Test drive Magic Fires: Ιστορία της τεχνολογίας συμπιεστών III

Δεκαετίες 20 και 30 του περασμένου αιώνα - η χρυσή εποχή των συμπιεστών

Όπως αναφέρθηκε στην προηγούμενη ενότητα, σε κάποιο σημείο, οι σχεδιαστές κινητήρων συνειδητοποιούν ότι, ενώ δικαιολογούν σε μεγάλο βαθμό τον σκοπό τους, ένας μηχανικός συμπιεστής έχει ένα σοβαρό μειονέκτημα - απαιτεί πολλή ισχύ που λαμβάνεται από τον στροφαλοφόρο άξονα του κινητήρα για να τον κινήσει. Αυτό φυσικά δεν αυξάνει την εξοικονόμηση, αντίθετα στην πράξη συμβαίνει το αντίθετο. Ωστόσο, διαφορετικά οι κινητήρες θα γίνονταν γιγάντιες. Οι συμπιεστές είναι μια ευκαιρία για αυτούς να έχουν περισσότερη ισχύ μόνο όταν τη χρειάζονται, και στις δεκαετίες του XNUMX και του XNUMX, οι μηχανικοί συμπιεστές αποδείχτηκαν το μόνο και γενικά απαραίτητο μέσο για την κατασκευή ισχυρών βενζινοκινητήρων - ήταν η χρυσή εποχή της ανόδου τους. ιστορία ως «εποχή συμπιεστών».

Εμφανίστηκε στο τέλος του Πρώτου Παγκοσμίου Πολέμου και ήταν το πρώτο αυτοκίνητο μηχανικού συμπιεστή που συμμετείχε σε μεγάλο αγώνα. Fiat, αλλά η πρώτη εξέλιξη ήταν στην πραγματικότητα η Daimler και χρονολογείται από το 1921. Ο συμπιεστής Roots συνδέεται με τον κινητήρα μέσω ενός συνδέσμου πολλαπλών δίσκων και δεν χρησιμοποιείται συνεχώς (η αρχή χρησιμοποιήθηκε στα περισσότερα σύγχρονα αμιγώς μηχανικά κυκλώματα, αλλά χωρίς να σβήσει πραγματικά, αλλά με τη συσκευή να μεταβαίνει σε λειτουργία "παράκαμψης"). . Τη στιγμή που ο πιλότος αποφασίσει ότι χρειάζεται τη μέγιστη ισχύ, πιέζει το πεντάλ γκαζιού στο πάτωμα και πιέζει τον συμπλέκτη και ένας ειδικός μηχανισμός σύνδεσης ενεργοποιεί μια βαλβίδα που επαναδιαμορφώνει τις πολλαπλές εισαγωγής έτσι ώστε ο φρέσκος αέρας να συμπιέζεται από τον συμπιεστή πριν περάσει από ειδικά σχεδιασμένο μπροστινά καρμπυρατέρ.υπό πίεση. Το σύστημα αναπτύχθηκε για πρώτη φορά από τον γιο του Gottlieb Daimler, Paul Daimler και τελειοποιήθηκε από τον Ferdinand Porsche. Χάρη στις εφευρέσεις τέτοιων έξυπνων σχεδιαστών τη δεκαετία του 1926, οι συμπιεστές έγιναν μέρος προτεραιότητας του αγωνιστικού προγράμματος της Daimler και χάρη στο γεγονός ότι προσφέρθηκαν σε πλούσιους λάτρεις των αυτοκινήτων (σχεδόν όλα τα σπορ αυτοκίνητα της εταιρείας εκείνη την εποχή ήταν απολύτως απρόσιτα στον απλό πολίτη). ) δεν διαφέρουν πολύ από τα σπορ μοντέλα, τότε το μεγαλύτερο μέρος της γκάμας μοντέλων της εταιρείας αποτελείται από αυτοκίνητα εξοπλισμένα με μονάδες συμπιεστή. Η συγχώνευση της Daimler και της Benz το 24 έδωσε μια νέα ώθηση στην ανάπτυξη της τεχνολογίας συμπιεστών και το συνδυασμένο πνευματικό δυναμικό οδήγησε στη δημιουργία τεχνικών δημιουργιών που ήταν λαμπρές για την εποχή τους. Το πρώτο μοντέλο αυτών των τεχνολογικών αριστουργημάτων είναι ο εξακύλινδρος κινητήρας 100/140/1926. Το τριψήφιο σύστημα σήμανσης μοντέλων στη Γερμανία χρονολογείται από εκείνη την εποχή - το πρώτο είναι η "οικονομική ισχύς" του αυτοκινήτου, το δεύτερο δείχνει τη μέγιστη ισχύ χωρίς συμπιεστή και το τελευταίο είναι η πραγματική ισχύς με τον συμπιεστή αναμμένο. Έτσι γεννήθηκαν τα μοντέλα παραγωγής K (από το γερμανικό Kurz, «κοντό») 6,24 ετών με όγκο εργασίας 24 λίτρα και την ονομασία 10/160/1927, καθώς και S (από το «Sport») 6,78 ετών από 26, 120 - κινητήρας λίτρων, συμπιεστής υψηλής ισχύος, δύο καρμπυρατέρ και ονομασία 180/1928/27. Στο 140, εμφανίστηκαν το θρυλικό SS (από το Super Sport) 200/27/170 και το SSK (Super Sport Kurz) 225/1930/300 και στο 7,1 - το εκπληκτικό SSKL (από το Super Sport Kurz Leicht) ). Το "L" προέρχεται από το γερμανικό "leicht", "light") - μια ελαφριά έκδοση με χωρητικότητα 0,85 ίππων. Με. και τον ίδιο κινητήρα 1931 λίτρων, αλλά με την πίεση του συμπιεστή αυξήθηκε στα XNUMX bar. Με αυτό το αυτοκίνητο, ο Rudy Caracciola κέρδισε κάθε αγώνα που συμμετείχε σε XNUMX.

