 AC Pokale fot. P.Promis 2011-08-27 |  Testy: Kajto fot. M.Fielek 2011-08-27 |  Rajd Tyski fot. A.Trefon 2011-08-27 |
|
» Turbosprężarki
Turbosprężarka - magiczne urządzenie, kt贸re dzięki stosunkowo prostej budowie (nie mylić z montażem) potrafi znacznie podnieść moc samochodu, wykorzystując przy tym energię, kt贸ra i tak została by zmarnowana ? energię gaz贸w wylotowych.
 Aby uzyskać dużą moc silnika można zastosować motor o wysokiej pojemności, założyć instalację podtlenku azotu i zmienić wałki, oprogramowanie itp. Każde z tych rozwiązań posiada jakieś wady. Wysoka pojemność to duże spalanie, nitro daje tylko chwilowy przyrost mocy walki i oprogramowanie chipa nie dają gigantycznego przyrostu mocy. Zamiast tego do silnika można dołożyć turbosprężarkę. Fakt, nie jest to rozwiązanie tanie. W por贸wnaniu z innymi modyfikacjami wydatek rzędu 10000zł (w Polsce i kilkukrotnie więcej za granicą) wydaje się gigantyczny, ale turbinka ma swoje niezaprzeczalne zalety. Daje stały przyrost mocy i jej eksploatacja nie uderza tak w kieszeń jak np. nitro. Gł贸wny podział sprężarek to podział ze względu na spos贸b uzyskiwania energii, kt贸ra zużywana jest do sprężenia powietrza. Wyr贸żnia się trzy rodzaje: -elektryczna - napędzana elektrycznie - najprostsza w instalacji, łatwo można dozować ciśnienie doładowujące, nie wymaga dużych ingerencji w silnik, największą jej wadą jest mała wartość doładowania -mechaniczne - napędzana przez silnik - powodują częściowe obniżenie mocy, jednak dzięki prostszej budowie i wyższej kulturze pracy jest stosowana przez np. Mercedesa i Jaguara. Generalnie składa się z części tłoczącej napędzanej z wału korbowego za pomocą paska, przekładni zębatej itp. -gazowe - napędzane gazami wylotowymi - właśnie turbiny gazowe zdobyły największą popularność, zar贸wno w samochodach cywilnych jak i sportowych Aby rozpocząć rozważania na temat działania turbiny gazowej należy posiadać kilka podstawowych wiadomości z teorii gaz贸w. Najprościej m贸wiąc temperatura, ciśnienie i pojemność gazu są zależne od siebie. Po ścieśnieniu gazu wzrośnie temperatura i ciśnienie, tak samo odwrotnie. Gaz przemieszcza się z miejsca o wyższym ciśnieniu do tego o ciśnieniu niższym. Łatwo to zaobserwować w domu - tzw. przeciągi. W zależności od r贸żnicy ciśnień gaz będzie się przemieszczał szybciej albo wolniej. To właściwie tyle z teorii gaz贸w. Teraz trochę teorii związanej ze spalaniem mieszanki w silnikach. Moc uzyskiwana jest dzięki rozprężeniu mieszanki. Rozprężenie to uzyskiwane jest dzięki zapalaniu tejże mieszanki. Dzięki temu, że w tym procesie zwiększa się temperatura podnosi się sprawność. Rozgrzana mieszanka nie jest wystarczająco długo w cylindrze aby można było optymalnie ją wykorzystać. Wymyślono genialny spos贸b na wykorzystanie tej energii. Turbina napędzana jest przez gazy wylotowe i za pomocą wałka jest przekazywana na sprężarkę, kt贸ra spręża powietrze do silnika. Co to daje? Więcej powietrza pozwala spalić większą dawkę paliwa. Wiele os贸b sądzi, że turbosprężarka napędzana jest energią kinetyczną gaz贸w wylotowych. Po części jest to prawda, ale... Gorące spaliny wlatują do kanał贸w wlotowych pod dużym ciśnieniem. Za sprężarką ich objętość zwiększa się, a to za sprawą szerszych kanał贸w wylotowych. Z tych zasad, kt贸re wcześniej podałem