Motorri djegia e brendshmeËshtë një shpikje shumë e vjetër. Sidoqoftë, pothuajse menjëherë, inxhinierët filluan të mendojnë se si të rrisin koeficientin veprim i dobishëm motori pa ndërhyrë shumë në pajisjen e tij. Në këtë pikë, u shpik ventilatori i ajrit. Parimi i funksionimit të motorit bazohet në faktin se kur hyn, një përzierje e karburantit dhe oksigjenit hyn në cilindrat e motorit, i cili digjet, duke formuar gazra në zgjerim. Sidoqoftë, për djegie me cilësi të lartë dhe efikase të karburantit, kërkohet një sasi e caktuar oksigjeni. Me kalimin e kohës, u llogarit se raporti optimal i oksigjenit ndaj karburantit është 1: 14.7. Fryrësi i ajrit dyfishon fuqinë e motorit.
Kjo do të thotë, në gjuhën e thjeshtë ruse, nëse presionit të një atmosfere i shtohet edhe një atmosferë, atëherë do të lëshohet dyfishi i oksigjenit që hyn në cilindra. Për shembull, motor konvencional 1.5 litra në një presion kompresor të barabartë me pak më shumë se atmosfera do të rrisë fuqinë në nivelin 3 motor litërsh pa kompresor. Dhe kjo nuk është kurrë ndalesa përfundimtare: ju mund të mbani karterin dhe kokën e cilindrit në një vëllim më të madh, që do të thotë më shumë oksigjen dhe akoma më shumë fuqi. Sidoqoftë, zakonisht superngarkuesi instalohet në motorë me volum të ulët për të rritur fuqinë motor i vogël. Llojet kryesore të ventilatorëve janë:
- centrifugale
- Rrënjët
- Vidhos
Disa informacione historike
Në përgjithësi, ideja e përdorimit të një kompresori mekanik u shpik dhe u zhvillua pothuajse menjëherë pas shpikjes së vetë motorit me djegie të brendshme, tashmë në 1885, shkencëtari Gottlieb Daimler paraqiti një patentë për ventilatorin e tij të ajrit. Nga pamja e jashtme, ideja e tij ishte paksa e ndryshme nga kuptimi ynë për thelbin e supermbushësve: ai sugjeroi që një pompë e caktuar ose një tifoz i veçantë do të pomponte në motor më shumë se, zakonisht, një pjesë të oksigjenit. Së shpejti, vetëm 7 vjet më vonë, në 1902, Louis Renault mori patentën e tij për projektimin e një ventilatori centrifugal. Renault madje bëri lëshimin e një serie të vogël të një makine me një superngarkues, por më vonë projekti u braktis. Alfred Büchi gjithashtu shpiku turbochargerin e tij në 1905, i cili funksiononte duke përdorur gazrat e shkarkimit... Rrënjët e famshme mbajnë mbiemrin e shpikësve të tyre, të shpikur që në vitin 1859 nga vëllezërit Roots. Rrënjët janë kompresorë me ingranazhe rrotulluese. Kompresori me vidë u shpik shumë më vonë, në vitin 1936, patenta i përket Alpha Lisholm, inxhinier kryesor i SRM. Të gjitha këto pajisje kanë një pikë e përgjithshme, në një kohë, dhe kjo është pothuajse 100 vjet më parë, ata nuk morën shpërndarjen e duhur për shkak të frenimit të përgjithshëm proces teknik... Por tani kompresori është një komponent i rëndësishëm i një makine moderne.
Fryrës centrifugale
Kompresori mekanik centrifugal tani është i përhapur në mesin e tifozëve të akordimit të makinave të tyre. Strukturisht, një ventilator centrifugal i ajrit është më i afërti me karikimin turbo, pasi parimet e dizajnit të tyre janë shumë afër. Parimi themelor i funksionimit është si më poshtë. Një shtytës është instaluar brenda trupit, pjesa më e rëndësishme e kompresorit. Në përgjithësi, shtytësi është një rrotë me tehe, që i ngjan në mënyrë të paqartë helikës së një anijeje. Sepse sa mirë dhe saktë kryhet kjo rrotë varet nga sa efektiv do të jetë ventilatori i ajrit. Në përgjithësi, ajri hyn në "kërmilli" dhe kapet nga tehet e shtytësit. Tehet e ajrit të bllokuar janë të përdredhur dhe me ndihmën e forcë centrifugale hidheni në pjesë të largëta të kasës, ku ka një difuzor që e kap këtë ajër. Difuzori është projektuar për të thithur ajrin e furnizuar nga shtytësi në mënyrë që presioni i krijuar të mos humbasë. Më tej, ajri futet në një tunel unazor që shkon rreth të gjithë trupit. Është për shkak të këtij tuneli që një ventilator centrifugal ajri quhet kërmilli. Ky dizajn krijon kushte për një rritje të presionit të ajrit. Në fund të fundit është se ajri që lëviz përgjatë kanalit lëviz shpejt dhe ka presion i ulët, dhe më pas fundi i kanalit zgjerohet ndjeshëm. Për shkak të kësaj, shpejtësia e ajrit bie disi, por presioni rritet ndjeshëm.
Në fakt, presioni që krijon ky kompresor është i barabartë me shpejtësinë e shtytësit të shumëzuar në vetvete. Shpejtësitë mund të jenë të ndryshme, kryesisht nga 40,000 rpm. Vetë mekanizmi është mjaft i zhurmshëm, pasi drejtohet nga një rrip nga një rrotull bosht me gunga makinë. Disa prodhues instalojnë gjithashtu një mbingarkesë në strehë, e cila ju lejon të kurseni burimin e turbinës deri në 80,000 km dhe të zvogëloni ndjeshëm zhurmën që krijon kompresori gjatë funksionimit.
