modernÍ trendy v pŘeplŇovÁnÍ spalovacÍch motorŮ

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚBRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY

FAKULTA STROJNÍHO INŽENÝRSTVÍ

ÚSTAV AUTOMOBILNÍHO A DOPRAVNÍHOINŽENÝRSTVÍ

FACULTY OF MECHANICAL ENGINEERING

INSTITUTE OF AUTOMOTIVE ENGINEERING

MODERNÍ TRENDY V PŘEPLŇOVÁNÍ SPALOVACÍCHMOTORŮ

DEVELOPMENTS IN AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE SUPERCHARGING

BAKALÁŘSKÁ PRÁCEBACHELOR'S THESIS

AUTOR PRÁCE JIŘÍ BAZALAAUTHOR

VEDOUCÍ PRÁCE Ing. LUBOMÍR DRÁPALSUPERVISOR

BRNO 2009

Vysoké učení technické v Brně, Fakulta strojního inženýrství

Ústav automobilního a dopravního inženýrství Akademický rok: 2008/2009

ZADÁNÍ BAKALÁŘSKÉ PRÁCE

student(ka): Jiří Bazala

který/která studuje v bakalářském studijním programu

obor: Stavba strojů a zařízení (2302R016)

Ředitel ústavu Vám v souladu se zákonem č.111/1998 o vysokých školách a se Studijním azkušebním řádem VUT v Brně určuje následující téma bakalářské práce:

Moderní trendy v přeplňování spalovacích motorů

v anglickém jazyce:

Developments in an internal combustion engine supercharging

Stručná charakteristika problematiky úkolu:

Přehled současných způsobů přeplňování spalovacích motorů a jejich zhodnocení.

Cíle bakalářské práce:

Stručně uveďte historii a důvody, vedoucí k nasazení systémů přeplňování pístových spalovacíchmotorů. Představte moderní trendy v přeplňování z hlediska konstrukčního, koncepčního amateriálového. Proveďte vlastní zhodnocení a nastiňte další možný vývoj v této oblasti.

Seznam odborné literatury:

[1] HEISLER, H. Advanced Engine Technology. SAE International, First edition, 1995. ISBN1-56091-734-2.[2] Power Boost Technology. SAE International, 2007. ISBN Number: 978-0-7680-1906-3.[3] HOFMANN, K. Alternativní pohony. VUT v Brně, FSI, 2003.[4] MTZ: MOTORTECHNISCHE ZEITSCHRIFT. Springer Automotive Media.

Vedoucí bakalářské práce: Ing. Lubomír Drápal

Termín odevzdání bakalářské práce je stanoven časovým plánem akademického roku 2008/2009.

V Brně, dne 21.10.2008

L.S.

_______________________________ _______________________________prof. Ing. Václav Píštěk, DrSc. doc. RNDr. Miroslav Doupovec, CSc.

Ředitel ústavu Děkan fakulty

Abstrakt

Tato bakalá�ská práce se zabývá problematikou p�epl�ování. Jsou zde rozebrány r�zné druhy p�epl�ování a vybrané moderní p�epl�ované motory. V jedné z kapitol lze také nalézt porovnání moderního p�epl�ovaného motoru s motorem atmosférickým nebo také n�které zajímavosti z techniky p�epl�ování.

Klí�ová slova:

P�epl�ování, turbodmychadlo, mechanické dmychadlo, spalovací motory

Abstract

This bachelor’s dissertation deals with the topic of turbocharging. It examines various types of turbocharging and a selection of turbocharged engines. In one chapter there is a comparison between a modern turbocharged engine a normally aspirated engine, and also some interesting facts about turbocharging technology.

Key Words:

Turbocharging, turbocharger, mechanical aspiration, combustion engines

Bibliografická citace

BAZALA, J. Moderní trendy v p�epl�ování spalovacích motor�. Brno: Vysoké u�ení technické v Brn�, Fakulta strojního inženýrství, 2009. 44 s. Vedoucí bakalá�ské práce Ing. Lubomír Drápal.

�estné prohlášení

Prohlašuji, že tato bakalá�ská práce je mým p�vodním dílem, kterou jsem vypracoval samostatn�, pod vedením vedoucího bakalá�ské práce pana Ing. Lubomíra Drápala a s použitím uvedené literatury.

V Brn� dne 23.5.2009 ……....………………………… Ji�í Bazala

Pod�kování

Rád bych pod�koval svým rodi��m a blízkým za neustálou podporu p�i studiu, cenné rady a za trp�livost. Dále bych cht�l pod�kovat vedoucímu mé bakalá�ské práce Ing. Lubomíru Drápalovi za d�ležité p�ipomínky a ob�tavou pomoc p�i konzultacích mé bakalá�ské práce.

