Παλμικός υπερπληρωτής Comprex: Όπελ Σένατορ Ντίζελ (4Τ 174, 3/1985)
Παγκόσμια πρεμιέρα πάνω στο Senator Diesel
Περισσότερες πληροφορίες εδώ
Πηγή
Δημιουργικός οργασμός επικρατεί στο Ρισελχάιμ. Το 1984 παρουσίασε το πολύ προσεγμένο αεροδυναμικά καινούριο Καντέτ με το χαμηλότερο συντελεστή οπισθέλκουσας για την κατηγορία του.
Τώρα, για το 1985, η OPEL αναγγέλλει την παραγωγή, σε περιορισμένο αριθμό, μιας έκδοσης του Σένατορ Ντίζελ, με σύστημα Comprex. Μέχρι σήμερα, το comprex δε θεωρείτο κατάλληλο για εφαρμογές σε αυτοκίνητα διότι ήταν βαρύ, λειτουργούσε σε ψηλές θερμοκρασίες και απέδιδε σε περιορισμένη κλίμακα στροφών.
Φαίνεται ότι η OPEL που εξελίσσει το comprex σε συνεργασία με την ελβετική πρωτοπόρο στον τομέα Brown Boveri, κατάφερε να ξεπεράσει τα παραπάνω μειονεκτήματα. Έτσι, ο πετρελαιοκινητήρας των 2,3λίτρων που στην έκδοση φυσικής αναπνοής αποδίδει 71 ίππους και σαν turbo 86, κατορθώνει με τη βοήθεια του comprex να έχει ισχύ 95 ίππων και πολύ καλή ροπή, με μέγιστη τιμή 195 Nm/2400 στρ./λ. ενώ ήδη μεταξύ 1.400-3.700 στρ./λ. εμφανίζεται το 90% της ωφέλιμης ροπής.
Ογκομετρικός υπερπληρωτής ρουτς: Φιατ 131 (4Τ 129, 6/1981)
Συντάκτης: Κώστας Καβαθάς (Μονόλογος)
Πηγή
Σε λίγους μήνες δεν θα υπάρχει οικογενειακό αυτοκίνητο χωρίς κάποια μορφή υπερπλήρωσης κινητήρα. Οι Ιάπωνες τοποθετούν υπερπληρωτές εξάτμισης, οι Ευρωπαίοι τοποθετούν υπερπληρωτές που οδηγούνται από το βολάν σε ταχύτητες, συνήθως 1:1 με τον κινητήρα, η Φεράρι χρησιμοποιεί το σύστημα Comprex κ.ο.κ. Ο καταναλωτής του 1982 θα επισκεφθεί την έκθεση, όπου ο πωλητής θα του πει «αυτό το αμάξι δηλαδή όχι πως να τα λέμε αλλά έχει και τούρμπο» και θα τα χάσει γιατί δεν του έφταναν τα φρένα σέρβο (σεβρό, όπως λένε οι αγράμματοι της Συγγρού) και το ντεμπραγιάζ και το καρμπιρατέρ, θα έχει τώρα και το τούρμπο… Αυτή όμως είναι η εξέλιξη κυρίες και κύριοι και οι υπερπληρωτές, οι συμπιεστές, οι turbochargers, οι superchargers έφυγαν από τ' αυτοκίνητα αγώνων και εγκαταστάθηκαν στα οικογενειακά αυτοκίνητα, για να προσφέρουν ισχύ αλλά και περισσότερη οικονομία στον αχάριστο κύριο Νικολάκη, που δεν γνωρίζει αλλά ούτε να μάθει θέλει.
Σχήμα 1: Ο συμπιεστής τύπου Ρούτς τοποθετείται ανάμεσα στο καρμπιρατέρ και σ' έναν μεταποιημένο για την περίπτωση αυλό εισαγωγής. Παίρνει κίνηση απ' τον στροφαλοφόρο με ελαστικό ιμάντα και 0.85 της ταχύτητάς του.
Σχήμα 2: Το εσωτερικό. Δύο στροφεία (ρότορς) από χυτοσίδηρο στεγάζονται σ' ένα κάλυμμα από ελαφρό κράμα. Μια εσωτερική αντλία λαδιού λιπαίνει τα γρανάζια και τα μέταλλα. Ο συμπιεστής αυτός είναι για κινητήρες 1000 κ. εκατοστών!