wynika, że spada ciśnienie oraz temperatura gaz贸w. Właśnie r贸żnica ciśnień powoduje to, że gazy przemieszczają się od wąskich kanał贸w dolotowych do większych wylotowych przez łopatki turbiny. Można połączyć obroty turbinki z kompresorem i uzyskać zwiększenie ciśnienia. Odwrotnie jak w przypadku gaz贸w wylotowych. W efekcie otrzymuje się z małego ciśnienia i małej temperatury gazu duże ciśnienie i dużą temperaturę. Jednak te dwie części nie są identyczne, czego powodem jest to, że po spaleniu objętościowo jest dużo więcej spalin niż powietrza zasysanego. Powoduje to, że większe jest ciśnienie spalin niż powietrza. Gł贸wnym problemem turbin jest to, że pracują one efektywnie tylko w pewnym zakresie obrot贸w. Za dużo Ľle po turbina praktycznie pracuje w pr贸żni, za mało też nie dobrze, bonie ma odpowiedniego ciśnienia doładowującego. Jest jeszcze jeden problem, a mianowicie "turbo dziura" (turbo lag). Wszystkie elementy turbosprężarki mają pewną masę a zatem i bezładność (ach ta fizyka, wszędzie się kłania). Dlatego po gwałtownym wciśnięciu gazu jest pewna przerwa potrzebna na rozpędzenie sprężarki. Kilku producent贸w w celu jej zmniejszenia stosuje 2 połączone mniejsze. Pozbawione tego są turbiny napędzane elektrycznie lub wału. Należy pamiętać, że powietrze wychodzące ze sprężarki ma wysoką temperaturę a zatem jest mniej efektywne. Trzeba je schłodzić. Czym? Intercoolerem zamontowanym między sprężarką a kolektorem ssącym. Im bardziej schłodzi się powietrze tym będzie miało większą efektywność. Jeszcze jedno słowo co do intercooler贸w. Nie zawsze od rozmiaru zależy zdolność chłodzenia. Dobry jakościowo mały intercooler prawdopodobnie będzie lepszy niż ten duży, a na pewno będzie się go dało łatwiej zamontować. Należy także pamiętać, że zawsze występuje na nim spadek ciśnienia. Ważnymi elementami zestawu turbo są 2 zawory: upustowy i "Blow off Valve". Zacznijmy od tego drugiego. Gdy łopatki kręcą się z idealną prędkością i zamknie się przepustnicę powietrze cały czas będzie uderzało w zamkniętą przepustnicę, w tym czasie turbo dalej pompuje powietrze, ciśnienie w przewodach rośnie. To powietrze powoduje zatrzymywanie, gdyż turbo nie ma już siły tłoczyć. Może to spowodować rozsadzenie przewod贸w. Zaw贸r ten instaluje się pomiędzy przepustnicą a kompresorem, wydmuchuje on nadmiar ciśnienia na zewnątrz układu. Lubianą przez większość zaletą tego zaworu jest charakterystyczny wydawany przez niego dĽwięk. Zaw贸r upustowy ogranicza niepotrzebny wzrost ciśnienia. Zaw贸r taki otwiera się gdy ciśnienie jest zbyt duże - spaliny omijają układ.. Gdyby go nie było to przy ściśnięciu powietrza spalimy więcej mieszanki, otrzymamy więcej spalin, a to spowoduje zwiększenie ciśnienia doładowującego i tak w k贸łko Macieju ;) Zaw贸r "upuszcza" część spalin i już mamy problem z głowy. Instalacja turbo to duży wydatek i skomplikowany problem. Należy pamiętać, że elementy układu wirują z ogromną prędkością, wymagają odpowiedniego smarowania... Można by na temat tego napisać kilka książek. W Polsce ich za wiele nie ma, natomiast można nabyć wersje angielskie za pośrednictwem netu (np. amazon.com) dopiero po ich przeczytaniu można stwierdzić, że coś się wie. Ten artykuł to tylko "najbardziej podstawowe podstawy" teorii turbo. A gdzie tam do praktyki... |
|