חידושים בנהיגה: מגדשי טורבו

המטרה של רוב צורות טכנולוגיית המירוצים היא לאפשר למכוניות לנסוע מהר יותר. מובן מאליו. אבל מה שלא בהכרח כל כך ברור הוא שמהירות מושגת בדרך כלל על ידי שיפור היעילות, וזו הסיבה שכל כך הרבה ההתקדמות הטכנולוגית שפותחה במקור עבור ספורט מוטורי זלגה עד למכוניות הרחוב הפרוזאיות ביותר בציבור כבישים. לכן, בלמי דיסק לספק יותר כוח עצירה במחיר של פחות משקל. הזרקת דלק מאפשרת העברת בנזין בצורה מדויקת יותר לצילינדרים. כנפיים מכוונות מחדש את זרימת האוויר כדי לספק יותר אחיזה בסיבובים.

טעינת טורבו היא תוספת חדשה יחסית לרשימה זו. לא הטכנולוגיה עצמה, שראשיתה כמעט מאה שנה. אבל במשך כמה עשורים, טעינת טורבו נחשבה שימושית רק עבור מרוצים, וכאשר זה נעשה המעבר לעולם מכוניות הרחוב, הוא נמצא כמעט אך ורק בספורט עם כוחות סוס מכוניות. כעת, יצרני המיינסטרים משלבים טעינת טורבו כדרך להפוך את הקטנה וחסכונית בדלק מנועים ברי קיימא - ומתגמלים, מנקודת מבט של נהיגה - תחנות כוח למכוניות סדאן יומיומיות וללא שטויות econoboxes.

מגדשי טורבו מנצלים את העיקרון המכונה אינדוקציה מאולצת. באופן כללי, ככל שיותר אוויר נכנס לצילינדרים של מנוע, כך הוא מפיק יותר כוח. במנוע שנשאב רגיל, אוויר נשאב לתוך הצילינדרים כשהבוכנות נעות למטה, בדומה לנוזל שנמשך לתוך מזרק. בשלב מוקדם, המהנדסים הבינו שהם יכולים להגדיל באופן דרמטי את הכוח על ידי דחיסת אוויר נוסף לתוך תא הבעירה. אז במהלך שנות ה-20 וה-30 של המאה ה-20, הם פיתחו רכיב הנקרא מגדש-על, שהוא מדחס אוויר המותאם או מחובר באמצעות רצועה למנוע. כשהמנוע הסתובב, המגדש יסתובב אפילו מהר יותר, והמגדש יכניס הרבה יותר אוויר לתוך סעפת היניקה ממה שמנוע עם שאיבה רגילה יוכל אי פעם לשלוט. מגדשי-על, הידועים בכינויים מפוחים, הם עדיין ציוד סטנדרטי ב-Top Fuel ומכוניות מצחיקות השולטות במירוצי הדראג.

הדפיקה הגדולה על מגדשי העל הייתה שפעולת הסיבוב שלהם גזלה את הכוח מהמנוע. אז במקום להשתמש במנוע כדי לסובב את המפוח, כמה מהנדסים חכמים העלו את הרעיון הבהיר של רתימת גזי פליטה כדי לסובב טורבינה שדחפה אוויר לתוך סעפת היניקה. פעם זה היה ידוע בתור מגדש-על של טורבינת גז פליטה, אבל הפה הזה קוצר מזמן למגדש טורבו. הנה סרטון שמראה איך זה עובד:

