Motor Verbrennungs Ist eine sehr alte Erfindung. Fast sofort begannen die Ingenieure jedoch, den Koeffizienten zu erhöhen nützliche Aktion Motor, ohne zu sehr in sein Gerät einzugreifen. An diesem Punkt wurde das Luftgebläse erfunden. Das Funktionsprinzip des Motors basiert auf der Tatsache, dass beim Einlass ein Gemisch aus Kraftstoff und Sauerstoff in die Motorzylinder eintritt, das verbrennt und sich ausdehnende Gase bildet. Für eine qualitativ hochwertige und effiziente Verbrennung des Kraftstoffs ist jedoch eine gewisse Menge an Sauerstoff erforderlich. Im Laufe der Zeit wurde berechnet, dass das optimale Sauerstoff-Kraftstoff-Verhältnis 1: 14,7 beträgt. Das Luftgebläse verdoppelt die Motorleistung.
Das heißt, in einfacher russischer Sprache, wenn dem Druck einer Atmosphäre eine weitere Atmosphäre hinzugefügt wird, wird der doppelte Sauerstoff, der in die Zylinder gelangt, freigesetzt. Z.B, konventioneller Motor 1,5 Liter bei einem Kompressordruck von etwas mehr als der Atmosphäre erhöhen die Leistung auf 3 Liter Motor ohne Kompressor. Und das ist nie der letzte Halt: Sie können Kurbelgehäuse und Zylinderkopf auf ein größeres Volumen aufbohren, was mehr Sauerstofffluss und noch mehr Leistung bedeutet. In der Regel wird der Kompressor jedoch bei kleinvolumigen Motoren verbaut, um die Leistung um kleiner Motor. Die wichtigsten Gebläsetypen sind:
- Zentrifugal
- Wurzeln
- Schrauben
Einige historische Informationen
Im Allgemeinen wurde die Idee, einen mechanischen Kompressor zu verwenden, fast unmittelbar nach der Erfindung des Verbrennungsmotors selbst erfunden und entwickelt, bereits 1885 meldete der Wissenschaftler Gottlieb Daimler sein Luftgebläse zum Patent an. Äußerlich unterschied sich seine Idee etwas von unserem Verständnis der Essenz von Kompressoren: Er schlug vor, dass eine bestimmte Pumpe oder ein spezieller Lüfter mehr in den Motor pumpen würde als normalerweise eine Portion Sauerstoff. Bald, nur 7 Jahre später, im Jahr 1902, erhielt Louis Renault sein Patent für die Konstruktion eines Radialgebläses. Renault hat sogar eine Kleinserie eines Autos mit Kompressor auf den Markt gebracht, aber später wurde das Projekt aufgegeben. Auch Alfred Büchi erfand 1905 seinen eigenen Turbolader, der mit Abgase... Die berühmten Wurzeln tragen den Nachnamen ihrer Erfinder, die bereits 1859 von den Brüdern Roots erfunden wurden. Roots sind Rotationsgetriebekompressoren. Schraubenverdichter wurde viel später erfunden, 1936, das Patent gehört Alpha Lisholm, dem Chefingenieur von SRM. Alle diese Geräte haben einen allgemeiner punkt, zu einer Zeit, und das ist fast 100 Jahre her, erhielten sie aufgrund der Hemmung des Generals keine angemessene Verteilung technischer Prozess... Doch mittlerweile ist der Kompressor ein wichtiger Bestandteil eines modernen Autos.
Radialgebläse
Der mechanische Radialkompressor ist heute unter Fans des Tunings ihrer Autos weit verbreitet. Strukturell ist ein Radialluftgebläse der Turboaufladung am nächsten, da die Prinzipien ihrer Konstruktion sehr ähnlich sind. Das grundlegende Funktionsprinzip ist wie folgt. Im Inneren des Gehäuses, dem wichtigsten Teil des Verdichters, ist ein Laufrad eingebaut. Im Allgemeinen ist das Laufrad ein Rad mit Schaufeln, das vage einer Schiffsschraube ähnelt. Denn wie gut und richtig dieses Rad ausgeführt wird, hängt davon ab, wie effektiv das Luftgebläse sein wird. Im Allgemeinen tritt Luft in die "Schnecke" ein und wird von den Laufradschaufeln erfasst. Die eingeschlossenen Luftlamellen sind verdreht und mit Hilfe von Zentrifugalkraft werfen Sie es in entfernte Teile des Gehäuses, wo sich ein Diffusor befindet, der diese Luft auffängt. Der Diffusor ist so konstruiert, dass er die vom Laufrad zugeführte Luft aufnimmt, damit der erzeugte Druck nicht verloren geht. Außerdem wird die Luft in einen ringförmigen Tunnel geleitet, der den gesamten Körper umgibt. Wegen dieses Tunnels wird ein Zentrifugalluftgebläse als Schnecke bezeichnet. Diese Konstruktion schafft Bedingungen für eine Erhöhung des Luftdrucks. Unterm Strich bewegt sich die Luft, die sich entlang des Kanals bewegt, schnell und hat niedriger Druck, und dann dehnt sich das Ende des Kanals stark aus. Dadurch sinkt die Luftgeschwindigkeit etwas, der Druck steigt aber deutlich an.
Tatsächlich ist der Druck, den dieser Kompressor erzeugt, gleich der Drehzahl des Laufrads multipliziert mit sich selbst. Die Drehzahlen können unterschiedlich sein, hauptsächlich ab 40.000 U/min. Der Mechanismus selbst ist ziemlich laut, da er von einem Riemen von einer Riemenscheibe angetrieben wird Kurbelwelle Wagen. Einige Hersteller verbauen auch einen Overdrive im Gehäuse, der es ermöglicht, die Turbinenressource bis zu 80.000 km zu schonen und die Geräuschentwicklung des Kompressors im Betrieb deutlich zu reduzieren.
