Reynsluakstur Magic Fires: Saga þjöpputækni II

Seinni hluti seríunnar: Tímabil þjöppunnar - fyrr og nú

„Karl bremsaði ómerkilega og Buick náði okkur hægt og rólega. Breiðar glansandi vængir skreiðu framhjá okkur. Hljóðdeytirinn spúaði bláum reyk hátt í andlit okkar. Smám saman náði Buick um tuttugu metra forystu og þá, eins og við var að búast, birtust andlit eigandans í glugganum og glotti sigur.

Hann hélt að hann hefði unnið ... Hann gaf okkur merki sérstaklega í rólegheitum, öruggur í sigri. Á því augnabliki stökk Karl upp. Þjöppan sprakk. Og skyndilega hvarf höndin sem veifaði frá glugganum þegar Karl þáði boðið og kom upp. Hann nálgaðist stjórnlaust.

1938 Erich Maria Remarque. "Þrír félagar". Dæmd ást, eyðilögð sál og verðmæti nokkurra tuga smáhluta sem minna okkur á að við kunnum að meta einfalda hluti aðeins þegar þeir hverfa vel og óafturkræft. Skáldsaga um þau forréttindi að búa hér og nú, róa handfylli af gleði lífsins, meistaraverk um gríðarleg mannleg verðmæti og ... Carl er bíll með hóflegt sjálf, en með takmarkalausa sál.

Þrír félagar voru gefnir út á tímamótum í mannkynssögunni árið 1938. Nokkrum mánuðum eftir birtingu, 1. september 1939, daginn sem Grand Prix bílarnir kepptu í hörku keppni um júgóslavneska Grand Prix, fóru þýskir skriðdrekar yfir landamærin til Póllands og leiddu mannkynið að mestu falli. Þessi dagur markar lok tímabils í bílaiðnaðinum. Tímum þjöppna er að ljúka.

Þangað til nýlega var þýska orðið „Kompressor“ nákvæmlega stafsett á ansi mörgum Mercedes gerðum. Auðvitað væri miklu þægilegra að nota einfalda skammstöfun eins og CDI eða CGI, en vandvirk stafsetning alls orðsins er ekki tilviljun í þessu tilfelli. Án hennar hefðu mikil markaðsáhrif tapast ef áskorunin væri að rifja upp þá dýrðlegu tíma í lífi lúxusbílaframleiðanda, þegar allt var byggt á mottóinu Kompressor oder Nichts („þjöppu eða ekkert“).

Skammstöfunin TSI á plasthlífinni á VW Golf GT árið 2005 var miklu aðhaldssamari og ekki ætlað að byggja brýr yfir einhverja glæsilega arfleifð. Óhófleg hógværð er svo sannarlega ekki einn af eiginleikum VW og Wolfsburg-framleiðandinn myndi ekki missa af tækifærinu til að rifja upp eitthvað af velgengni hans, en í þessu tilviki þurfti TSI merkið að sýna tæknilega framúrstefnu, ekki hefð. Tækniformúlan sem verkfræðingar VW notuðu var jafn léttvæg og hugmynd, jafn flókin og útfærsla - lítil vél (í þessu tilfelli aðeins 1,4 lítrar) gefur framúrskarandi kraftmikla afköst og glæsilegt afl upp á 170 hestöfl. þökk sé samspili öflugs forþjöppu og lítillar en skilvirkrar vélrænni einingu sem fyllir "gatið" sem eyðilagt er af miklu afli forþjöppunnar og virkar sem eins konar dóp gegn fyrstu vélarbilun. Og einmitt þegar okkur fannst hugmyndin heppnast kom ný lína af tveggja lítra vélum til sögunnar. Volvo, sá öflugasti þeirra er með sama eldsneytiskerfi með vélrænum og túrbóhleðslum. Allt þetta hvetur okkur til að snúa aftur til sögunnar og rifja upp fjarlægar frumgerðir nútímaverkfræðimeistaraverka. Já, meistaraverk, því þróun Volvo hefur enn og aftur sett á dagskrá einstaklega áhugaverða tæknilausn sem var tekin í notkun í ofurdýrum kappakstursbíl fyrir tveimur áratugum. Spear Delta S4.

