试驾魔法之火：压缩机工程历史 II
该系列的第二部分：压缩机时代 - 过去和现在
“卡尔不知不觉地刹车了，别克慢慢超越了我们。 闪亮的宽翅膀爬过我们。 消声器在我们的脸上大声喷出蓝色的烟雾。 渐渐地，别克获得了约二十米的铅，然后，正如我们所期望的，车主的脸出现在窗户上，兴高采烈地笑了。
他以为自己赢了。他给我们的信号特别平静，对他的胜利充满信心。 那时卡尔跳了起来。 压缩机爆炸。 卡尔接受邀请并走近时，突然从窗户挥舞的手消失了。 他无法控制地走近。
1938 埃里希·玛丽亚·雷马克。 “三个同志”。 一段注定失败的爱情，一个饱受摧残的灵魂，以及几十件小事的价值，它们提醒我们，只有当简单的事物顺利且不可逆转地消失时，我们才会欣赏它们。 一部关于活在此时此地的特权的小说，划着一把把生活的乐趣，一部关于巨大人类价值的杰作......卡尔是一辆谦虚的自我，但拥有无限灵魂的汽车。
1938年，三位同志在人类历史的转折点出版。 1年1939月XNUMX日，即大奖赛汽车参加南斯拉夫大奖赛的激烈比赛之日，发布仅仅几个月后，德国的坦克越过边界进入波兰，使人类陷入了最大的衰落。 这一天标志着汽车工业时代的终结。 压缩机时代即将结束。
直到最近，在不少梅赛德斯车型上都可以看到精心书写的德语单词“Kompressor”。 当然，使用简单的缩写如CDI或CGI会方便得多，但在这种情况下，整个单词的拼写一丝不苟并非偶然。 没有它，如果挑战是回忆豪华汽车制造商生命中的那些光辉岁月，当时一切都基于 Kompressor oder Nichts 座右铭（“压缩机或什么都不做”），那么大部分营销影响就会消失。
2005 年大众高尔夫 GT 塑料引擎盖上的首字母缩略词 TSI 更为克制，并不意味着要与一些迷人的传统建立桥梁。 过度谦虚绝对不是大众的品质之一，沃尔夫斯堡制造商不会错过回顾其一些成功的机会，但在这种情况下，TSI 标签必须展示技术前卫，而不是传统。 大众工程师使用的技术公式与想法一样微不足道，与实施一样复杂 - 小型发动机（在本例中仅为 1,4 升）提供出色的动态性能和令人印象深刻的 170 马力功率。 得益于强大的涡轮增压器和一个小巧但高效的机械单元的串联，该机械单元填补了涡轮增压器大功率破坏的“洞”，并作为一种针对初始发动机故障的涂料。 就在我们认为这个想法成功的时候，一条新的两升发动机生产线出现了。 沃尔沃，其中最强大的具有与机械和涡轮增压器相同的加油系统。 这一切促使我们回到历史，追忆遥远的现代工程杰作原型。 是的，杰作，因为沃尔沃的发展再次将一项极其有趣的技术方案提上了日程，该方案曾在二十年前成功用于一款超级昂贵的赛车。 矛三角洲 S4。
如前所述，大众和沃尔沃发动机的概念并不复杂或陌生。 我们长期以来一直经历着高油价的神经病主题，以及现代汽车设计师在寻求创建动态和省油动力总成时所面临的一系列复杂挑战。
技术刺激的旋风无法绕过两个品种的压缩机。 此外，如今，涡轮增压器已成为争夺最大效率的主要参与者之一，为可追溯至1885年的古老故事增加了新的动力...