Roots-Kompressor
Das Roots-Luftgebläse ist ein Vertreter der Klasse der Drehkolbengebläse. Vom Aufbau her ist ein solcher mechanischer Kompressor sehr einfach und ähnelt vor allem einer herkömmlichen Ölzahnradpumpe. Der Körper hat eine ovale Form. Darin sind Achsen eingebaut, auf denen sie sich drehen gegenüberliegende Seiten zwei Rotoren. Zwischen den Rotoren und dem Gehäuse wird ein spezieller Spalt eingehalten. Dieses Luftgebläse unterscheidet sich von allen anderen dadurch, dass die Luft nicht im Gehäuse, sondern in der externen Rohrleitung komprimiert wird. Aus diesem Grund werden Roots oft als „mechanischer Kompressor mit externer Kompression“ bezeichnet. Durch die Rotation der Rotoren wird Luft mitgerissen und durch die kleinen Spalte zwischen Gehäuse und Rotor unter Druck in die Rohrleitung gedrückt. Obwohl ein solches System Lüfter hat, ist dies jedoch auch der Hauptnachteil. Da sich das Luftgebläse außerhalb seines Gehäuses verdichtet, kann es dies nur bis zu bestimmten Werten tun, danach beginnt die Luft in die entgegengesetzte Richtung zu sickern. Dieses Moment kann durch Erhöhung der Rotordrehzahl korrigiert werden, aber auch dies ist nur in gewissen Grenzen möglich. Ein mechanischer Kompressor vom Typ Roots hat noch einen weiteren Nachteil: Wenn Luft ohne Druck in die Rohrleitung eindringt, entstehen Turbulenzen, wodurch sich die Luft noch mehr erwärmt. Da die Lufttemperatur bereits durch die Verdichtung steigt, steigt die Temperatur hier noch weiter an. Positive Aspekte man kann einen deutlich geringeren Arbeitslärm im Vergleich zur "Schnecke" nennen; und das Fehlen ihres charakteristischen Pfeifens: Die Wurzeln haben ihre eigene besondere Tonalität. Allerdings wegen Drehprinzip Druckbeaufschlagung wird von Druckpulsation begleitet. Den Ingenieuren gelang es, die Pulsation schnell genug zu bewältigen - die Rotoren erhielten eine Spiralform, und die Form von Ein- und Auslass wurde in eine Dreiecksform geändert. Mit Hilfe solcher Tricks war es möglich, eine einheitliche und ruhige arbeit... Andere großes Plus ist, dass ein solches Luftgebläse seine Effizienz bereits bei niedrigen Kurbelwellendrehzahlen zeigt, im Gegensatz zu einem Fliehkraftgebläse, was sich sehr positiv auf die Dynamik der Fahrzeugbeschleunigung auswirkt.
Schraubenluftgebläse
Ein mechanischer Kompressor für ein Auto dieser Art hat eine erstaunliche Ähnlichkeit mit nichts anderem als einem Fleischwolf, der einzige Unterschied besteht darin, dass es zwei Schnecken gibt. In Form und Grundprinzip ähneln die Schrauber „Wurzeln“, aber sie haben den Hauptunterschied – die Luft wird im Inneren des Gehäuses komprimiert. Die beiden Rotoren haben komplementäre Ansätze und Löcher, sie drehen sich immer im Eingriff, jedoch mit einem kleinen Abstand zueinander. Die Propeller ziehen Luft ein, die zwischen den Rotoren komprimiert und durch die Drehbewegung der Propeller weiter gefördert wird. Der Kompressionsverlust ist extrem gering und das Kompressionsverhältnis ist sehr hoch. Bei zu hoher Rotordrehzahl kann jedoch eine externe Kühlung des Gehäuses erforderlich sein. Bei Standarddrehzahlen tritt der Effekt der Leistungssteigerung jedoch bei jeder Drehzahl der Kurbelwelle des Autos auf. Auch die Vorteile können die Kompaktheit des Designs mit genannt werden hohe Energie, Haltbarkeit und Geräuscharmut während des Betriebs. Dieser mechanische Kompressor hat genug Pluspunkte, sollte haben und Minusschraubengebläse sind aufgrund ihrer hohen Kosten nicht weit verbreitet. Es ist sehr schwierig, sie zu produzieren, daher ist der Preis hoch. Einige Tuning-Studios verbauen jedoch einen Schraubenkompressor an ihren Autos.
Zusammenfassung der Kompressoren
Wenn es um den Einbau eines Kompressors für ein Auto geht, sagen viele Leute, dass der Kompressor die Lebensdauer des Motors erheblich verkürzt. Dies ist nicht ganz richtig.
Es ist erforderlich, die Maßnahme zu beachten und zu verstehen, wann der Kompressor einen positiven Einfluss auf den Automotor hat und wann nicht. Zu hohe Drehzahlen können tatsächlich zum Ausfall des Motors führen, aber der Einsatz eines Kompressors bei niedrigen Drehzahlen zur Erhöhung des Drehmoments wirkt sich im Gegenteil nur positiv auf die Ressource aus.
Wenn das Gebläse jedoch verwendet wird, um hohe Energie Im Voraus müssen viele Teile durch langlebigere ersetzt werden, um den Kompressor nicht für den Motorschaden verantwortlich zu machen.
Ja Nein
Wer gerne ein Teil ins andere quetscht, weiß was Turboaufladung ist, das heißt, wir sind bei Ihnen. In jüngerer Zeit gibt es elektrische Optionen für Turbine und Kompressor mit mechanischer Antrieb(oder Kompressor). Welche elektrischen Versionen dieser Kompressoren gibt es und wie funktionieren sie?
Bevor wir in die Diskussion einsteigen, wollen wir unser Wissen über die Funktionsweise von Turbinen und Kompressoren auffrischen. Grundsätzlich erhöhen diese beiden Geräte die Dichte Luft-Kraftstoff-Gemisch, das in den Verbrennungsmotor eintritt, wo das Gemisch komprimiert und gezündet wird. Je höher die Dichte des Luft-Kraftstoff-Gemisches ist, desto stärker sind der Kolbenhub und der Motorbetrieb, auch ohne das physikalische Volumen der Motorzylinder zu vergrößern.
