Диски озмоишии Magic Fires: таърихи технологияи компрессорӣ

Дар ин силсила мо дар бораи сӯзишвории маҷбурӣ ва рушди муҳаррикҳои дарунсӯз сӯҳбат хоҳем кард.

Ӯ дар китобҳои танзими мошин паёмбар аст. Вай начотбахши двигатели дизелист. Дар тӯли солҳои зиёд, конструкторҳои муҳаррики бензин ин падидаро сарфи назар мекарданд, аммо имрӯз он дар ҳама ҷо паҳн мешавад. Ин турбоагрегат аст... Аз харвакта дида бехтар.

Бародари ӯ, ки компрессори ба таври механикӣ рондашаванда дорад, низ нияти тарки саҳна надорад. Гузашта аз ин, ӯ ба иттифоқе омода аст, ки ба симбиозии комил оварда мерасонад. Ҳамин тариқ, дар нооромиҳои рақобати муосири технологӣ, намояндагони ду ҷараёни ба ҳам муқобили таърихӣ муттаҳид шуда, ҳадди аксарро собит карданд, ки ҳақиқат новобаста аз тафовути назарҳо бетағйир боқӣ мемонад.

Сарфаш 4500 л / 100 км ва оксигени зиёд

Арифметика нисбатан содда аст ва танҳо ба қонунҳои физика асос ёфтааст... Агар фарз кунем, ки мошини вазнаш тақрибан 1000 кг ва бо кашиши бесамари аэродинамикӣ 305 метрро аз ҷои истгоҳ дар камтар аз 4,0 сония тай карда, дар охир ба суръати 500 км/соат мерасад. аз секция, кувваи мотори ин машина бояд аз 9000 кувваи асп зиёд бошад. Ҳамин ҳисобҳо нишон медиҳанд, ки дар дохили як секция вали чархи муҳаррики бо суръати 8400 чархзананда танҳо тақрибан 560 маротиба гардиш карда метавонад, аммо ин муҳаррики 8,2 литриро аз азхудкунии тақрибан 15 литр сӯзишворӣ боздошта наметавонад. Дар натичаи боз як хисобу китоби оддй маълум мешавад, ки аз руи ченаки стандартии сарфи сузишворй сарфи миёнаи ин машина зиёда аз 4500 л/100 километрро ташкил медихад. Дар як калима — чор хазору панчсад литр. Дар асл, ин муҳаррикҳо системаҳои хунуккунӣ надоранд - онҳо бо сӯзишворӣ сард мешаванд ...

Дар ин рақамҳо ҳеҷ чизи бадеӣ вуҷуд надорад ... Инҳо арзишҳои бузург, вале хеле воқеӣ аз ҷаҳони драг-рейтинги муосир мебошанд. Мошинҳоеро, ки дар мусобиқаҳо барои суръатбахшии максималӣ иштирок мекунанд, ба мошинҳои пойга номидан дуруст нест, зеро офаридаҳои сюрреалистии чорчарха, ки дар дудҳои кабуд фаро гирифта шудаанд, ҳатто бо қаймоқи технологияи муосири автомобилсозӣ, ки дар Формула 1 истифода мешаванд, қиёс кардан мумкин нест. Аз ин рӯ, мо номи машҳури "dragsters" -ро истифода баред. - Бешубҳа, мошинҳои беназире, ки ба таври худ ҷолибанд, ҳам ба мухлисон берун аз треки 305-метра ва ҳам ба халабонҳое, ки майнаашон бо суръатбахшии 5 г, эҳтимолан шакли тасвири рангаи дученакаро мегирад, эҳсосоти беназир медиҳад. пушти косахонаи сар

