26.6. 2018 Tomáš Dusil Tomáš Dusil

A odstředivé dmychadlo znáte? Je to něco mezi turbodmychadlem a kompresorem

 

Odstředivé dmychadlo má dodnes roli exotického způsobu přeplňování motoru. V zásadě v sobě spojuje techniku turbodmychadla s mechanicky poháněným kompresorem.

V době, kdy automobilovém světu stále vládne downsizing, je výfukové turbodmychadlo obecně v kurzu. Jenže auta jsou stále těžší a také nároky kupujících na jízdní výkony se s léty zvyšují. Aby konstruktéři vyhověli těmto požadavkům při současném zmenšování motorů a snižování počtu jejich válců, musejí naplno využít výhod přeplňování. Zdaleka nejrozšířenější je turbodmychadlo, využívající kinetickou energii výfukových plynů, které by jinak přišly vniveč.

Kompresor zkombinovaný s variátorem: Zázrak, co má přinést revoluci v přeplňování

Alternativou k němu je mechanicky poháněný kompresor, nejčastěji vylepšeného typu Roots (s vyšší účinností), který vyvinula a nabízí firma Eaton. Alternativou k tomu je Lysholmovo dmychadlo, které je účinnější než Rootsovo, ale zároveň také výrobně dražší. Nejnovější technologii představuje elektricky poháněný kompresor, který najdete třeba na motoru Audi SQ7. V něm se pojí hned se dvěma turbodmychadly. Elektricky poháněné dmychadlo má celou řadu předností, ale i několik nevýhod. Aby to celé bylo efektivní, potřebuje vyšší napájecí napětí, dnes běžně 48 voltů. Důvodem je jeho značný příkon a tedy i potřeba jej napájet velkými proudy, což klade zvýšené nároky na elektrickou soustavu vozidla.

Od středu k obvodu

Odstředivé dmychadlo vypadá na první pohled jako poloviční turbodmychadlo. Jeho radiální lopatkové kolo se na pohled podobá lopatkovému kolu turbíny, případně dmychadla v turbodmychadle. K jeho pohonu se ovšem nevyužívá kinetická energie výfukových plynů, ale pohon zajišťuje přímo kliková hřídel motoru přes drážkový řemen - podobně, jako je tomu u výše zmíněných mechanicky poháněných kompresorů. Samotný pohon lopatkového kola je řešen přes ozubený převod, smyslem je zvýšit jeho otáčky. Ty v praxi dosahují 40.000 až 60.000 otáček za minutu. To je méně, než jak rychle se točí rotor turbodmychadla (dnes běžně přes 200.000 otáček za minutu), ale více než u dmychadel pana Rootse či Lysholma (běžně kolem 23.000 otáček za minutu).

Proč vymírá přeplňování kompresorem? Tady jsou důvody!

Princip odstředivého dmychadla využívá jevu, který popisuje Bernoulliho rovnice. A sice, že masa vzduchu pohybující se v uzavřeném prostoru vysokou rychlostí má současně velmi nízký tlak. A obráceně - pokud proudící vzduch zpomalíme, vzroste jeho tlak. Lopatkové kolo radiálního typu nasává vzduch ve svém středu a rotací jej rozvádí po obvodu do skříně kompresoru. V tuto chvíli má vzduch velmi vysokou rychlost a tedy i vysokou kinetickou energii, ale zároveň nízký tlak. Jak se vzduch pohybuje k obvodu skříně dmychadla, z důvodu plynulého rozšiřování průřezu skříně dmychadla postupně snižuje rychlost, a tedy zároveň zvyšuje svůj tlak. V této formě se přes výměník vzduch-vzduch dostává do válců motoru.

S nízkou teplotou

Popsaným postupem, kdy vzduch postupně zvyšuje rychlost, čímž klesá jeho tlak, aby následně rychlost snížil za účelem zvýšení tlaku, dosahuje tento typ přeplňování velmi dobré tepelné účinnosti. V daném případě má tak stlačený vzduch nižší teplotu, což je obecně pro spalování v motorech žádoucí.

Jednou z vlastností přeplňování odstředivým dmychadlem je skutečnost, že výhody přeplňování se uplatní až ve vyšších otáčkách motoru. Tedy v režimu, v němž výše zmíněné kompresory již začínají ztrácet na účinnosti. Druhou vlastností je, že od okamžiku, kdy je dosaženo otáček počátku přeplňování motoru, dochází k výraznému zvyšování výkonu agregátu s rostoucími otáčkami.

Odstředivé dmychadlo se tak hodí zejména pro motory lehkých vozidel, kde je spíše než vysoký točivý moment v nízkých otáčkách požadavek na velký výkon ve vysokých otáčkách - tedy pro sportovní auta. Naopak nevhodné je jeho použití třeba u těžkých užitkových vozidel, případně lokomotiv.

Potřebuje mazat

Poměrně vysoké otáčky lopatkového kola odstředivého dmychadla kladou mimo jiné také zvýšené nároky na jeho mazání. V některých případech se používá mazání olejovým okruhem motoru (stejně jako u turbodmychadla). Tady je výhodou nízké tepelné zatížení oleje (na rozdíl od turbodmychadla), což je žádoucí.

Jiné konstrukce pracují s vlastním zásobníkem oleje a také s vlastním olejový čerpadlem, poháněným přímo pohonem lopatkového kola od motoru. Turbodmychadlům se také odstředivé dmychadlo podobá potřebou přemostit dmychadlo s ventilem vloženým do systému obtoku (bypassu), vloženého mezi kompresor a sání motoru. Jde o ochranu lopatkového kola dmychadla například při zavření škrticí klapky, kdy vznikne v sání velký zpětný tlak.