Genau deshalb kleine Motoren Turbomotoren sind leistungsstärker als ihre größeren Pendants: Der Motor erhält mehr Leistung aus jedem Kolbenhub. Wie kann diese Dichte erhöht werden? Durch Verdichten der einströmenden Luft mit einem Gebläse. Wird das Gebläse über einen Riementrieb des Motors angetrieben, handelt es sich um ein mechanisch angetriebenes Gebläse. Wenn von einer Turbine, die dem Abgasstrom Energie entzieht, dann ist dies der Fall.
Der Nachteil eines Turboladers ist, dass es eine Weile dauert, bis der Motor genügend Abgas produziert. Diese lästige Störung wird als Turboloch bezeichnet. Der Kompressor hat keine solche Verzögerung, aber der Motor braucht auch Zeit, um die Turbine zu drehen, was sich auf seinen Wirkungsgrad auswirkt.
Es ist davon auszugehen, dass diese Nachteile nicht mehr bestehen, wenn diese Systeme um eine „elektrische“ Funktion erweitert werden. Und es wird wahr sein.
Tatsächlich möchte ich über drei Mechanismen sprechen: elektrisch-mechanische Druckbeaufschlagung, elektrische Turboaufladung und der Unsinn, der im Internet verkauft wird. Wir entfernen sofort das, was im Internet angeboten wird. Und was genau beispielsweise bei eBay angeboten wird, können Sie dem Link entnehmen.
Ich muss gleich sagen, dass dies keine Option ist, um Ihren PT Cruiser noch leistungsfähiger zu machen. Auf diese Weise können Sie ohne ersichtlichen Grund eine nutzlose Sumpfpumpe oder einen nutzlosen Lüfter von einem Computer an einen Lufteinlass anschließen. Sie werden sowieso keine Änderungen sehen. All dieses Zeug, das an Ihr 12-Volt-Bordnetz angeschlossen wird, um den "Kompressor" zu betreiben, ist völliger Müll.
V I'm besten fall, diese technischen Wunder werden mit einem Generator verbunden, um einen nutzlosen Lüfter zu starten, der immer noch nicht genug Leistung für die normale Kompression hat. Im Gegenteil, Sie werden durch den begrenzten Abluftstrom höchstwahrscheinlich etwas Leistung verlieren. Wie sie sagen, lass dich nicht täuschen.
Es gibt also echte elektrisch-mechanische Gebläse, und tatsächlich sind es die gleichen Gebläse, an die wir gewöhnt sind. Sie drehen auch den Kompressor, um die Luftdichte zu erhöhen, werden jedoch anstelle eines Riemenantriebs von einem Elektromotor angetrieben.
Aber der Elektromotor ist nicht der 12-Volt-Dummy von eBay. Dies erfordert mindestens ein 48-Volt-System. Die Kompression von Luft verbraucht viel Energie, daher ist sie schwierig zu entwickeln elektrische Systeme.
Die meisten Batterien und herkömmlichen elektrischen Systeme in Autos können diese Energiemenge einfach nicht schnell genug bereitstellen, um einen elektrischen Kompressor zu betreiben. Aus diesem Grund sind elektrische Kompressoren in der Regel mit Hochleistungs-Superkondensatoren ausgestattet, die Energie speichern und dann sehr schnell elektrische Energie abgeben können. Solche Kondensatoren können auch wieder aufgeladen werden, z. B. elektrische und Hybridautos nach dem regenerativen Bremsprinzip.
Mazda verwendet beispielsweise bereits einen Superkondensator in seinem i-eLoop-System. Und obwohl dies kein elektrischer Kompressor ist, ist es immer noch ein ziemlich großer Kondensator, der bereits produziert und in Autos eingebaut wird. Dies lässt hoffen, dass diese Technologie bald allgegenwärtig sein wird.
Elektrische Turbolader sind verwirrend und lassen uns denken, dass sie sich von elektrischen Kompressoren unterscheiden. Tatsächlich steckt nicht viel von einem elektrischen Turbolader darin. Dabei handelt es sich lediglich um kleine elektrische Kompressoren, die mit einem konventionellen Abgasturbolader verbunden sind.
Schon per Definition bezieht ein Turbolader seine Energie aus den Abgasen, daher macht der geliebte Begriff „elektrischer Turbolader“ einfach keinen Sinn.
Grundsätzlich besteht die Hauptaufgabe eines elektrischen Turboladers darin, das Turboloch zu beseitigen und einem herkömmlichen Turbolader zu helfen, bis die Motordrehzahl den Punkt erreicht, an dem die Turbine am effizientesten ist. Dazu dreht ein elektrischer (der sich an der gleichen Stelle wie ein konventioneller Turbolader oder separat befinden kann, aber vom gleichen Laufrad angetrieben wird) den Kompressor beim Start und bei niedrigen Drehzahlen, und wenn das Abgasvolumen ausreichend ist, dreht es überträgt die Arbeit auf einen konventionellen Turbolader.
Ich möchte heute erhöhen interessantes Thema, im Prinzip ist dies eine logische Fortsetzung des Artikels. Läuft man dem Thema etwas voraus, stellt sich heraus, dass mittlerweile alle aufgeladenen Motoren mechanische Luftkompressoren verwenden, dieser Ansatz hat viele Vorteile und viele Nachteile. Aber in letzter Zeit haben viele Unternehmen begonnen, darüber nachzudenken Elektroturbinen, die nicht die Abgase des Autos verwendet und auch keine mechanischen Verbindungen und Antriebe hat, und die Luft wird von einem Elektromotor gepumpt, der von . "angetrieben" wird Bordsystem …
Keine schlechte Idee! Schließlich lassen sich viele Nachteile mechanischer Systeme vermeiden, insbesondere von Turbinen, die mit Abgasen betrieben werden, wie zum Beispiel:
2) Turbinenkühlung
3) Schmierung mit Motoröl
4) Ölverbrauch
5) OU und natürlich die Ressource
Wenn du eine Linie ziehst, kannst du das verstehen mechanische Systeme sind alles andere als ideal. Natürlich sind sie zuverlässiger. Sie haben jedoch auch Nachteile, dies ist der gleiche Antrieb, der einen normalen Riemen zum Betrieb verwendet, der mit der Zeit verschleißt.