��

��

��

��

Obsah

1 Úvod .................................................................................................................................... 3

2 Historie ................................................................................................................................ 4

3 Možnosti zvyšování výkonu spalovacího motoru ............................................................... 8

4 P�epl�ování ....................................................................................................................... 10

4.1 Rozd�lení p�epl�ování spalovacích motor� dle pohonu a konstrukce: ..................... 11

4.2 Rozd�lení p�epl�ování spalovacích motor� dle plnícího tlaku ................................. 11

4.3 P�ehled využití p�epl�ování u vyráb�ných automobil� v roce 2008 ......................... 12

5 P�epl�ování pomocí turbodmychadla ............................................................................... 13

5.1 Princip ........................................................................................................................ 13

5.2 Konstrukce turbodmychadla ...................................................................................... 14

5.3 Regulace plnícího tlaku ............................................................................................. 16

5.4 Regulace odpoušt�ním výfukových plyn� p�ed turbínou (obtokovým ventilem) ..... 17

5.5 Regulace zm�nou geometrie turbíny ......................................................................... 18

6 P�epl�ování mechanickým dmychadlem .......................................................................... 21

6.1 Rozd�lení mechanických dmychadel ........................................................................ 21

6.2 Objemová mechanická dmychadla rota�ní ................................................................ 21

6.2.1 Rootsovo dmychadlo .......................................................................................... 21

6.2.2 Lysholmovo dmychadlo ..................................................................................... 22

6.3 Proudová mechanická dmychadla ............................................................................. 24

7 Jiné druhy p�epl�ování ...................................................................................................... 25

8 Elektrické dmychadlo ....................................................................................................... 27

9 P�edstavení vybraných moderních p�epl�ovaných motor� a jejich techniky ................... 28

9.1 BMW N47D 2.0 L Diesel Twin Turbo (BMW 123d) ............................................... 28

9.1.1 P�edstavení principu regulace dvou turbodmychadel �azených do série ........... 29

9.2 Volkswagen 1.4 L TSI "Twincharger" (VW Golf) ................................................... 31

9.2.1 P�edstavení principu regulace motoru 1,4 TSI "Twincharger" .......................... 32

9.2.2 1, 4 TSI 90 kW ................................................................................................... 33

10 Zajímavosti z techniky p�epl�ování .................................................................................. 34

10.1 ALS (Anti Lag Systém) ............................................................................................. 34

��

��

��

��

10.2 Chladi� stla�eného vzduchu ost�ikovaný vodní mlhou ............................................. 36

11 Porovnání p�epl�ovaného a atmosférického motoru ........................................................ 37

12 Vlastní názor ..................................................................................................................... 39

13 Záv�r ................................................................................................................................. 40

14 Seznam použité literatury.................................................................................................. 41

�

�

��

��

��

��

1 Úvod �

Od samého po�átku vývoje prvních spalovacích motor� je kladen d�raz na inovaci stávajícího typu motoru. Hledají se zp�soby, jak motor r�znými zp�soby vylepšit a zmodernizovat. A� už se jedná o snížení hmotnosti motoru, zvýšení spolehlivosti, trvanlivosti nebo zvýšení výkonu a to�ivého momentu motoru. Každý výrobce se snaží prodat sv�j produkt a tabulkové hodnoty t�chto parametr� mu jako jedny z nejd�ležit�jších umož�ují ukázat stupe� modernizace svého produktu v porovnání s ostatními typy motor� jiných výrobc�.

Posouzení „dobrého“ motoru souvisí i s dalšími d�ležitými charakteristikami jako je objem, hmotnost motoru, spot�eba, emise a jiné. Proto se hledají zp�soby, jak vhodn� navrhnout motor tak, aby bylo dosaženo rozumného kompromisu mezi t�mito vlastnostmi. Ideáln�hledáme motor lehký, maloobjemový, výkonný a s malou m�rnou spot�ebou a emisemi.

Jako jeden ze zp�sob�, jak relativn� lehce tyto vlastnosti ideáln� skloubit je p�epl�ování. Cesta ke zvýšení výkonu tímto systémem vede p�es zvýšení objemu sm�si vzduchu a paliva za jednotku �asu, které dokáže motor spálit. Toto se m�že dít bu� pomocí turbodmychadla, mechanického dmychadla, dynamickým p�epl�ováním, náporovým p�epl�ováním nebo i kombinací t�chto systém�.

