Gyriant prawf Tanau Hud: Hanes technoleg cywasgydd II

Ail ran y gyfres: Cyfnod cywasgwyr - ddoe a heddiw

“Breciodd Karl yn amgyffred ac fe wnaeth y Buick ein goddiweddyd yn araf. Roedd adenydd sgleiniog eang yn ymlusgo heibio i ni. Roedd y muffler yn ysbio mwg glas yn uchel yn ein hwynebau. Yn raddol, enillodd y Buick oddeutu ugain metr o blwm, ac yna, fel roeddem yn disgwyl, ymddangosodd wyneb y perchennog yn y ffenestr, yn gwenu’n fuddugoliaethus.

Roedd yn credu ei fod wedi ennill ... Rhoddodd signalau inni yn arbennig o bwyllog, hyderus yn ei fuddugoliaeth. Ar y foment honno neidiodd Karl i fyny. Ffrwydrodd y cywasgydd. Ac yn sydyn diflannodd y llaw yn chwifio o'r ffenestr pan dderbyniodd Karl y gwahoddiad a mynd ato. Aeth ati'n afreolus.

1938 Erich Maria Remarque. "Tri Cymrawd". Cariad tynghedu, enaid wedi'i ddifetha, a gwerth ychydig ddwsinau o bethau bach sy'n ein hatgoffa ein bod ni'n gwerthfawrogi pethau syml dim ond pan maen nhw'n pylu'n esmwyth ac yn ddiwrthdro. Nofel am y fraint o fyw yma ac yn awr, rhwyfo llond llaw o bleserau bywyd, campwaith am werthoedd dynol aruthrol a ... car yw Carl ag ego diymhongar, ond ag enaid diderfyn.

Cyhoeddwyd Three Comrades ar drobwynt yn hanes dyn ym 1938. Ychydig fisoedd ar ôl eu cyhoeddi, ar 1 Medi, 1939, y diwrnod y bu ceir y Grand Prix yn cystadlu mewn ras ffyrnig ar gyfer Grand Prix Iwgoslafia, croesodd tanciau Almaeneg y ffin i Wlad Pwyl ac arwain dynoliaeth at ei chwymp mwyaf. Mae'r diwrnod hwn yn nodi diwedd cyfnod yn y diwydiant moduro. Mae oes y cywasgwyr yn dod i ben.

Tan yn ddiweddar, roedd y gair Almaeneg "Kompressor" wedi'i sillafu'n ofalus i'w weld ar gryn dipyn o fodelau Mercedes. Wrth gwrs, byddai'n llawer mwy cyfleus defnyddio talfyriad syml fel CDI neu CGI, ond nid damweiniol yw sillafu craff yr holl air yn yr achos hwn. Hebddo, byddai llawer o'r effaith farchnata wedi'i cholli pe bai'r her yn codi i ddwyn i gof yr amseroedd gogoneddus hynny ym mywyd gwneuthurwr ceir moethus, pan oedd popeth yn seiliedig ar arwyddair aroglau Kompressor Nichts (cywasgydd neu ddim).

Roedd yr acronym TSI ar gwfl plastig y VW Golf GT yn 2005 yn llawer mwy cyfyngol ac nid oedd i fod i adeiladu pontydd i rywfaint o dreftadaeth hudolus. Yn bendant nid yw gwyleidd-dra gormodol yn un o rinweddau VW, ac ni fyddai gwneuthurwr Wolfsburg yn colli'r cyfle i ddwyn i gof rai o'i lwyddiannau, ond yn yr achos hwn, roedd yn rhaid i'r label TSI arddangos yr avant-garde technegol, nid y traddodiad. Roedd y fformiwla dechnolegol a ddefnyddiwyd gan beirianwyr VW mor ddibwys â syniad, mor gymhleth â gweithredu - mae injan fach (yn yr achos hwn, dim ond 1,4 litr) yn darparu perfformiad deinamig rhagorol a phŵer trawiadol o 170 hp. diolch i dandem turbocharger pwerus ac uned fecanyddol fach ond effeithlon sy'n llenwi'r "twll" a ysbeiliwyd gan bŵer mawr y turbocharger ac yn gweithredu fel math o dôp yn erbyn methiant cychwynnol yr injan. A dim ond pan oeddem yn meddwl bod y syniad yn llwyddiant, daeth llinell newydd o injans dau litr i mewn i'r lleoliad. Volvo, y mwyaf pwerus sydd â'r un system ail-lenwi â thanwydd â gwefryddion mecanyddol a turbocharger. Mae hyn i gyd yn ein hysgogi i ddychwelyd at hanes a dwyn i gof y prototeipiau pell o gampweithiau peirianneg modern. Ie, campweithiau, oherwydd mae datblygiad Volvo unwaith eto wedi rhoi ar yr agenda ateb technegol hynod ddiddorol a ddefnyddiwyd yn llwyddiannus mewn car rasio hynod ddrud ddau ddegawd yn ôl. Spear Delta S4.