Generell dachten und erkannten die Entwickler, dass Mechanik durch Elektrik ersetzt werden kann! Oder nicht?
Das Prinzip der Struktur
Zu beachten ist, dass mittlerweile einige deutsche Hersteller solche Kompressoren in ihren Motoren haben. Und sie werden, wie Sie verstehen, im Lufteinlasssystem platziert. Die ersten, die solche Gebläse verwenden Mercedes, BMW und AUDI.
Das Prinzip hier ist einfach - ein leistungsstarker "Lüfter" ist installiert, der einen Druck von ca. 0,5 Atmosphären (und möglicherweise mehr) erzeugt. Angetrieben durch das elektrische System des Autos pumpt es zusätzlichen Sauerstoff in den Motor, um die Leistung zu erhöhen. Mit den Einstellungen für die Kraftstoffzufuhr können Sie eine deutliche Steigerung erzielen - etwa 20 - 30 %.
Die Elektroturbine sollte auch auf bestimmte Drehzahlen abgestimmt sein, z.B. im Leerlauf soll sie langsamer arbeiten und bei hohe Drehzahlen entsprechend schneller. Es stellt sich fast ein ideales System heraus! Aber was ist der Haken, wo sind die Nachteile? Und wissen Sie, sie sind es.
Nachteile der elektrischen Option
Viele meiner Leser denken, dass es sehr einfach ist, ein solches System zu bauen. Sie müssen eine Art Kühler nehmen und in das Luftansaugrohr stecken und hier ist es glücklich! Solche "Wunderkühler" werden in der Regel verkauft in Chinesisches Internet speichern, werden wir im Folgenden über diese Typen sprechen.
Allerdings sind die Jungs hier nicht so einfach. Im Normalbetrieb (Leerlauf) verbraucht ein 1,6-Liter-Saugmotor ca. 300 - 400 Liter Luft pro Betriebsstunde. Und bei hohen Geschwindigkeiten, sagen wir 4000 - 5000, multiplizieren wir diese Zahl mit 4 - 5, dh 1200 - 1600 Liter. Stellen Sie sich dieses Volumen vor! Wenn wir den Minutenverbrauch berechnen 300/60 = 5 Liter pro Minute, oder 20 bei hoher Drehzahl.
Also - die elektrische Turbine sollte diesen Wert erhöhen und nicht verlangsamen! Wenn du stellst schwacher Motor, es wird nicht gepumpt der richtige druck, erzeugt aber den Effekt " Luftschleuse”, Das heißt, mit seinen Schaufeln verlangsamt es den Luftstrom in den Motor - stört den normalen Durchgang.
Stellen Sie sich jetzt vor, was Sie brauchen elektrische Option Motor zum Pumpen eines solchen Volumens! Ich wiederhole, um die Leistung zu steigern, braucht man mindestens 6 - 7 Liter Luft im Leerlauf und 25 im Hochbetrieb, und das ist für die 1,6-Liter-Version, für große Volumina braucht man mehr.
Ziehen wir eine Analogie zu deutschen Herstellern, dann kommt dort mindestens ein bürstenloser 0,5 kW-Elektromotor zum Einsatz, der mit rasender Geschwindigkeit dreht, bis zu 20.000 erreichen kann und seine Druckkapazität von 1 bis 5 Atmosphären beträgt.
Für mehr leistungsstarke Autos werden aufgetragen leistungsstarke Motoren bis 0,7 kW.
Wie deutlich wird, kann ein normaler Generator einen solchen Stromverbrauch möglicherweise nicht decken, sodass er durch einen leistungsstärkeren ersetzt oder ein zusätzlicher Generator installiert wird.
Und wie du weißt Hoher Verbrauch Energie verlangsamt lediglich die Generatoren, was bedeutet, dass die Bremsung des Motors erhöht wird, was sich auf seine Leistung auswirkt und der Wirkungsgrad sinkt.
Die durchgeführten Experimente zeigten jedoch eine Produktivitätssteigerung von etwa 20 - 30%, dies ist signifikant. Aufgrund der Komplexität und der hohen Kosten der Geräte ist der Einsatz im Auto jedoch noch nicht in Serie gegangen.
Mechanische Kompressoren sind beispielsweise viel billiger und effizienter. Manchmal kann der Preisunterschied das 5- bis 7-fache betragen.
Ein paar Worte zu chinesischen Elektroturbinen
Buchstäblich vor 2 Jahren explodierte "Auto-Internet" gerade aus elektrische Turbinen aus China. Es wurde ein kleines "Gizmo" vorgeschlagen, das in den Bruch des Luftansaugschlauches eingebaut wurde, der angeblich Luft mit Druck in den Motor pumpte, die versprochene Leistungssteigerung um bis zu - 15%! Der Motor selbst war ein unverständlicher Kühler, weder Stromverbrauch noch Drehzahl noch gepumpte Luft - es gab keine Indikatoren. Wenn Sie es sogar optisch zerlegen, wird klar - dass dies ein Kühler ist, der fortgeschrittenen Computern ähnelt, was kann er noch steigern? NICHTS! Also kaufen wir einfach nicht - es ist eine SCHEIDUNG.
Jetzt tauchen natürlich auch andere elektrische Turbinen an denselben chinesischen Standorten auf, viele sogar in Form einer Schnecke - ala ein mechanischer Kompressor. Aber auch hier gibt es keine Druckanzeigen, keinen Verbrauch, kein Luftpumpen. Denken Sie vor dem Kauf nach. Wir schauen uns ein Lehrvideo an.
Ist es möglich, eine Elektrooption mit eigenen Händen zu machen?
Hypothetisch ist es möglich, und viele davon sind in ihrem Auto installiert. Persönlich dachte ich auch darüber nach, es an meinem Auto zu installieren, aber der Preis hat mich gestoppt.
Sie müssen Radpunkte lösen:
1) Auf jeden Fall die Installation eines leistungsstarken Generators, der für ein ausländisches Auto bereits teuer ist.
