image/svg+xml

Automobil Revue

Technika

Motor,technika přeplňování - Lék na spotřebu?

Pavel Biskup 25.08.2010 00:03

 41392


01Technika přeplňování je součástí dnešního trendu downsizingu; menší zdvihový objem a přeplňování snižují spotřebu i emise, ale výkon v případě potřeby zůstává…

 

Chceme-li u spalovacího motoru při použití stejného paliva dosáhnout vyššího výkonu, musíme buď zvětšit pracovní objem, anebo zvýšit otáčky, či zlepšit plnění válců. Zvyšování objemu je sice tou nejjednodušší cestou, i když nikoli bez hranic, na něž v mechanické zátěži motoru zase naráží zvyšování otáček. Jako nejschůdnější řešení se ukazuje přechod od atmosférického plnění motoru, kdy je nasávané množství vzduchu pouhých 20 až 40 procent objemu válců, na některý ze způsobů přeplňování. Dvacátá léta minulého století patřila mechanicky poháněným dmychadlům (kompresorům); v osmdesátých přišla ke slovu výfuková turbodmychadla…

Dnešní doba zaměřená na úsporu energetických zdrojů a šetrný vztah k životnímu prostředí jednoznačně nahrává turbodmychadlům, která pracují s nevyužitou energií výfukových plynů. Jde o stále ještě kolem 30 % energie obsažené v palivu. V principu horké plyny expandují v malé turbíně, jejíž oběžné kolo je na stejném hřídeli s dmychadlem, které stlačuje vzduch proudící dále sacím potrubím do pracovního válce. Užívá se stlačení od 0,04 do 0,3 MPa, přičemž otáčky turbodmychadla dosahují až 200 000 min 1! Nároky na moderní spalovací motory stále stoupají, a proto výrobci turbodmychadel jejich funkci průběžně zdokonalují. Předně je třeba zajistit, aby požadované plnění válců probíhalo spojitě až do plného výkonu. Takový požadavek zvládá rozměrnější turbodmychadlo, které ovšem začne pracovat až když je k dispozici dostatečné množství výfukových plynů. Opožděnou reakci do jisté míry eliminují menší turbodmychadla s rychlejší reakcí na změnu pracovního režimu. V tomto případě se ale s nárůstem otáček a větším průtokem vzduchu zvětšuje odpor proudění a vzniklý protitlak je zapotřebí regulovat obtokem, což se projeví na poklesu účinnosti. Pro optimalizaci reakce turbíny a účinnosti přeplňování se přešlo na variabilní průtočný průřez plynů v turbíně, který i nadále plně využívá jejich energii, ale zároveň flexibilně přizpůsobuje tlak vzduchu dmychadla pracovní oblasti motoru. Průtočný průřez spalin se mění natáčením rozváděcích lopatek turbíny prostřednictvím stavěcího kroužku, jehož pohyb je ovládán buď pneumatickou, anebo rychlejšího elektrickou cestou.

02Turbodmychadlo sehrálo jednu z hlavních rolí v popularizaci vznětového motoru, jenž byl donedávna v osobních vozech odsouzen do role outsidera. Bylo to v době, kdy jeho asi o 20 % nižší spotřeba paliva ve srovnání s motorem zážehovým byla konfrontována s tvrdým a hlučným chodem, pevnými částicemi ve výfuku a také relativně nízkým výkonem. Jeho dnešní provedení s využitím vysokotlakového přímého vstřikování s piezoelektrickým ovládáním a recirkulací spalin, ovlivňující chod motoru a složení emisí, doplněné o přeplňování moderním turbodmychadlem pro dosažení vyššího výkonu z něho udělaly pohon odpovídající požadavkům doby.

Přeplňování se však rozšiřuje i u motorů zážehových, a to hlavně v souvislosti s redukcí pracovního objemu s nižšími třecími ztrátami a přesunutím provozu do oblasti vyššího zatížení, kde jsou ztráty škrcením vzduchu v sání nižší. Pro tento trend se mezi motoráři rozšířilo označení downsizing. Už zavádění přímého vstřiku benzinu s řízeným paprskem paliva a využívání chudé směsi posunulo spotřebu správným směrem, ovšem snížený pracovní objem motoru si žádal vyrovnání výkonu, resp. i jeho nárůst. A právě tehdy se opět dostalo na přeplňování, ať již mechanicky poháněným kompresorem, anebo turbodmychadlem. O něco složitější to bylo u turbodmychadla, které proti motoru vznětovému musí zvládat vyšší teplotu. Zatímco výfukové plyny se v prvním případě pohybují v teplotním rozmezí 700 až 800 °C, u zážehového motoru dosahují až 1000 °C, a při tom už standardně používané materiály nemají šanci. Rozhodujícím krokem pro masové rozšíření turbodmychadel u motorů zážehových bylo vyvinutí nových druhů materiálů, snášejících teploty až 1050 °C, se kterými přišla firma Borg Warner. Aby přeplňování mělo co nejlepší účinek, hledají se nejen různé formy jeho zdvojení (TwinCharger), ale sáhlo se i do minulosti po přeplňování twin scroll, kde spaliny proudí dvojicí ve spirále vytvořených kanálů a jejich pulsující sloupce se značným energetickým potenciálem jsou vedeny do rozváděcího kola.