Fel y soniwyd eisoes, nid oes unrhyw beth cymhleth na rhyfedd ynglŷn â syniad cysyniadol peiriannau VW a Volvo. Rydym wedi byw ers amser maith trwy'r thema niwralgig prisiau tanwydd uchel a'r set gymhleth o heriau y mae dylunwyr modurol modern yn eu hwynebu yn eu hymgais i greu powertrains deinamig ac effeithlon o ran tanwydd.

Ni allai corwynt cyffro technolegol osgoi cywasgwyr yn eu dau amrywiad. Ar ben hynny, heddiw mae turbochargers ymhlith y prif chwaraewyr yn y ras am yr effeithlonrwydd mwyaf, gan ychwanegu tanwydd newydd at dân hen stori sy'n dyddio'n ôl i 1885 ...

Peiriannau Diesel Rudolph a chywasgydd

Mae yna rywfaint o flas sentimental nofel o ddiwedd y 1896eg ganrif am y ceir injan hylosgi mewnol cyntaf. Fodd bynnag, nid yn unig oedd eu crewyr yn "alcemegwyr" uchelgeisiol ac anwybodus ac yn arbrofwyr gwallgof, ond fel arfer yn bobl addysgedig iawn y mae eu dyfeisiadau yn seiliedig ar sail wyddonol ddifrifol. Y sylfaen wybodaeth gadarn hon sy’n deffro ym meddwl Gottlieb Daimler y syniad o roi peiriant cywasgydd allanol ar ei beiriannau petrol a cherosin. Yn anffodus, bu ei ymdrechion cyntaf i'r cyfeiriad hwn yn aflwyddiannus, ac yn y diwedd rhoddodd y gorau i ddatblygiad pellach. Mae'n debyg, bryd hynny, roedd y siawns o rag-gywasgu'r awyr iach i mewn i'r silindrau yn fach iawn - digon yw dweud bod Daimler eto wedi cymryd rhan mewn ymchwil weithredol yn y maes hwn dim ond ar ôl diwedd y Rhyfel Byd Cyntaf. Mae llwybr Rudolf Diesel yn debyg. Ar yr un pryd ag yr oedd yn ceisio rhedeg ei batentau mewn cwmni olew mawr ac yn y diwedd yn eu gwerthu yn ddrud ac yn rhy ddrud i'r brodyr Nobel o Sweden a oedd yn gweithio ym meysydd olew Rwsia yn y Cawcasws, tynnodd ddiagramau a chyfrifodd sut i fynd ymhellach. gwella effeithlonrwydd, mae'n injan wres eithaf effeithlon mewn egwyddor. Ffaith nas gwyddys amdani heddiw yw bod Diesel wedi gosod uned rhag-gywasgu ar ei ail sampl labordy, yn gweithio yn y ganolfan ddatblygu MAN yn Augsburg, ac ym mis Rhagfyr XNUMX ymddangosodd cyfres gyfan o beiriannau disel gyda chywasgwyr.

Yn ddiweddarach o lawer, bydd rôl prif gynorthwyydd yr injan diesel yn cael ei chwarae gan y turbocharger gwacáu, y bydd dyfeisio Rudolf Diesel yn codi i'w safle presennol. Nododd y peiriannau arbrofol cyntaf Rudolf Diesel gyda chywasgydd mecanyddol y cynnydd sylweddol disgwyliedig mewn pŵer, ond o ran effeithlonrwydd, nid oedd pethau mor rosy. Mae disel, y mae economi'r injan o'r pwys mwyaf iddo, yn asesu canlyniadau ei arbrofion ei hun fel rhai negyddol. I beiriannydd disglair, dônt yn enigma absoliwt ac anhydawdd, yn groes i'w gyfreithiau adnabyddus o thermodynameg. Ar ôl cwblhau ei arbrofion yn y maes hwn, ysgrifennodd y canlynol yn ei lyfr nodiadau: “Cododd arbrawf a gynhaliwyd ar Ionawr 28, 1897, a’i gymharu ag arbrofion blaenorol ar Ionawr 12, y cwestiwn o effaith cyn-gywasgu. Yn amlwg, mae hyn yn hynod niweidiol, felly o hyn ymlaen mae'n rhaid i ni roi'r gorau i'r syniad hwn a chanolbwyntio ar injan pedwar silindr confensiynol gyda chymeriant uniongyrchol o awyr iach o'r atmosffer yn ei ffurf bresennol. " Diolch i Dduw, mae'r athrylith Diesel yn cael ei gamgymryd yn ddwfn yma! Yn ddiweddarach daeth yn amlwg nad y syniad o lenwi gorfodol oedd yn anghywir, ond y ffordd o’i weithredu….

