Нагнетатель волны давления - Pressure wave supercharger

US4563997 Fig1 Нагнетатель волны давления

А нагнетатель волны давления (также известный как волновой ротор[1]) является разновидностью нагнетатель технология, которая использует волны давления, создаваемые двигатель внутреннего сгорания выхлопной газ импульсы для сжатия всасывания воздуха. Его автомобильное использование не имеет широкого распространения; наиболее широко используемый пример - Comprex, разработан Браун Бовери.[2][3][4] Valmet Tractors of Finland были одними из первых, кто использовал это устройство, когда они установили его на двигатель 411CX, который приводил в действие их модель 1203 1980 года. Хотя оно обеспечивало полезное повышение производительности, оно было сочтено слишком дорогим для включения в более поздние модели. [5] Феррари испытал такое устройство при разработке 126C Формула один машина. Система не подходила для такой аккуратной установки, как альтернативная компоновка с двумя турбокомпрессорами, и автомобиль никогда не участвовал в гонках в таком виде.[6] Более успешная заявка была в РФ серия дизель найдено в 1988 г. Mazda 626 Капелла; в итоге 150 000 дизельных автомобилей Mazda были оснащены нагнетателем Comprex. Включены другие пользователи Пежо, Опель и Мерседес Бенц. В Гринпис Улыбка концепт-кар использует Гипрекс нагнетатель с волновым давлением, разработанный швейцарской компанией Wenko AG.[4] НАСА использует волновые роторы в экспериментах, пытаясь увеличить газовая турбина эффективность. Волновой ротор помещается между секциями компрессора, камеры сгорания и турбины, чтобы извлечь больше энергии из процесса сгорания.[7][8]

Принцип

4 цикла работы нагнетателя волны давления.

Процессом управляет ротор с цилиндрическими ячейками, приводимый в движение двигателем. коленчатый вал через ремень или цепочку. Отдельные камеры поочередно открывают и закрывают отверстия для выхлопных газов и свежего воздуха. Когда достигается отверстие на стороне выхлопных газов, выхлопные газы под давлением поступают в камеру и сжимают там свежий воздух (этап 2 схемы). По мере того, как ротор ячейки продолжает вращаться и достигает отверстия на впускной стороне, сжатый воздух течет к двигателю (3). Прежде чем выхлопные газы могут течь, отверстие снова закрывается, и столб выхлопных газов отражается перед тем, как попасть в двигатель (4). Выхлопной газ выходит на высокой скорости, всасывая всасываемый воздух в ячейку позади себя, повторяя процесс (1).

Преимущества

Обмен энергией в нагнетателе волны давления происходит при скорости звука, что приводит к хорошему отклику даже на низких оборотах двигателя, что является обычным недостатком двигателей с турбонаддувом. Он сочетает в себе преимущества механического наддува и наддува выхлопных газов, обеспечивая достаточный крутящий момент при более низких оборотах двигателя.[9]

Недостатки

У системы Comprex есть два недостатка; во-первых, выхлопные газы смешиваются со свежим воздухом, необходимым для горения, что приводит к некоторой рециркуляции сгоревшего газа. Во-вторых, это смешение также повышает температуру всасываемого газа. Оба эти фактора представляют гораздо меньшую проблему для дизельного двигателя, чем для бензинового двигателя, поэтому Comprex является редкостью для двигателей с бензиновым двигателем.[10][11]

Система контроля

Система управления для оптимизации производительности была запатентована в 1986 году Хачиро Аоки для Дизель Кики Co. Ltd., Токио, Япония - Патент США 4563997.[12]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Что такое волновой ротор
  2. ^ EP 0286931  Майер, Андреас: "Freilaufender Druckwellenlader", выпущенный 1988-10-19, передан BBC Brown Boveri AG, Баден, Швейцария
  3. ^ США 4838234  Майер, Андреас: "Автономный нагнетатель волн давления", выпущенный 13 июля 1989 г., передан BBC Brown Boveri AG, Баден, Швейцария.
  4. ^ а б Обзор технологии волнового ротора и ее приложений включая детали нагнетателя Comprex
  5. ^ Ханну Нисканен "От Мунктелла до Валтры"
  6. ^ Феррари, Ханс Таннер и Дуг Най, 1985
  7. ^ Циклы доливки волнового ротора для газотурбинного двигателя
  8. ^ Технология волнового ротора успешно протестирована
  9. ^ Тойвонен, Рауно, изд. (1985-03-19). "Comprex sarjatuotantoon" [Comprex для серийного производства]. Текнийкан Маилма (на финском). Vol. 41 нет. 5/85. Хельсинки: TM-Julkaisu. п. 33. ISSN  0355-4287.
  10. ^ Рено, Жан-Жак (1984-02-23). "Volkswagen soulève un coin du voile: Wunderbar!" [VW приподнимает завесу: Wunderbar!]. Le Moniteur de l'Automobile (На французском). Брюссель, Бельгия: Editions Auto-Magazine. 35 (789): 6–7.
  11. ^ Чен, Джей (май 2007 г.). "Comprex: Другой компрессор". Модифицированный магазин. Проверено ноя 2012. Проверить значения даты в: | accessdate = (помощь)
  12. ^ http://www.freepatentsonline.com/4563997.html

внешняя ссылка