Jakie są sposoby zwiększenia ciśnienia powietrza w układzie dolotowym?
REKLAMA
REKLAMA
Doładowanie wykorzystywane do zwiększenia mocy silnika jest nie tylko sposobem na uzyskanie wyższych osiągów z seryjnej jednostki w celach sportowych. Jako, że silnik jest wstanie wygenerować większą moc z takiej samej pojemności, przyczynia się do realnych oszczędności. Niższa pojemność silnika, jest najczęściej równoznaczna z jego mniejszymi gabarytami i co za tym idzie niższą masą. W jaki sposób wykorzystywać możliwość doładowania?
REKLAMA
Zobacz też: Co oznacza, że mieszanka jest uwarstwiona? Jak ją uzyskać?
Doładowanie bez sprężarki
Doładowanie dynamiczne jest planowane już na etapie konstrukcji silnika i wykorzystywane przy projektowaniu kolektora dolotowego, a także układu rozrządu. Wykorzystuje się przy tym zjawisko bezwładności i związanych z tym przyśpieszeń zasysanego powietrza. Skorzystanie z tej właściwości wymaga opracowania odpowiedniego kształtu kolektora. Aby poprawić osiągi silnika wolnossącego producenci stosują również kolektory o zmiennej długości. W zależności od wysokości obrotów silnika powietrze jest kierowane dłuższymi lub krótszymi kanałami, np. poprzez przymykaną przepustnicę. Wydłużenie kolektora dolotowego wpłynie na zwiększenie momentu obrotowego, jednak jeżeli oczekujemy od silnika wykrzesania wyższej maksymalnej mocy, kolektor ssący powinien być krótszy. Wpływ na zwiększenie doładowania dynamicznego ma również ustawienie przekrycia zaworów ssących i wydechowych, a także konstrukcja i jakość wykonania wewnętrznych powierzchni kolektora wydechowego.
Zobacz też: Świece żarowe. Problemy i eksploatacja
Turbo napędzane spalinami i mechanicznie
REKLAMA
Sposobem na znaczne podniesienie mocy i momentu jest turbodoładowanie. Turbosprężarki zagęszczają powietrze zasysane do cylindra. Turbosprężarka jest napędzana przez spaliny kierowane z kolektora wylotowego. Spaliny przyśpieszają wirnik turbosprężarki, a jej prędkość jest zależna od chwilowego obciążenia silnika. Drugi wirnik (z tzw. zimnej strony) jest połączony sztywno z wirnikiem napędzanym przez spaliny i zasysa powietrze z początku układu dolotowego, a następnie wtłacza je do kolektora i dalej do cylindra. Aby zmodyfikować charakterystykę silnika w większym zakresie obrotów, stosuje się także turbosprężarki ze zmienną geometrią łopatek.
Duże turbosprężarki bez nowoczesnej techniki, jaką jest zmienna geometria łopatek miały jedną poważną wadę. Jako, że są one napędzane spalinami, istniała pewna zwłoka między chwilą, w której kierowca wciskał mocniej pedał przyśpieszenia, a momentem, w którym szybszy strumień spalin rozpędził wirnik trubosprężarki. Niektórzy producenci stosowali więc sprężarki mechaniczne tłoczące lub wirnikowe. Taka sprężarka napędzana jest z wału korbowego silnika.
Zobacz też: Dwusprzęgłowa skrzynia automatyczna Powershift
Turbodoładowanie razy trzy
REKLAMA
Obecnie, aby uzyskać wysoką moc oraz wysoki moment obrotowy w szerokim zakresie obrotów, stosuje się układy kilku różnej wielkości turbosprężarek lub połączenie turbosprężarki ze sprężarką mechaniczną. Sprężarka mechaniczna działa w zakresie niskich obrotów i pozwala na wyeliminowanie efektu turbodziury. Jest napędzana z wału korbowego, więc przyśpiesza swoją pracę natychmiast wraz z zwiększeniem prędkości obrotowej silnika. Gdy silnik osiągnie wartość średnich obrotów, za utrzymywanie wysokiego momentu obrotowego odpowiedzialna jest turbosprężarka napędzana spalinami z kolektora wydechowego.
Podobny efekt można uzyskać używając dwóch turbosprężarek o różnych średnicach i co za tym idzie o różnej bezwładności. Mniejsza sprężarka może być odpowiedzialna za szybkie dostarczenie mocy w zakresie niższych obrotów. Następnie poprzez sterowanie obiegiem spalin pomiędzy sprężarkami, większa ich ilość może być przekazana dużej turbinie. Innym rodzajem stosowania jest kierowanie powietrza najpierw do większej turbosprężarki, a następnie przekazywanie wstępnie sprężonego powietrza do mniejszej, która dodatkowo zwiększa jego kompresję. BMW zaprezentowało również silnik diesla z układem trzech turbosprężarek – dwóch małych i jednej większej, które łączą dwa wcześniej opisane systemy.
Zobacz też: Czym jest porting głowicy? Co dzięki niemu uzyskamy?
Turbo-poprawianie fabryki
Silniki starszej generacji nie były wysilone tak mocno, jak obecne. Materiały o mniejszej trwałości skłaniały producentów do pewnej zachowawczości w zwiększaniu mocy swoich konstrukcji. Jest więc możliwe kilkuprocentowe podniesienie momentu przez regulację maksymalnego ciśnienia turbiny. W części turbosprężarek taka regulacja jest dostępna już w standardzie poprzez śrubę regulacyjną. Jednak można swój samochód doposażyć tzw. MDB (od angielskiego: Manual Boost Control). Jednak, często aby uzyskać realne korzyści z używania takiego zaworu, muszą zostać zmodyfikowane mapy silnika i dawkowanie większej ilości paliwa. Podczas zwiększania ciśnienia trzeba również pamiętać o wyższej temperaturze sprężonego powietrza, a także wytrzymałości panewek wału korbowego. Zbyt duże podniesienie ciśnienia bez dalszego tuningu silnika może się skończyć szybką wizytą w serwisie.
REKLAMA
REKLAMA
© Materiał chroniony prawem autorskim - wszelkie prawa zastrzeżone. Dalsze rozpowszechnianie artykułu za zgodą wydawcy INFOR PL S.A.