2) Ein leistungsstarker und kompakter Elektromotor, vorzugsweise bürstenlos, er ist es, der gibt schnelle Geschwindigkeit mit optimalem Energieverbrauch. Persönlich habe ich diese gesehen für kompakte Modelle, mit einer Leistung von 0,5 kW ist er aber auch nicht ganz billig.
3) Laufrad und Gehäuse. Sie müssen es auch selbst tun oder es für eine maximale Lufteinspritzung kaufen. Auch keine leichte Aufgabe.
4) Und natürlich ein Stabilisator oder Wechselrichter, um den Elektromotor anzutreiben.
Die Aufgaben sind nicht einfach, einige ausländische Autos haben keine leistungsstarken Generatoren, daher ist es sehr schwierig!
Aber viele Handwerker installieren ihre Autos in der Garage, die Leistungssteigerung kann wirklich um 20 - 30% erreicht werden.
Und viele setzen zusätzlicher Sensor Luftverbrauch im Abzweigrohr vor der Turbine, es "sieht" das gepumpte Volumen und regelt automatisch eine große Kraftstoffzufuhr (füttert Werte an die ECU), um anzureichern Kraftstoffgemisch... Daher wird die Firmware möglicherweise nicht benötigt.
Zusammenfassend stellt sich heraus, dass eine elektrische Turbine an einem Auto möglich ist, ich sage sogar, mehr davon können Sie mit Ihren eigenen Händen machen, aber nicht alles ist so einfach und oft ist "das Spiel die Kerze nicht wert". “. Schließlich müssen Sie nicht nur die Elektrik des Autos, sondern auch das Kraftstoffversorgungssystem erneuern, möglicherweise benötigen Sie es.
Ich finde es interessant, mit freundlichen Grüßen Ihr AUTOBLOGGER.
Eine der Hauptaufgaben der Entwickler seit der Geburt des Verbrennungsmotors war es, seine Leistung zu steigern. Eine frontale Lösung des Problems - eine Erhöhung der Zylinderzahl - führt zu einer Zunahme der Masse und der Abmessungen des Motors und verursacht auch andere Schwierigkeiten. Trotzdem wurde schon bei den allerersten Motoren eine relativ einfache Möglichkeit gefunden, die Leistung um bis zu fünfzig Prozent zu steigern, während alle anderen Eigenschaften beibehalten werden Triebwerk... Dies kann durch einen Kompressor erreicht werden, der dem Automotor eine zusätzliche Luftmenge zuführt.
Luftgebläse - warum wird es benötigt?
Um den Platz und die Rolle eines Luftgebläses zu verstehen, müssen Sie sich an die Grundlagen erinnern ICE-Betrieb... Ein Kraftstoff-Luft-Gemisch (FA) tritt in die Zylinder des Automotors ein, dessen Verbrennung den Betrieb des Motors sicherstellt. Das Verhältnis zwischen Benzin und Luft wird auf einem bestimmten Niveau gehalten und hängt von den Betriebsbedingungen und der Motorlast ab. Die Anzahl der Brennelemente im Zylinder bei normale Bedingungen durch sein Volumen begrenzt ist, gelangt es aufgrund des beim Ansaugtakt erzeugten Unterdrucks dorthin, dann saugt der Automotor die erforderliche Menge des Gemisches an.
Hier verbirgt sich die Feinheit, mit der Sie die Motorleistung erhöhen können. Werden ihm unter Druck Brennelemente zugeführt, so passt viel mehr in das gleiche Volumen, wodurch bei der Verbrennung des Gemisches mehr Energie freigesetzt wird und die Leistung, die das Triebwerk entwickeln kann, steigt. Um das in die Zylinder eines Automotors einströmende Luftvolumen zu erhöhen, wird ein Kompressor (Kompressor) verwendet. Dies ist der Name des Mechanismus zum Komprimieren und Zuführen von Gas unter Druck.
Kraftstoffeinsparungen können ein zusätzlicher Vorteil sein, da die erforderliche Leistung aus einem kleineren Motor bezogen werden kann.
Luftgebläse am Auto – nicht so einfach
Es stellte sich jedoch als eher schwierig heraus, den Luftbläser direkt in der Stirn zu verwenden. Tatsache ist, dass trotz gleichzeitiger Erhöhung der Motorleistung eine Reihe neuer Probleme entstanden, die für die erfolgreiche Einführung der Druckbeaufschlagung in Autos deren Lösung erforderten. Einer davon war die Zuteilung von signifikant mehr Hitze bei der Verbrennung von Brennelementen, wodurch Ventile, Kolben durchgebrannt sind, das Kühlsystem versagte.
Ein weiteres Merkmal war die erhöhte Wahrscheinlichkeit einer Detonation des Benzinmotors. Wenn der Kompressor dem Motor zusätzliche Luft zuführt, dann erhöhte Temperatur und Druck können eine Detonation verursachen, die zu einem Motorausfall oder zumindest zu einem vorzeitigen erheblichen Motorverschleiß führt. Dies kann durch die Verwendung von Kraftstoffen mit hoher Oktanzahl oder durch Dekompression, eine andere Bezeichnung für die Reduzierung des Verdichtungsverhältnisses, vermieden werden.
Neue Kraftstoffarten sind teuer, was die Betriebskosten eines Autos erhöht, und die Dekompression führt zu einer Verringerung der Ausgangsleistung, d. die Wirkung der Verwendung von Luftdruck geht verloren.
Luftgebläse an einem Auto - wie ist das?
Die Luftzufuhr zum Motor kann erfolgen verschiedene Optionen wenn ein externes Gebläse verwendet wird oder Bedingungen während der Fahrt auftreten. Darauf aufbauend lassen sich folgende Druckbeaufschlagungsmethoden bestimmen:
- mechanisch, wenn ein mechanischer Kompressor am Auto installiert ist, der von der Motorkurbelwelle angetrieben wird;
- Turboaufladung, wenn beabsichtigt ist, einen Turbolader zu verwenden, der von den Abgasen angetrieben wird;
- elektrisch, in diesem Fall wird ein elektrisches Luftgebläse im Auto verwendet;
- "Comprex", bei dieser Methode fehlt Antriebsgebläse, und den Zylindern wird mit Hilfe von Abgasen Luft zugeführt;
- kombiniert, in dem mehrere verschiedene Schemata, kombinieren in der Regel einen mechanischen Kompressor und eine Turboaufladung.
