Prejedanie sa alebo umenie nafukovania

1000 a 1 spôsob fúkania do priedušiek

Pred druhou svetovou vojnou robilo prejedanie na motorkách zázraky. Veľmi sa rozrástla vďaka leteckému priemyslu, keďže letecké motory pri stúpaní nahor strácali obrovský výkon. Hrozný handicap vo vzdušnom boji! Letectvo, zbrojenie a výroba motocyklov spolu úzko súvisia (napríklad BSA znamená Birmingham Small Arms!), Motocykel mohol ťažiť z transferu technológie. Predstavte si, že v roku 1939 sa kompresorové jednotky BMW 500 vyvinuli v malej zmene z 80 k. až 8000 ot./min a dosahoval 225 km/h!

Boli sme teda na správnej ceste, no medzi povestnými vysoko aerodynamickými „smetiakmi“ kapotážami a preplňovanými motormi dosahovali motorky ohromujúce rýchlosti a hlavne sú veľmi nebezpečné. Musíme to dať do kontextu doby, s pneumatikami, ako aj brzdami, ktoré boli do značnej miery zatienené, a infraštruktúrou, ktorá nebola. Tvárou v tvár mnohým úmrtiam sa pravidlá zmenili a keď v roku 1949 vznikli majstrovstvá sveta vo futbale, preťažovanie bolo zakázané súťažiť. Po tejto zastávke má proces problém opäť vzlietnuť na motorke. Ako vlastne propagovať technológie, ktoré dramaticky zvyšujú produktivitu bez spoliehania sa na konkurenciu? V skutočnosti sa komerčné umiestnenie preplňovaných motocyklov utriaslo a na dlhý čas takmer vymizli zo sortimentu všetkých výrobcov. Prejedanie je však dobré!

Turbo šialenstvo

V 1980. rokoch Západ, ktorý sa sotva spamätáva z prvého ropného šoku (1973), priskoro „zmenšil“, aby znížil spotrebu motora. V autách už veľké výtlaky nemajú vietor do plachiet, a tak začíname hustiť malé motory turbodúchadlom. F1 používa túto technológiu za cenu ekvivalencie, ktorá vydrží dlho: prirodzene nasávaný 3 l s 1,5 l preplňovaný. Veľmi rýchlo sa súboj ukáže ako nerovný, malé turbo doslova rozdrví veľkú „atmosféru“. S plniacim tlakom až 4 bary dosahuje kvalifikácia 1,5 litra výkon 1200 k. (!) keď 3L sú asi o polovicu menej. Vo všeobecnej eufórii technológia napreduje míľovými krokmi a preháňa sa z F1 do každého auta, pričom naplno využíva imidž konkurenta. Motorka unesená vlnou štartuje s menším úspechom. 4 japonské autá predávané v tom čase neboli veľmi úspešné kvôli nedostatku dôveryhodnosti. Sú divoké, s vysokými časmi odozvy turba a častými cyklami, keďže ich dizajn nie je príliš inšpirovaný. Jedine Honda intelektuálne reviduje svoju kópiu a nahradí svoju turbom preplňovanú 500 CX civilizovanejšou verziou 650. Turbo sa skrátka rýchlo vráti do svojej krabice a nezabudne sa ... Kým nám Kawasaki neprinesie nové a najpôsobivejšie preplňovaný motocykel H2, ale tentoraz bez preplňovania turbodúchadlom. Naozaj existuje tisíc a jeden spôsob, ako vyhodiť motor do vzduchu. Poďme sa na to pozrieť bližšie.

Turbodúchadlo

Ako už názov napovedá, vychádza z kombinácie turbíny a kompresora. Princípom je využitie zvyškovej energie výfukových plynov na pohon turbíny. Namontovaný na hriadeli pripevnenom ku kompresoru, ktorý skutočne poháňa, tlačí cez neho nasávané plyny. Čím vyššia je spotreba výfukových plynov, tým väčší výkon má turbína. Vo veľmi nízkych režimoch je teda relatívna slabosť. Dnes veľmi malé turbodúchadlá s variabilnou geometriou tento nedostatok takmer vymazávajú. Namontované na hydraulických ložiskách, turbo môže bežať na 300 000 ot / min !!!

a navyše: „Zadarmo“ získaná energia / dobrá spotreba

Menšie: Mierna účinnosť pri veľmi nízkych otáčkach. Rýchla doba odozvy. Mechanická zložitosť a veľmi horúce oblasti ťažko ovládateľné. (Tubo môže sčervenať!). Ťažkosti pri nabíjaní jedného valca.

Mechanické kompresory

Tu je turbína nahradená mechanizmom na motore, ktorý teda poháňa samotný systém núteného podávania. To efektívne dobíja všetky motory, dokonca aj malý objemový jednovalec. Existujú rôzne typy kompresorov. Odstredivé, špirálové, odstredivo-axiálne, lopatkové (toto riešenie zvolil Peugeot pre svojich 125 skútrov) a objemové.

Lopatkový kompresor (koreňový typ) sa nazýva objemový. Je poháňaný rýchlosťou blízkou rýchlosti motora alebo dokonca identickou, ale jeho objem je vyšší ako objem motora a plyny sú mechanicky tlačené do sania. Prísne vzaté, v kompresore nedochádza k vnútornej kompresii, no tým, že pracuje viac ako je veľkosť motora, dochádza k prepĺňaniu a teda k zvýšenému výkonu.