Kompresori i rrënjëve
Fryrësi i ajrit të tipit Roots është një përfaqësues i klasës së ventilatorit me zhvendosje pozitive. Për sa i përket dizajnit të tij, një kompresor i tillë mekanik është shumë i thjeshtë dhe mbi të gjitha i ngjan një pompë konvencionale të ingranazheve të naftës. Trupi ka një formë ovale. Brenda saj janë instaluar boshtet, mbi të cilat ato rrotullohen anët e kundërta dy rotorë. Midis rotorëve dhe strehës ruhet një hendek i veçantë. Ky ventilator ajri ndryshon nga të gjithë të tjerët në atë që ajri nuk është i ngjeshur në strehim, por në tubacionin e jashtëm. Për shkak të kësaj, rrënjët shpesh quhen "kompresor mekanik i kompresimit të jashtëm". Për shkak të rrotullimit të rotorëve, ajri futet dhe detyrohet përmes boshllëqeve të vogla midis strehimit dhe rotorit në tubacion nën presion. Megjithatë, edhe pse një sistem i tillë ka tifozë, ai është gjithashtu disavantazhi kryesor. Meqenëse ventilatori ngjesh jashtë strehës së tij, ai mund ta bëjë këtë vetëm deri në vlera të caktuara, pas së cilës ajri fillon të depërtojë në drejtim të kundërt. Ky moment mund të korrigjohet duke rritur shpejtësinë e rotorit, por kjo është gjithashtu e mundur vetëm brenda kufijve të caktuar. Një kompresor mekanik i tipit Roots ka një disavantazh më shumë: kur ajri depërton në tubacion pa presion, krijohen turbulenca, për shkak të së cilës ajri nxehet edhe më shumë. Meqenëse temperatura e ajrit tashmë po rritet për faktin se është e ngjeshur, dhe këtu temperatura rritet edhe më shumë. Aspekte pozitive mund të emërtoni një zhurmë dukshëm më të vogël nga puna në krahasim me "kërmillin"; dhe mungesa e bilbilit të tyre karakteristik: rrënjët kanë tonalitetin e tyre të veçantë. Megjithatë, për shkak të parimi rrotullues presioni shoqërohet me pulsim presioni. Inxhinierët arritën të përballojnë pulsimin mjaft shpejt - rotorëve iu dha një formë spirale, dhe forma e hyrjes dhe daljes u ndryshua në trekëndore. Me ndihmën e mashtrimeve të tilla, ishte e mundur të arrihet një uniformë dhe punë e qetë... Një tjetër plus i madhështë se një ventilator i tillë ajri tregon efikasitetin e tij tashmë me shpejtësi të ulëta të boshtit të gungës, në kontrast me një centrifugal, i cili ka një efekt shumë pozitiv në dinamikën e përshpejtimit të automjetit.
Fryrësi i ajrit me vidë
Një kompresor mekanik për një makinë të këtij lloji ka një ngjashmëri të mahnitshme me asgjë tjetër përveç një mulli mishi, i vetmi ndryshim është se ka dy traversa. Për sa i përket formës dhe parimit bazë, ato me vidhos ngjajnë me "rrënjët", por ato kanë ndryshimin kryesor - ajri është i ngjeshur brenda kutisë. Dy rotorët kanë priza dhe vrima plotësuese, ato rrotullohen gjithmonë në lidhje, por me një hendek të vogël midis njëri-tjetrit. Helikat grumbullohen në ajër, i cili është i ngjeshur midis rotorëve dhe ushqehet më tej nga lëvizja rrotulluese e helikave. Humbja e kompresimit është jashtëzakonisht e vogël dhe raporti i ngjeshjes është shumë i lartë. Megjithatë, nëse shpejtësia e rotorit është shumë e lartë, mund të kërkohet ftohje e jashtme e trupit. Por me normat standarde të shpejtësisë së rrotullimit, efekti i rritjes së fuqisë shfaqet në çdo shpejtësi të boshtit të gungës së makinës. Gjithashtu, avantazhet mund të quhen kompaktësia e dizajnit me fuqi të lartë, qëndrueshmëri dhe mungesë zhurme gjatë funksionimit. Ky kompresor mekanik ka mjaft pluse, duhet të ketë dhe minus ventilatorët me vida nuk përdoren gjerësisht për shkak të kostos së tyre të lartë. Prodhimi i tyre është shumë i vështirë, prandaj çmimi është i lartë. Megjithatë, disa studio akordimi instalojnë një kompresor me vidë në makinat e tyre.
Përmbledhje e superngarkuesve
Kur bëhet fjalë për instalimin e një superngarkuesi për një makinë, shumë njerëz thonë se kompresori do të zvogëlojë ndjeshëm jetën e motorit. Kjo nuk është plotësisht e vërtetë.
Kërkohet të vëzhgoni masën dhe të kuptoni kur kompresori ka një efekt të dobishëm në motorin e makinës dhe kur jo. Rrotullimet shumë të larta mund të çojnë vërtet në prishje të motorit, por përdorimi i një superngarkuesi me rrotullime të ulëta për të rritur çift rrotullues, përkundrazi, do të ketë vetëm një efekt pozitiv në burim.
Megjithatë, nëse ventilator do të përdoret për të marrë fuqi të lartë paraprakisht, është e nevojshme të zëvendësoni shumë pjesë me ato më të qëndrueshme në mënyrë që të mos fajësoni kompresorin për prishjen e motorit.
Jo ne te vertete
Ata që duan të grumbullojnë një pjesë në një tjetër e dinë se çfarë është turbocharging, domethënë ne jemi me ju. Kohët e fundit, ka pasur opsione elektrike për turbinën dhe mbingarkuesin me makinë mekanike(ose superngarkues). Cilat janë versionet elektrike të këtyre kompresorëve dhe si funksionojnë?
Përpara se të hyjmë në diskutim, le të rishikojmë njohuritë tona se si funksionojnë turbinat dhe superngarkuesit. Në thelb, të dyja këto pajisje rrisin densitetin përzierje ajër-karburant, i cili hyn në motorin me djegie të brendshme, ku përzierja ngjeshet dhe ndizet. Sa më e lartë të jetë dendësia e përzierjes ajër-karburant, aq më e fuqishme do të jetë goditja e pistonit dhe funksionimi i motorit, edhe pa rritur vëllimin fizik të cilindrave të motorit.
Ja përse motorë të vegjël Motorët me turbocharged janë më të fuqishëm se homologët e tyre më të mëdhenj: motori merr më shumë fuqi nga çdo goditje pistoni. Si mund të rritet kjo densitet? Duke kompresuar ajrin në hyrje me një ventilator. Nëse ventilatori drejtohet nga një ngasje me rrip të motorit, ai është një ventilator i drejtuar mekanikisht. Nëse nga një turbinë që nxjerr energji nga rryma e gazit të shkarkimit, atëherë kjo është.
