Jazda próbna Magic Fires: Historia technologii sprężarek III

Lata 20. i 30. ubiegłego wieku - złoty wiek kompresorów

Jak wspomniano w poprzedniej sekcji, w pewnym momencie projektanci silników zdają sobie sprawę, że chociaż w dużej mierze uzasadnione jest ich przeznaczenie, sprężarka mechaniczna ma jedną poważną wadę — wymaga dużej mocy pobieranej z wału korbowego silnika, aby ją napędzać. Oczywiście nie zwiększa to oszczędności, wręcz przeciwnie, w praktyce jest odwrotnie. Jednak w przeciwnym razie silniki stałyby się gigantyczne. Sprężarki są dla nich okazją do posiadania większej mocy tylko wtedy, gdy tego potrzebują, aw latach XNUMX. i XNUMX. sprężarki mechaniczne okazały się jedynym i generalnie niezbędnym środkiem budowy mocnych silników benzynowych - to był ich złoty wiek. historii jako „era sprężarek”.

Pojawił się pod koniec pierwszej wojny światowej i był pierwszym samochodem z mechaniczną sprężarką, który wziął udział w dużym wyścigu. Fiat, ale pierwszy rozwój był właściwie Daimler i sięga 1921 roku. Sprężarka Rootsa jest podłączona do silnika za pomocą złącza wielotarczowego i nie jest używana w sposób ciągły (zasada została zastosowana w większości nowoczesnych obwodów czysto mechanicznych, ale bez faktycznego wyłączania, ale z przejściem urządzenia w tryb „bypass”). . W momencie, gdy pilot zdecyduje, że potrzebuje maksymalnej mocy, wciska pedał przyspieszenia do oporu i włącza sprzęgło, a specjalny mechanizm łączący aktywuje zawór, który rekonfiguruje kolektory dolotowe, tak aby świeże powietrze było sprężane przez sprężarkę przed przejściem przez specjalnie zaprojektowany przednie gaźniki pod ciśnieniem. System został po raz pierwszy opracowany przez syna Gottlieba Daimlera, Paula Daimlera, a udoskonalony przez Ferdinanda Porsche. Dzięki wynalazkom tak genialnych konstruktorów w latach 1926. XX wieku sprężarki stały się priorytetową częścią programu wyścigowego Daimlera, a dzięki temu, że zaoferowano je zamożnym miłośnikom samochodów (prawie wszystkie sportowe samochody tej firmy były wówczas całkowicie niedostępne dla zwykłego obywatela). ) niewiele różnią się od modeli sportowych, to większość gamy modelowej firmy stanowią samochody wyposażone w agregaty sprężarkowe. Fuzja Daimlera i Benz w 24 dała nowy impuls rozwojowi technologii sprężarek, a połączony potencjał intelektualny doprowadził do powstania genialnych jak na tamte czasy kreacji technicznych. Pierwszym modelem tych technologicznych arcydzieł jest sześciocylindrowy silnik 100/140/1926. Z tamtych czasów pochodzi trzycyfrowy system oznaczania modeli w Niemczech – pierwszy to „moc finansowa” samochodu, drugi to moc maksymalna bez kompresora, a ostatni to rzeczywista moc przy włączonej sprężarce. Tak narodziły się modele produkcyjne K (z niemieckiego Kurz, „krótki”) 6,24 lat o pojemności roboczej 24 litrów i oznaczeniu 10/160/1927, a także S (od „Sport”) 6,78 lat od 26, 120 - litrowy silnik, kompresor dużej mocy, dwa gaźniki i oznaczenie 180/1928/27. W 140 pojawił się legendarny SS (z Super Sport) 200/27/170 i SSK (Super Sport Kurz) 225/1930/300, a w 7,1 - fenomenalny SSKL (z Super Sport Kurz Leicht). „L” pochodzi od niemieckiego „leicht”, „light”) - lekka wersja o mocy 0,85 KM. Z. i ten sam silnik o pojemności 1931 litrów, ale z ciśnieniem sprężarki zwiększonym do XNUMX barów. Tym samochodem Rudy Caracciola wygrał każdy wyścig, w którym brał udział w XNUMX roku.