V sou�asnosti se za�ínají prosazovat kombinace systém�. Jde nap�íklad o zakomponování dvojice turbodmychadel zapojených do série nebo sou�asn� mechanického dmychadla a turbodmychadla. Tyto zp�soby p�epl�ování se snaží slou�it své výhody, které budou uvedeny pozd�ji.

��

��

��

��

2 Historie �

Historie p�epl�ování je skoro stejn� stará jako historie spalovacího motoru samotného. Již v roce 1885 se pánové Daimler a Diesel zajímají o možnosti zvýšení výkonu a snížení spot�eby u svých motor� tím, že se pokouší stla�ovat vzduch nasávaný do motoru. Rudolf Diesel dokonce v roce 1986 dostává patent na první mechanickým dmychadlem p�epl�ovaný vzn�tový motor.

Ale pokrok p�ináší až švýcarský konstruktér pracující na parních turbínách Dr. Alfred Büchi, když v roce 1905 podává patent na vnit�ní spalování pomocí turbodmychadla. První turbodmychadlo vyvíjí mezi léty 1909 až 1925. V roce 1915 vyvine první prototyp turbodmychadla pro dieselové motory, ale jeho nápad se prozatím neprosazuje. Až v roce 1925 se Büchovi poda�í usp�t. Jeho turbodmychadlo se objevuje u nákladních automobil�zna�ky Saurer a také u dvou n�meckých dieselových lodí. Díky prokazatelnému p�ínosu Büchi prodává n�kolik licencí po celém sv�t�.

.

�

�

�

�

�

�

�

�

�

�

�

�

�

� ��

�� !"#��#�$�%� �#�

&'!"�"��(��

��

��

��

Vliv vále�ných konflikt� vždy znamenal skokový nártomu jinak ani u p�epl�ování, které díky 2. sžádá stále lepší a lepší stroje a jako jeden zmotoru ve vysokých výškách, kde se nachází letadlo má tedy menší výškovou dostupnostnegativní vlastnost umí �áste�s touto technologií jako Lockheed PSuperfortress. Všechny tyto letadla používalaodst�edivý typový kompresor v sérii

Bylo jen otázkou �asu, kdy se pza�ali s tímto systémem experimentovat výrobcivelikost celého systému však bohuželp�epl�ování bylo prezentovánoAmeri�an Fred Agabashian zde startoval p�epl�ován mechanickým dmychadlemdokonce vedl i vlastní závod.dmychadlo. Stalo se tak vlivem nasátí

V roce 1954 p�ichází automobilkaautomobilem s výkonem zvýšeným oproti atmosférické verzi o 35 konvýkonem 185 koní.

Prvními p�epl�ovanými osobními automobily se stalyOldsmobile Jetfire z produkce General Mkonstrukci p�ivedla k rychlému stažení zna více než 10 let.

��)" *�� )��*#��+�,-#��.��

��

��

vždy znamenal skokový nár�st v modernizaci techniky a nebylo ování, které díky 2. sv�tové válce získalo nový impuls.

žádá stále lepší a lepší stroje a jako jeden z nápad�, jak je vylepšit, se jeví zvýšit výkon motoru ve vysokých výškách, kde se nachází �idší vzduch a motory se tudíž stávají slabšímiletadlo má tedy menší výškovou dostupnost. Zde na scénu p�ichází p�epl�

�áste�n� zneutralizovat, a tak se za�ínají objevovat první letadla Lockheed P-38 Lighling, Boeing B-17 „létající pevnost

chny tyto letadla používala �ízené “turbo-kompresory”edivý typový kompresor v sérii s turbodmychadlem.

asu, kdy se p�epl�ování objeví v automobilovém pr�experimentovat výrobci Volvo, Scania a Cummings.

bohužel neumož�uje širší rozší�ení. První výraznováno ve�ejnosti v roce 1952 p�i závod� 500 mil Indianopolis.

zde startoval na dieselem pohán�ném voze Kurtis Kraftmechanickým dmychadlem. Fredovi se zde poda�ilo kvalifikovat

. Bohužel se mu ale pár kol p�ed cílem porouchalvlivem nasátí ne�istot z pneumatik.

ichází automobilka Volvo s prvním p�epl�ovaným dieselovývýkonem zvýšeným oproti atmosférické verzi o 35 kon

ovanými osobními automobily se staly v roce 1962 Chevrolet Corvair Monzaprodukce General Motors. Jejich nespolehlivost je p

ivedla k rychlému stažení z trhu a koncern General Motors

�� / �%�� )" *�� )��*#��+�,-#��.��.�

��

�(�

modernizaci techniky a nebylo tové válce získalo nový impuls. Letectví si

se jeví zvýšit výkon idší vzduch a motory se tudíž stávají slabšími a

�epl�ování, které tutoínají objevovat první letadla

létající pevnost“ a B-29 kompresory”. Šlo o �ízený

pr�myslu. Jako první Volvo, Scania a Cummings. Prozatimní

První výrazn�jší p�edstavení 500 mil Indianopolis.