Disavantazhi i një turbocharger është se i duhet pak kohë që motori të prodhojë mjaftueshëm gaz të shkarkimit. Kjo goditje e bezdisshme quhet vonesë turbo. Mbushësi nuk ka një vonesë të tillë, por motori kërkon kohë edhe për të rrotulluar turbinën, gjë që ndikon në efikasitetin e saj.
Mund të supozohet se nëse këtyre sistemeve u shtohet një funksion "elektrik", atëherë këto disavantazhe nuk do të ekzistojnë më. Dhe do të jetë e vërtetë.
Në fakt, dua të flas për tre mekanizma: presioni mekanik elektrik, turbocharging elektrike dhe marrëzitë që po shiten në internet. Ne heqim qafe menjëherë atë që ofrohet në internet. Dhe çfarë saktësisht ofrohet, për shembull, në eBay, mund të shihni lidhjen.
Duhet të them menjëherë se ky nuk është një opsion për ta bërë PT Cruiser tuaj edhe më të fuqishëm. Kjo është një mënyrë për të lidhur një pompë të padobishme gropë ose ventilator nga një kompjuter në një hyrje ajri pa ndonjë arsye të dukshme. Gjithsesi nuk do të shihni asnjë ndryshim. Të gjitha këto gjëra që lidhen me sistemin tuaj elektrik 12 volt për të funksionuar "kompresorin" janë mbeturina të plota.
V rasti më i mirë, këto mrekulli teknike do të lidhen me një gjenerator për të ndezur një ventilator të padobishëm që ende nuk ka fuqi të mjaftueshme për kompresim normal. Përkundrazi, me shumë mundësi do të humbni pak energji për shkak të rrjedhës së kufizuar të ajrit të shkarkimit. Siç thonë ata, mos u mashtroni.
Pra, ventilatorët e vërtetë mekanikë elektrikë ekzistojnë, dhe në fakt, ata janë të njëjtët ventilatorë si ata me të cilët jemi mësuar. Ata gjithashtu rrotullojnë kompresorin për të rritur densitetin e ajrit, por në vend që të lëvizin me rrip, ato fuqizohen nga një motor elektrik.
Por motori elektrik nuk është ai bedel 12 volt nga eBay. Kjo kërkon të paktën një sistem 48 volt. Ngjeshja e ajrit konsumon shumë energji, prandaj është e vështirë të zhvillohet sistemet elektrike.
Shumica e baterive dhe sistemeve tradicionale elektrike në makina thjesht nuk mund të sigurojnë atë sasi energjie aq shpejt sa për të funksionuar një superngarkues elektrik. Për këtë arsye, superngarkuesit elektrikë zakonisht vijnë me superkondensatorë me kapacitet të lartë që mund të ruajnë energji dhe më pas të lëshojnë energji elektrike shumë shpejt. Kondensatorë të tillë gjithashtu mund të rimbushen, si elektrikë dhe makina hibride sipas parimit të frenimit rigjenerues.
Për shembull, Mazda tashmë përdor një superkondensator në sistemin e saj i-eLoop. Dhe megjithëse ky nuk është një mbingarkues elektrik, ai është ende një kondensator mjaft i madh, i cili tashmë po prodhohet dhe instalohet në makina. Kjo na jep shpresë se kjo teknologji së shpejti do të bëhet e pranishme kudo.
Turbongarkuesit elektrikë janë konfuz dhe na bëjnë të mendojmë se janë të ndryshëm nga supermbushësit elektrikë. Në fakt, nuk ka shumë një turbongarkues elektrik në to. Këta janë vetëm mbushës të vegjël elektrikë të lidhur me një turbongarkues konvencional të gazit të shkarkimit.
Edhe sipas përkufizimit, një turbocharger e merr energjinë e tij nga gazrat e shkarkimit, kështu që termi i dashur "turbocharger elektrik" thjesht nuk ka kuptim.
Në thelb, puna kryesore e një turbongarkuesi elektrik është të heqë qafe vonesën turbo dhe të ndihmojë një turbombushës konvencional derisa shpejtësia e motorit të arrijë pikën në të cilën turbina është më efikase. Për ta bërë këtë, një elektrik (i cili mund të vendoset në të njëjtin vend si një turbongarkues konvencional ose veçmas, por i fuqizuar nga e njëjta shtytës) rrotullon kompresorin në fillim dhe me shpejtësi të ulëta, dhe kur vëllimi i gazit të shkarkimit është i mjaftueshëm, e transferon punën në një turbocharger konvencional.
Unë dua të ngre sot temë interesante, në parim, ky është një vazhdim logjik i artikullit,. Nëse ecni pak përpara në temë, rezulton se tani të gjithë motorët me turbocharged përdorin kompresorë ajri mekanik, kjo qasje ka shumë përparësi dhe shumë disavantazhe. Por kohët e fundit, shumë kompani kanë filluar të mendojnë për elektroturbinat, e cila nuk do të përdorë gazrat e shkarkimit të makinës, dhe gjithashtu nuk do të ketë lidhje mekanike dhe ngasje, dhe ajri do të pompohet nga një motor elektrik, i cili do të "futet në fuqi" nga sistemi në bord …
Nuk është një ide e keqe! Në fund të fundit, shumë disavantazhe të sistemeve mekanike mund të shmangen, veçanërisht turbinat që funksionojnë me gazrat e shkarkimit, siç janë:
2) Ftohja e turbinës
3) Lubrifikimi me vaj motori
4) Konsumi i naftës
5) OU dhe sigurisht burimi
Nëse vizatoni një vijë, mund ta kuptoni këtë sistemet mekanike janë larg idealit. Sigurisht, ata do të jenë më të besueshëm. Megjithatë, ata gjithashtu kanë disavantazhe, kjo është e njëjta makinë që përdor një rrip të rregullt për funksionim, i cili konsumohet me kalimin e kohës.
Në përgjithësi, zhvilluesit menduan dhe kuptuan se mekanika mund të zëvendësohet me elektrike! Ose jo?
