Silnik wycieraczek Silnik Wankla
Silnik z tłokiem obrotowym ? silnik spalinowy, w którym tłok obraca się wewnątrz cylindra. Powstało wiele koncepcji i konstrukcji. Projekt maszyny parowej z wirującym tłokiem opracował już w 1782 r. James Watt. Jeden z projektów silnika spalinowego z tłokiem obrotowym (patent w 1946 r.) stworzył Gustaw Michał Różycki. Jedyną produkowaną i najbardziej znaną konstrukcją jest wynalazek niemieckiego konstruktora Feliksa Wankla (1902-1988). Pierwszy patent Wankel uzyskał w roku 1929, a kolejny w roku 1936.
Silnik Wankla po raz pierwszy zastosowano seryjnie w samochodach NSU Spider ? prezentacja miała miejsce w roku 1963 na salonie samochodowym we Frankfurcie. W roku 1967 firma Mazda, która już w 1961 roku zakupiła licencję od NSU, zaprezentowała sportowy samochód Cosmo Sport z pierwszym silnikiem z dwoma wirnikami. W roku 1968 do produkcji wszedł model NSU Ro 80, także z silnikiem dwukomorowym1. Kolejne modele sportowe Mazdy to model RX-7 z 1978 roku, napędzany silnikiem 1,1-litrowym o mocy 105 KM. W połowie lat 80 XX w. Mazda zaprezentowała następne modele z silnikami o mocy 150-200 KM. W 1991 roku moc dwuwirnikowego silnika osiągnęła 250 KM.2. Ostatni model RX-8 z nowym silnikiem Renesis był produkowany w latach 2003-2012. 22 czerwca 2012 roku Mazda zakończyła produkcję modelu RX-8, który był ostatnim na świecie samochodem z silnikiem Wankla. Tym samym skończyło się zastosowanie silnika Wankla w motoryzacji.
Zaletami silnika Wankla są jego małe rozmiary, mały ciężar oraz spokojny bieg. Jego wady w postaci małej trwałości uszczelnień i dużego zużycia paliwa ograniczyły jego wykorzystanie do samochodów sportowych.
Źródło: https://pl.wikipedia.org/wiki/Silnik_z_t%C5%82okiem_obrotowym
Jak działa turbo?
Obroty sprężarki, a tym samym i jej stopień sprężania zależą od ilości gazów napędzających turbinę, która przy małym zapotrzebowaniu na moc jest mała. Dlatego gdy gwałtownie wzrasta zapotrzebowanie na moc silnika (zmiana biegu, wciśnięcie gazu w celu przyspieszenia) pomimo dostarczenia dodatkowego paliwa, przez moment, aż sprężarka zostanie rozpędzona sprężanie sprężarki jest małe, przez co silnik przez moment ma małą moc. Dodatkowo w tym czasie z powodu mniejszej ilości dostarczonego powietrza do cylindrów, układ dostarczający paliwo nie może dostarczyć go tyle co przy statycznym obciążeniu silnika. Efekt mniejszej mocy silnika przy gwałtownym wzroście zapotrzebowania na moc nazywany jest turbodziurą. Usprawnienia konstrukcyjne sprawiają, że dzisiejsze turbosprężarki mają mniejszy moment bezwładności wirnika, a dawkowanie paliwa jest dokładniejsze, przez co efekt turbodziury jest mniejszy.
W celu ograniczenia tego zjawiska stosuje się też sterowanie wydajnością turbosprężarki. Możliwe są tu dwa sposoby ? sterowanie ilością spalin przepływających poprzez turbinę lub sterowanie geometrią przepływu.
W pierwszym rozwiązaniu stosuje się zawór obejściowy, który jest sterowany poprzez ciśnienie doładowywania ? gdy ciśnienie wytwarzane przez sprężarkę przekracza ustaloną przez konstruktora silnika wartość, zawór otwiera się i przepuszcza część spalin poza wirnikiem turbiny.
Drugim rozwiązaniem jest umieszczenie łopatek sterujących kątem pod jakim spaliny trafiają na łopatki wirnika. Przy małych prędkościach obrotowych silnika, spaliny uderzają w wirnik pod kątem zbliżonym do prostego i jednocześnie łopatki sterujące wytwarzają rodzaj dyszy przyspieszających przepływ spalin. Ograniczenie ciśnienia doładowania polega na kierowaniu strumienia spalin pod coraz ostrzejszym kątem względem łopatek turbiny przy jednoczesnym poszerzeniu kanału przepływu co powoduje ograniczenie prędkości spalin. Konstrukcyjnie rozwiązuje się to w ten sposób, że wirnik turbiny otacza rodzaj żaluzji kierujących przepływem spalin.
Pierwotnie ciśnienie doładowywania było sterowane czysto mechanicznie, we współczesnych silnikach samochodowych ciśnieniem steruje sterownik silnika, wykorzystując sygnały z czujników ciśnienia i ilości zassanego powietrza. Elementami wykonawczymi sterującymi zaworami lub żaluzjami są siłowniki pneumatyczne (wykorzystujące podciśnienie) sterowane elektrozaworami lub silniki krokowe ? tak jak w silniku 1,2 TSI grupy VW
W sprężarce rośnie temperatura powietrza w wyniku:
wzrostu ciśnienia (zgodnie z równaniem adiabaty),
przepływu ciepła przez elementy konstrukcyjne od gorących spalin do chłodniejszego powietrza.
Jest to zjawisko niekorzystne, gdyż obniża efekt działania turbosprężarki, oraz zwiększa temperaturę w momencie spalania. Zwiększenie temperatury wpływa niekorzystnie na elementy silnika, obniża sprawność silnika jak i zwiększa wydzielanie tlenków azotu. Aby obniżyć temperaturę sprężonego powietrza stosowany jest wymiennik ciepła zwany intercoolerem lub chłodnicą międzystopniową powietrza.
Źródło: http://pl.wikipedia.org/wiki/Turbospr%C4%99%C5%BCarka
Jakie są sprężarki?
Zasadniczo mamy dwa różne rodzaje sprężarek czyli kompresorów.
Są kompresory tłokowe i sprężarki turbinowe. Te pierwsze czyli tłokowe wykorzystują tłoki, takie jak w silniku spalinowym do sprężania i przetłaczania powietrza. Ten rodzaj również stosuje się w pompach tłokowych.
Drugim rodzajem sprężarek są turbiny. Wykorzystują one coś w rodzaju wiatraka do sprężania powietrza. To rozwiązanie również jest stosowane w pompach cieczy i prawdę mówiąc to właśnie takie rozwiązanie jest w większości.
Sprężarki i pompy tłokowe są w stanie osiągnąć znacznie większe ciśnienia.