מבחינה קונספטואלית, מגדש הטורבו נראה כמו פתרון לא מובן מאליו - פתרון משהו לחינם. אבל טורבו מגיעים עם המטען שלהם. קודם כל, הם מייצרים הרבה חום, וטורבו מוקדם נהג להתמוסס אם הם לא היו מקוררים כראוי לפני כיבוי המנוע. שנית, לוקח זמן עד שהטורבינה מסתחררת, מה שגורם לעיכוב בולט, המכונה השהיית טורבו, בין הרגע שבו אתה לוחץ על הדוושה ועד שהמנוע מתחיל לספק כוח. המשמעות היא שטורבו עבד בצורה הטובה ביותר עם מנועים שעבדו במהירויות נמוכות יותר ובקצבים קבועים יחסית. אז בעוד שמגדשי העל שלטו בעולם המירוצים לפני מלחמת העולם השנייה, מגדשי טורבו הותאמו להרבה מטוסים שטסים גבוהים. סרט ההדרכה של חיל האוויר של צבא האוויר מספק כמה פרטים טכניים:

לאחר המלחמה, יצרני המנועים הבינו שטורבו מתאימים היטב למנועים בעלי סיבובים נמוכים וכבדים שנמצאים במשאיות מסחריות. כדי לקדם את הטכנולוגיה החדשה הזו, קאמינס פיתח סולר מוגדש טורבו עבור אינדיאנפוליס 500, והוא העפיל על העמוד ב-1952. אינדי הוכיחה את עצמה כמקום טוב למנועי טורבו, שכן האופי המהיר של המסלול גרם לכך שפיגור הטורבו לא היה נקודת מבט. טורבו אפשרו למנועי אופנהאוזן מכובדים - שהארכיטקטורה הבסיסית שלהם מתוארכת לשפל הגדול - לזכות באינדי ב-1968, ולהמשיך לנצח בחצר הלבנים עד 1976. בשנה שלאחר מכן הציגה רנו את מנוע הטורבו הראשון לפורמולה 1. שנתיים לאחר מכן, זכתה רנו בגראנד פרי הראשון שלה, ועד סוף העשור הבא, הגדשת טורבו הייתה ציוד סטנדרטי ב-F1. צפו באחת מהחיות הללו - טובה לעד 1,400 כוחות סוס בקצץ במוקדמות - בפעולה:

למרבה הצער, התכונות שגרמו לטורבו להצליח כל כך במסלול המרוצים לא תורגמו היטב לנהגים יומיומיים. GM שיווקה גרסאות מגדשי טורבו של שברולט קורווייר ושל אולדסמוביל ג'טפייר בשנות ה-60, אך שתיהן היו כישלונות עגומים. מרצדס-בנץ 300TD טורבו דיזל, שהוצג ב-1978, נחשב בדרך כלל לרכב הייצור המוצלח הראשון הכולל הגדשת טורבו, ואפילו זה היה טעם נרכש. אבל יחידות מודרניות כל כך מתוחכמות שלא פיגור טורבו ולא חום מוגזם הם בעיות מרכזיות. למעשה, הרבה אנשים יכלו לנהוג במכוניות המצוידות בהן מנועי הטורבו של היום ולא מבינים שיש להם מפוח מתחת למכסה המנוע. או להבין שהמנועים שלהם הכילו טכנולוגיה שבמקור הוכחה על מסלול המירוצים.

ההודעה האחרונה בבלוג

נמלים חולות מתרחקות מהילדים
October 02, 2023

לְהַגדִיל/ פועל מהמין לאסיוס ניז'ר (נמלת גן שחורה).ינס בוורגארד נילסן / ויקימדיה40 עם נמלים הן ילדי הפוסטר של אי-סוציאליות. לכל נמלה יש עבודה, וכל ...

הכינו נורה משלכם
September 05, 2023

הטעות הראשונה של אדיסון הייתה לחיות לפני שחוט טונגסטן היה זמין. טונגסטן הוא הרבה יותר טוב מפחמן כחומר נימה, ועכשיו אתה יכול למצוא אותו בכל חנות אספ...

עידן הדרקון: האינקוויזיציה - בואו נבלה קצת זמן ביחד
October 01, 2023

194 עם פרטי המשחקמפתח: BioWareמוֹצִיא לָאוֹר: Electronic Artsפּלַטפוֹרמָה: PC (נבדק), Xbox 360, Xbox One, PS3, PS4תאריך הוצאה: 18 בנובמבר 2014מחיר:...