Parimi i strukturës
Duhet të theksohet se tani disa prodhues gjermanë kanë superngarkues të tillë në motorët e tyre. Dhe ato vendosen, siç e kuptoni, në sistemin e marrjes së ajrit. I pari që përdori ventilatorë të tillë Mercedes, BMW dhe AUDI.
Parimi këtu është i thjeshtë - është instaluar një "tifoz" i fuqishëm, i cili krijon një presion prej rreth 0,5 atmosferë (dhe ndoshta më shumë). Mundësuar nga sistemi elektrik i makinës, ai pompon oksigjen shtesë në motor për të rritur fuqinë. Me cilësimet e shpërndarjes së karburantit, mund të arrini një rritje të konsiderueshme - rreth 20 - 30%.
Turbina elektrike duhet gjithashtu të akordohet me rrotullime të caktuara, për shembull, në boshe, duhet të funksionojë më ngadalë dhe në rrotullime të larta përkatësisht më shpejt. Rezulton pothuajse një sistem ideal! Por cila është kapja, ku janë të këqijat? Dhe ju e dini, ata janë.
Disavantazhet e opsionit elektrik
Shumë nga lexuesit e mi mendojnë se është shumë e thjeshtë të bësh një sistem të tillë, duhet të marrësh një lloj ftohësi dhe ta futësh në tubin e marrjes së ajrit dhe këtu është lumturia! Të tillë "ftohës të mrekullueshëm" zakonisht shiten në Interneti kinez dyqane, ne do të flasim për këto lloje më poshtë.
Sidoqoftë, djemtë këtu nuk janë aq të thjeshtë. Në modalitetin normal (boshe), një motor 1.6 litra me aspirim natyral konsumon afërsisht 300 - 400 litra ajër në orë pune. Dhe me shpejtësi të mëdha, le të themi 4000 - 5000, ne e shumëzojmë këtë shifër me 4 - 5, domethënë 1200 - 1600 litra. Vetëm imagjinoni këtë vëllim! Nëse llogarisim konsumin në minutë 300/60 = 5 litra në minutë, ose 20 në rpm të lartë.
Pra - turbina elektrike duhet ta rrisë këtë shifër, dhe jo ta ngadalësojë atë! Nëse vendosni motor i dobët, nuk do të pompojë presionin e duhur, por do të krijojë efektin " bllokimi i ajrit”, Kjo do të thotë, me tehet e tij do të ngadalësojë rrjedhën e ajrit në motor - ndërhyn në kalimin normal.
Tani imagjinoni se çfarë ju nevojitet opsioni elektrik motor për pompimin e një vëllimi të tillë! E përsëris, për të rritur performancën, ju duhen të paktën 6 - 7 litra ajër në boshe, dhe 25 në gjendje të lartë, dhe kjo është për versionin 1.6 litra, për vëllime të mëdha ju duhet më shumë.
Nëse bëjmë një analogji me prodhuesit gjermanë, atëherë përdoret të paktën një motor elektrik pa furçë 0,5 kW, i cili rrotullohet me një shpejtësi të furishme, mund të arrijë deri në 20,000 dhe kapaciteti i tij i presionit është nga 1 në 5 atmosfera.
Për më shumë makina të fuqishme aplikohen mbi motorë të fuqishëm deri në 0.7 kW.
Siç bëhet e qartë, një gjenerator i rregullt mund të mos jetë në gjendje të tërheqë një konsum të tillë të energjisë elektrike, kështu që ai zëvendësohet me një më të fuqishëm ose instalohet një shtesë.
Dhe siç e dini konsumi i lartë energjia thjesht ngadalëson gjeneratorët, që do të thotë se rrit frenimin e motorit, gjë që do të ndikojë në prodhimin e tij, dhe efikasiteti ulet.
Megjithatë, eksperimentet e kryera zbuluan një rritje të produktivitetit, me rreth 20 - 30%, kjo është domethënëse. Por për shkak të kompleksitetit dhe kostos së lartë të pajisjeve, përdorimi në makina nuk është prodhuar ende në masë.
Për shembull, kompresorët mekanikë janë shumë më të lirë dhe më efikas. Ndonjëherë diferenca në çmim mund të jetë deri në 5 - 7 herë.
Disa fjalë për turbinat elektrike kineze
Fjalë për fjalë 2 vjet më parë, "auto-Interneti" sapo shpërtheu nga turbinat elektrike nga Kina. U propozua një "gizmo" e vogël, e cila u instalua në këputjen e zorrës së marrjes së ajrit, e cila gjoja pomponte ajrin me presion në motor, rritja e premtuar e fuqisë deri në - 15%! Vetë motori ishte një ftohës i pakuptueshëm, as konsumi i energjisë elektrike, as rpm, as ajri i pompuar - nuk kishte tregues. Nëse e çmontoni edhe vizualisht, bëhet e qartë - se ky është një ftohës në ngjashmërinë e kompjuterëve të avancuar, mirë, çfarë mund të rritet? ASGJE! Pra, ne thjesht nuk blejmë - është një SHKURORË.
Tani, natyrisht, turbina të tjera elektrike kanë filluar të shfaqen në të njëjtat site kineze, shumë prej tyre madje janë bërë në formën e një kërmilli - ala një kompresor mekanik. Por përsëri, nuk ka tregues presioni, asnjë konsum, as pompim ajri. Mendoni para se të blini. Po shikojmë një video edukative.
A është e mundur të bëni një opsion elektro me duart tuaja
Hipotetikisht, është e mundur, dhe shumë prej tyre janë instaluar në makinën e tyre. Personalisht kam menduar edhe për ta instaluar në makinën time, por çmimi më ndaloi.
Ju duhet të zgjidhni pikat rad:
1) Patjetër instalimi i një gjeneratori të fuqishëm, i cili tashmë është i shtrenjtë për një makinë të huaj.
2) Një motor elektrik i fuqishëm dhe kompakt, mundësisht pa furça, është ai që jep shpejtësi e lartë me konsumin optimal të energjisë. Personalisht, unë i kam parë këto për modele kompakte, megjithatë, me një kapacitet prej 0,5 kW, nuk është gjithashtu i lirë.
