Gdzie się stosuje sprężarki?
Sprężarki stosowane są wszędzie tam gdzie potrzebne jest powietrze lub inne gazy pod ciśnieniem.
Bardzo często można spotkać te urządzenia w samochodach. Najprostszym przykładem są turbosprężarki pracujące z silnikiem samochodowym. Działają one na zasadzie wykorzystania spalin silnika do napędzania turbiny gazowej połączonej ze sprężarką. Ta sprężarka z kolei dostarcza powietrze do dolotu silnika. Takie rozwiązanie znacznie poprawia efektywność silnika.
Oprócz tego sprężarki stosowane są w samochodach ciężarowych do napędzania pneumatycznych układów hamulcowych. Służą tam do utrzymywania wysokiego ciśnienia umożliwiającego funkcjonowanie hamulców.
Kolejnym miejscem związanym z motoryzacją gdzie wykorzystywane są sprężarki są warsztaty samochodowe. W nich wykorzystywane są kompresory połączone ze zbiornikiem sprężonego powietrza. Przy pracach mechanicznych są wykorzystywane do napędzania narzędzi pneumatycznych - np. kluczy udarowych. Również stosowane są do przedmuchiwania i czyszczenia. Natomiast w warsztacie lakierniczym sprężarki stosowane są do malowania natryskowego.
Jak działa turbosprężarka?
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
V6
V6 ? oznaczenie silnika widlastego składającego się z sześciu cylindrów. Jest to drugi po R4 typ silnika najczęściej stosowany do napędu samochodów osobowych1. Najczęściej występującym kątem rozwarcia silnika V6 jest 60°, rzadziej 90° lub 120°.
Silniki typu V6 często znajdują zastosowanie w samochodach segmentu D / E, dostępne są opcjonalnie jako mocniejsze źródło napędu w porównaniu do mniejszych jednostek R4. Spotyka się je także jako mniejszą oraz bardziej ekonomiczną alternatywę dla silników V8. Jednostki typu V6 są krótsze od R4 o podobnej pojemności, często także węższe od V8. Dzięki zwartej budowie możliwy jest ich montaż poprzecznie do osi nadwozia i użycie w samochodach przednionapędowych. Doładowane silniki V6 generują moc i moment obrotowy możliwy do uzyskania z większych jednostek V8, emitując przy tym mniej zanieczyszczeń i zużywając mniej paliwa. Przykładem może być silnik TFSI 3.0 Volkswagena, doładowany mechanicznie z bezpośrednim wtryskiem paliwa lub EcoBoost 3.5 Forda, oba silniki porównywane są do wolnossącego V8 4.2 FSI Volkswagena1.
Źródło: https://pl.wikipedia.org/wiki/V6_(silnik)