Αυτά τα μοντέλα έχουν κερδίσει αμέτρητα βραβεία κύρους για τη Γερμανία, αλλά δεν είναι οι μόνοι εκπρόσωποι της «εποχής των συμπιεστών». Αξίζοντας να εγγραφούν με χρυσά γράμματα στην ιστορία των μοντέλων αυτοκινήτων, δημιουργούν επίσης μάρκες όπως η Alfa Romeo, η Bugatti και η Delage. Αυτές οι αιώνες δημιουργίες μηχανικής απαιτούν ένα ειδικό καύσιμο για να λειτουργήσει σωστά στις αγωνιστικές εκδόσεις, επειδή καμία από τις μέχρι τότε γνωστές βενζίνες δεν μπορεί να αντέξει την τρελή πίεση και θερμοκρασία στους κυλίνδρους. Στο τέλος, οι σχεδιαστές στράφηκαν στη μόνη γνωστή μέθοδο πρόληψης των εκρήξεων και κατέφυγαν στη χρήση «κολασμένων μιγμάτων» αλκοόλ, συνθετικού βενζολίου και μικρής ποσότητας βενζίνης.

Το αποκορύφωμα της ανάπτυξης αυτών των τεχνολογιών ήταν η άνοδος στην εξουσία του Χίτλερ. Αποφασισμένος να πείσει τον κόσμο για τις «υπερδυνάμεις» του Άριου έθνους, κατευθύνει τεράστια ποσά κρατικών επιδοτήσεων σε Γερμανούς κατασκευαστές. Mercedes-Benz και Auto Union. Ένα παρόμοιο σενάριο εκτυλίσσεται στη φασιστική Ιταλία, όπου η ομάδα της Alfa Romeo που υποστηρίζεται έντονα από το καθεστώς έχει αρχίσει να αναπτύσσει μια σειρά κινητήρων 8, 12 και 16 κυλίνδρων. Τα αποτελέσματα αυτής της τεχνολογικής ανόδου είναι, φυσικά, εκπληκτικά και οι άνθρωποι που οδηγούν τα αγωνιστικά τέρατα είναι εκπληκτικά - η συγκράτηση μιας μηχανής 750 κιλών με 645 ίππους. Το χωριό, που βλέπει στον δρόμο πλάτους μόλις 17 εκατοστών και είναι φτιαγμένο από απείρως μακριά από τα σημερινά σύνθετα ελαστικά υψηλής τεχνολογίας, απαιτεί απάνθρωπο θάρρος, δύναμη και αυτοκυριαρχία.