3) Shtytës dhe strehim. Ju gjithashtu duhet ta bëni vetë ose ta blini për injeksion maksimal të ajrit. Gjithashtu nuk është një detyrë e lehtë.
4) Dhe sigurisht një stabilizues ose inverter për të fuqizuar motorin elektrik.
Detyrat nuk janë të lehta, disa makina të huaja nuk kanë gjeneratorë të fuqishëm, kështu që është shumë e vështirë për t'u bërë!
Por shumë zejtarë instalojnë në makinat e tyre në garazh, rritja e fuqisë me të vërtetë mund të arrihet deri në 20 - 30%.
Dhe shumë vënë sensor shtesë konsumi i ajrit në tubin e degës përpara turbinës, ai "sheh" vëllimin e pompuar dhe rregullon automatikisht një furnizim të madh karburanti (ushqen vlerat në ECU), për të pasuruar përzierje e karburantit... Kështu që firmware mund të mos jetë i nevojshëm.
Për ta përmbledhur, rezulton - një turbinë elektrike në një makinë, është e mundur, madje do të them më shumë se mund ta bëni me duart tuaja, por jo gjithçka është aq e thjeshtë dhe shpesh "loja nuk ia vlen qiriri “. Në fund të fundit, duhet të ribëni jo vetëm sistemin elektrik të makinës, por edhe sistemin e furnizimit me karburant, mund t'ju duhet.
Mendoj se ishte interesante, sinqerisht AUTOBLOGER-i juaj.
Një nga detyrat kryesore me të cilat përballeshin zhvilluesit që nga lindja e motorit me djegie të brendshme ishte rritja e fuqisë së tij. Një zgjidhje e drejtpërdrejtë e problemit - një rritje në numrin e cilindrave - çon në një rritje të masës dhe dimensioneve të motorit, dhe gjithashtu shkakton vështirësi të tjera. Sidoqoftë, edhe në motorët e parë, u përcaktua një opsion mjaft i thjeshtë për të rritur fuqinë deri në pesëdhjetë përqind, duke ruajtur të gjitha karakteristikat e tjera njësia e fuqisë... Kjo mund të arrihet nga një superngarkues, i cili furnizon një sasi shtesë ajri në motorin e makinës.
Fryrësi i ajrit - pse është i nevojshëm?
Për të kuptuar vendin dhe rolin e një ventilatori ajri, duhet të mbani mend bazat Operacioni ICE... Një përzierje karburant-ajër (FA) hyn në cilindrat e motorit të makinës, djegia e të cilit siguron funksionimin e motorit. Raporti midis benzinës dhe ajrit mbahet në një nivel të caktuar dhe varet nga kushtet e funksionimit dhe ngarkesa e motorit. Numri i asambleve të karburantit në cilindër në kushte normaleështë i kufizuar nga vëllimi i tij, ai arrin atje për shkak të vakumit të krijuar në goditjen e marrjes, atëherë motori automatik thith sasinë e kërkuar të përzierjes.
Këtu fshihet hollësia, e cila ju lejon të rritni fuqinë e motorit. Nëse asambletë e karburantit futen në të nën presion, atëherë shumë më tepër prej tij do të futet në të njëjtin vëllim, që do të thotë se në procesin e djegies së përzierjes do të çlirohet më shumë energji dhe fuqia që njësia e energjisë është në gjendje të zhvillojë do të rrit. Për të rritur vëllimin e ajrit që hyn në cilindrat e një motori makine, përdoret një superngarkues (kompresor). Ky është emri i mekanizmit për ngjeshjen dhe furnizimin e gazit nën presion.
Kursimi i karburantit mund të jetë një përfitim shtesë, pasi fuqia e kërkuar mund të merret nga një motor më i vogël.
Fryrësi i ajrit në një makinë - jo aq i thjeshtë
Sidoqoftë, doli të ishte mjaft e vështirë përdorimi i ventilatorit të ajrit direkt në ballë. Fakti është se megjithëse fuqia e motorit u rrit në të njëjtën kohë, kjo krijoi një sërë problemesh të reja që kërkonin zgjidhjen e tyre për futjen e suksesshme të presionit në makina. Një prej tyre ishte ndarja e konsiderueshme më shumë nxehtësia gjatë djegies së asambleve të karburantit, për shkak të së cilës u dogjën valvulat, pistonët, sistemi i ftohjes dështoi.
Një veçori tjetër ishte rritja e gjasave të shpërthimit të motorit me benzinë. Kur superngarkuesi furnizon motorin me ajër shtesë, atëherë temperaturë e ngritur dhe presioni mund të shkaktojë shpërthim, duke rezultuar në dështim të motorit, ose të paktën konsumim të konsiderueshëm të parakohshëm të motorit. Kjo mund të shmanget duke përdorur lëndë djegëse me oktan të lartë ose dekompresim, që është një emër tjetër për reduktimin e raportit të kompresimit.
Llojet e reja të karburantit janë të shtrenjta, gjë që rrit koston e funksionimit të një makine, dhe dekompresimi çon në një ulje të fuqisë së prodhimit, d.m.th. efekti i përdorimit të presionit të ajrit humbet.
Fryrësi i ajrit në një makinë - si është
Furnizimi me ajër në motor mund të kryhet opsione të ndryshme ku përdoret një ventilator i jashtëm ose ku ndodhin kushte gjatë ngasjes. Bazuar në këtë, është e mundur të përcaktohen metodat e mëposhtme të presionit:
- mekanik, kur një mbingarkues mekanik është instaluar në makinë, i drejtuar nga boshti me gunga e motorit;
- turbocharging, kur parashikohet të përdoret një turbocharger i drejtuar nga gazrat e shkarkimit;
- elektrike, në këtë rast përdoret një ventilator elektrik ajri në makinë;
- "Comprex", me këtë metodë mungon ventilator me makinë, dhe ajri furnizohet në cilindra me ndihmën e gazrave të shkarkimit;
- të kombinuara, në të cilat disa skema të ndryshme, si rregull, kombinoni një mbingarkues mekanik dhe një turbocharging.