Modele te zdobyły niezliczoną ilość prestiżowych nagród w Niemczech, ale nie są jedynymi przedstawicielami „ery sprężarek”. Zasługując na wpisanie się złotymi literami w historię modeli motoryzacyjnych, tworzą także marki takie jak Alfa Romeo, Bugatti czy Delage. Te wielowiekowe wytwory inżynieryjne wymagają specjalnego paliwa do prawidłowego funkcjonowania w wersjach wyścigowych, ponieważ żadna ze znanych do tej pory benzyny nie była w stanie wytrzymać szalonego ciśnienia i temperatury w cylindrach. Ostatecznie projektanci zwrócili się do jedynej znanej metody zapobiegania wybuchom i uciekli się do stosowania „piekielnych mieszanek” alkoholu, syntetycznego benzenu i niewielkiej ilości benzyny.

Zwieńczeniem rozwoju tych technologii było dojście do władzy Hitlera. Zdeterminowany, by przekonać świat do „supermocarstw” narodu aryjskiego, kieruje ogromne sumy rządowych dotacji do niemieckich producentów. Mercedes-Benz i Auto Union. Podobny scenariusz rozgrywa się w faszystowskich Włoszech, gdzie mocno wspierany przez reżim zespół Alfa Romeo zaczął opracowywać gamę 8-, 12- i 16-cylindrowych silników. Efekty tego skoku technologicznego są oczywiście fenomenalne, a ludzie prowadzący wyścigowe potwory są fenomenalni – powściągliwość 750-kilogramowej maszyny o mocy 645 KM. Wioska mająca zaledwie 17 centymetrów szerokości od drogi i zbudowana z nieskończenie odległych od dzisiejszych supernowoczesnych opon kompozytowych wymaga nieludzkiej odwagi, siły i opanowania.

Bohaterami tej epoki były wyjątkowe samochody, takie jak 16-cylindrowy Auto Union Ferdinanda Porsche czy seria arcydzieł, takich jak W25 i W125, stworzone przez dr Hansa Niebela w biurze projektowym Mercedesa. Na przykład W125 ma monstrualny silnik o pojemności 5663 cm645 i mocy 850 KM. Z. i moment obrotowy 300 Nm. Rudy Caracciola, Manfred von Brauchitsch i Hermann Lang muszą rywalizować na dystansie do 400 km, mając w standardzie to cudo, które może osiągnąć prędkość maksymalną 500 km/h i 154 km/h z panelami aerodynamicznymi. Nie mniej zaskakujący jest późniejszy wyścigowy Mercedes W3,0, który pojawia się po wprowadzeniu limitu pojemności 450 litrów i osiąga moc „zaledwie” 1,5 KM. s., a postęp silników sprężarkowych nie ustaje nawet po wprowadzeniu smoka limitu pojemności skokowej do 165 litra. Doprowadziło to do wprowadzenia W254 z ośmiocylindrowym silnikiem w kształcie litery V, osiągającym 8000 KM. przy 540 obr./min, a Włosi z Alfy Romeo i Brytyjczycy z Bentleya, Rileya i MG. Jak już wspomniano, w latach dwudziestych samochody wyścigowe i seryjne różniły się jedynie meblami i niektórymi z pozoru drobnymi detalami, ale w latach trzydziestych samochody sportowe nie mają już nic wspólnego ze zdrowym rozsądkiem czy masową produkcją. Jednym z pomniejszych wyjątków w tym kierunku jest monstrualny mercedes XNUMXK, którego propagandowa machina zamieniła w jeden z emblematów III Rzeszy.