Οι ήρωες αυτής της εποχής ήταν μοναδικά αυτοκίνητα όπως το 16-κύλινδρο Auto Union του Ferdinand Porsche ή μια σειρά από αριστουργήματα όπως τα W25 και W125, που δημιούργησε ο Δρ Hans Niebel στο γραφείο σχεδιασμού της Mercedes. Το W125, για παράδειγμα, έχει έναν τερατώδες κινητήρα 5663 κ.εκ. με 645 ίππους. Με. και ροπή 850 Nm. Με αυτό το θαύμα ικανό για τελική ταχύτητα 300 km/h στάνταρ και 400 km/h με αεροδυναμικά πάνελ, οι Rudy Caracciola, Manfred von Brauchitsch και Hermann Lang πρέπει να αγωνιστούν σε αποστάσεις έως και 500 km. Δεν είναι λιγότερο έκπληξη η μετέπειτα αγωνιστική Mercedes W154, η οποία εμφανίζεται μετά την εισαγωγή του ορίου όγκου των 3,0 λίτρων και φτάνει σε ισχύ «μόλις» 450 ίππους. s., και η πρόοδος των κινητήρων συμπιεστή δεν σταματά ακόμη και μετά την εισαγωγή του ορίου κυβισμού δράκου στα 1,5 λίτρα. Αυτό οδήγησε στην εισαγωγή του W165 με έναν οκτακύλινδρο κινητήρα σε σχήμα V, που έφτασε τους 254 ίππους. στις 8000 σ.α.λ., και οι Ιταλοί από την Alfa Romeo και οι Βρετανοί από τις Bentley, Riley και MG. Όπως αναφέρθηκε ήδη, στη δεκαετία του '540, τα αγωνιστικά και τα αυτοκίνητα παραγωγής διέφεραν μόνο σε έπιπλα και μερικές φαινομενικά μικρές λεπτομέρειες, αλλά στη δεκαετία του 'XNUMX, τα σπορ αυτοκίνητα δεν έχουν πλέον καμία σχέση με την κοινή λογική ή τη μαζική παραγωγή. Μία από τις μικρές εξαιρέσεις προς αυτή την κατεύθυνση είναι η τερατώδης Mercedes XNUMXK, την οποία η μηχανή προπαγάνδας μετέτρεψε σε ένα από τα εμβλήματα του Τρίτου Ράιχ.

Οι μηχανές συμπιεστών ανέλαβαν επίσης τον αέρα κατά τη διάρκεια του Β 'Παγκοσμίου Πολέμου, και παρόλο που η αλλαγή του κανόνα του Γκραν τους οδήγησε σταδιακά από τους διαδρόμους μετά το τέλος του, οι τελευταίοι δεινόσαυροι της «εποχής συμπιεστών» δεν λάμπουν σε πιο αμυδρό φως από τους μεγαλύτερους προγόνους τους. Το 1947, για παράδειγμα, η Ferry Porsche δημιούργησε έναν εκλεπτυσμένο, αερόψυκτο, 1500-κύλινδρο κινητήρα επίπεδης θυρίδας με τέσσερις εκκεντροφόρους άξονες και μετατόπιση 296 cc. Cm, το οποίο, χάρη σε δύο συμπιεστές δύο σταδίων, φτάνει τα 400 ίππους. με., και με τις κατάλληλες ρυθμίσεις μπορεί να δώσει 1,5 χιλιάδες. Το τελικό τέλος αυτής της τεχνολογικής εποχής ήρθε τρία χρόνια αργότερα και σημαδεύτηκε από την πραγματικά εκπληκτική δημιουργία BRM (British Racing Motors), εξοπλισμένη με κινητήρα V16 1951 λίτρων με δύο φυγοκεντρικούς δύο σταδίων. πίεση στους κυλίνδρους. Μετά από αυτό, οι μηχανικοί συμπιεστές έφυγαν για πάντα στη Formula 1 του 70 και σταδιακά μετανάστευσαν σε άλλες εξωτικές αυτοκινητοβιομηχανίες και αυτοκινητοβιομηχανίες. Ο χρόνος για τα ατμοσφαιρικά αυτοκίνητα ήρθε στις πίστες, και οι συσκευές εξαναγκασμού ανεφοδιασμού τέθηκαν σε χρήση μόνο τη δεκαετία του '1905 με τη μορφή μιας άλλης, γνωστής σήμερα μονάδας, της οποίας το δίπλωμα ευρεσιτεχνίας καταχωρήθηκε το XNUMX ... Turbocharger.