03Je tedy zřejmé, že v principu hospodárnější vznětové motory dostávají nástupem zážehových agregátů s důsledně uplatňovaným principem downsizingu vážnou konkurenci. Motory TSI, CGI, FSI, HPI, TwinTurbo, TwinCharger a další ukazují názorně, že spojení radosti z jízdy s úsporou paliva není nemožné. Je však třeba dodat, že použitá technika je stále komplikovanější, a to se bohužel musí odrazit na ceně automobilu.

 

 

 

 

Zdroj: Automobil 07/10
Autor: Pavel Biskup

 

 

Fotogalerie

Vstup do diskuze (0)   Tisk Facebook Twitter



Emil Frey Select

Škoda Roomster 1.2 TSi 63kW FRESH

120 142 km, r. 2014

169.900,- Kč

Toyota Corolla 1,6 VVT-i,CZ,1Maj,ComfortStyle

24 820 km, r. 2020

499.900,- Kč

Suzuki Vitara 1,6 VVT,CZ,1Maj,Premium,4x4

104 492 km, r. 2015

399.900,- Kč

Newsletter

Přejete si odebírat newsletter?



Test

Škoda Fabia 1.0 TSI – Mílový skok

Lukáš Dittrich 31.01.2022 07:17

Výrazně širší karoserie dělá z nejnovější ­Fabie už od pohledu mnohem dospělejší vůz. Propracovaná aerodynamika pomáhá k nižší spotřebě paliva

Čtvrtá generace Škody Fabia slibuje kromě jiného mnohem prostornější interiér, větší objem... >>

Více



Technika

Gordon Murray OX – Ox: prostě vůl

Jiří Fiala 17.05.2022 05:33

OX si hravě poradí s hůře sjízdným ­terénem Rwandy

Slovo vůl (anglicky ox) už pro nás pomalu nemá ani pejorativní význam. Živého vola viděl v Česku... >>

Více



Další články

  • Allard – Věčné hledání

    Konstruktér a závodník Sydney Herbert Allard překypoval nápady a neortodoxním... >>

  • Toyota Mirai – Vodík v praxi

    Kromě akumulátorových elektromobilů by měla ekologická budoucnost v zatím ne... >>

  • Ford E-Transit – Ford pro(ductivity)

    Elektrické provedení typu Ford Transit se stává prvním elementem nově založené... >>

  • Renault Turbocompound – Dvě turbíny

    Renault Trucks v rámci Volvo Group v roce 2021 inovoval své střední a těžké... >>

  • Rétromobile 2022 – Znovu jaro

    Na 46. ročník Rétromobile jsme si museli dva roky počkat. Všichni byli v... >>

  • Tatra 30 (1. díl) – Čtyřválcový boxer

    V září 1927 vystavila Tatra na pražském autosalonu podvozek svého nového typu T... >>

  • Subaru Corporation 2021 – Nejmenší z velkých

    Bez ohledu na to, zda jako měřítko použijete počet vyrobených vozů nebo tržní... >>

  • Sto let značky Maybach – Synonymum luxusu

    Když byl před berlínským autosalonem roku 1921 Karl Maybach posměšně dotazován,... >>




Menu

  • Novinky |
  • Testy |
    • Představujeme
    • Svezli jsme se
    • Náš test
  • Články |
    • Historie
    • Technika
    • Pro řidiče
    • Motorsport
    • Magazín
    • Fotogalerie
    • Listárna
  • Speciály |
  • Tiskové zprávy |
  • Časopisy |
    • Automobil Revue
    • Trucker
    • Doprava a silnice
  • Bazar |
  • Newsletter |
  • Novinky |
  • Testy |
  • Historie |
  • Pro řidiče |
  • Speciály |
  • Truck/bus |

Newsletter
Předplatné
O nás

Vyhledávání


Automobil Revue

Novinky | Testy | Články | Speciály | Tiskové zprávy | Časopisy | Bazar | Newsletter |

Všechna práva vyhrazena © | 2011 - 2022 Redakce Automotorevue | Mapa stránek | Redakce stránek | Napište nám | Předplatné | RSS | GDPR | CMP | Autoři
design by skop | system by SABRE |