქნება, მაგრამ მისი დიზაინი ვერ უმკლავდება გამონაბოლქვი აირების უკიდურეს სითბურ დატვირთვას.

შეკუმშვის დაწყება

საავტომობილო ისტორიის უმეტესი ნაწილისთვის, იძულებითი ანთების ობიექტის არსებობა შიდა წვის ძრავებში იყო უახლესი ტექნოლოგიის ანარეკლი განვითარების შესაბამისი ეტაპისთვის. ეს მოხდა 2005 წელს, როდესაც პრესტიჟული ჯილდო საავტომობილო ინდუსტრიასა და სპორტში ტექნოლოგიური ინოვაციებისათვის, ჟურნალის დამფუძნებლის, პოლ ატმის სახელით, გადაეცათ VW ძრავის განვითარების ხელმძღვანელს, რუდოლფ კრებსს და მის განვითარების ჯგუფს. Twincharger ტექნოლოგიის გამოყენება 1,4 ლიტრიან ბენზინის ძრავაში. ცილინდრების კომბინირებული იძულებითი შევსების წყალობით მექანიკის სინქრონული სისტემისა და ტურბო დამტენი, აპარატი ოსტატურად აერთიანებს ბრუნვის ერთგვაროვან განაწილებას და ბუნებრივ ასპირაციულ ძრავებთან დაკავშირებულ მაღალ სიმძლავრეს, დიდი მოცულობით, მცირე ძრავების ეფექტურობითა და ეკონომიით. თერთმეტი წლის შემდეგ, VW– ის 11 ლიტრიანი TSI ძრავა (ოდნავ გაზრდილი გადაადგილებით, რომლითაც მოხდა მილერის ციკლის გამო მისი ეფექტური შეკუმშვა, კომპენსირება მოახდინა) ახლა აღჭურვილია VNT ტურბოჩამტენების ბევრად უფრო მოწინავე ტექნოლოგიით და კვლავ ნომინირებულია პოლ ატმის პრემიაზე.

სინამდვილეში, პირველი წარმოების მანქანა ბენზინის ძრავით და ტურბო ძრავიანი ცვლადი გეომეტრიით, Porsche 911 Turbo გამოვიდა 2005 წელს. ორივე კომპრესორი, ერთობლივად შემუშავებული Porsche R&D ინჟინრებისა და მათი კოლეგების მიერ Borg Warner Turbo Systems– ში, VW იყენებს ტურბოდიზელის დანადგარებში ცვლადი გეომეტრიის ცნობილ და დიდი ხანია დამკვიდრებულ იდეას, რომელიც ბენზინის ძრავებში პრობლემის გამო არ განხორციელებულა. უფრო მაღალი (დაახლოებით 200 გრადუსი დიზელთან შედარებით) საშუალო გამონაბოლქვი აირის ტემპერატურაზე. ამისათვის, ჰაერსაწინააღმდეგო ინდუსტრიის სითბოს მდგრადი კომპოზიციური მასალები გამოიყენებოდა გაზის სახელმძღვანელო ფრთებისთვის და ულტრა სწრაფი კონტროლის ალგორითმი საკონტროლო სისტემაში. VW ინჟინრების მიღწევა.

ტურბოჩამტენის ოქროს ხანა

745 წელს 1986i– ს შეწყვეტის შემდეგ, BMW დიდი ხანია იცავს საკუთარ დიზაინის ფილოსოფიას ბენზინის ძრავებისთვის, რომლის მიხედვითაც მეტი ძალაუფლების მისაღწევად ერთადერთი „მართლმადიდებლური“ გზა იყო ძრავის მაღალი ბრუნებით გაშვება. არანაირი ერესი და ფლირტი მექანიკურ კომპრესორებთან la Mercedes (C 200 Kompressor) ან Toyota (Corolla Compressor), არანაირი მიკერძოება VW ან Opel ტურბოჩარჯერების მიმართ. მიუნხენის ძრავის შემქმნელებს ურჩევნიათ მაღალი სიხშირის შევსება და ნორმალური ატმოსფერული წნევა, მაღალტექნოლოგიური გადაწყვეტილებების გამოყენება და, უკიდურეს შემთხვევაში, უფრო დიდი გადაადგილება. ბავარიის ძრავებზე დაფუძნებული კომპრესორული ექსპერიმენტები თითქმის მთლიანად „ფაკირებს“ გადაეცა tuning company Alpina– მ, რომელიც მიუნხენის კონცერნთან ახლოსაა.

დღეს BMW აღარ აწარმოებს ბუნებრივ ასპირაციულ ბენზინის ძრავებს და დიზელის ძრავების შემადგენლობაში უკვე შედის ოთხცილინდრიანი ტურბო ძრავა. ვოლვო იყენებს საწვავის შევსებას მექანიკურ და ტურბო დამტენთან ერთად, Audi-მ შექმნა დიზელის ძრავა ელექტრო კომპრესორისა და ორი კასკადური ტურბო დამტენის კომბინაციით, მერსედესს აქვს ბენზინის ძრავა ელექტრო და ტურბო დამტენით.

თუმცა, სანამ მათზე ვისაუბრებთ, ჩვენ დროში დავბრუნდებით, რათა ვიპოვოთ ამ ტექნოლოგიური გადასვლის ფესვები. ჩვენ გავიგებთ, თუ როგორ ცდილობდნენ ამერიკელი მწარმოებლები გამოეყენებინათ ტურბო ტექნოლოგია 20-იანი წლების ნავთობის ორი კრიზისის შედეგად გამოწვეული ძრავის ზომების შემცირების კომპენსაციისთვის და როგორ წარუმატებლები იყვნენ ამ მცდელობებში. ჩვენ ვისაუბრებთ რუდოლფ დიზელის წარუმატებელ მცდელობებზე, შექმნას კომპრესორი ძრავა. ჩვენ გავიხსენებთ კომპრესორული ძრავების დიდებულ ეპოქას 30-70-იან წლებში, ისევე როგორც დავიწყების გრძელი წლები. რა თქმა უნდა, არ გამოგვრჩება ტურბო დამტენების პირველი წარმოების მოდელების გამოჩენა XNUMX-იანი წლების პირველი დიდი ნავთობის კრიზისის შემდეგ. ან Scania Turbo რთული სისტემისთვის. მოკლედ - ჩვენ მოგიყვებით კომპრესორის ტექნოლოგიის ისტორიასა და ევოლუციაზე...

(მიდევნება)

ტექსტი: გეორგი კოლევი

ახალი კომენტარის დამატება