Στο εξωτερικό, τα πάντα ήταν πάντα απείρως διαφορετικά από αυτά που υπήρχαν στην Παλιά Ήπειρο και οι μηχανικοί συμπιεστές διατηρούν σταθερά τη θέση τους σε προηγούμενους αγώνες τρόλεϊ για μεγάλο χρονικό διάστημα. Ωστόσο, τελικά αντικαταστάθηκαν από υπερσυμπιεστές, και μετά τα μέσα της δεκαετίας του 50, η εύρεση ενός μηχανικού συμπιεστή σε οποιαδήποτε μορφή σε έναν βενζινοκινητήρα έγινε όλο και πιο δύσκολη.

Οι κινητήρες ντίζελ σε φορτηγά είναι ένα εντελώς διαφορετικό θέμα - στην πραγματικότητα, διεγείρουν την παραγωγή πιο συμπαγών κινητήρων ντίζελ (οι δίχρονοι κινητήρες ντίζελ ήταν αρκετά δημοφιλείς στη ναυπηγική και τις ατμομηχανές εκείνη την εποχή και δεν μπορούσαν να λειτουργήσουν χωρίς συμπιεστή ως περιφερειακό μονάδα). Φυσικά, οι μηχανικοί συμπιεστές συνέχισαν να χρησιμοποιούνται σποραδικά στις δεκαετίες του '50, του '60, του '70 και του '80 και, όπως αναφέρθηκε, κύριοι υποστηρικτές τους παρέμειναν οι αμερικανικές εταιρείες που χρησιμοποιούν προϊόντα Paxton και Eaton. Οι συμπιεστές δεν επέστρεψαν στους Ευρωπαίους και Ιάπωνες κατασκευαστές μέχρι τα 626 - τους χρησιμοποίησαν. Jaguar, Aston Martin, Mercedes και Mazda. Ιδιαίτερο ενδιαφέρον παρουσιάζουν οι εξελίξεις της Mazda, η οποία, με το τυπικό πειραματικό της πνεύμα, πειραματίζεται με μοντέλα παραγωγής με κινητήρα Miller και μηχανικό συμπιεστή Lysholm, καθώς και με συνδυασμό κινητήρα ντίζελ και ειδικού συμπιεστή κυμάτων Comprex (με ο οποίος αέρας συμπιέζεται απευθείας από τα κύματα των καυσαερίων). αέρια) στο XNUMX. Παρά όλους αυτούς τους πειραματισμούς, οι μηχανικοί συμπιεστές εξακολουθούν να είναι σπάνιοι στην ποικιλόμορφη τεχνολογική πανίδα της αυτοκινητοβιομηχανίας.

Ήρθε η ώρα να επιστρέψουμε για λίγο και να παρακολουθήσουμε την εξέλιξη του στροβιλοσυμπιεστή, μιας τεχνολογίας που αποτελεί αναπόσπαστο μέρος των σύγχρονων αυτοκινήτων, αλλά στη δεκαετία του είκοσι και του τριάντα του περασμένου αιώνα είναι ακόμη στα σπάργανα και δεν παίζει σημαντικό ρόλο, παρά τον εξαιρετικά ορθολογικό χαρακτήρα του. Στην πραγματικότητα, αυτή η εκπληκτική μονάδα γεννήθηκε πολύ σύντομα μετά τη γέννηση του ίδιου του αυτοκινήτου - στις 13 Νοεμβρίου 1905, ο Ελβετός μηχανικός Alfred Buchi έλαβε δίπλωμα ευρεσιτεχνίας με τον αριθμό 1006907 του Ομοσπονδιακού Γραφείου Διπλωμάτων Ευρεσιτεχνίας των ΗΠΑ για την ιδέα του uXNUMXbσυνδυάζοντας έναν αεριοστρόβιλο με έναν συμπιεστή και έναν κινητήρα εσωτερικής καύσης. καύση.

(ακολουθώ)

Κείμενο: Georgy Kolev