Peiriannau disel cywasgwr ar longau

Ar ôl cyfres o arbrofion aflwyddiannus gan Rudolf Diesel a'r casgliadau gwallus a ddilynodd, rhoddodd y dylunwyr y gorau i ddefnyddio dyfais o'r fath am amser hir ar gyfer cyflenwad gorfodol o awyr iach ychwanegol, gan ddibynnu'n llwyr ar bwysau atmosfferig naturiol. Yr unig ffordd uniongred a phrofedig o gyflawni mwy o bŵer bryd hynny oedd cynyddu'r lefel dadleoli a chyflymder, gan fod yr olaf yn dechnolegol ymarferol. Parhaodd niwl y rhithdybiau am ddau ddegawd, nes i'r dechnoleg gyrraedd y lefel ofynnol, a rhoddodd cwmni injan MAN o ddinas Augsburg yn yr Almaen y syniad hwn ar yr agenda unwaith eto. O ganlyniad i waith dwys y cwmni yn 20au cynnar y ganrif ddiwethaf, ymddangosodd yr unedau disel masgynhyrchu cyntaf gydag ail-lenwi gorfodol gan ddefnyddio cywasgydd mecanyddol. Ym 1924 roedd llongau gyda pheiriannau diesel cywasgwr eisoes, ac ymhlith y rhain gellir dod o hyd i ateb technolegol diddorol lle nad yw'r cywasgwyr yn cael eu gyrru'n uniongyrchol o'r crankshaft, ond o foduron trydan wedi'u haddasu'n arbennig (fe wnaethoch chi sylwi ar y gyfatebiaeth â diesel V8 heddiw ar Audi) , o ganlyniad sy'n cynyddu eu pŵer o'r safon 900 i 1200 hp. Wrth gwrs, yn yr holl achosion hyn rydym yn sôn am unedau a yrrir yn fecanyddol - er bod y syniad o gywasgydd nwy wedi'i batentio ar ddechrau'r ganrif, erbyn iddo gael ei weithredu mewn modelau cyfresol, bydd yn un. amser hir. . Mae datblygiad araf iawn o dechnoleg cywasgydd oherwydd dau brif reswm - ymwybyddiaeth wael o ymddygiad gasolines gyda'u tuedd gynhenid i guro ac ansicrwydd ynghylch effeithlonrwydd gwahanol fathau o unedau cywasgydd.

Dechreuodd llenwi peiriannau gasoline ym 1901, pan benderfynodd Syr Dugald Clerc (a oedd yn un o arloeswyr peiriannau dwy strôc, gyda llaw) ddefnyddio pwmp i orfodi awyr iach ychwanegol i'r siambrau hylosgi. injan gyda dadleoliad enfawr. Mae'r clerc yn cymryd problemau injan gwres o ddifrif ac yn wyddonol, a gyda'r ddyfais hon mae'n ceisio cynyddu effeithlonrwydd thermodynamig yr injan yn fwriadol. Fodd bynnag, yn y diwedd, dim ond cynyddu ei rym y llwyddodd ef, fel Diesel o'i flaen.

Mae'r cywasgwyr Gwreiddiau a ddefnyddir amlaf heddiw yn seiliedig ar ddyfais bwmpio a batentwyd gan Frank a Philander Roots o Indiana yn y 1907au. Benthycir egwyddor gweithrediad yr uned Roots o'r pwmp gêr a ddyfeisiwyd yn y 100fed ganrif gan Johannes Kepler, ac roedd arbrofion cyntaf Gottlieb Daimler a'i brif beiriannydd Wilhelm Maybach yn seiliedig ar gywasgwyr Roots. Daw canlyniad mwyaf trawiadol llenwi positif mecanyddol, fodd bynnag, gan yr Americanwr Lee Chadwick, a osododd gywasgydd yn 80 ar injan enfawr chwe silindr ei gar, y mae ei gyflymder gweithio naw gwaith cyflymder y crankshaft. Felly, cyflawnodd Chadwick gynnydd aruthrol mewn pŵer, a daeth ei gar y cyntaf yn y byd i gyrraedd y cyflymder a gofrestrwyd yn swyddogol o XNUMX milltir yr awr. Wrth gwrs, yn nyddiau cynnar y dechnoleg hon, arbrofodd llawer o ddylunwyr â gwahanol fathau eraill o ddyfeisiau cywasgydd fel allgyrchol a cheiliog. Ymhlith y ceisiadau patent gellir dod o hyd i ragflaenydd y cywasgydd piston cylchdro, a ddefnyddiwyd yn helaeth yn XNUMX-ies y ganrif ddiwethaf gan sawl cwmni, yn ogystal â'r cywasgydd ceiliog gan Arnold Theodor Zoller.

O ganlyniad, mae llenwi gorfodol yn cyfiawnhau'r cynnydd disgwyliedig yng nghapasiti litr ac yn troi allan i fod yn offeryn delfrydol ar gyfer gwella paramedrau deinamig unedau sydd eisoes wedi'u cynllunio.

Ond nid ceir oedd yr unig gefnogwyr ohono - mor gynnar â 1913, roedd peiriannau locomotif gyda chywasgydd eisoes yn bodoli, ac yn ystod y Rhyfel Byd Cyntaf, daeth gwefru gorfodol yn ffordd ddelfrydol o wneud iawn am aer prin mewn awyrennau uchder uchel.

(i ddilyn)

Testun: Georgy Kolev