reklama


8.1. 2014 Auto Tip

Přeplňování: Bez nich by nebyl downsizing

 

Zmenšování motorů je trendem doby. Klíčové role zde hrají turbodmychadla a kompresory.

Downsizing v principu znamená zmenšování motorů, které si však musejí zachovat potřebné parametry. Jediným způsobem, jak toho dosáhnout, je použít přeplňování - tedy dodat motoru více vzduchu, než je schopný nasát pouhým podtlakem, vzniklým pohybem pístů do dolní úvrati. V zásadě existují dva odlišné principy. Dnes je zdaleka nejrozšířenější turbodmychadlo, vázané na kinetickou energii výfukových plynů. Druhým principem je mechanicky poháněný kompresor, který je ale v porovnání s turbodmychadlem mnohem starší.

Turbodmychadlo

Prvním silničním uživatelem turbodmychadla se stalo BMW 2002 Turbo, následované Porsche 911 Turbo a Saabem 99 Turbo. V 70. a 80. letech hrálo hlavní roli v honbě za ohromujícími výkony motorů formule 1. Ač se na vozidlech objevilo mnohem později než mechanicky poháněné kompresory, dnes jasně převládá. Jeho dvěma základními celky jsou turbína a dmychadlo (kompresor). Jeho pozdní příchod na scénu souvisí s materiály, které musí vydržet značně vyšší pracovní otáčky rotoru. Ty se pohybují v rozmezí 20 000/min až 160 000/min. To samozřejmě klade značné nároky na přesnost výroby, mazání a rovněž vyvážení hřídele s oběma oběžnými koly (turbína a dmychadlo). Je to o to obtížnější, že pohon výfukovými plyny s sebou přináší také značné teploty v řádu stovek stupňů Celsia.

Tlak je potřeba regulovat

S rostoucími otáčkami motoru roste také kinetická energie výfukových plynů. V praxi by to znamenalo, že by se rotor turbodmychadla točil stále vyššími otáčkami, čímž by rostl plnicí tlak. Aby k výše popsanému nedocházelo, je nutné regulovat otáčky rotoru turbodmychadla (neboli příkon turbíny), a tím i plnicí tlak. Starším způsobem regulace je tzv. waste-gate neboli obtokový kanál. V praxi je to vlastně průřez, jehož otevřením se přemostí komora turbíny, takže výfukové plyny již z větší části neproudí přes ni, nýbrž okolo ní přímo do výfukového potrubí. Zpravidla se jedná o šoupátko ovládané pneumaticko-mechanicky, případně elektropneumaticky. Prvně uvedený případ je nejstarší, nejjednodušší a využívá se k němu přímo plnicí tlak na výstupu z dmychadla (kompresoru). Druhý způsob přinesl nástup řídicí elektroniky do chodu motoru. Ovládací člen je stejný jako v prvním případě, tedy membránou. Ovládací tlak k ní je ovšem řízen tzv. taktovacím elektromagnetickým ventilem. Ten je napojen na řídicí jednotku motoru, takže bere v potaz nejen tlakový spád na vstupní a výstupní straně dmychadla (kompresoru), nýbrž i řadu jiných hodnot.

S variabilní geometrií

Kromě obtoku lze plnicí tlak regulovat (omezovat) také pomocí variabilní geometrie rozváděcích lopatek turbíny, tzv. VGT (Variable Geometry Turbine) nebo také VNT (Variable Nozzle Turbine). Tento způsob se používá hlavně u vznětových motorů, údajně z důvodu nižšího tepelného zatížení horkými plyny. Plnicí tlak je tady řízen pomocí nastavovacích vodicích lopatek turbíny umístěných na jejím statoru. Na rozdíl od waste-gate zde proudí turbínou pořád stejný objem plynu. V regulaci se využívá rovnice kontinuity toku tekutin. Ty totiž proudí tím rychleji (mají vyšší kinetickou energii), čím menší je průřez potrubí. Ovládání lopatek je podobné jako u aktivní regulace plnicího tlaku, popsané výše. Existuje ale také řešení, kdy je mechanismus lopatek spojen přímo s ovládacím krokovým motorkem. To je sice nejpřesnější, ale také nejchoulostivější.


Turbodmychadlo
 

Mechanicky poháněný kompresor

Mechanicky poháněný kompresor má na rozdíl od turbodmychadla nižší pracovní otáčky a rovněž není nadměrně tepelně zatěžován. Jeho příkon ale snižuje účinnost motoru, navíc je dost drahý. Mechanicky poháněných kompresorů existuje mnoho. Dnes nejrozšířenější je Rootsovo dmychadlo. Účinnější, avšak složitější na výrobu je Lysholmův kompresor, lišící se od Rootsova provedením lopatek rotorů. V porovnání s turbodmychadlem je jednou z předností fakt, že mechanicky poháněný kompresor stlačuje vzduch už při nízkých otáčkách motoru, při nichž je většina turbodmychadel neúčinná. Pohon je řešen plochým řemenem zpravidla přes elektromagnetickou spojku, umožňující odpojení kompresoru.