Es gibt andere Methoden, die den Automotor mit Luft versorgen, aber die am häufigsten bei Autos verwendeten sind oben erwähnt. Im Inland übrigens, einschließlich der VAZ-Familie, wurden solche Geräte nicht serienmäßig installiert.
Mechanischer Kompressor für Vergaserautos - Konstruktionsoptionen
Der mechanische Kompressor war einer der ersten, der fast nach dem Aufkommen des Verbrennungsmotors entstand. Es ist direkt mit der Kurbelwelle des Automotors verbunden und beginnt sofort nach dem Starten zu arbeiten und sorgt für eine Luftzufuhr proportional zur Motordrehzahl. Dies ist ein unbestrittener Vorteil, aber ein solcher Kompressor nimmt für seinen Betrieb einen Teil der Motorleistung weg.
Es gibt mehrere gängige Optionen zum Bau solcher Geräte, die bekanntesten sind auf dem Foto zu sehen. Ihr Design-Merkmale nachfolgend diskutiert:
- Supercharger ROOTS. Anfangs waren dies zwei gewöhnliche Zahnräder, die sich in verschiedene Seiten in ein geschlossenes Gehäuse gelegt. Im Laufe der Zeit haben sie sich zu dem geändert, was auf dem Foto zu sehen ist. Ein solcher Kompressor funktioniert ganz einfach - die rotierenden Schaufeln des Rotors erzeugen Luftstrom vom Eingang bis zum Ausgang. Der Hauptnachteil solcher Geräte besteht darin, dass die Luftzufuhr ungleichmäßig ist, was zu Druckpulsationen führt. Außerdem kommt es nach dem Passieren des Gerätes durch die entstehenden Luftturbulenzen zu einer Erwärmung des Gerätes. Die Vorteile sind Einfachheit, Kompaktheit und Zuverlässigkeit, niedriges Niveau Lärm.
- LYSHOLM-Gebläse. Gilt für Geräte Schraubentyp... Ein ähnliches Gerät funktioniert ähnlich - der Luftstrom wird durch rotierende Rotoren erzeugt. Durch den kleinen Spalt dazwischen wird die erforderliche Luftstromqualität sichergestellt. Der Hauptunterschied zwischen einem solchen Gerät besteht in der Kompression der Luft im Gehäuse. Die Komplexität des Designs und der Herstellung solcher Produkte führt jedoch dazu, dass sie Hohe Kosten, was ihre Verwendung in Massenproduktion Auto.
- Zentrifugalgebläse. Es ist der gebräuchlichste Typ und wird sowohl unabhängig in Form eines Kompressors als auch als Teil von Turbogeräten verwendet. Die rotierenden Flügel fangen Luft ein und treiben sie zum Umfang des Gehäuses. Entlang des schneckenförmigen Gehäuses erhält der Luftstrom am Auslass den erforderlichen Druck.
Damit ein Zentrifugalgebläse effektiv arbeiten kann, muss sich sein Laufrad mit hoher Geschwindigkeit drehen. Die Bereitstellung einer solchen Betriebsweise ist mit den Schwierigkeiten bei der Schmierung der Lager und der Schaffung solcher Bedingungen verbunden. Jedoch Einfachheit und relativ kostengünstig die Geräte selbst, hat sie unter anderen Gebläsetypen zu den beliebtesten gemacht. Sie werden besonders häufig zum Tunen von Autos verwendet, einschließlich der VAZ-Familie.
Turbo-Luftkompressor
Dieser Ansatz, den Motor mit zusätzlicher Luft zu versorgen, ist am beliebtesten. Es wird sowohl für Dieselmotoren als auch für Benzinmotoren... Das Prinzip eines solchen Kompressors wird aus der folgenden Abbildung deutlich:
Im Grunde handelt es sich um eine Kombination aus zwei Geräten – einer Turbine, die Energie aus den Abgasen nutzt und einem Kompressor. Es ist gleich anzumerken, dass der Turbomodus, der zur Leistungssteigerung von Dieselmotoren verwendet wird, viel häufiger verwendet wird als die Lufteinspritzung bei Benzinmotoren. Bei ihnen wird der Druckanstieg durch das Auftreten von Detonationen begrenzt, und die Einführung des Turbomodus erfordert die Ergreifung spezieller Schutzmaßnahmen.
Die Nutzung von Abgasenergie ist mit einer ganzen Reihe von Problemen verbunden, vor allem mit den verwendeten Materialien. Die Turbinenschaufeln müssen Temperaturen von bis zu tausend Grad standhalten, gleichzeitig überschreitet ihre Drehzahl oft zehntausend Umdrehungen pro Minute. Der Turbomodus, bei dem zusätzliche Luft in den Diesel gelangt, erleichtert jedoch die Bedienung.
Basierend auf den oben genannten Merkmalen wird der Turbo-Boost bei hohen Motordrehzahlen am besten durchgeführt, wenn die Turbine stark gedreht wird. Ein weiteres Merkmal dieses Regimes ist die sogenannte Verzögerung. In dem Moment hart drücken Pedale, während im Turbo-Modus der Boost ausgelöst wird, dauert es einige Zeit, was zu einem Ausfall der Kennlinie führt.
Um es zu umgehen, speziell technische Lösungen... Einer von Möglichkeiten Es wird zwei Turbolader geben, von denen einer bei niedrigen und der andere bei hohen Drehzahlen läuft. Jeder der Autohersteller löst dieses Problem auf seine Weise - jemand verwendet einen leistungsstarken Kompressor, der in allen Modi einen übermäßigen Luftstrom liefert und bei Bedarf seinen Überschuss ableitet, jemand verwendet mehrere kleine Kompressoren anstelle eines großen, jemand implementiert verschiedene Kombinationen der beiden ersten Optionen.