Σχήμα 3: Η θέση του στο διαμέρισμα του κινητήρα του Μιραφιόρι S.
Σχήμα 4: Ο συμπιεστής Ρούτς κάνει τον δίλιτρο κινητήρα του Φίατ Άμπαρτ Ράλλυ ν' αποδίδει 213 kW (285 hp) και να έχει την ίδια οικονομία σε ταχύτητες μέχρι τα 185 χ.ά.ω. με έναν κοινό κινητήρα ψεκασμού.
Έτσι, μετά τη Ρενό (5 Turbo, 18Turbo) και την Άουντι, η Φίατ ετοιμάζεται να μπει στο χώρο (χορό;) της υπερπλήρωσης με μια ολόκληρη σειρά υπερτροφοδοτούμενων κινητήρων. Στο αγωνιστικό τμήμα της εταιρίας στο Τουρίνο, απέναντι ακριβώς από το εργοστάσιο, στα άδυτα των σχεδιαστηρίων της Άμπαρτ, δοκιμάζονται αυτή τη στιγμή οι κινητήρες των 1300 και των 2000 κ. εκ. των Μιραφιόρι με συμπιεστές άμεσης οδήγησης τύπου Ρουτς. Στον πάγκο αντικρίζει κανείς και ακόμα μικρότερους συμπιεστές ίσως για τους κινητήρες των Πάντα και των Ρίτμο. Η Φίατ διάλεξε τους συμπιεστές άμεσης οδήγησης (παίρνουν κίνηση απ’ τον στρόφαλο) για ν' αποφύγει την καθυστέρηση στην απόκριση που παρουσιάζουν οι υπερπληρωτές εξάτμισης, οι οποίοι αποδίδουν χρήσιμη πίεση μόνον όταν ο στρόβιλος φθάσει να γυρίζει με 100.000 στροφές / λεπτό, ταχύτητα, που οπωσδήποτε αργεί να φτάσει μετά το κάθε πάτημα του πεντάλ της βενζίνης. Με τον συμπιεστή άμεσης οδήγησης, η πίεση είναι κατευθείαν ανάλογη με την ταχύτητα περιστροφής, ενώ ένας φυγοκεντρικός συμπιεστής αυξάνει την πίεσή του με το τετράγωνο της ταχύτητας. Οι συμπιεστές τύπου Ρουτς είναι τόσο κοινοί στ' αυτοκίνητα (παρουσιάστηκαν εδώ και 50 περίπου χρόνια) ώστε κανείς αισθάνεται έντονη την έλλειψη νέων ιδεών κι εφαρμογών στο χώρο του αυτοκινήτου όταν διαβάζει ότι το 1981 ένας απ’ τους μεγαλύτερους κατασκευαστές αυτοκινήτων στον κόσμο, διάλεξε αυτό το σύστημα για ν' αυξήσει την ισχύ και να βελτιώσει την οικονομία των κινητήρων του.
Ο συμπιεστής της Φίατ γυρίζει με 85% της ταχύτητας του στροφαλοφόρου σε πλήρη αντίθεση με τις παλιότερές του εφαρμογές που γύριζε δύο και τρεις φορές γρηγορότερα. Στο δίλιτρο κινητήρα η πίεση είναι 45 KPa (περίπου 6.5 λίβρες/ ίντσα2).