Zvláštnosti

Zatímco výše zmíněný roots a lysholm vypadají na první pohled podobně, existuje ještě řada jiných řešení. Příkladem může být třeba takzvané spirální dmychadlo (kompresor) neboli G-dmychalo. Na přelomu 80. a 90. let se v něm zhlédl Volkswagen. Zkratky G40 a zejména G60 jsou jistě nadšencům dobře známy. Princip se zrodil roku 1905 díky Francouzi L. Creuxovi. Teprve technologická úroveň 80. let ale umožnila takové dmychadlo vyrobit. Ač bylo ze začátku slibné, mj. díky zhruba o 15 procent vyšší účinnosti, než jaké dosahuje kompresor Roots, v praxi kolem něj vznikla řada otazníků. Rok 1993 byl proto v jeho životě posledním. Jiným řešením je tzv. Volumex, uplatňovaný počátkem 80. let Lancií, či přeplňování Comprex, využívající tlakové vlny a používané Mazdou v první polovině 90. let.

Kde dnes najdete kompresor

Audi 3.0 TFSI V6 (roots), Jaguar 3.0 V6 Supercharger (roots), Nissan 1.2 DIG-T (roots), VW/Škoda 1.4 TSI Twincharger kombinaci s turbodmychadlem).


Mechanicky poháněný kompresor
 

Autor: Tomáš Dusil, Auto Tip

Spolupracujeme s TipCars.com
Íránská vláda uzavřela se Sýrií výhodné smlouvy o telekomunikacích a těžbě fosforu Íránská vláda uzavřela se Sýrií výhodné smlouvy o telekomunikacích a těžbě fosforu

Některé opoziční skupiny považují ekonomické dohody za…

Loterním nelegálům hrozí pokuta 50 milionů. A doměření daně Loterním nelegálům hrozí pokuta 50 milionů. A doměření daně

Některé české sázkové firmy nejsou se současným stavem…

Komentář Igora Záruby: Brexit je jako vejce. Tvrdý, ale křehký Komentář Igora Záruby: Brexit je jako vejce. Tvrdý, ale křehký

Psal se duben roku 1988. Britská ministerská předsedkyně…

Trump je nejneoblíbenějším prezidentem v historii - prý je jako hvězda wrestlingu Trump je nejneoblíbenějším prezidentem v historii - prý je jako hvězda wrestlingu

Zvolený americký prezident Donald Trump překonal již nyní…

 
 



reklama


reklama


Doporučujeme
Nové motory Mercedesu: Proč se vrací řadové šestiválce? Nová technika podrobně! Nové motory Mercedesu: Proč se vrací řadové šestiválce?

Od roku 2005 sázel Mercedes-Benz u šestiválců výhradně na…

Kontrolky v autě: Znáte jejich význam? Kontrolky v autě: Znáte jejich význam?

Co který symbol na palubní desce znamená, jsme psali již…

 

AutoRevue
Změna na stupních vítězů nejúspěšnějších značek aut v Evropě Změna na stupních vítězů nejúspěšnějších značek aut v Evropě

Na pozici nejprodávanější značky aut v Evropě sice stále…

Jaká auta doporučují ve Velké Británii ke koupi? Fotky vítězů 16 kategorií Jaká auta doporučují ve Velké Británii ke koupi? Fotky vítězů 16 kategorií

Už skoro 40 let organizuje britský časopis What Car…

 






 
Bývalý šéf VW popřel, že by věděl o podvodech s emisemi

Tak Winterkorn to prý nevěděl... Bývalý šéf VW přišel k Dieselgate jak slepý k houslím!

Dnes 14:50

Bývalý generální ředitel automobilky Volkswagen prý o systematickém podvádění s emisemi u vozů s naftovými motory nevěděl.




Blesk.cz

Odborníci nedoporučili vznik sportovního centra v Modřanech: Území je záplavová oblast

Odborníci nedoporučili vznik sportovního centra v…

Institut plánování a rozvoje hlavního města Prahy (IPR) nedoporučil stavbu sportovního centra na hranici Modřan…

Karel Gott (77) opět onemocněl! Jeho vystoupení u prezidenta je v ohrožení

Karel Gott (77) opět onemocněl! Jeho vystoupení u…

Podle plánu má být Karel Gott (77) hlavní hvězdou prezidentského plesu na Pražském hradě. Jenže podle informací…

 

iSport.cz

Program Australian Open: Berdych i Kristýna Plíšková hrají na centrkurtu

Program Australian Open: Berdych i Kristýna Plíšková…

Kristýna Plíšková a Tomáš Berdych si o osmifinále Australian Open zahrají v pátek v Melbourne Parku na…

Musím to vstřebat, hlesl Vukadinovič. Od Zlína však dostane prémii

Musím to vstřebat, hlesl Vukadinovič. Od Zlína však…

Dostal nejlepší nabídku na hráče za celých 16 let, co stojí v čele zlínského fotbalu. Přesto ji Zdeněk Červenka…

 

Reflex.cz

Konec selfíček u Památníku holocaustu? Unikátní projekt upozorňuje na nevhodné fotky turistů

Konec selfíček u Památníku holocaustu? Unikátní…

Dělají stojky, skáčou po šedých kvádrech a u toho do objektivu špulí rty. Mladí návštěvníci Památníku holocaustu…

Kdo přijde a kdo nepřijde na inauguraci Trumpa. Exprezidenti nakonec ano, mnoho demokratů ne

Kdo přijde a kdo nepřijde na inauguraci Trumpa.…

Na páteční inauguraci Donalda Trumpa nakonec dorazí i bývalí američtí prezidenti s výjimkou George Bushe…

 
 
reklama