Tuneři a Camaro SS

Odstředivé dmychadlo se navzdory řadě výhod zatím příliš nerozšířilo. Má totiž také nevýhody. Je poměrně náročné na zástavbový prostor a dále vysoké otáčky rotoru odstředivého dmychadla vyžadují používání kvalitních ložisek. Tou hlavní nevýhodou je, že uvedená koncepce přeplňování příliš nesleduje požadavek na vysoký točivý moment v nízkých otáčkách. Tedy to, o co se v současnosti konstruktéři motorů hodně snaží.

Odstředivé dmychadlo tak spíše než výrobci aut používají úpravci motorů, a to zejména v zámoří. Právě tady také najdete jednu z mála aplikací v sérii, a sice na motoru V8 GM LS3 o objemu 6,2 litru v minulé generaci sportovní verze Chevroletu Camaro SS. Jeho takto přeplňovaný osmiválec nabízel výkon 426 koní (tedy 318 kW) a současně maximum točivého momentu 420 N.m při 4600 otáčkách za minutu.

Spolupracujeme s TipCars.com
Letadla budoucnosti s oddělitelnými křídly. Futuristický koncept má odlehčit letištím Letadla budoucnosti s oddělitelnými křídly. Futuristický koncept má odlehčit letištím

Budoucnost letadlové dopravy se rozbíhá do nejrůznějších…

ČSSD bude chtít přidat na mzdy, rodičovskou či výbavu policie ČSSD bude chtít přidat na mzdy, rodičovskou či výbavu policie

Sociální demokraté budou při jednáních o rozpočtu na…

Cestovky hlásí rekordní sezonu Cestovky hlásí rekordní sezonu

Růst platů, nízká nezaměstnanost a opadnutí strachu…

Trump označil Evropskou unii za jednoho z mnoha nepřátel Spojených států Trump označil Evropskou unii za jednoho z mnoha nepřátel Spojených států

Americký prezident Donald Trump označil Evropskou unii za…

 

Štítky Technika

 







Doporučujeme
Pokuta za rychlost v Chorvatsku, Rakousku či Itálii. Jaký trest vám hrozí v zahraničí? Pokuta za rychlost v Chorvatsku, Rakousku či Itálii. Jaký trest vám hrozí v zahraničí?

Vysoké tresty za rychlost jako již tradičně hrozí v…

Že jsou moderní auta blbuvzdorná? Těmito věcmi si auto ničíte, aniž o tom víte Že jsou moderní auta blbuvzdorná? Těmito věcmi si auto ničíte, aniž o tom víte

Automobil je dnes čistě spotřební záležitostí. V…

 

AutoRevue
Jak odstranit ptačí trus a hmyz z laku auta? Buďte trpěliví a hlavně šetrní Jak odstranit ptačí trus a hmyz z laku auta? Buďte trpěliví a hlavně šetrní

Ptačí trus, hromady mrtvého hmyzu, pyl či smůla ze…

Diesely dostaly další mat. Od 1. ledna zakáže starší nafťáky Stuttgart Diesely dostaly další mat. Od 1. ledna zakáže starší nafťáky Stuttgart

Hlavní metropole Bádensko-Württemberska, kde sídlí firmy…

 





 
Formule 1 v Česku: Připomeňte si krasavce, kteří závodili v Mostě

Formule 1 v Česku: Připomeňte si krasavce, kteří závodili v Mostě

Dnes 18:10

Na okruhu v Mostě závodily vozy formule 1, které tvořily na přelomu 70. a 80. let minulého století dějiny. Poháněly je tehdy atmosférické třílitrové osmiválce.




Blesk.cz

Summit Trumpa s Putinem se blíží. Na prezidenty v Helsinkách čeká i speciální pivo

Summit Trumpa s Putinem se blíží. Na prezidenty v…

Americký prezident Donald Trump se rok a půl po nástupu do funkce poprvé sejde se svým ruským protějškem…

Babiš kvůli migrantům mluví o „cestě do pekel“. Rozohnil ho dopis z Itálie

Babiš kvůli migrantům mluví o „cestě do pekel“.…

Česká republika dostala žádost italského premiéra, aby země Evropské unie pomohly se 450 migranty, kteří jsou na…

 

iSport.cz

Opavský kouč Skuhravý: proč nevzal nabídku z ciziny a čím hodlá překvapit

Opavský kouč Skuhravý: proč nevzal nabídku z ciziny…

Našel si cestu, ze které neuhne. Cvičení podle učebnice? Nic takového, Roman Skuhravý si radši vymyslí své.…

Pussy Riot na hřišti při finále MS! Je to tu super, pusťte vězně, vzkázaly

Pussy Riot na hřišti při finále MS! Je to tu super,…

Pussy Riot v akci přímo před zraky ruského prezidenta Vladimira Putina? Finálové utkání mistrovství světa v…

 

Reflex.cz

Trumpova statistika: Nejčastěji volal Macronovi, nejvíc tweetuje o Rusku a v schůzkách vede premiér Japonska

Trumpova statistika: Nejčastěji volal Macronovi,…

Svět je fascinován neustálým tweetováním amerického prezidenta Donalda Trumpa, který si přes Twitter vyřizuje…

Skvosty brutalistické Jugoslávie: unikátní výstava připomíná časy maršála Tita

Skvosty brutalistické Jugoslávie: unikátní výstava…

Zlatá éra brutalistické architektury. I tak lze pojmenovat období od jugoslávsko-sovětské roztržky v roce 1948…