Idanwo awakọ Magic Ina: itan-akọọlẹ ti imọ-ẹrọ konpireso

Ninu jara yii a yoo sọ nipa fifa epo ti a fi agbara mu ati idagbasoke awọn ẹrọ ijona inu.

O jẹ woli ninu awọn iwe-mimọ ti iṣatunṣe ọkọ ayọkẹlẹ. Oun ni olugbala ti ẹrọ diesel. Fun ọpọlọpọ ọdun, awọn apẹẹrẹ ẹrọ epo petirolu kọbi lasan yii, ṣugbọn loni o ti di ibi gbogbo. O jẹ turbocharger... Dara julọ ju lailai.

Arakunrin rẹ, konpireso ti n ṣakoso ẹrọ, ko ni awọn ero lati lọ kuro ni ipele boya. Pẹlupẹlu, o ti ṣetan fun ajọṣepọ kan ti yoo yorisi aami-ọrọ pipe. Nitorinaa, ninu rudurudu ti orogun imọ-ẹrọ ti ode oni, awọn aṣoju ti awọn ṣiṣan titako meji prehistoric ti ṣọkan, ni afihan oke pe otitọ wa bakanna laibikita iyatọ ninu awọn iwo.

Agbara 4500 l / 100 km ati ọpọlọpọ atẹgun

Iṣiro jẹ irọrun ti o rọrun ati da lori awọn ofin ti fisiksi nikan… A ro pe ọkọ ayọkẹlẹ kan ti o ni iwọn 1000 kg ati pẹlu fifa afẹfẹ airodynamic ti ko ni ireti nrin awọn mita 305 lati iduro ni o kere ju awọn aaya 4,0, de iyara 500 km / h ni ipari ti apakan, agbara engine ti ọkọ ayọkẹlẹ yii gbọdọ kọja 9000 hp. Awọn iṣiro kanna fihan pe laarin apakan kan, yiyi crankshaft ti ẹrọ yiyi ni 8400 rpm yoo ni anfani lati yipada ni bii awọn akoko 560 nikan, ṣugbọn iyẹn kii yoo da ẹrọ 8,2-lita duro lati fa nipa 15 liters ti epo. Bi abajade ti iṣiro ti o rọrun diẹ sii, o han gbangba pe, ni ibamu si iwọn iwọn lilo epo, iwọn lilo ti ọkọ ayọkẹlẹ jẹ diẹ sii ju 4500 l / 100 km. Ninu ọrọ kan - ẹgbẹrun mẹrin XNUMX liters. Ni otitọ, awọn ẹrọ wọnyi ko ni awọn eto itutu agbaiye - wọn ti tutu nipasẹ epo ...

Ko si ohun itan-akọọlẹ ninu awọn isiro wọnyi… Iwọnyi jẹ nla, ṣugbọn awọn iye gidi gidi lati agbaye ti ere-ije fa ode oni. Ko ṣe deede lati tọka si awọn ọkọ ayọkẹlẹ ti o kopa ninu awọn ere-ije fun isare ti o pọ julọ bi awọn ọkọ ayọkẹlẹ ere-ije, nitori awọn ẹda ẹlẹsẹ mẹrin mẹrin, ti o ni ẹfin buluu, ko ni afiwe paapaa pẹlu ipara ti imọ-ẹrọ adaṣe igbalode ti a lo ni agbekalẹ 1. Nitorinaa, a yoo lo orukọ olokiki “dragsters” . - Laiseaniani ohun ti o nifẹ ni ọna tiwọn, awọn ọkọ ayọkẹlẹ alailẹgbẹ ti o ṣafihan awọn ifamọra alailẹgbẹ mejeeji si awọn onijakidijagan ni ita orin 305-mita ati si awọn awakọ ọkọ ofurufu ti ọpọlọ wọn, ni isare iyara ti 5 g, o ṣee ṣe ni irisi aworan awọ-awọ meji-meji lori pada ti awọn timole