Μ' αυτή τη μέση πίεση, η ισχύς αυξάνεται κατά 24 τοις εκατό από 85 KW (115 HP) σε 107KW (143 HP) στον ίδιο μέγιστο αριθμό στροφών (5.750). Η μέγιστη ροπή στρέψης αυξάνει κατά το ίδιο ποσοστό, από 171 Nm στα 215 Nm στις 3.600 σ.α.λ., πράγμα που σημαίνει, λέει η Φίατ, ότι ο δίλιτρος κινητήρας με τον συμπιεστή έχει απόδοση ίση μ' έναν ατμοσφαιρικό κινητήρα 2.7 λίτρων. Η Φίατ λέει ακόμα πως τα κατάλοιπα του μονοξείδιου του άνθρακα και των οξειδίων του αζώτου αλλά και των υδρογονανθράκων μειώνονται και γιατί όχι, αφού η καύση γίνεται καλύτερα. Η σχέση συμπίεσης του κινητήρα μειώθηκε από το κανονικό 8.9:1 σε 7.8:1 για να αποφευχθεί η υπερθέρμανση και η προανάφλεξη. Ο συμπιεστής, που παίρνει κίνηση με ιμάντα από τον στροφαλοφόρο, απορροφά γύρω στα 3.7KW (5 hp) στις 4.500 σ.α.λ. ακριβώς όσο απορροφά κι ο εναλλάκτης για να κινηθεί.
Οι συγκινήσεις όμως παρουσιάζονται όταν ο ίδιος συμπιεστής τοποθετηθεί στον κινητήρα των 1300 κ. εκατοστών. Με το 80% της ταχύτητας περιστροφής του στροφαλοφόρου, το Μιραφιόρι έχει τις ίδιες επιδόσεις / αποδόσεις με τον δίλιτρο κινητήρα, αλλά με 10 τοις εκατό χαμηλότερη κατανάλωση.
Παρόλες μας τις προσπάθειες να αποφύγουμε τον πειρασμό δεν μπορούμε παρά να φέρουμε στο νου τους γραφειοκράτες του υπουργείου Συγκοινωνιών, τους φοροεισπράκτορες, τους συνεδριάζοντες και τους υπουργούς οικονομικών, όταν θα μάθουν ότι 1.000.000 ιδιοκτήτες αυτοκινήτων αγόρασαν συμπιεστές (πωλούνται στην Ευρώπη στο ελεύθερο εμπόριο) και τους τοποθέτησαν στ' αυτοκίνητά τους! Να λοιπόν ένα Βιζά που πάει σαν Γκολφ GΤΙ κι ένα GΤΙ που πάει σαν ΒΜW Γκρουπ 6 κι ένα Ρίτμο που πάει σαν Φεράρι και τελειωμό δεν έχει. Τί θα φορολογήσουν; τα 600 κυβικά; την απόδοση; την οικονομία;
Η ψυχή μας αγάλλεται με τη σκέψη της αναρχίας των κυβικών εκατοστών και των Φορολογίσιμων Ίππων που μπορεί να αποτελέσει τη βάση για την εξάπλωση των ιδιωτικών ραδιοφωνικών σταθμών, των ιδιωτικών σταθμών τηλεόρασης και άλλων σημείων και τεράτων…
Ας επιστρέψουμε όμως στο συμπιεστή, που δεν είναι τίποτα άλλο από ένα ζευγάρι στροφείων που το ένα γυρίζει μέσα στο άλλο κατά κάποιον τρόπο. Με στροφεία από χυτοσίδηρο και κάλυμμα από χυτό κράμα αλουμίνιου ο συμπιεστής ζυγίζει 16.5 κιλά, αλλά είναι 20% φθηνότερος (σε κατασκευή και τοποθέτηση), από έναν στροβιλοσυμπιεστή εξάτμισης, γι' αυτό και η προτίμησή του εκ μέρους της Φίατ. Με την πρόοδο στις μεθόδους παραγωγής και στον έλεγχο ποιότητας και ανοχών που επιτεύχθηκε τα τελευταία χρόνια είναι εύκολο να κατασκευαστούν τελειοποιημένοι συμπιεστές τύπου Ρουτς που διαθέτουν ακόμα κι ελατήρια πίεσης στα στροφεία (ρότορς). Ακόμα, οι ελαστικοί ιμάντες επιτρέπουν στους συμπιεστές να εργάζονται αθόρυβα, οι θερμοκρασίες λειτουργίας είναι χαμηλότερες απ’ ότι σ' ένα στροβιλοσυμπιεστή εξάτμισης, άρα και τα υλικά που χρησιμοποιούνται είναι λιγότερο «εξωτικά».
Από μετρήσεις που έγιναν στα εργαστήρια της Άμπαρτ διαπιστώθηκε ότι η αύξηση της θερμοκρασίας του εισερχόμενου αέρα (λόγω των τριβών του συμπιεστή) ήταν σχετικά μικρή από 20° C σε 40° C.