Wenn wir über den Turbomodus für Benzinmotoren sprechen, ist zu beachten, dass er bei Einspritzmotoren am effizientesten ist. Vergasermotor kann im Turbo-Modus betrieben werden, erfordert jedoch einige Verfeinerungen - größere Düsen installieren, die Stufe ändern Flutkammer und eine Reihe weiterer Maßnahmen. Während für Einspritzmotor es kommt darauf an, die neue Firmware zu verwenden.
Trotzdem wird der Turbomodus häufig bei alten Autos, einschließlich der VAZ-Familie, implementiert. In diesem Fall wird jedoch am häufigsten die elektrische Aufladung verwendet.
Elektrischer Kompressor für Automotor
Solche Systeme, die den Turbomodus implementieren, werden kombiniert. Sie verwenden meistens einen Elektromotor, der in Verbindung mit einem Zentrifugalgebläse arbeitet. Der Vorteil dieses Ansatzes, wenn der Antrieb als Elektroantrieb ausgeführt wird, ist seine Vielseitigkeit. Es hängt nicht direkt mit dem Betrieb des Motors zusammen, wie ein mechanischer Boost, und ein Elektromotor kann unter allen Bedingungen verwendet werden.
Dank eines solchen Antriebs als elektrischer Antrieb kann ein Einbruch in der Charakteristik des Kompressors vermieden werden. Bei mittleren und niedrigen Drehzahlen arbeitet ein elektrischer Kompressor, bei hohen Drehzahlen schaltet sich die Turbine ein und wird umgesetzt normaler Modus Turbo. Solche Möglichkeiten, eine Aufladung mit einem solchen Antrieb wie einem Elektroantrieb zu konstruieren, ziehen die Aufmerksamkeit einer immer breiteren Palette von Automobilherstellern auf sich.
Es sei darauf hingewiesen, dass der elektrische Kompressor für Tuning-Autos, einschließlich der VAZ-Familie, attraktiv ist. Auf diesem Markt gibt es (anders als die bereits beschriebenen) einen axialen elektrischen Kompressor. Entlang der Kanalachse ist ein Ventilator (elektrisch) angebracht. Wenn es funktioniert, dann erhöhter Durchfluss Luft wird geleitet Ansaugkrümmer... Tatsächlich sorgt der Lüfter (elektrisch) für das Blasen.
Zu den Vorteilen eines solchen elektrischen Kompressors gehört die Einfachheit seiner Implementierung. Um ein solches Druckhaltesystem zu erstellen, sind keine technisch aufwendigen Systeme und Vorrichtungen erforderlich, ein gewöhnlicher Haushaltsventilator (elektrisch) wird oft die erforderliche zusätzliche Luftmenge an die Motorzylinder liefern.
Der Einsatz dieser Technik ermöglicht es, beispielsweise alte Autos wie VAZ aus frühen Produktionsjahren einfach zu tunen.
Kompressor für VAZ
V in diesem Fall das Problem sollte etwas breiter betrachtet werden - es geht oft nicht speziell um ein Auto der VAZ-Familie, sondern allgemein um die Verbesserung Saugmotor... Dies ist ein ziemlich komplexes Problem, für das es keine eindeutige Lösung gibt. Wenn Sie sich entscheiden, die Eigenschaften eines alten Autos, beispielsweise eines VAZ- oder Moskwich-Modells, zu verbessern, kann die Leistung bei Verwendung eines Standardmotors natürlich nur mit Hilfe der Druckbeaufschlagung erhöht werden.
Dies ist jedoch bei weitem nicht so einfach, wie es auf den ersten Blick scheint. Eine Leistungssteigerung des VAZ-Motors muss wie jeder andere mit zusätzlichen Änderungen einhergehen, die dies bieten richtige Verwendungähnliche Verbesserung. Andernfalls wird der modifizierte Motor sehr schnell ausfallen.
Gleichzeitig dank Motortuning alter vaz oder irgend ein anderer ähnliches Auto, kann bekommen neues Leben, zumal solche Verbesserungen recht einfach und nicht zu teuer sind. Es ist viel einfacher, ein Luftgebläse richtig und korrekt auf den VAZ zu setzen, das eine Erhöhung der Motorleistung um etwa dreißig Prozent bewirkt, als eine vollständige Änderung des Motors auf der Suche nach den gleichen dreißig Prozent der Leistung vorzunehmen .
Dies ist jedoch ein ganz anderes Thema, auch in Bezug auf alte VAZ-Autos, und obwohl es nicht weniger interessant ist, muss es unabhängig betrachtet werden.
Die Verwendung eines zusätzlichen Luftvolumens zur Erhöhung der Motorleistung, einschließlich der VAZ-Familie, ist eine von Autobauern ziemlich bekannte und seit langem beherrschte Technik. Es ermöglicht Ihnen, viele Probleme im Zusammenhang mit der Gewinnung von mehr Leistung aus relativ kleinen Motoren zu lösen, unterliegt jedoch einer Reihe von Regeln. Trotzdem wird dieser Ansatz von Entwicklern häufig verwendet. verschiedene Marken Auto.
Warum elektrische Turboaufladung gut ist
Was ist das Konzept der elektrischen Turboaufladung, das in zunehmendem Maße zu finden ist? letzte Aktualisierung Autoindustrie? Lass es uns herausfinden. Um Autos so kraftstoffsparend wie möglich zu machen, verkleinern die Automobilhersteller ihre Motoren zunehmend, indem sie sie mit Turbolader-Technologie ausstatten. Damit ein kompakter Motor leistungsstark bleibt, muss er „unterstützt“ werden, indem die Zylinder unter Druck zwangsweise mit Luft versorgt werden.
„Die Verkleinerung der Motorgröße ist eine der wichtigsten Möglichkeiten, den Kraftstoffverbrauch eines Autos zu senken“, sagt ein Sprecher des französischen Automobilzulieferers Valeo. "Zu Kleinwagenmotor könnte sich entwickeln große Kraft, verwenden Hersteller in der Regel Abgasturbinen. Leider haben turboaufgeladene Motoren jedoch ein schlechtes Ansprechverhalten bei niedrigen Drehzahlen, das als „Turbo-Lag-Effekt“ oder „Turbo-Lag“ bezeichnet wird.
