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
Zemědělská půda zdražila, v příštích letech může zlevnit Zemědělská půda zdražila, v příštích letech může zlevnit

Ceny zemědělské půdy loni vzrostly o 5,8 procenta, uvedla…

Udělal jsem některé personální chyby, teď si dávám větší pozor, řekl Babiš Udělal jsem některé personální chyby, teď si dávám větší pozor, řekl Babiš

Vládní hnutí ANO se sešlo v neděli na celostátním sněmu,…

Charanzová povede kandidátku ANO do evropských voleb Charanzová povede kandidátku ANO do evropských voleb

Lídrem hnutí ANO do voleb do Evropského parlamentu bude…

 

Štítky Technika

 







Doporučujeme
Ženeva 2019: Seznam premiér tradičního autosalonu už je bohatý Ženeva 2019: Seznam očekávaných premiér

Škoda Kamiq, nové BMW 3 Touring, pátá generace Renaultu…

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
Minitest Škoda Superb 1.5 TSI ACT DSG: Je to o úhlu pohledu Minitest Škoda Superb 1.5 TSI ACT DSG: Je to o úhlu pohledu

Nový motor, stejný výkon. Změnila se nějak základní Škoda…

Oficiální příběh o FSO Polonez je lež. Giugiaro ho pro Poláky nenavrhoval Oficiální příběh o FSO Polonez je lež. Giugiaro ho pro Poláky nenavrhoval

Představení moderního liftbacku s italským designem a…

 





 
Zimní vs. letní pneumatiky v zimě: Vyvracíme mýtus jménem 7 °C! Když jsou zimáky i v zimě horší

Zimní vs. letní pneumatiky v zimě: Vyvracíme mýtus 7 °C! Když jsou zimáky i v zimě horší

Dnes 08:00

Z nezávislých testů vyplývá, že zejména na suchu fungují letní pneu lépe i v zimě. Kde je tedy pravda?




Blesk.cz

Konec bratrů! Harry s Williamem půlí domácnost i služebnictvo: Může za to Meghan

Konec bratrů! Harry s Williamem půlí domácnost i…

Napětí mezi královskými bratry a jejich neurozenými manželkami by se už měsíce dalo krájet. William a Harry už…

Kanaďan zdolává hory se svým věrným psem a vše dokumentuje na úžasných fotkách

Kanaďan zdolává hory se svým věrným psem a vše…

„Horský Mike“ - tak si říká muž z Kanady, který se svým pejskem objíždí ta nejkrásnější místa tamních pohoří a…

 

iSport.cz

Ledecká na prkně válí. V Pchjongčchangu brala po zlatu bronz a vede SP

Ledecká na prkně válí. V Pchjongčchangu brala po…

Ester Ledecká skončila v druhém paralelním obřím slalomu Světového poháru na snowboardu v Pchjongčchangu třetí.…

Kotal o šlágru Plzeň - Slavia: Vrba musí trefit kraje, soupeř může čekat

Kotal o šlágru Plzeň - Slavia: Vrba musí trefit…

Velká neděle. Megahit FORTUNA:LIGY. Přímý souboj o trůn. Plzeň versus Slavia. Ale taky střet vyhlášených…

 

Reflex.cz

Miloš Zapletal: Stydím se za naše politiky, za většinový názor Čechů, za náš postoj k uprchlické vlně

Miloš Zapletal: Stydím se za naše politiky, za…

Nemám rád gesta ani velká prohlášení, ale cítím, že je mou občanskou povinností právě nyní jedno učinit: Stydím…

Léto s gentlemanem Jaromíra Hanzlíka třeští ode zdi ke zdi, ale s žánrem romantické komedie se míjí

Léto s gentlemanem Jaromíra Hanzlíka třeští ode zdi…

Od pozdního scenáristického debutu herce Jaromíra Hanzlíka se dala čekat usedlá nuda: herec chtěl navázat na…