鲁道夫柴油机和压缩机机
1896 世纪末一部关于第一辆内燃机汽车的小说带有某种感伤色彩。 然而，它们的创造者不仅仅是雄心勃勃、无知的“炼金术士”和疯狂的实验者，而且通常是受过高等教育的人，他们的发明建立在严肃的科学基础上。 正是这种扎实的知识基础在戈特利布戴姆勒的脑海中唤醒了为他的汽油和煤油发动机配备外部压缩机的想法。 不幸的是，他在这个方向上的第一次尝试没有成功，最后他放弃了进一步的发展。 显然，当时预压缩进入气缸的新鲜空气的机会非常小 - 足以说明戴姆勒仅在第一次世界大战结束后才再次从事该领域的积极研究。 Rudolf Diesel 的道路是相似的。 与此同时，他试图在一家大型石油公司运行他的专利，最终以高价和过于昂贵的价格卖给了在俄罗斯高加索油田工作的瑞典诺贝尔兄弟，他画了图表并弄清楚了如何进一步提高效率。原则上它是一种相当高效的热机。 今天鲜为人知的事实是，Diesel 在其位于奥格斯堡的 MAN 开发基地工作的第二个实验室样品上安装了预压缩单元，XNUMX 年 XNUMX 月出现了配备压缩机的全系列柴油发动机。
后来，排气涡轮增压器将扮演柴油发动机主要助手的角色，因此，鲁道夫·迪塞尔（Rudolf Diesel）的发明将上升到目前的水平。 第一个配备机械压缩机的Rudolf柴油机实验性发动机注意到预期的功率显着增加，但是从效率的角度来看，情况并不那么乐观。 柴油对发动机的经济性至关重要，因此将自己的实验结果评估为负面。 对于一个出色的工程师，尽管他有众所周知的热力学定律，但它们却成为了一个绝对且不可解的谜团。 在完成这一领域的实验后，他在笔记本上写下了以下内容：“一项实验于28年1897月12日进行，并与XNUMX月XNUMX日的先前实验进行比较，提出了预压缩效果的问题。 显然，这是极其有害的，因此从现在开始，我们必须放弃这个想法，而将注意力集中在传统的四缸发动机上，该发动机以当前的形式直接从大气中吸收新鲜空气。” 感谢上帝，天才柴油在这里被深深误会了！ 后来发现错误的不是强迫填充的想法，而是实现的方式....
船用压缩机柴油发动机
在鲁道夫·迪塞尔 (Rudolf Diesel) 进行了一系列不成功的实验以及随之而来的错误结论之后，设计师们很长一段时间都放弃了使用这种装置来强制供应额外的新鲜空气，完全依靠自然大气压力。 当时获得更大功率的唯一正统且行之有效的方法是增加排量和速度级别，因为后者在技术上是可行的。 幻想的迷雾萦绕了二十年，直到技术达到要求的水平，来自德国奥格斯堡市的曼发动机公司再次将这个想法提上了日程。 由于公司在上世纪 20 年代初期的密集工作，第一批使用机械压缩机强制加油的批量生产柴油机组出现了。 在 1924 年，已经有装有压缩机柴油发动机的船只，其中可以找到一种有趣的技术解决方案，其中压缩机不是直接由曲轴驱动，而是由经过特殊改装的电动机驱动（您注意到与今天奥迪 V8 柴油机的类比） ，因此将它们的功率从标准的 900 马力增加到 1200 马力。 当然，在所有这些情况下，我们都在谈论机械驱动装置 - 尽管在本世纪初，气体压缩机的想法已获得专利，但到批量生产时，它将很久。 . 压缩机技术发展极其缓慢的主要原因有两个：对汽油的特性及其固有的爆震倾向认识不足，以及对各种类型的压缩机装置的效率不确定。
加汽油机始于1901年，当时Dugald Clerk爵士（顺便说一句，他是二冲程发动机的先驱之一）决定使用泵将更多的新鲜空气推入燃烧室。 排量很大的发动机。 业务员认真，科学地对待了热机的问题，并且该装置试图有意地提高热机的热力学效率。 但是，最终，他像之前的柴油一样，只能设法增强自己的力量。
当今最常用的罗茨压缩机是基于1907年代印第安纳州的弗兰克和菲兰德·罗茨获得专利的抽油装置。 罗茨装置的工作原理借鉴了约翰内斯·开普勒（Johannes Kepler）在100世纪发明的齿轮泵，戈特利布·戴姆勒（Gottlieb Daimler）及其首席工程师威廉·迈巴赫（Wilhelm Maybach）的第一个实验是基于罗茨压缩机的。 但是，机械强制填充的最令人印象深刻的结果是美国人李·查德威克（Lee Chadwick）于80年在他的大型六缸发动机上安装了压缩机，其工作速度是曲轴的九倍。 因此，查德威克取得了惊人的动力增长，他的汽车成为世界上第一个达到官方记录的XNUMX英里每小时速度的汽车。 当然，在这项技术的早期，许多设计人员尝试了各种其他类型的压缩机设备，例如离心和叶片。 在专利申请中可以找到旋转活塞式压缩机的前身，该旋转活塞式压缩机的前身是几家公司在上世纪XNUMX-ies中广泛使用的叶片压缩机，以及Arnold Theodor Zoller的叶片压缩机。
结果，强制加注证明了预期的升容量的增加是合理的，并且事实证明它是用于改善已设计单元的动态参数的理想工具。
但汽车并不是它的唯一支持者——早在 1913 年，带有压缩机的机车发动机就已经存在，而在第一次世界大战期间，强制充电成为补偿高空飞机稀薄空气的理想手段。
（跟随）
文字：Georgy Kolev