Ο συμπιεστής τοποθετήθηκε σ' ένα Άμπαρτ 131 Ράλλυ και ρυθμίστηκε να περιστρέφεται με 1.125 φορές την ταχύτητα περιστροφής του στροφαλοφόρου, αποδίδοντας πίεση 65 kPa (9.4 λίβρες / ίντσα2) αυξάνοντας την απόδοση του δίλιτρου κινητήρα στα … 213 kW (285 hp). Σημείωση: Θυμάστε τον Comprex τον συγκινητικά μεγαλοφυή συμπιεστή αξονικής ροής που περιέγραψε ο Γ.Τ. σε προηγούμενο τεύχος; Τοποθετήθηκε από την Valmet Oy, (την εταιρία που κατασκευάζει το Valmet Military Trainer του όποιου διαφήμιση θα έχετε δει ίσως στο περιοδικό μας ΠΤΗΣΗ) σε … τρακτέρ, το πρώτο αγροτικό όχημα με συμπιεστή Comprex. Ο τετρακύλινδρος ντίζελ των 4.4 λίτρων αποδίδει τώρα 81 kW (110 hp) ισχύ που θα απέδιδε αν είχε κυβισμό 5.8 λίτρων και έξι κυλίνδρους. Μετά την επιτυχία της Valmet Oy προς την εφεύρεση της Brown Boveri (αναρωτιέμαι αν υπάρχει αντιπροσωπία της στην Ελλάδα κι αν γνωρίζει τί είναι ο Comprex) κοιτούν με συμπάθεια η Σκάνια, η Στάγιερ - Ντάιμλερ - Πουχ κι η Σάουρερ, ενώ μικρότεροι συμπιεστές έχουν ήδη δοκιμαστεί απ’ την Ντάιμλερ Μπέντς.
Η επιδημία των συμπιεστών δεν μπορούσε να αφήσει ασυγκίνητους τους φίλους μας τους Ιάπωνες. Η Μιτσουμπίσι τοποθέτησε νέους κινητήρες ντίζελ στα Sigma και Lambda coupe, αυτοκίνητα τα όποια δεν εισάγονται βέβαια στην Ελλάδα για λόγους που μόνο το γκουβέρνο κι οι Τρεις Σωματοφύλακές του γνωρίζουν. Ένας απ’ αυτούς τους κινητήρες, ο 4D 5j παρουσιάζει ιδιαίτερο ενδιαφέρον. Σε «ατμοσφαιρική» έκδοση αποδίδει 75 ίππους στις 4.200 σ.α.λ. και 147 Νm ροπή στις 2.500 σ.α.λ. Στην έκδοση με στροβιλοσυμπιεστή εξάτμισης αποδίδει 95 ίππους στις 4.200 σ.α.λ. και ροπή στρέψης 181 Νm στις 3.000 σ.α.λ. Οι κύλινδροι είναι σιαμαίοι —όπως και στον βραζιλιάνικο ντίζελ του 127 της Φίατ (βλ. 4Τ Απρίλη) για μείωση του μήκους του κινητήρα, και ο στροφαλοφόρος γυρίζει πάνω σε 5 έδρανα βάσης. Θέλετε και κάτι που μόνο οι Ιάπωνες θα έκαναν; Όταν η πίεση του λαδιού ξεπερνά τα 196 kPa (28 λίβρες / ίντσα2) τέσσερα ακροφύσια ψεκάζουν λιπαντικό στο κάτω μέρος των κεφαλών των εμβόλων, βοηθώντας έτσι την ψύξη! Ο κινητήρας έχει αλουμινένια κεφαλή, εκκεντροφόρο επικεφαλής που οδηγεί κάθετες σε σειρά βαλβίδες και με τη σειρά του οδηγείται με ελαστικό ιμάντα, ενώ ένας δεύτερος ιμάντας κινεί αυτούς τους περίεργους άξονες που γυρίζουν αντίστροφα απ’ τον στροφαλοφόρο με διπλάσια ταχύτητα για την απόσβεση — υποτίθεται— των κραδασμών.