Ин кашолкорҳо шояд машҳуртарин ва таъсирбахштарин намудҳои мотоспорти маъмултарин дар Иёлоти Муттаҳида бошанд, ки ба синфи баҳсбарангез бо номи Top Fuel тааллуқ доранд. Ин ном ба иҷрои фавқулоддаи кимиёи нитрометан асос ёфтааст, ки мошинҳои дӯзахӣ барои муҳаррикҳои худ ҳамчун сӯзишворӣ истифода мекунанд. Таҳти таъсири ин омехтаи тарканда муҳаррикҳо дар ҳолати изофабор кор мекунанд ва танҳо дар чанд нажод ба як тӯдаи металли нолозим мубаддал мешаванд ва аз сабаби моил шудан ба сӯзишворӣ ба таркиши доимӣ, садои кори онҳо ба садои истерикии ҳайвони ваҳшӣ шабоҳат дорад, ки лаҳзаҳои охирини ҳаёти шуморо ҳисоб мекунад. Равандҳо дар муҳаррикҳоро танҳо бо бесарусомонии мутлақи идоранашаванда муқоиса кардан мумкин аст, ки бо кӯшиши худкушии ҷисмонӣ ҳамсарҳад мебошанд. Одатан, яке аз баллонҳо то охири қисми аввал аз кор мебарояд. Қудрати муҳаррикҳое, ки дар ин намуди девонаи варзиш истифода мешаванд, ба арзишҳое мерасанд, ки ҳеҷ динамометр дар ҷаҳон онро чен карда наметавонад ва сӯиистифода аз мошинҳо воқеан аз тамоми меъёрҳои экстремизми муҳандисӣ зиёдтар аст ...

Аммо биёед ба дили ҳикояи худ баргардем ва ба хусусиятҳои сӯзишвории нитрометан (бо метаноли чандфоизаи мувозинат омезиш ёфтааст), ки бидуни шак пурқудраттарин моддаест, ки дар ҳама гуна намудҳои пойгаи мошинҳо истифода мешавад. фаъолият. Ҳар як атомҳои карбон дар молекулаи худ (CH3NO2) дорои ду атомҳои оксиген мебошанд, яъне маънои онро дорад, ки сӯзишворӣ қисми зиёди оксидантеро, ки барои сӯхтан лозим аст, бо худ мегирад. Аз ҳамин сабаб, миқдори энергия барои ҳар литр нитрометан нисбат ба литр бензин камтар аст, аммо бо ҳамон миқдори ҳавои тозае, ки муҳаррик метавонад онро ба камераҳои сӯзишворӣ кашад, нитрометан дар вақти сӯхтан ба таври назаррас бештар миқдори умумии энергияро таъмин мекунад. ... Ин имконпазир аст, зеро он дорои оксиген аст ва аз ин рӯ метавонад қисми зиёди сӯзишвории карбогидридро оксид кунад (одатан дар сурати набудани оксиген ғайриоддӣ). Ба ибораи дигар, нитрометан нисбат ба бензин 3,7 маротиба камтар энергия дорад, аммо бо ҳамон миқдори ҳаво, нисбат ба бензин 8,6 маротиба зиёд оксид шуданаш мумкин аст.

Касе, ки бо процессхои сузиш дар двигательхои автомобилй шинос аст, медонад, ки проблемаи хакикии «фишурдани» кувваи бештар аз двигательхои дарунсӯзӣ зиёд кардани ҷараёни сӯзишворӣ ба камераҳо нест - барои ин насосҳои пуриқтидори гидравликӣ кифояанд. ба фишори нихоят баланд мерасад. Мушкилоти воқеӣ таъмин кардани ҳавои кофӣ (ё оксиген) барои оксид кардани карбогидридҳо ва таъмини сӯзиши самараноктарин мебошад. Аз ин рӯ, сӯзишвории dragster нитрогетанро истифода мебарад, ки бидуни он бо муҳаррики 8,2 литр ба даст овардани натиҷаҳои ин тартиб комилан ғайриимкон аст. Дар айни замон, мошинҳо бо омехтаҳои хеле бой кор мекунанд (дар шароити муайян, нитрометан метавонад ба оксидшавӣ шурӯъ кунад), аз ин рӯ як қисми сӯзишворӣ дар қубурҳои ихроҷӣ оксид шуда, дар болои онҳо чароғҳои ҷодугарии таъсирбахш ба вуҷуд меоранд.