Eins og áður hefur komið fram er ekkert flókið eða undarlegt við hugmyndahugmyndina um vélar VW og Volvo. Við höfum lengi lifað í gegnum taugakerfið þema hátt eldsneytisverð og hið flókna mengi áskorana sem nútíma bifreiðahönnuðir standa frammi fyrir í leit sinni að skapa bæði kraftmikla og sparneytna rafmagnsafl.

Virðingarvindur tæknilegrar spennu gat ekki farið framhjá þjöppum í tveimur tegundum þeirra. Þar að auki eru túrbóar í dag meðal helstu leikmanna í kapphlaupinu um hámarksnýtingu og bæta nýju eldsneyti við eldi gamallar sögu sem nær aftur til ársins 1885 ...

Rudolph dísel og þjöppuvélar

Það er eitthvað af tilfinningalegum keim af skáldsögu seint á 1896. öld um fyrstu brunahreyfla bílana. Hins vegar voru höfundar þeirra ekki bara metnaðarfullir og fáfróðir "alkemistar" og brjálaðir tilraunamenn, heldur yfirleitt hámenntað fólk sem byggir á alvarlegum vísindalegum grunni. Það er þessi trausti þekkingargrunnur sem vekur í huga Gottlieb Daimler þá hugmynd að útbúa bensín- og steinolíuvélar hans með ytri þjöppuvél. Því miður voru fyrstu tilraunir hans í þessa átt misheppnaðar og á endanum hætti hann við frekari þróun. Eins og gefur að skilja, á þeim tíma, voru líkurnar á því að forþjappa ferska loftinu inn í strokkana afar litlar - nægir að nefna að Daimler tók aftur þátt í virkum rannsóknum á þessu sviði fyrst eftir lok fyrri heimsstyrjaldar. Leið Rudolfs Diesel er svipuð. Á sama tíma og hann var að reyna að reka einkaleyfi sín í stóru olíufyrirtæki og endaði með því að selja þau dýrt og of dýrt til sænsku Nóbelsbræðra sem starfa á rússneskum olíusvæðum í Kákasus, teiknaði hann skýringarmyndir og fann út hvernig hægt væri að komast lengra. bæta skilvirkni, það er frekar duglegur hitavél í grundvallaratriðum. Staðreynd sem lítt þekkt er í dag er að Diesel setti upp forþjöppunareiningu á öðru rannsóknarsýni sínu, sem starfaði á MAN þróunarstöðinni í Augsburg, og í desember XNUMX birtist heil röð dísilvéla með þjöppum.

Miklu seinna verður hlutverk aðal aðstoðarmanns dísilvélarinnar leikið af útblásturshleðslutækinu, þökk sé uppfinningu Rudolf Diesel mun rísa upp í núverandi stöðu. Fyrsta tilrauna Rudolf Diesel vélarnar með vélrænni þjöppu bentu á umtalsverða aukningu á afli, en frá hagkvæmnisjónarmiði voru hlutirnir ekki svo rósugir. Dísel, sem hagkvæmni vélarinnar skiptir öllu máli, metur niðurstöður eigin tilrauna sem neikvæðar. Fyrir snilldar verkfræðing verða þeir alger og óleysanleg ráðagerð, þrátt fyrir vel þekkt lögmál hans um varmafræðileg lögfræði. Eftir að hafa lokið tilraunum sínum á þessu sviði skrifaði hann eftirfarandi í minnisbók sína: „Tilraunin, sem gerð var 28. janúar 1897, og samanburður hennar við fyrri tilraunir 12. janúar vakti spurninguna um áhrif forþjöppunar. Þetta er augljóslega ákaflega skaðlegt, svo héðan í frá verðum við að láta af þessari hugmynd og einbeita okkur að hefðbundinni fjögurra strokka vél með beinni inntöku á fersku lofti frá andrúmsloftinu í núverandi mynd. “ Guði sé lof, snillingurinn Diesel er hérna mjög rangur! Síðar kom í ljós að það var ekki hugmyndin um nauðungarfyllingu sem var röng, heldur leiðin til framkvæmdar þess….