Awọn adẹtẹ wọnyi ni ariyanjiyan jiyan julọ olokiki ati iyalẹnu pupọ ti ọkọ ayọkẹlẹ akọọlẹ olokiki ni Ilu Amẹrika, ti iṣe ti kilasi ariyanjiyan Top Top. Orukọ naa da lori iṣẹ apọju ti kẹmika nitromethane ti awọn ẹrọ apaadi lo bi epo fun awọn ẹrọ wọn. Labẹ ipa ti adalu ibẹjadi yii, awọn ẹrọ ṣiṣẹ ni ipo apọju ati ni awọn meya diẹ ni o yipada si okiti irin ti ko ni dandan, ati nitori agbara ti epo si iparun lemọlemọ, ohun ti iṣẹ wọn dabi riru hysterical ti ẹranko ti n ka awọn akoko to kẹhin ti igbesi aye rẹ. Awọn ilana ninu awọn ẹrọ nikan ni a le fiwera pẹlu idibajẹ rudurudu ti ko ni iṣakoso, ni aala lori ilepa iparun ara ẹni ti ara. Nigbagbogbo ọkan ninu awọn cilinders kuna nipa opin apakan akọkọ. Agbara ti awọn ẹrọ ti a lo ninu ere idaraya aṣiwere yii de awọn iye ti ko si dynamometer ni agbaye ti o le wọn, ati ilokulo ti awọn ẹrọ gaan gaan gaan gbogbo awọn aala ti imunibinu iṣẹ-ṣiṣe ...

Ṣugbọn jẹ ki a pada si ọkan ninu itan wa ki a wo pẹkipẹki si awọn ohun-ini ti idana nitromethane (ti a dapọ pẹlu methanol iwontunwonsi diẹ ninu ogorun), eyiti o jẹ laisi iyemeji nkan ti o lagbara julọ ti a lo ni eyikeyi iru ere-ije ọkọ ayọkẹlẹ. aṣayan iṣẹ-ṣiṣe. Atọ atomu kọọkan ninu molikula rẹ (CH3NO2) ni awọn ọta atẹgun meji, eyiti o tumọ si pe idana gbe pẹlu rẹ pupọ julọ ifoyina ti o nilo fun ijona. Fun idi kanna, akoonu agbara fun lita ti nitromethane jẹ kekere ju lita epo petirolu kan, ṣugbọn pẹlu iye kanna ti afẹfẹ titun ti ẹrọ naa le muyan sinu awọn iyẹwu ijona, nitromethane yoo pese agbara lapapọ lapapọ siwaju sii lakoko ijona. ... Eyi ṣee ṣe nitori pe oun funrararẹ ni atẹgun ninu ati nitorinaa o le ṣe eeyọ pupọ ninu awọn paati epo hydrocarbon (nigbagbogbo kii ṣe ijona ni isansa ti atẹgun). Ni awọn ọrọ miiran, nitromethane ni agbara 3,7 ti o kere si epo petirolu, ṣugbọn pẹlu iye kanna ti afẹfẹ, awọn akoko 8,6 diẹ sii nitromethane le jẹ eefun ju epo petirolu.

Ẹnikẹni ti o mọ pẹlu awọn ilana ijona ninu ẹrọ mọto ayọkẹlẹ mọ pe iṣoro gidi pẹlu “fifun” agbara diẹ sii lati inu ẹrọ ijona inu kii ṣe lati mu sisan epo sinu awọn iyẹwu - awọn ifasoke hydraulic ti o lagbara to fun eyi. nínàgà lalailopinpin giga titẹ. Ipenija gidi ni lati pese afẹfẹ ti o to (tabi atẹgun) lati oxidize awọn hydrocarbons ati rii daju pe ijona ti o munadoko julọ ṣee ṣe. Ti o ni idi ti epo dragster nlo nitrogetan, laisi eyiti yoo jẹ airotẹlẹ patapata lati ṣaṣeyọri awọn abajade ti aṣẹ yii pẹlu ẹrọ pẹlu iyipada ti 8,2 liters. Ni akoko kanna, awọn ọkọ ayọkẹlẹ ṣiṣẹ pẹlu awọn apopọ ọlọrọ ni ẹtọ (labẹ awọn ipo kan, nitromethane le bẹrẹ lati oxidize), nitori eyiti diẹ ninu awọn epo ti wa ni oxidized ninu awọn paipu eefi ati ṣe awọn imọlẹ idan ti o yanilenu loke wọn.