Моменти 6750 метр Нютон

Моменти миёнаи ин двигательхо ба 6750 Нм мерасад. Шумо шояд аллакай пай бурдед, ки дар ин ҳама арифметика чизи аҷибе ҳаст... Гап дар сари он аст, ки барои расидан ба арзишҳои лимити нишондодашуда дар ҳар сония муҳаррики бо суръати 8400 чархзананда коркунанда бояд на бештар, на камтар аз 1,7 мукааб метри мукааб обро ҷӯшад. ҳавои тоза. Барои ин танҳо як роҳ вуҷуд дорад - пуркунии маҷбурӣ. Нақши асосиро дар ин ҳолат як воҳиди механикии классикии навъи Roots мебозад, ки ба шарофати он фишор дар коллекторҳои муҳаррики dragster (аз Chrysler Hemi Elephant-и пеш аз таърихӣ илҳом гирифта) ба 5 бари ҳайратангез мерасад.

Барои беҳтар фаҳмидани он, ки чӣ гуна борҳо дар ин ҳолат иштирок мекунанд, биёед яке аз афсонаҳои асри тиллоии компрессорҳои механикӣ - як мошини 3,0-литрӣ V12-ро гирем. Мерседес-Бенс W154. Иктидори ин машина 468 кувваи асп буд. бо., вале бояд дар назар дошт, ки гардонандаи компрессории гирифт азими 150 hp. бо., ба 5 бари муайян нарасидааст. Агар мо ҳоло ба ҳисоб 150 ҳазор с илова кунем, мо ба хулосае меоем, ки W154 дар вақти худ дар ҳақиқат 618 қувваи бебаҳо дошт. Шумо метавонед худатон ҳукм кунед, ки муҳаррикҳои синфи Top Fuel чӣ қадар қудрати воқеиро ба даст меоранд ва чӣ қадар онро гардонандаи компрессори механикӣ ҷабб мекунад. Албатта, дар ин ҳолат истифодаи турбокомпрессор хеле самараноктар мебуд, аммо тарҳи он ба сарбории гармии шадид аз газҳои ихроҷ тоб оварда наметавонист.

Оғози кашиш

Дар тӯли аксари таърихи автомобилҳо, мавҷудияти воҳиди маҷбуркунии оташгирии маҷбурӣ дар муҳаррикҳои дарунсӯз инъикоси технологияи навтарин барои марҳилаи дахлдори рушд будааст. Ин ҳолат дар соли 2005 вақте буд, ки ҷоизаи мӯътабар барои навовариҳои технологӣ дар соҳаи автомобилсозӣ ва варзиш бо номи бунёдгузори маҷалла Пол Пич ба роҳбари рушди муҳаррики VW Рудолф Кребс ва гурӯҳи рушди ӯ супорида шуд. татбиқи технологияи Twincharger дар муҳаррики бензини 1,4 литр. Ба шарофати пур кардани маҷбурии пурраи силиндрҳо бо истифода аз системаи синхронии механика ва турбокомпрессор, агрегат тақсимоти яксонаи момент ва қувваи баландро, ки ба муҳаррикҳои табиӣ ҳавасманд мебошанд, бо тағироти калон бо иқтисодиёт ва иқтисодиёти муҳаррикҳои хурд моҳирона муттаҳид мекунад. Пас аз ёздаҳ сол, муҳаррики 11-литрии TSI VW (бо иваз кардани каме афзоиш барои ҷуброни коҳиши самараноки он аз ҳисоби давраи Миллер истифодашуда) ҳоло технологияи хеле пешрафтаи турбокоммуникатсионии VNT дорад ва боз ба ҷоизаи Paul Peach пешбарӣ шудааст.