Þjöppu dísilvélar á skipum

Eftir röð misheppnaðar tilrauna Rudolf Diesel og rangar ályktanir sem fylgdu þeim, yfirgáfu hönnuðirnir í langan tíma notkun slíks tækis til að afla viðbótar fersku lofts og treystu eingöngu á náttúrulegan loftþrýsting. Eina rétttrúnaðar og sannaða leiðin til að ná meiri krafti á þeim tíma var að auka tilfærslu og hraðastig, þar sem hið síðarnefnda er tæknilega framkvæmanlegt. Ranghuga þoka hélst í tvo áratugi, þar til tæknin náði tilskildu stigi og MAN vélafyrirtækið frá þýsku borginni Augsburg setti þessa hugmynd aftur á dagskrá. Sem afleiðing af mikilli vinnu fyrirtækisins snemma á 20. áratug síðustu aldar birtust fyrstu fjöldaframleiddu dísilvélarnar með þvinguðu eldsneytisáfyllingu með vélrænni þjöppu. Árið 1924 voru þegar til skip með þjöppudísilvélum, þar á meðal má finna áhugaverða tæknilausn þar sem þjöppurnar eru ekki knúnar beint frá sveifarásnum, heldur sérsniðnum rafmótorum (þú tókst eftir samlíkingunni við V8 dísilvélina í dag á Audi) , þar af leiðandi sem eykur afl þeirra úr venjulegu 900 í 1200 hö. Auðvitað, í öllum þessum tilfellum erum við að tala um vélknúnar einingar - þó að í upphafi aldarinnar hafi hugmyndin um gasþjöppuna fengið einkaleyfi, þegar hún er innleidd í raðlíkön, mun það vera a. langur tími. . Afar hæg þróun þjöpputækninnar má rekja til tveggja meginástæðna - lélegrar vitundar um hegðun bensíns með eðlislægri tilhneigingu til að banka og óvissu um skilvirkni ýmiss konar þjöppueininga.

Fylling bensínvéla hófst árið 1901 þegar Sir Dugald Clerk (sem var einn af brautryðjendunum í tveggja högga vélinni, á leiðinni) ákvað að nota dælu til að þvinga viðbótar ferskt loft inn í brunahólfin. vél með mikla tilfærslu. Skrifstofan tekur vandamál hitavélar alvarlega og vísindalega og með þessu tæki er leitast við að bæta vísvitandi afköst vélarinnar af ásettu ráði. Enda náði hann, eins og Diesel á undan honum, aðeins að auka kraft sinn.

Algengustu Roots þjöppurnar í dag eru byggðar á dælubúnaði sem Frank og Philander Roots frá Indiana höfðu einkaleyfi á 1907s. Grundvallarreglan um rekstur Roots einingarinnar var fengin að láni frá gírdælu sem Johannes Kepler fann upp á 100 öld og fyrstu tilraunir Gottlieb Daimler og yfirverkfræðings hans Wilhelm Maybach voru byggðar á Roots þjöppum. Glæsilegasta árangurinn af vélrænni jákvæðri fyllingu kemur hins vegar frá Bandaríkjamanninum Lee Chadwick, sem árið 80 setti upp þjöppu á risastóra sex strokka vélina sína með vinnuhraða níu sinnum hraða sveifarásarinnar. Þannig náði Chadwick stórkostlegri aukningu á afli og bíll hans varð sá fyrsti í heiminum til að ná opinberlega skráðum hraða XNUMX mílur á klukkustund. Auðvitað, á fyrstu dögum þessarar tækni, gerðu margir hönnuðir tilraunir með ýmsar aðrar gerðir af þjöppunartækjum eins og skilvindu og vangi. Meðal einkaleyfisumsókna er að finna forveri snúningsstempuþjöppunnar, sem mikið er notaður í XNUMX-tölum síðustu aldar af nokkrum fyrirtækjum, svo og vengiþjöppu eftir Arnold Theodor Zoller.

Fyrir vikið réttlætir nauðungarfylling væntanlega aukningu á lítraafkastagetu og reynist vera kjörið tæki til að bæta kraftmikla breytur fyrir þegar hannaðar einingar.

En bílar voru ekki einu stuðningsmenn þess - strax árið 1913 voru eimreiðarvélar með þjöppu þegar til, og í fyrri heimsstyrjöldinni varð þvinguð hleðsla kjörin leið til að bæta upp fágað loft í háhæðarflugvélum.

(að fylgja)

Texti: Georgy Kolev