Przykłady jednostek napędowych w układzie R4
Przykłady silników R4
Najmniejszy samochodowy silnik R4 wykorzystany został w kei-carze Mazda Carol ? miał pojemność 358 cm?. Jeszcze mniejsze jednostki wykorzystywane były w motocyklach, na przykład Honda CBR250RR ? 250 cm?.
Przykłady jednostek napędowych w układzie R4:
Alfa Romeo Twin Cam ? pojemności od 1290 do 1962 cm?, używany między innymi w modelach: Spider, 155 i 164
BMC A-Series ? pojemności od 803 do 1275 cm?, używany w samochodach Mini
Honda E ? pojemności od 995 cm? do 1,6 dm?, wykorzystany w Hondzie Civic
Honda F20C ? pojemności od 1997 do 2157 cm?, wykorzystany w Hondzie S2000
Jednym z najmocniejszych silników R4 służących do napędu łodzi motorowych jest turbodoładowany wysokoprężny Volvo Penta D4-300. Z pojemności 3,7 l generuje on moc maksymalną 305 KM (224 kW) i maksymalny moment obrotowy na poziomie 700 Nm5. Innymi przykładami dużych jednostek R4 są stosowane w samochodach ciężarowych silniki MAN D0834 (4,6 l pojemności, moc 223 KM (164 kW), moment obrotowy 850 Nm) oraz motor stosowany do napędu ciężarówki Hino Ranger (5,1 l, 177 KM/130 kW, 630 Nm)67, wcześniejsze wersje modelu miały silnik o pojemności 5,3 l8.
Źródło: https://pl.wikipedia.org/wiki/R4_(silnik)
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
Silnik definicja
Silnik ? typ maszyny zamieniającej energię na pracę mechaniczną.
Energia zasilająca silnik może mieć formę:
energii chemicznej (np. silnik dla nanorurki)
energii cieplnej (np. silnik parowy, silnik Diesla, turbina parowa, gazowa i silnik Stirlinga)
energii elektrycznej (np. silnik elektryczny)
energii kinetycznej (np. turbina wiatrowa, turbina wodna)
energii potencjalnej (np. turbina wodna).
W zdecydowanej większości urządzeń energia mechaniczna wytwarzana przez silnik odbierana jest od obracającego się wału silnika i jest wykorzystywana w postaci pracy mechanicznej lub zamieniana na energię elektryczną. W silnikach takich jak np. silnik rakietowy lub silnik liniowy efektem działania silnika jest energia ruchu postępowego.
Najważniejsze atrybuty silnika
moc ? zdolność do wykonania pracy w jednostce czasu
sprawność ? stosunek wytworzonej energii użytecznej do energii pobranej przez silnik
moment obrotowy ? dla wszystkich silników z ruchem obrotowym
siła ciągu ? szczególnie dla silników lotniczych
impuls właściwy ? dla silników rakietowych
Źródło: