Technológie automobilovej ríše dosahujú dnes už svoje hranice a mnohokrát sa zdá, že sa posúvajú už iba miernymi krôčikmi dopredu, no posúvajú sa. Druhá vec je, že keď sledujete súťaže, je vám jasné o sériovo vyrábaných automobiloch jedno: sú sto rokov za súťažnými.
Motory využívajú dnes už iba turbodúchadlá, normálny atmosférický motor nájdete málokde a málo v čom. Existuje ale ešte jeden typ prepĺňania motorov. V Európe nie je až tak známy, ale používa ho aj taký Mercedes. Sú to kompresory. Nie kompresory na fúkanie pneumatík. Tieto kompresory sú poháňané motorom samotným, umiestnené sú nad hlavou motora a vnútri majú rôzne typy vrtulí/turbín, ktoré vháňajú do motora vzduch pod tlakom. Rozdiel voči turbodúchadlu je základný: na svoje roztočenie nepoužívajú turbínku poháňanú výfukovými spalinami.
Kompresor ako aj turbo dávajú motoru akési umelé dýchanie a zvyšujú mu zložitými procesmi výkon. Výhodou kompresorov voči turbám je, že tlačia vzduch už od spodných otáčok motora a nie až od nejakej hranice. Turbodúchadla dokážu zase vyvinúť vyšší tlak a tak aj výkon. Vortech je americká firma zaoberajúca sa kompresormi. Tento krát si pozreli poriadne aj európske technológie a rozhodli sa na pár nocí strčiť vedľa seba do jednej škatule aj turbodúchadlo, aj kompresor. Láska urobila svoje, a z krabice bolo počuť pišťať malý turbokompresor ?
Kompresor Vortechu má nápadný tvar turbodúchadla. Je to typ difúzora zvyšujúci tlak vzduchu.
Prečo otáznik? Vonkajší obal ako slimačia ulita napovedá, že je to turbo. Tvar turbíny napovedá, že je to turbo. Ale ani chýru, ani slychu po turbínke pre výfukové splodiny. Jednu veľkú turbínu roztáča iba hrubá sila motora, tak ako v kompresore.
Histéria (alebo história?)
Kompresory vznikli na základe Eulerovej rovnice turbozariadenia z 18. storočia: práca odovzdaná tekutine (čiže aj vzduchu) rotorom je spojená so zmenou uhlového momentu tekutiny. Kompresor, svojou konštrukciou, zvýši hustotu vzduchu na vstupe do motora.
Skúšanie kompresora podľa SAE J1723.
V preklade to znamená, že ako prúdi vzduch (tekutina) kompresorom, vykonáva prácu pri tom, ako sa mení smer vzduchu vplyvom dráhy kompresora. Rotor (turbína) musí byť vyrobený tak, aby vytváral čo najmenšiu turbulenciu no pri najväčšom zvýšení prietoku v tej istej chvíli.
Rotor (turbínka) je roztáčaný špeciálnym motorom. Na rotor sú pripojené rôzne meracie čidlá, ktorými sa kontroluje tlak, prietok vzduchu, rýchlosť, atď.
Vzduch je strhávaný na vstupe (saní) kompresora a stláčaný rotorom. Vzduch pri opustení rotora má vysokú rýchlosť, ale nízky tlak. Preto je za rotorom vložený difúzor (rozdelovač/usmerňovač vzduchu), ktorý vzduch spomalí a zvýši mu tlak. Takto “natlakovaný” vzduch vstupuje do spaľovacích komôr motora, kde sa zmieša s palivom a vzniká zápalná zmes. Zmes je zápalnejšia tým viac, čím väčší tlak dokáže kompresor (ale aj turbo) vytvoriť, pretože keď je niečo natlakované, znamená to, že strašne veľa molekúl je vedľa seba v malom objeme. V tomto prípade hovoríme o molekulách kyslíka, ktorý sa nachádza vo vzduchu a ktorý je základným prvkom pri horení čohokoľvek. Takže veľmi jednoducho a laicky povedané v príklade: pri atmosférickom motore si motor potiahne vzduch s povedzme 100.000 molekulami kyslíka a to zmieša s benzínom a celá táto zmes sa zapáli a vybuchne. Ale pri prepĺňanom motore je vzduch nasilu natlačený do motora povedzme už s 350.000 molekulami kyslíka, na ten istý objem! Takže výbuch zmesy bude o to kolosálnejší.
Prirodzene je ale potrebné vyššiemu objemu kyslíka prispôsobiť aj objem paliva.
Vortech používa ako difúzor paralelnú stenu, kombinovanú so slimákovým obalom pre optimalizovaný výkon. Tok vzduchu musí byť vedený difúzorom tak, aby čo najviac zvýšil tlak vzduch, ale aby kládol najmenší odpor toku vzduchu (nakoľko by sa trápil kompresor a s ním aj motor). Difúzor musí byť teda vhodne tvarovaný ku rotoru.
Je za tým kopa fyziky, matematiky, modelovania, skúšania a pod. Viac o výrobe ale v druhej časti tohto článku.
Autor: Vladislav Baniari; Zdroj+foto: lsxtv.com
