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
Izraelský premiér odmítl předčasné volby. V těžké době se vláda nesvrhává, říká Izraelský premiér odmítl předčasné volby. V těžké době se vláda nesvrhává, říká

Izraelský premiér Benjamin Netanjahu v neděli v projevu…

Babiš: Syn a jeho matka již pochopili, jak je novináři zneužili Babiš: Syn a jeho matka již pochopili, jak je novináři zneužili

Andrej Babiš mladší a jeho matka už pochopili, jak je…

 

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
Kia ProCeed se již oficiálně vyrábí. Ta nejlákavější má 204 koní Kia ProCeed se již oficiálně vyrábí. Ta nejlákavější má 204 koní

Oficiální světová premiéra Kie ProCeed proběhla už na…

Nový Lexus UX má české ceny. Stojí už 800.000 Kč, ale musíte být rychlí Nový Lexus UX má české ceny. Stojí už 800.000 Kč, ale musíte být rychlí

Nejmenší SUV automobilky Lexus mělo premiéru letos v…

 





 
Pojištění existuje už 320 let. Víte, jak staré je to automobilové?

Pojištění existuje už 320 let. Víte, jak staré je to automobilové?

Dnes 17:35

Automobilový zákon odpovědnosti za škodu je starý právě 110 let. Dějiny českého pojišťovnictví však ještě o 210 let starší.




Blesk.cz

Facebook Messenger vám dá až deset minut na smazání faux pas

Facebook Messenger vám dá až deset minut na smazání faux pas

Facebook už delší dobu pracuje na možnosti smazání odeslané zprávy v Messengeru. To víme, vždyť v říjnu prolétly…

Nová mapa, kam nejezdit: Nebezpečí číhá v Karibiku, Afghánistán propadl. A co Česko?

Nová mapa, kam nejezdit: Nebezpečí číhá v Karibiku,…

Organizace International SOS poskytující lékařské a bezpečnostní služby představila interaktivní mapu, na které…

 

iSport.cz

Dočkal: Mé výkony? Jsem rád, že se překlopilo naše vnímání u veřejnosti

Dočkal: Mé výkony? Jsem rád, že se překlopilo naše…

Jedním ze symbolů – zatím zdařilé – reprezentační éry pod taktovkou Jaroslava Šilhavého je Bořek Dočkal. Dále…

Ty vole, taková nálož! Youtuber The Top pařil CZC.cz iSport Cup. Postoupil?

Ty vole, taková nálož! Youtuber The Top pařil CZC.cz…

Nikdy předtím se žádného turnaje nezúčastnil. "Poprvé jsem se nechal zlákat!" zdůraznil Vojta Mikulík alias The…

 

Reflex.cz

Světově proslulý jazzový chameleón Emil Viklický vyráží na narozeninové turné

Světově proslulý jazzový chameleón Emil Viklický…

Emil Viklický je hudební pojem, který by jistě vystačil na samostatnou knihu. Moravský rodák z Olomouce, kde…

Svědectví ženy o svobodě a demokracii penisů. Jaká je Výstava skutečně nahých mužů?

Svědectví ženy o svobodě a demokracii penisů. Jaká…

Co s načatým 17. listopadem? Jít demonstrovat, poslechnout si koncert nebo se zúčastnit satirického průvodu? To…