Теория на турбокомпресора
Кой автомобилен ентусиаст не е чувал вълшебната дума „турбо“? Звънвайки в ушите ми, въображението рисува нещо мощно, стремително. На този фон термините "механичен компресор" или, още по-лошо, "обемно компресор" звучат някак скучно. Всъщност това не е напълно вярно. Или изобщо не.
Кой шофьор не е мечтал да има много повече коне под капака, отколкото има в колата му. Ако някой каже, че не е от тях, то със сигурност ще лъже. За щастие напоследък този проблем е доста лесен за решаване, възможности за увеличаване на мощността на двигателя и компоненти като мръсотия. Думата „тунинг“ навлиза плътно в живота ни и много тунинг ателиета се задължават да правят всичко с вашия домашен любимец.
Дълго време руският език включва термина „форсиране“ (от английското force - сила), което означава „увеличаване на мощността“. Струва си да се помни, че мощността на двигателя е пряко свързана със следните основни параметри:
- работният обем на цилиндрите;
- количеството на доставената горивно-въздушна смес;
- ефективността на изгарянето му;
- енергиен "заряд" на горивото.
Заслужава да се отбележи, че има още няколко опции за увеличаване на мощността - полиране на всмукателните/изпускателните отвори, използване на филтри с нулево съпротивление, използване на изпускателна система с директен поток, промяна на софтуерните параметри (чип тунинг), пробивни цилиндри или превключване от бензин към " нитра "(азотен оксид).
Изброените решения ви позволяват да увеличите мощността, но не значително, освен ако не се отнася до "нитрос". Има само едно основно решение - да се увеличи подаването на горивно-въздушната смес. Колкото повече гориво се изгаря за единица време, толкова по-голяма е мощността на двигателя. Но бензинът не гори "просто така", той изисква въздух (кислород) - в доста определени количества. За да увеличите подаването на гориво, първо трябва да увеличите съответно подаването на въздух. Самият двигател няма да се справи с тази задача - възможностите му за всмукване на въздух са ограничени (дори при използване на филтри с нулево съпротивление). Следователно се появиха същите "турбо", "компресор" и "компресор". Те са различни и дават различни резултати.
Първо, малко теория:
Представете си всмукателния ход на двигателя с вътрешно горене: двигателят в този момент работи като помпа, освен това е много неефективен - по пътя на въздуха (горима смес) има въздушен филтър, завои на всмукателните канали и в бензиновите двигатели има и дроселова клапа. Всичко това със сигурност ще намали пълненето на цилиндъра. Е, какво се изисква, за да се повиши? Повишете налягането пред всмукателния клапан - тогава горимата смес (за дизелови двигатели - въздух) ще "побере" повече в цилиндъра. Енергията на изгаряне на заряд с голямо количество гориво, разбира се, ще стане по-висока; общата мощност на двигателя също ще се увеличи.
За тези цели бяха измислени доста решения, но не бяха разпространени много. 1. Ротационен вентилатор Roots.
Създаден от Франсис Рутс през далечната 1860 година. Първоначално се използва като вентилатор за вентилация на промишлени помещения. Същността на дизайна: две цилиндрични зъбни колела, въртящи се в противоположни посоки, поставени в общ корпус (напомнящ на модерна маслена помпа). Обемите на въздуха в пространството между зъбите на зъбното колело и вътрешната стена на корпуса се доставят безопасно от всмукателния колектор към изпускателната тръба. През 1949 г. друг американски изобретател, Итън, подобри дизайна: цилиндричните зъбни колела се превърнаха в спирални ротори и въздухът вече се движеше не по техните оси на въртене, а по протежение. В същото време принципът на работа не се е променил - въздухът в блока не се компресира, а просто се изпомпва в друг обем, откъдето идва и името - обемна вентилаторна машина, а не компресор.
2. Компресор за превъртане Lysholm.
Автор на идеята е немският инженер Кригар, времето на раждане - края на миналия век, първоначалната цел е била индустриална, сега известна като Lysholm благодарение на работата на шведския инженер Алф Лисхолм, който в края на 30-те години на миналия век са приспособили структурата за автомобилна употреба. Външно - ако не свалите капака - е много подобно на нагнетателя Roots. Разликите са вътре. Изглежда, че същите два ротора, въртящи се един към друг, изпомпват въздушни обеми по осите, но те са силно извити. Секциите на ротора са много по-сложни, те са различни. Най-важното е, че стъпката на роторите се променя по дължината и когато се движи по осите, обемът на изпомпвания въздух във всяка клетка намалява - въздухът се компресира. Следователно Lysholm не е просто вентилатор, а компресор с чиста вода.
3. Центробежен компресор
(няма установено "корпоративно" име). Работно колело със сложна форма се върти в корпуса на волута. Въздухът се изсмуква в центъра и се изхвърля по периферията, докато поради действието на центробежните сили се компресира. Следователно това е не само компресор, но и компресор.
4. Турбокомпресор, той също е турбокомпресор.
Всъщност това е същият центробежен компресор, но с различна задвижваща верига. Това е най-важната, би могло да се каже, основна разлика между механичните компресори и "турбо", дори ако "би ..." и "близнак ...". Това е задвижващата верига, която до голяма степен определя характеристиките и областите на приложение на определени конструкции. При турбокомпресор работното колело на компресора седи на същия вал с турбинното колело, което е вградено в изпускателния колектор на двигателя и се задвижва от изгорелите газове. Няма пряка връзка с коляновия вал на двигателя, а подаването на въздух се контролира от налягането на отработените газове, така да се каже, според второто производно. Този дизайн се характеризира с бавен отговор на бърз "улов".