Sprężarki kompendium wiedzy cz.1

Po co stosujemy sprężarki w silnikach spalinowych i na jakie rodzaje je dzielimy.

Sprężarki jak sama nazwa mówi sprężają powietrze czyli zwiększają jego gęstość, dzięki temu w jednostce objętości mamy możliwość wtłoczenia większej ilości powietrza. Krótko mówiąc mając silnik o pojemności 1L możemy dzięki doładowaniu poprawić jego wydajność jak byłby np. silnikiem o pojemności 2L. W taki sposób właśnie FORD obecnie zbudował silnik benzynowy doładowany turbosprężarką mający poj. 1L i jedynie 3 cylindry który występuje w 2 wersjach o mocy 100 i 125KM. Do tej pory takimi mocami dysponowały silniki atmosferyczne(bez sprężarki) odpowiednio o poj. 1.6L oraz 1.8L. Zyskujemy małą lekką konstrukcję która jest sprawniejsza energetycznie(mniej pali od jednostki podobnej mocy ale większej poj.) i co ważne mniej waży, mniej surowca zużywamy do jej zbudowania i mniej waży nasze auto.  Są dwa zasadnicze systemy doładowania, doładowanie sprężarką napędzaną gazami wydechowymi tzw. Turbo oraz doładowanie z napędem mechanicznym od wału silnika i jest to kompresor. Sprężarki turbo dzielimy na sprężarki o stałej oraz o zmiennej geometrii oraz systemu Comprex, sprężarki mechaniczne na Rootsa, Lysholma, Promieniowe oraz Rotrex. W tym artykule zaczniemy nasz opis od sprężarki najbardziej popularnej czyli sprężarki o stałej geometrii napędzanej spalinami czyli turbosprężarce. Zasada działania jest prosta gazy wylotowe mając ogromną energię wylotu przy prędkości powyżej 1000km/h za zaworem wylotowym i temperaturze ok. 800oC  kierowane są na łopatki turbiny jak woda na koło młyńskie tyle tylko że turbina ma kilka centymetrów średnicy ale to właśnie jest zaleta. Turbina może obracać się z prędkością ok., 50tys obr/min, na tym samym wale osadzona jest sprężarka która działa dokładnie odwrotnie czyli zasysa powietrze i spręża je szczytowo nawet do 1,5 bara.  Wadą turbosprężarek jest to że przy niskich obrotach silnika mała ilość gazów powoduje słaby efekt doładowania a więc nasze auto marnie reaguje na gaz zanim ilość dostarczonych spalin rozbuja turbinę mija czasem i pół sekundy. Czasem jest to kluczowe np. w sporcie, druga wada to przy pełnych obrotach ciśnienie doładowania jest tak wysokie że mogłoby zniszczyć silnik więc potrzebny jest tzw. Zawór upustowy. Zaletą takiego układu jest prostota jego budowy a co za tym idzie niski koszt produkcji dzięki temu nawet małe silniki są już wyposażane w turbosprężarki zarówno benzynowe jak i diesle. Większa ilość powietrza produkuje niestety jeszcze jeden kłopot, wzrost ciśnienia(pamiętacie pompkę od roweru jaka była gorąca po napompowaniu koła) powoduje niestety wzrost temperatury a co za tym idzie problemy ze spalaniem(wczesny zapłon) oraz jego gęstość maleje. Oczywiście jest rozwiązanie tzw. Intercooler czyli chłodnica powietrza doładowanego ale o tym na koniec cyklu, W następnym artykule opiszemy turbosprężarki ze zmięnną geometrią łopatek.

turbotorbosprezarka foto

Opublikowano