Ka metoda të tjera që sigurojnë furnizimin me ajër të motorit të makinës, por ato që përdoren më shpesh në makina janë shënuar më lart. Në shtëpi, nga rruga, përfshirë familjen VAZ, pajisje të tilla nuk ishin instaluar në mënyrë serike.
Mbushës mekanik për makina me karburator - opsione ndërtimi
Mbushësi mekanik ishte një nga të parët që u krijua, pothuajse pas ardhjes së motorit me djegie të brendshme. Ai lidhet drejtpërdrejt me boshtin me gunga të motorit të makinës dhe fillon të punojë menjëherë pas ndezjes, duke siguruar furnizim me ajër në proporcion me shpejtësinë e motorit. Ky është një avantazh i padyshimtë, por një superngarkues i tillë heq një pjesë të fuqisë së motorit për funksionimin e tij.
Ekzistojnë disa opsione më të zakonshme për ndërtimin e pajisjeve të tilla, më të famshmet prej tyre tregohen në foto. e tyre karakteristikat e projektimit diskutuar më poshtë:
- Supercharger RROTS. Fillimisht, këto ishin dy ingranazhe të zakonshme që rrotulloheshin brenda anët e ndryshme vendosur në një strehë të mbyllur. Me kalimin e kohës, ato kanë ndryshuar në atë që tregohet në foto. Një superngarkues i tillë funksionon mjaft thjesht - tehet rrotulluese të rotorit krijojnë rrjedha e ajrit nga hyrja në dalje. Disavantazhi kryesor i pajisjeve të tilla është se furnizimi i ajrit është i pabarabartë, gjë që çon në pulsime të presionit. Përveç kësaj, pas kalimit përmes pajisjes, turbulenca e ajrit që rezulton bën që ajo të nxehet. Përparësitë përfshijnë thjeshtësinë, kompaktësinë dhe besueshmërinë, nivel i ulët zhurma.
- ventilator LYSHOLM. Zbatohet për pajisjet lloji i vidës... Një pajisje e ngjashme funksionon në një mënyrë të ngjashme - rrjedha e ajrit krijohet nga rrotulluesit e rrotullimit. Për shkak të hendekut të vogël ndërmjet tyre, sigurohet cilësia e kërkuar e rrjedhës së ajrit. Dallimi kryesor midis një pajisjeje të tillë do të jetë ngjeshja e ajrit brenda kutisë. Sidoqoftë, kompleksiteti i projektimit dhe prodhimit të produkteve të tilla i shkakton ato kosto e larte, gjë që kufizon përdorimin e tyre në prodhim ne mase auto.
- Fryrës centrifugale. Është lloji më i zakonshëm dhe përdoret si në mënyrë të pavarur, në formën e një kompresori, ashtu edhe si pjesë e pajisjeve turbo. Tehët rrotullues kapin ajrin dhe e shtyjnë atë në periferi të strehës. Duke lëvizur përgjatë shtresës së jashtme, e cila ka një formë si kërmilli, rrjedha e ajrit në dalje fiton presionin e kërkuar.
Që një ventilator centrifugal të funksionojë në mënyrë efektive, shtytësi i tij duhet të rrotullohet me një shpejtësi të lartë. Sigurimi i një mënyre të tillë funksionimi shoqërohet me vështirësitë në lubrifikimin e kushinetave dhe krijimin e kushteve të tilla. Megjithatë, thjeshtësi dhe relativisht çmim i ulët vetë pajisjet, i ka bërë ato më të njohurat në mesin e llojeve të tjera të ventilatorëve. Ato përdoren veçanërisht shpesh për akordimin e makinave, përfshirë familjen VAZ.
Mbushës turbo me ajër
Kjo qasje për sigurimin e motorit me ajër shtesë është më e popullarizuara. Përdoret si për motorët me naftë ashtu edhe për motorët me benzinë... Parimi i një superngarkuesi të tillë është i qartë nga figura e mëposhtme:
Në thelb, është një kombinim i dy pajisjeve - një turbinë që përdor energji nga gazrat e shkarkimit dhe një kompresor. Duhet të theksohet menjëherë se modaliteti turbo, i përdorur për të rritur fuqinë e motorëve me naftë, përdoret shumë më shpesh sesa injektimi i ajrit në motorët me benzinë. Në to, rritja e presionit kufizohet nga shfaqja e shpërthimit, dhe futja e modalitetit turbo kërkon miratimin e masave të veçanta mbrojtëse.
Përdorimi i energjisë së gazit të mbetur shoqërohet me një sërë problemesh, kryesisht me materialet e përdorura. Tehet e turbinës duhet t'i rezistojnë temperaturave deri në një mijë gradë, dhe në të njëjtën kohë, shpejtësia e rrotullimit të tyre shpesh kalon dhjetë mijë rrotullime në minutë. Sidoqoftë, modaliteti turbo, në të cilin ajri shtesë hyn në naftë, e bën më të lehtë funksionimin.
Bazuar në karakteristikat e mësipërme, rritja turbo do të kryhet në mënyrën më të mirë në shpejtësitë e larta të motorit, kur turbina rrotullohet fort. Një tipar tjetër i këtij regjimi është i ashtuquajturi vonesë. Në këtë moment shtypje e fortë pedalet, ndërsa nxitja aktivizohet në modalitetin turbo, kërkon pak kohë, gjë që shkakton një dështim në karakteristikë.
Për ta kapërcyer atë, e veçantë zgjidhje teknike... Nje nga opsionet e mundshme do të ketë dy superngarkues turbo, njëri prej të cilëve punon me rrotullime të ulëta dhe tjetri me rrotullime të larta. Secili prej prodhuesve të automjeteve e zgjidh këtë problem në mënyrën e vet - dikush përdor një mbingarkues të fuqishëm që siguron një rrjedhje të tepërt ajri në të gjitha mënyrat dhe, nëse është e nevojshme, shkarkon tepricën e tij, dikush përdor disa mbingarkues të vegjël në vend të një të madh, dikush zbaton kombinime të ndryshme nga dy opsionet e para.
Nëse flasim për modalitetin turbo për motorët me benzinë, atëherë duhet të theksohet se është më efikas në motorët me injeksion. Motor karburatori mund të funksionojë në modalitetin turbo, por ka nevojë për njëfarë përsosje - instalimi i avionëve më të mëdhenj, ndryshimi i nivelit dhoma notuese dhe një sërë masash të tjera. Ndërsa për motor injeksioni gjithçka varet nga përdorimi i firmuerit të ri.