Дар асл, аввалин мошини истеҳсолӣ бо муҳаррики бензин ва геометрияи тағирёбандаи турбогенератсия Porsche 911 Turbo соли 2005 бароварда шуд. Ҳарду компрессор, ки аз ҷониби муҳандисони Porsche R&D ва ҳамкасбони онҳо дар Borg Warner Turbo Systems таҳия шудаанд, VW идеяи маъруф ва деринаи геометрияи тағирёбандаро дар агрегатҳои турбодизелӣ истифода мебаранд, ки бинобар мушкилот дар муҳаррикҳои бензин татбиқ нашудаанд. бо баландтар (тақрибан 200 дараҷа нисбат ба дизел) ҳарорати миёнаи гази ихроҷшуда. Барои ин, маводҳои таркибии ба гармӣ тобовар аз саноати аэрокосмосӣ барои пардаҳои газ ва алгоритми назорати зуд дар системаи назорат истифода шуданд. Дастоварди муҳандисони VW.

Асри тиллоии турбокомпрессор

Аз замони қатъи 745i дар соли 1986, BMW кайҳо боз фалсафаи тарроҳии худро барои муҳаррикҳои бензин дифоъ кардааст, ки мувофиқи он ягона роҳи "ортодокс" барои ба даст овардани қудрати бештар ин кор кардани муҳаррик бо гардиши баланд буд. Не бидъат ва ишқбозӣ бо компрессорҳои механикӣ a la Mercedes (C 200 Kompressor) ё Toyota (Corolla Compressor), беғаразӣ ба VW ё турбогенераторҳои Опел. Созандагони муҳаррикҳои Мюнхен пуркунии басомадҳои баланд ва фишори муқаррарии атмосфера, истифодаи қарорҳои баландтехнологӣ ва дар ҳолатҳои фавқулодда ҷойивазкунии калонтарро афзалтар донистанд. Таҷрибаҳои компрессориро, ки бар муҳаррикҳои Бавария асос ёфтаанд, қариб пурра аз ҷониби ширкати тюнинг Алпина, ки ба концерни Мюнхен наздик аст, ба "факирҳо" интиқол додаанд.

Имрӯз BMW дигар муҳаррикҳои бензинии табииро истеҳсол намекунад ва силсилаи муҳаррикҳои дизелӣ аллакай як муҳаррики турбо-силиндриро дар бар мегирад. Volvo маҷмӯи сӯзишворӣ бо механикӣ ва турбокомпрессорро истифода мебарад, Ауди муҳаррики дизелиро бо комбинатсияи компрессори электрикӣ ва ду турбокомпрессори каскадӣ офаридааст, Мерседес дорои муҳаррики бензинии дорои электрикӣ ва турбоагрегат мебошад.

Бо вуҷуди ин, пеш аз он ки дар бораи онҳо сӯҳбат кунем, мо ба гузашта бармегардем, то решаҳои ин гузариши технологӣ пайдо кунем. Мо мефаҳмем, ки чӣ гуна истеҳсолкунандагони амрикоӣ кӯшиш карданд, ки технологияи турборо барои ҷуброн кардани андозаи муҳаррикҳо дар натиҷаи ду бӯҳрони нафтӣ дар солҳои ҳаштод истифода баранд ва чӣ гуна онҳо дар ин кӯшишҳо ноком шуданд. Мо дар бораи кӯшишҳои бемуваффақияти Рудольф Дизел барои сохтани муҳаррики компрессорӣ сӯҳбат хоҳем кард. Мо давраи пуршарафи муҳаррикҳои компрессориро дар солҳои 20-30-ум, инчунин солҳои тӯлонии фаромӯширо ба ёд меорем. Албатта, мо пайдоиши моделҳои аввалини истеҳсолии турбокомпрессорҳоро пас аз бӯҳрони аввалини бузурги нафти солҳои 70-ум аз даст намедиҳем. Ё барои системаи мураккаби Scania Turbo. Хулоса - мо ба шумо дар бораи таърих ва эволютсияи технологияи компрессорӣ нақл хоҳем кард ...

(пайравӣ кардан)

Матн: Георгий Колев