Maszyny kompresorowe przejęły również powietrze podczas II wojny światowej i chociaż zmiana zasad Grana stopniowo wypędziła je z pasów startowych po jej zakończeniu, ostatnie dinozaury „ery sprężarek” nie świeciły w słabszym świetle niż ich najwięksi przodkowie. Na przykład w 1947 roku Ferry Porsche stworzył wyrafinowany, chłodzony powietrzem, dwunastocylindrowy silnik typu flat box z czterema wałkami rozrządu i pojemnością 1500 cm296. Cm, który dzięki dwustopniowym kompresorom osiąga 400 KM. z., a przy odpowiednich ustawieniach może dać 1,5 tys. Końcowy koniec tej ery technologicznej nastąpił trzy lata później i zaznaczył się naprawdę oszałamiającym stworzeniem BRM (British Racing Motors), wyposażonego w 16-litrowy silnik V1951 z dwoma dwustopniowymi sprężarkami odśrodkowymi, tworząc ogromną ciśnienie w cylindrach. Potem mechaniczne kompresory opuściły na zawsze rok Formuły 1 70 i stopniowo migrowały do innych egzotycznych sportów motorowych i seryjnych gałęzi przemysłu motoryzacyjnego. Na torach wyścigowych przyszedł czas na klimatyczne samochody, a urządzenia do przymusowego tankowania weszły do użytku dopiero w latach 1905. w postaci kolejnej, znanej dziś jednostki, na którą patent zarejestrowano już w XNUMX roku… Turbosprężarka.

Za oceanem wszystko zawsze było nieskończenie różne od tego, co było na Starym Kontynencie, a kompresory mechaniczne ze stoickim spokojem utrzymywały swoje pozycje w poprzednich wyścigach na wozach przez długi czas. Jednak ostatecznie zostały one zastąpione przez turbosprężarki, a po połowie lat pięćdziesiątych znalezienie mechanicznej sprężarki w dowolnej postaci w silniku benzynowym stało się coraz trudniejsze.

Silniki Diesla w samochodach ciężarowych to zupełnie inna sprawa - tak naprawdę stymulują produkcję bardziej kompaktowych silników Diesla (dwusuwowe silniki Diesla były wówczas dość popularne w przemyśle stoczniowym i lokomotywach i nie mogły pracować bez sprężarki jako urządzenia peryferyjnego) jednostka). Oczywiście sprężarki mechaniczne były nadal sporadycznie stosowane w latach 50., 60., 70. i 80. XX wieku i jak wspomniano, ich głównymi zwolennikami pozostały amerykańskie firmy korzystające z produktów Paxton i Eaton. Sprężarki wróciły do producentów europejskich i japońskich dopiero w latach 626-tych - używano ich. Jaguara, Astona Martina, Mercedesa i Mazdy. Szczególnie interesujące są osiągnięcia Mazdy, która w swoim typowym duchu eksperymentalnym eksperymentuje z modelami produkcyjnymi z silnikiem Millera i mechaniczną sprężarką Lysholm, a także z kombinacją silnika wysokoprężnego i specjalnej sprężarki falowej Comprex (z powietrze jest sprężane bezpośrednio przez fale gazów spalinowych). gazy) w XNUMX. Pomimo tych wszystkich eksperymentów, sprężarki mechaniczne są nadal rzadkością w różnorodnej faunie technologicznej przemysłu motoryzacyjnego.

Czas cofnąć się na chwilę i prześledzić rozwój turbosprężarki, technologii, która jest nieodłącznym elementem nowoczesnych samochodów, ale w latach dwudziestych i trzydziestych ubiegłego wieku jest jeszcze w powijakach i nie odgrywa znaczącej roli, pomimo jej skrajnie racjonalnego charakteru. W rzeczywistości ta niesamowita jednostka narodziła się bardzo szybko po narodzinach samego samochodu - 13 listopada 1905 roku szwajcarski inżynier Alfred Buchi otrzymał patent pod numerem 1006907 Federalnego Urzędu Patentowego Stanów Zjednoczonych na swój pomysł uXNUMXbpołączenie turbiny gazowej ze sprężarką i silnikiem spalinowym. palenie.

(podążać)

Tekst: Georgy Kolev