Dieser durch die Trägheit der Turbine verursachte "Einbruch" der Umdrehungen wurde zur "Achillesferse" der Turbomotoren. Das Problem wurde teilweise durch den Einsatz einer Doppelwalzenturbine mit variable Geometrie, oder eine zweite kleine Turbine zu verwenden, um der ersten zu helfen. In beiden Fällen arbeiten die Turbinen in mehr große Auswahl Motordrehzahl konnte der „Turbolag“ jedoch noch nicht vollständig beseitigt werden. Leider ist es für Turbolader sehr schwierig, sofort auf das Drücken des Gaspedals zu reagieren, was für Saugmotoren natürlich ist.
Und jetzt kam er zur Rettung die neue art Turboaufladung - elektrisch. Was ist dieses „Biest“ und kann elektrische Turboaufladung „die Spielregeln ändern“?
Durch die Untersuchung der Funktionsweise von Elektrofahrzeugen haben Autohersteller herausgefunden, dass Elektromotoren sofort reagieren. Auch heute noch ist es für alle unrealistisch, auf Elektromobilität umzusteigen. Aufgrund ihrer Größe sind Motoren und Batterien von Elektrofahrzeugen teuer, und die begrenzte Laufleistung von Elektroautos mit einer einzigen Batterieladung wird nicht jedem gefallen.
Aber warum nicht einen kleinen Elektromotor verwenden, um den Kompressor anzutreiben? Turbomotor? Immerhin wird es dann möglich sein, ohne Hilfe von Abgasen Luft in den Motor zu pumpen! Genau dies ist das Funktionsprinzip eines Elektrogebläses.
Idee zu verwenden elektrische Turboaufladung nicht neu - Firmen wie Mercedes-Benz, BMW und Ferrari haben bereits vor einigen Jahren über Entwicklungen in diesem Bereich berichtet. Aber vielleicht mehr als andere elektrisches Gebläse Interesse an Volkswagen-Konzern- der VW-Konzern investiert derzeit massiv in die Entwicklung der Elektro-Turbo-Technologie, oder elektrische Turboaufladung.
Marc Gilles, nordamerikanische TechVolkswagen-Sparte, nennt den Hauptvorteil der elektrischen Turboaufladung, „dass sie eine Beschleunigung bei niedrigen Drehzahlen ermöglicht, während konventionelle Turbos, die von Abgasen angetrieben werden, den richtigen Luftdruck bei mindestens 1500 U/min erzeugen.“
„Der Elektromotor ist in der Lage, sofort (innerhalb von 250 Millisekunden) auf das Gaspedal zu reagieren“, sagt Valeo und fügt hinzu, dass durch die elektrische Turboaufladung „der Kraftstoffverbrauch um 7-20 Prozent gesenkt werden kann“.
Audi, ein Teil des Konzerns Volkswagen-Konzern, hat kürzlich seine jüngste Erfolge im Bereich der elektrischen Turboaufladung am Beispiel des Konzepts Clubsport TT Turbo. Auto mit Allradantrieb entwickelt eine Leistung von 600 PS. und ein Drehmoment von 649 Nm dank der Tatsache, dass sein 2,5-Liter-Fünfzylinder-Motor mit zwei Turbinen ausgestattet ist - traditionell und elektrisch.
Der elektrische Kompressor wird von einem 48-Volt-Subsystem im Kofferraum gespeist und ist anders als konventionelle Turbine, liefert Drehmoment „on demand“. Insgesamt beschleunigt der Clubsport TT Turbo in nur 3,6 Sekunden auf 100 km/h.
„Ein elektrisch angetriebener Kompressor hat erhebliche Vorteile“, sagt Brad Sterz, der sich mit Kraftwerke in der nordamerikanischen Division von Audi. „Sie dreht schnell und ohne merkliche Verzögerung auf ihr Maximum und baut weiter Luftdruck auf, wenn einer herkömmlichen Turbine die Abgasenergie fehlt.“
„Dieses Funktionsprinzip ermöglicht es uns, traditionelle Turbolader zu entwickeln, die speziell „geschärft“ sind, um mehr zu liefern hoher Druck und entsprechend mehr Motorleistung zur Verfügung stellen, während der elektrische Kompressor für sofortiges Ansprechen und kraftvolle Ruckbewegungen verantwortlich ist niedrige Drehzahlen jederzeit“, ergänzt Sturtz.
Das Konzept Clubsport TT Turbo ist übrigens nicht der erste Versuch von Audi, mit einem elektrischen Kompressor zu experimentieren. Letztes Jahr Deutscher Hersteller Lieferung mit elektrischem Kompressor 3,0 Liter Dieselmotor durch Hinzufügen zu einer herkömmlichen Turbine. Dieses Design wurde installiert auf Sportcoupé RS5. Die Leistung ist ein Auto, das in 4 Sekunden „die ersten Hundert“ wechseln kann und dabei nur 5 Liter Kraftstoff pro 100 Kilometer verbraucht. Das heißt, der elektronisch aufgeladene RS5 erwies sich als schneller und doppelt so sparsam wie sein „normales“ Gegenstück.
Wann ist also massenhaft mit elektrischer Turboaufladung zu rechnen? Nächstes Jahr! Laut Hersteller des Elektrogebläses Valeo ist das erste Serienauto, die umgesetzt wird neue Technologie, wird das Sport-SUV Audi SQ7 sein, bei dem die elektrische Turboaufladung einen V8-Dieselmotor mit einem Volumen von rund 4 Litern erhält. Die Leistung dieses Triebwerks soll über 400 PS betragen, die Beschleunigung aus dem Stand auf 100 km/h beträgt 5,5 Sekunden. Der SQ7 wird 2016 auf den Markt kommen.
Unternehmen wie Volvo, Hyundai, Kia und Amerikanischer Hersteller Honeywell.
Vielleicht wird die elektrische Turboaufladung bald zur Norm, und Besitzer von Autos mit Turbolader werden die "Turboverzögerung" vergessen und eine hervorragende Traktion fast mit . genießen Leerlauf und bescheidene Verbrauchswerte.