Iyipo 6750 Newton metres

Iwọn iyipo apapọ ti awọn ẹrọ wọnyi de 6750 Nm. O ṣee ṣe tẹlẹ ti ṣe akiyesi pe ohun ajeji wa ninu gbogbo iṣiro yii ... Otitọ ni pe lati le de awọn iye iye ti a fihan, ni gbogbo iṣẹju-aaya engine kan ti n ṣiṣẹ ni 8400 rpm ko gbọdọ muyan ni ko si diẹ sii, ko kere ju 1,7 mita onigun ti Ategun alaafia. Ọna kan wa lati ṣe eyi - fi agbara mu kikun. Ipa akọkọ ninu ọran yii ni o ṣiṣẹ nipasẹ ẹya ẹrọ ẹrọ iru Roots nla kan, o ṣeun si eyiti titẹ ninu awọn ọpọlọpọ ti ẹrọ dragster (atilẹyin nipasẹ prehistoric Chrysler Hemi Elephant) de igi 5 iyalẹnu kan.

Lati ni oye diẹ sii kini awọn ẹru ti o ni ipa ninu ọran yii, jẹ ki a mu bi apẹẹrẹ ọkan ninu awọn arosọ ti ọjọ-ori goolu ti awọn compressors ẹrọ - ere-ije 3,0-lita V12. Mercedes Benz-W154. Agbara ẹrọ yii jẹ 468 hp. pẹlu., ṣugbọn o yẹ ki o wa ni igbe kakiri ni lokan pe awọn konpireso wakọ si mu a whopping 150 hp. pẹlu., Ko de awọn pàtó kan 5 bar. Ti a ba ṣafikun 150 ẹgbẹrun s si akọọlẹ naa, a yoo wa si ipari pe W154 ni 618 hp iyalẹnu fun akoko rẹ. O le ṣe idajọ fun ara rẹ bawo ni agbara gidi ti awọn ẹrọ ti o wa ninu kilasi Top Fuel ṣe aṣeyọri ati iye ti o gba nipasẹ awakọ konpireso ẹrọ. Nitoribẹẹ, lilo turbocharger ninu ọran yii yoo jẹ imunadoko diẹ sii, ṣugbọn apẹrẹ rẹ ko le bawa pẹlu ẹru ooru to gaju lati awọn gaasi eefi.

Ibẹrẹ isunki

Fun pupọ julọ itan-akọọlẹ ọkọ ayọkẹlẹ, wiwa ti ẹya iginisina ti a fi agbara mu ninu awọn ẹrọ ijona inu ti jẹ afihan ti imọ-ẹrọ tuntun fun ipele ti idagbasoke ti o baamu. Eyi ni ọran ni ọdun 2005 nigbati ẹbun Ami fun imotuntun imọ-ẹrọ ni ile-iṣẹ ọkọ ayọkẹlẹ ati awọn ere idaraya, ti a darukọ lẹhin oludasile iwe irohin naa, Paul Peach, ni a gbekalẹ si ori idagbasoke ẹrọ VW Rudolf Krebs ati ẹgbẹ idagbasoke rẹ. ohun elo ti imọ-ẹrọ Twincharger ninu ẹrọ epo petirolu lita 1,4 kan. Ṣeun si ikopọ ti a fi agbara mu ni kikun ti awọn silinda nipa lilo eto amuṣiṣẹpọ ti awọn isiseero ati turbocharger, ẹyọ naa pẹlu ogbon darapọ pinpin kaakiri iyipo ati aṣoju agbara giga ti awọn ẹrọ ti n ṣe afẹfẹ nipa ti ara pẹlu gbigbepo nla pẹlu aje ati aje ti awọn ẹrọ kekere. Ọdun mọkanla lẹhinna, VW's lita 11-lita TSI (pẹlu gbigbepo pọ diẹ lati san isanmi fun ihamọ rẹ daradara nitori ọna Miller ti a lo) bayi ṣe ẹya imọ-ẹrọ turbocharger VNT ti ilọsiwaju pupọ siwaju sii ati pe o tun yan fun ẹbun Paul Peach.