Sidoqoftë, modaliteti turbo shpesh zbatohet në makinat e vjetra, përfshirë familjen VAZ, megjithatë, në këtë rast, mbingarkesa elektrike përdoret më shpesh.
Mbushës elektrik për motorin e makinës
Sisteme të tilla që zbatojnë modalitetin turbo janë të kombinuara. Ata më së shpeshti përdorin një motor elektrik që punon së bashku me një ventilator centrifugal. Avantazhi i kësaj qasjeje, kur ngasja është bërë si një makinë elektrike, është shkathtësia e saj. Nuk lidhet drejtpërdrejt me funksionimin e motorit, si një nxitje mekanike, dhe një motor elektrik mund të përdoret në çdo kusht.
Falë një disku të tillë si ai elektrik, është e mundur të shmanget një rënie në karakteristikën e superngarkuesit. Në shpejtësi mesatare dhe të ulëta të motorit, funksionon një mbingarkues elektrik, në shpejtësi të lartë, turbina ndizet dhe zbatohet. mënyrë normale turbo. Mundësi të tilla të ndërtimit të supermbushjes duke përdorur një makinë të tillë si elektrike po tërheqin vëmendjen e një game gjithnjë e më të gjerë të prodhuesve të makinave.
Duhet të theksohet se superngarkuesi elektrik është tërheqës për akordimin e makinave, përfshirë familjen VAZ. Në këtë treg ekziston (ndryshe nga ato të përshkruara tashmë) një mbingarkues elektrik boshtor. Një tifoz (elektrik) vendoset përgjatë boshtit të kanalit. Kur të funksionojë, atëherë rrjedhje e rritur ajri drejtohet në konsum i shumëfishtë... Në fakt, kjo është mënyra se si ventilatori (elektrikisht) siguron fryrje.
Përparësitë e një superngarkuesi të tillë elektrik përfshijnë thjeshtësinë e zbatimit të tij. Për të krijuar një sistem të tillë presioni, nuk kërkohen sisteme dhe pajisje teknikisht komplekse; një tifoz i zakonshëm shtëpiak (elektrik) shpesh do të përballet me furnizimin e sasisë së kërkuar shtesë të ajrit në cilindrat e motorit.
Përdorimi i kësaj teknike bën të mundur akordimin e lehtë të makinave të vjetra, për shembull, si VAZ i viteve të hershme të prodhimit.
Mbushës për VAZ
V në këtë rast problemi duhet të konsiderohet disi më i gjerë - shpesh nuk ka të bëjë posaçërisht për ndonjë makinë të familjes VAZ, por përgjithësisht për përmirësimin motor me aspirim natyral... Ky është një problem mjaft kompleks dhe nuk ka një zgjidhje të qartë. Sigurisht, kur vendosni të përmirësoni karakteristikat e një makine të vjetër, për shembull, disa modele VAZ ose Moskvich, kur përdorni një motor standard, fuqia e tij mund të rritet vetëm me ndihmën e presionit.
Sidoqoftë, kjo nuk është aq e lehtë për t'u bërë sa duket në shikim të parë. Një rritje e fuqisë së motorit VAZ, si çdo tjetër, duhet të shoqërohet me ndryshime shtesë që ofrojnë përdorimin e duhur përmirësim të ngjashëm. Përndryshe, motori i modifikuar do të dështojë shumë shpejt.
Në të njëjtën kohë, falë akordimit të motorit, vaz i vjetër apo ndonjë tjetër makinë e ngjashme, mund te marr jete e re, veçanërisht pasi bërja e përmirësimeve të tilla është mjaft e thjeshtë dhe jo shumë e shtrenjtë. Është shumë më e lehtë të vendosni saktë dhe saktë një ventilator ajri në VAZ, i cili do të sigurojë një rritje prej rreth tridhjetë përqind të fuqisë së motorit, sesa të përfshiheni në një ndryshim të plotë të motorit në kërkim të të njëjtës tridhjetë përqind të fuqisë. .
Por kjo është një temë krejtësisht e ndryshme, përfshirë në lidhje me makinat e vjetra VAZ, dhe megjithëse nuk është më pak interesante, duhet të konsiderohet në mënyrë të pavarur.
Përdorimi i një vëllimi shtesë ajri për të siguruar një rritje të fuqisë së motorit, përfshirë familjen VAZ, është një teknikë mjaft e njohur dhe e zotëruar prej kohësh nga ndërtuesit e makinave. Kjo ju lejon të zgjidhni shumë çështje që lidhen me marrjen e më shumë fuqisë nga motorë relativisht të vegjël, megjithatë, duke iu nënshtruar një numri rregullash. Por, megjithatë, kjo qasje përdoret gjerësisht nga zhvilluesit. markave të ndryshme auto.
Pse turbocharging elektrike është e mirë
Cili është koncepti i turbocharging elektrike, në të cilin gjendet gjithnjë e më shumë përditësimet më të fundit industria e makinave? Le ta kuptojmë. Në një përpjekje për t'i bërë makinat sa më efikase të karburantit, prodhuesit e automjeteve po zvogëlojnë gjithnjë e më shumë motorët duke i pajisur ata me teknologjinë e turbocharging. Në të vërtetë, në mënyrë që një motor kompakt të mbetet i fuqishëm, është e nevojshme ta "ndihmojmë" atë duke furnizuar me forcë cilindrat me ajër, nën presion.
"Tkurrja e madhësisë së motorit është një nga mënyrat kryesore për të reduktuar konsumin e karburantit të një makine," thotë një zëdhënës i Valeo, një furnizues francez i automobilave. "Për të motori nënkompakt mund të zhvillohet fuqi e madhe, prodhuesit zakonisht përdorin turbinat e gazit të shkarkimit. Fatkeqësisht, megjithatë, motorët me turbocharged kanë reagim të dobët në rrotullime të ulëta, të referuara si "efekti i vonesës turbo" ose "vonesa turbo".