Iné procesy využívajú turbíny, ktoré sa otáčajú veľmi vysokou rýchlosťou a stláčajú tak plyny odstredivou silou. Na Kawasaki H2 kompresor nasáva plyny do svojho stredu a vytláča ich von z turbíny. Je to veľmi vysoká rýchlosť otáčania, ktorá vytvára tento jav. S kľukovým hriadeľom spojený epicyklickými prevodmi beží 9,2-krát rýchlejšie a poskytuje takmer 129 000 otáčok za minútu, keď motor stúpa na 14 000 otáčok za minútu! Výtlačná rýchlosť teda nie je celkom lineárna ako pri frakčnom kompresore, pretože objemová účinnosť odstredivého kompresora rastie s rýchlosťou, avšak mechanická účinnosť je lepšia.

plus: Konštantná alebo takmer konštantná miera prejedania, bez ohľadu na stravu, preto vynikajúca dostupnosť a krútiaci moment všade. Žiadna doba odozvy, žiadna horúca zóna a žiadna kapacita dobíjania pre všetky motory, dokonca aj pre jeden valec.

Меньше: výkon spotrebovaný na stlačenie motora nie je „zadarmo“, preto spôsobuje nadmernú spotrebu a nižšiu účinnosť

Elektrický kompresor

Toto je riešenie, ktoré sa v súčasnosti testuje v automobilovom priemysle (vo Valeo): elektromotor poháňa kompresor až na 70 000 otáčok za minútu. Elektrickú energiu môže zabezpečiť generátor, ktorý časť energie rekuperuje počas spomaľovania a brzdenia. Kompresor a jeho motor vážia približne 4 kg.

viac: Neexistuje žiadne mechanické spojenie s motorom alebo horúcou zónou. Schopnosť ovládať kompresor na požiadanie s viacerými časmi zobrazenia na moduláciu správania motora podľa potreby. Žiadna doba odozvy (asi 350 ms v porovnaní s takmer 2 sekundami pri preplňovaní turbodúchadlom!)

Меньше: Pre príslušné elektrické výkony (nad 1000 W) je ťažké vyvinúť pri 12 V. V skutočnosti je potrebné zvážiť priechod 42 V, aby sa znížila intenzita prúdov.

Intercooler * Kesako?

* ochladzovač vzduchu

Ako je vidieť pri pumpe na bicykel, stlačený vzduch sa zahrieva. To je zlé pre motor a zaberá to viac miesta (expanzia). Na jeho ochladenie prechádza stlačený vzduch cez radiátor (nazývaný aj výmenník vzduch/vzduch alebo vzduchový výmenník). To odľahčí motor a zvýši záťažový tlak a/alebo kompresný pomer v prospech účinnosti. Motocykle kvôli svojej veľkosti a hmotnosti a nižšiemu tlaku v prívode často nepotrebujú výmenník tepla. Peugeot si však osvojil jeden na svojom kompresore Satelis.

Iný náklad:

Kompresory s vlnovým efektom: Používané Ferrari vo Formule 1 v 1980. rokoch sú teraz takmer vymiznuté. Na autosalóne v Miláne v roku 2016 sme však mohli vidieť spoločnosť, ktorá predstavila bubnový systém nazývaný „nabíjačka bubnov“, ktorý bol v princípe veľmi odlišný a oveľa menej efektívny ako „vlaky Ferrari“. Aj tu sa na zaťaženie motora používa tlakový fúkač výfukových plynov. Tento nadmerný tlak posúva membránu, ktorej druhá strana je v priamom kontakte so sacím okruhom. Ventilový systém potom prepláchne vpustené plyny do motora, keď membrána zníži objem nasávania. Po uvoľnení tlaku pružina vráti membránu do polohy, ktorá skutočne nasáva čerstvé plyny cez prvú sadu ventilov. Tento proces je veľmi jednoduchý a lacný a dosahuje 15 až 20 % výkonu, s malým znížením spotreby vďaka väčšej dostupnosti motora pri nízkych otáčkach.

Prirodzené zaťaženie: pozostáva z ladenia motora (pri ladení nástroja) a využitia pulzovania v nasávanom vzduchu na zlepšenie nafukovania. To je to, čo sa technika s premenlivou dĺžkou snaží dosiahnuť v širokom rozsahu rýchlostí. Rýchlosť nabíjania môže byť až 1,3. To znamená, že poskytnutých 1000 cm3 ponúka rybolov s objemom 1300 cm3.

Dynamický prívod vzduchu: Proces spočíva v použití rýchlosti motocykla na vtlačenie vzduchu do nasávania. Zisk je veľmi mierny: 2 % pri 200 km/h, 4 % pri 300 km/h. To znamená, že 1000 cm3 sa správa ako 1040 cm3 až 300 ... tiež ho používame veľmi zriedkavo a krátko!

Záver

Veľmi sľubná technológia, preplňovanie sa ešte musí osvedčiť na motocykloch. Jeho prípadný návrat do Endurance mu otvára dvere. Od sezóny 2017/2018 sú totiž v kategórii prototypov povolené 3 valce do 800 cm3 a 2 valce do 1000 cmXNUMX a XNUMX valce do XNUMX. o vzniku nových modelov výrobcov nadstavieb.