Ni otitọ, ọkọ ayọkẹlẹ iṣelọpọ akọkọ pẹlu ẹrọ petirolu ati jiometirika oniyipada turbocharged, Porsche 911 Turbo ni idasilẹ ni ọdun 2005. Awọn compressors mejeeji, ni apapọ ni idagbasoke nipasẹ awọn ẹlẹrọ Porsche R&D ati awọn alabaṣiṣẹpọ wọn ni Awọn ọna Borg Warner Turbo, VW lo imọran ti o mọ daradara ati igba pipẹ ti jiometirika oniyipada ni awọn sipo turbodiesel, eyiti ko ti ṣe imuse ninu awọn ẹrọ petirolu nitori iṣoro kan pẹlu ti o ga (bii awọn iwọn 200 ni akawe si Diesel) iwọn otutu gaasi eefi eefi. Fun eyi, awọn ohun elo idapọmọra ti o ni agbara ooru lati ile-iṣẹ aerospace ni a lo fun awọn asonu itọnisọna gaasi ati alugoridimu iṣakoso iyara pupọ ninu eto iṣakoso. Aṣeyọri ti awọn ẹlẹrọ VW.

Ọjọ wura ti turbocharger

Niwọn igba ti ifopinsi ti 745i ni 1986, BMW ti daabobo imọ -ẹrọ apẹrẹ tirẹ fun awọn ọkọ ayọkẹlẹ petirolu, ni ibamu si eyiti ọna “orthodox” nikan lati ṣaṣeyọri agbara diẹ sii ni lati ṣiṣẹ ẹrọ ni awọn atunyẹwo giga. Ko si awọn eke ati fifẹ pẹlu awọn ẹrọ amupalẹ ẹrọ la Mercedes (C 200 Kompressor) tabi Toyota (Corolla Compressor), ko si irẹwẹsi si VW tabi awọn turbochargers Opel. Awọn oluṣeto ẹrọ Munich fẹ ayanfẹ kikun-igbohunsafẹfẹ giga ati titẹ oju-aye deede, lilo awọn solusan imọ-ẹrọ giga ati, ni awọn ọran ti o pọju, iyọkuro nla. Awọn adanwo konpireso ti o da lori awọn ẹrọ Bavarian ti fẹrẹ gbe patapata si awọn “fakirs” nipasẹ ile -iṣẹ atunṣe Alpina, eyiti o sunmọ ibakcdun Munich.

Loni, BMW ko ṣe agbejade awọn ẹrọ epo bẹtiroli nipa ti ara mọ, ati pe tito sile ẹrọ Diesel tẹlẹ pẹlu ẹrọ turbocharged oni-silinda mẹrin. Volvo nlo apapo ti epo pẹlu ẹrọ ati turbocharger, Audi ti ṣẹda ẹrọ diesel kan pẹlu apapo ti konpireso ina ati awọn turbochargers kasikedi meji, Mercedes ni ẹrọ petirolu pẹlu ina ati turbocharger.

Sibẹsibẹ, ṣaaju sisọ nipa wọn, a yoo pada sẹhin ni akoko lati wa awọn gbongbo ti iyipada imọ-ẹrọ yii. A yoo kọ ẹkọ bii awọn aṣelọpọ Amẹrika ṣe gbiyanju lati lo imọ-ẹrọ turbo lati sanpada fun idinku ninu awọn iwọn engine ti o waye lati awọn rogbodiyan epo meji ni awọn ọgọrin ọdun ati bii wọn ti kuna ninu awọn igbiyanju wọnyi. A yoo sọrọ nipa awọn igbiyanju ti ko ni aṣeyọri ti Rudolf Diesel lati ṣẹda engine compressor. A yoo ranti awọn ologo akoko ti konpireso enjini ninu awọn 20s ati 30s, bi daradara bi awọn gun ọdun ti igbagbe. Nitoribẹẹ, a kii yoo padanu hihan ti awọn awoṣe iṣelọpọ akọkọ ti turbochargers lẹhin idaamu epo akọkọ akọkọ ti awọn 70s. Tabi fun eto agbopọ Scania Turbo. Ni kukuru - a yoo sọ fun ọ nipa itan-akọọlẹ ati itankalẹ ti imọ-ẹrọ compressor…

(lati tẹle)

Ọrọ: Georgy Kolev