Supraîncărcare prin compresor volumetric
Compresorul volumetric este utilizat pentru supraalimentarea motoarelor cu mișcare alternativă endotermă. Acționarea are loc printr-o conexiune mecanică la motor (sau alt dispozitiv, cum ar fi un motor electric) din care compresorul folosește puterea de a comprima aerul care este apoi trimis cilindrilor .
Istorie
Destul de popular în trecut, repropus cu Fiat Argenta în 1984, compresorul volumetric a revenit recent datorită utilizării extinse de către Mercedes pe versiunile „Kompressor” și datorită unor proiecte precum cea a Lotus Elise 240R . În acest vehicul , motorul Toyota Celica 2ZZ-ge (1,8 litri pentru 189 CP ) este de fapt combinat cu un supraîncărcător. Rezultatul este o creștere cu 23% a cuplului și 22% putere. Acest sistem se prezintă ca o alternativă excelentă la turbocompresor .
Astăzi, compresorul volumetric este utilizat numai la motoarele pe benzină, în special pentru a evita problemele legate de temperaturile ridicate ale gazelor de eșapament și pentru a fi mai ușor combinat cu alimentări cu GPL sau metan care, datorită caracteristicilor lor chimice, cresc și mai mult. temperatura gazelor de eșapament, apropiindu-se de 1000 ° C, o temperatură greu de suportat de materialele metalice utilizate în mod obișnuit în motoarele de serie. Pe de altă parte, la motoarele diesel, utilizarea turbinelor cu geometrie variabilă elimină complet dezavantajele supraîncărcătorului prin combinarea cuplului de turație redusă cu puterea mare.
Caracteristici
Particularitățile acestui tip de supraalimentare sunt în principal două:
- mașină volumetrică , caracteristica sa liniară, în care fluxul de aer tratat este proporțional cu viteza de rotație a arborelui de antrenare;
- conexiune mecanică , compresorul este conectat direct prin curea sau roți dințate la arborele motorului sau la un motor electric.
Eficiența acestui sistem se înrăutățește cu acționarea directă cu motorul termic pe măsură ce numărul de rotații crește, într-un mod calitativ contrar a ceea ce se întâmplă în turbocompresor cu ajutorul unui turbocompresor , în timp ce în acționare cu motor electric independent nu numai acest dezavantaj nu apare ., dar acțiunea sa poate fi variată, îmbunătățindu-și comportamentul și reducând și mai mult absorbția de energie.
Beneficii
Acest sistem permite:
- Creșteți la turații mici , deoarece nu necesită gaze de eșapament
- Absența întârzierii ca răspuns la controlul clapetei de accelerație , de fapt sistemul turbocompresor este caracterizat de turbo-lag , adică întârzierea răspunsului dispozitivului mecanic la viteze mici
- Mai fiabil , este supus la mai puține solicitări termice și mecanice
Dezavantaje
Acest sistem are ca contra:
- Nu reușește să garanteze performanța maximă a turbocompresorului , din cauza limitărilor fizice ale sistemului
- Consum mai mare , deoarece nu poate exploata gazele de eșapament, dar absoarbe energia din motor, cu o eficiență mai mică decât un motor aspirat sau turbo.
Descriere
Există diferite tipuri de compresoare volumetrice pe piață: [1]
Lobi (Rădăcini)
Constând din doi sau trei lobi care comprimă aerul la admisie . Compresorul este acționat de arborele cotit printr-o curea, la care este conectat direct printr-un raport de transmisie.
Volumex
Volumex este un compresor volumetric brevetat de Abarth și o variantă a compresoarelor lobului și utilizat atât pe mașinile de producție, cât și pe cele de curse . În motorul Lancia Delta S4 , cuplat cu un turbocompresor KKK , era capabil să furnizeze un motor de doar 1750 cmc cu o putere de 500 de cai putere . Volumex fusese deja folosit pe Lancia Rally 037
Unitatea constă dintr-o carcasă din aluminiu în care cei doi rotori cu doi lobi, susținuți de rulmenți la capete și acționați împreună de roți dințate și conectați la motor prin intermediul scripetei. Angrenajele și rulmenții de pe partea scripetei sunt lubrifiați de un rezervor de ulei, în timp ce rulmenții de la capătul opus sunt lubrifiați exclusiv cu grăsime.
Şurub
Este o evoluție a compresoarelor lobului, în care fluxul de aer este împins progresiv și continuu către motor, datorită înclinației lobilor care nu mai sunt plate sau ușor înșurubate, dar foarte înșurubate, deci complet analog cu filetarea unui șurub, care în loc să lase aerul să curgă între lobi, îl face să curgă de-a lungul lor.
O paletă
Dintre compresoarele volumetrice cu palete, cele mai renumite sunt Zoller și Centric și se bazează pe un rotor dispus excentric pe un cilindru, rotorul este echipat cu palete, care etanșează diferitele părți ale cilindrului, acest lucru permite rotorului să împingă aerul de la o parte la alta a compresorului.
În trecut, a fost produs și un compresor cu palete Judson, care a fost acționat centrifugal de rotor și din acest motiv a necesitat o lubrifiere de unică folosință, din care a fost fabricată și o versiune acționată de un motor electric. [2] [3]
Mixt volumetric-dinamic
Această soluție nu este nouă; a fost aplicat cu succes pentru prima dată de Lancia pe Delta S4 și a fost recent repropus recent de Grupul AUDI-VW.
Grupul AUDI-VW a prezentat un motor pe benzină (1.4 TSI 140cp și 185cp) cu ambele sisteme de supraalimentare : turbocompresor și supraalimentator.
Compresorul este conectat la arborele cotit numai la turații joase, deja la 1000 rpm , în scopul de a garanta un cuplu demn de un bun 2000 cm 3; apoi, depășind un anumit număr de rotații ale motorului, turbina intervine cu un A / R mare care garantează o putere mare.
Utilizare
- Ford GT (Lysholm)
- Corveta ZR1 (4 lobi)
- Fiat 131 Abarth Racing "volumetric"
- Pininfarina Spidereuropa "Volumex"
- Lancia Rally 037
- Lancia Beta coupé și HPE "Volumex"
- Fiat Argenta VX (SX în Italia)
- Lansați Trevi „Volumex”
- Seat Ibiza Cupra 6J
- Volkswagen Polo 1.3 G40
- Volkswagen Polo 1.4 GTI 6R
- Volkswagen Golf 1.8 G60
- Volkswagen Corrado 1.8 G60
- Volkswagen Passat 1.8 G60
- Mercedes-Benz "Kompressor"
- MINI Cooper S
- O mențiune separată este pentru Lancia Delta S4, care combina un supraîncărcător volumetric cu un turbocompresor pentru a evita turbo-lagul la turații reduse, care a fost ocolit când turbo-ul a intrat în funcțiune.
- Volkswagen Golf TSI, de asemenea, în acest caz combinat cu turbocompresorul
- În cursele de accelerație, compresorul volumetric este utilizat pe scară largă: este nevoie de mult cuplu de la cele mai mici turații pentru a putea trage rapid la aprinderea luminii verzi.
- Jaguar XJ-8
Notă
- ^ [1]
- ^ Prelucrarea motorului
- ^ Judson turbocompresor Rebuild de Dave Cormack Filed 19 august 2014 în Internet Archive .
Elemente conexe
linkuri externe
- Dicționar tehnic al compresorului lobului motor , pe staff.nt2.it .