Kjo "zhytje" në grupin e rrotullimeve të shkaktuara nga inercia e turbinës, u bë "thembra e Akilit" e motorëve turbo. Problemi u zgjidh pjesërisht duke përdorur një turbinë me dy rrotullime me gjeometria e ndryshueshme, ose duke përdorur një turbinë të dytë të vogël për të ndihmuar të parën. Në të dyja rastet, turbinat funksionojnë në më shumë gamë të gjerë shpejtësia e motorit, megjithatë, ende nuk ishte e mundur të eliminohej plotësisht "turbolagu". Mjerisht, është shumë e vështirë për njësitë me turbocharg të japin përgjigje të menjëhershme ndaj shtypjes së pedalit të gazit, gjë që është e natyrshme për motorët me aspirim natyral.
Dhe tani ai erdhi në shpëtim lloji i ri turbocharging - elektrike. Çfarë është kjo "bishë" dhe a mundet turbocharging elektrike "të ndryshojë rregullat e lojës"?
Duke studiuar se si funksionojnë automjetet elektrike, prodhuesit e automjeteve kanë zbuluar se motorët elektrikë reagojnë menjëherë. Sot është joreale që të gjithë të kalojnë në transportin elektrik. Për shkak të madhësisë së tyre të madhe, motorët dhe bateritë e automjeteve elektrike janë të shtrenjta, dhe kilometrazhi i kufizuar i makinave elektrike me një ngarkesë të vetme baterie nuk do t'i përshtatet të gjithëve.
Por pse të mos përdorni një motor të vogël elektrik për të fuqizuar kompresorin motor me turbo? Në fund të fundit, atëherë do të jetë e mundur të pomponi ajrin në motor pa ndihmën e gazrave të shkarkimit! Ky është pikërisht parimi i funksionimit të një ventilatori elektrik.
Ide për t'u përdorur turbocharging elektrike jo e re - kompani të tilla si Mercedes-Benz, BMW dhe Ferrari raportuan për zhvillimet në këtë fushë disa vite më parë. Por ndoshta më shumë se të tjerët ventilator elektrik i i nteresuar në Shqetësimi i Volkswagen- Grupi VW aktualisht po investon shumë në zhvillimin e teknologjisë elektrike turbo, ose turbocharging elektrike.
Marc Gilles, Zhvillimi i Komunikimeve Teknologjike të Amerikës së Veriut Divizioni Volkswagen, e quan avantazhin kryesor të turbocharging elektrik "që siguron përshpejtim në rpm të ulëta, ndërsa turbos konvencionale, të fuqizuar nga gazrat e shkarkimit, krijojnë presionin e duhur të ajrit në një minimum prej 1500 rpm."
"Motori elektrik është në gjendje t'i përgjigjet pedalit të gazit menjëherë (brenda 250 milisekondave)," thotë Valeo, duke shtuar se duke përdorur turbocharging elektrik, "konsumi i karburantit mund të reduktohet me 7-20 për qind".
Audi, pjesë e shqetësimit Grupi Volkswagen, e ka demonstruar së fundmi arritjet e fundit në fushën e turbocharging elektrike me konceptin Clubsport TT Turbo si shembull. Makinë me katër rrota zhvillon një fuqi prej 600 kf. dhe një çift rrotullues prej 649 Nm falë faktit se motori i tij me pesë cilindra 2.5 litra është i pajisur me dy turbina - tradicionale dhe elektrike.
Kompresori elektrik mundësohet nga një nënsistem 48 volt në bagazhin dhe ndryshe turbinë konvencionale, siguron çift rrotullues "sipas kërkesës". Në përgjithësi, Clubsport TT Turbo përshpejton në 100 km/h në vetëm 3,6 sekonda.
"Një kompresor me energji elektrike ka avantazhe të rëndësishme," thotë Brad Sterz, i cili merret me termocentralet në divizionin e Amerikës së Veriut të Audi. "Ajo rrotullohet në maksimum shpejt, pa ndonjë vonesë të dukshme, dhe vazhdon të krijojë presionin e ajrit kur një turbinë tradicionale i mungon energjia e shkarkimit."
"Ky parim i funksionimit na lejon të krijojmë turbochargers tradicionalë, posaçërisht" të mprehur "për të furnizuar më shumë shtypje e lartë dhe, në përputhje me rrethanat, sigurimi i më shumë fuqisë së motorit, ndërsa kompresori elektrik do të jetë përgjegjës për reagimin e menjëhershëm dhe goditjet e fuqishme nga rrotullime të ulëta në çdo moment”, shton Sturtz.
Rastësisht, koncepti Clubsport TT Turbo nuk është përpjekja e parë e Audi për të eksperimentuar me një supermbushës elektrik. Vitin e kaluar Prodhuesi gjerman furnizohet me kompresor elektrik 3.0 litra motor dizel duke e shtuar atë në një turbinë tradicionale. Ky dizajn u instalua në coupe sportive RS5. Prodhimi është një makinë që mund të "ndryshojë njëqindën e parë" në 4 sekonda, ndërsa konsumon vetëm 5 litra karburant për 100 kilometra. Kjo do të thotë, RS5 i mbingarkuar elektronikisht doli të ishte edhe më i shpejtë dhe dy herë më ekonomik se sa homologu i tij "i rregullt".
Pra, kur duhet të pritet turbocharging elektrike në masë? Vitin tjeter! Sipas prodhuesit të ventilatorit elektrik Valeo, i pari makinë prodhimi, i cili do të zbatohet Teknologji e re, do të jetë SUV sportiv Audi SQ7, ku turbocharging elektrike do të marrë një motor nafte V8 me një vëllim rreth 4 litra. Fuqia e kësaj njësie energjetike pritet të jetë më shumë se 400 kf, dhe përshpejtimi nga ndalesa në 100 km/h është 5.5 sekonda. SQ7 do të dalë në shitje në vitin 2016.
Kompani të tilla si Volvo, Hyundai, Kia dhe Prodhuesi amerikan Honeywell.
Pra, mbase, së shpejti turbocharge elektrike do të bëhet normë, dhe pronarët e makinave turbocharged do të harrojnë për "turbo lag", duke shijuar tërheqje të shkëlqyer praktikisht me shpejtësia boshe dhe shifra modeste të konsumit të karburantit.