Kurtis Kraft, který byl valifikovat na první pozici a

ed cílem porouchalo práv� toto

dieselovým nákladním výkonem zvýšeným oproti atmosférické verzi o 35 koní a s celkovým

Chevrolet Corvair Monza a Jejich nespolehlivost je p�es revolu�ní

opustil p�epl�ování

�� / �%�� .��

��

��

��

�� .�

�

�

�

�

Koncem 70. let se za�íná objevovat velký „p�epl�ovací“ boom. Vzpome�me nap�íklad na vytrvalostní závody LeMans, �i pozd�ji turbo éru ve Formuli 1 nebo legendární rally skupinu B. Nap�íklad n�které automobilky závodící ve Formuli 1 se dostaly se svými vylad�nými motory až na 1500 koní z 1,5 litrového motoru! Velký technologický pokrok s obrovskou diváckou popularitou a atraktivností t�chto závod� prošlapal cesti�ku p�epl�ování i na komer�ní trh a snad každá automobilka se snaží mít alespo� jeden vrcholový model s ozna�ením „turbo“ a turbodmychadlem zakomponovaným do motorového ústrojí. K pr�kopník�m pat�í n�mecké automobilky. BMW v roce 1972 p�ichází se svým modelem 2002 Turbo a Porsche v roce 1975 s 911 Turbo, kdy ozna�ení „911 Turbo“ p�etrvává do p�ítomnosti a stává se synonymem vrcholu �ady 911.

Prvenství širšího využití p�epl�ování u b�žných voz� se p�ipisuje zna�ce Saab, když v roce 1976 p�edstaví sv�j první p�epl�ovaný �ty�válec. Také Saab stále dodnes udržuje tradici a nabízí své propracované �ty�válce a konkuruje v dané velikostní a výkonové t�íd� motor�m v�tšího objemu a �asto i s více válci.

K dalšímu dramatickému pr�lomu dochází v roce 1978, kdy se objevuje Mercedes 300SD s turbodieselovým motorem (3,0 L; 110 PS) následován VW Golf v roce 1981 (1,6L; 70 PS). To byl moment, kdy toto �ešení zvít�zilo i u osobních automobil� a p�etrvává dodnes.

Jako jedna z posledních velkých inovací je revolu�ní �ešení prom�nné geometrie rozvád�cích lopatek turbíny ozna�ované jako systém VGT (Variable Turbine Geometry). První produk�ní auta, která používala systém VGT byla omezená série automobilu Shelby CSX-VNT (1989), který byl vybaven 2,2L motorem Chrysler.

��.�0#��*�,1�� !"#��#��)" *�)��*#��

+�,-#��.��2��

��(�3 ��4��56 5�7�*�,1�� / �%�� .��

��

��

��

��

�� 2�

Systém VGT se ale v�tšinou objevuje jen u dieselových motor�, jelikož spaliny naftových motor� dosahují nižších teplot (700 až 800°C) oproti spalinám benzínových motor� (950 °C). B�žné materiály a konstrukce pak t�mto teplotám odolávají jen velmi t�žce.

V dnešních dnech se p�epl�ování ubírá sm�rem tzv. „downsizingu“, což spo�ívá v nahrazení atmosféricky pln�ného motoru vysoce p�epl�ovaným maloobjemovým motorem, který má stejné nebo dokonce i lepší výkonové parametry.

�

��2�+ �! � ��3��2��

��

��

��

��

3 Možnosti zvyšování výkonu spalovacího motoru �

Je mnoho zp�sob�, jak se m�že zvýšit výkon u spalovacího motoru. Tyto zp�soby lze i r�zn�kombinovat a ladit, ale vždy musíme p�istupovat na r�zné kompromisy mezi parametry konstruk�ními, ekonomickými, provozními a mnoha dalšími.

Jako základ k posouzení jak lze zvýšit výkon motoru, nám poslouží následující vztah:

��

� (1)

Kde je �� [W] … efektivní výkon spalovacího motoru

�� … st�ední efektivní tlak na píst

��… zdvihový objem jednoho válce

i [�] … po�et válc� spalovacího motoru

�� … otá�ky motoru

�� … otá�kový �initel vyjad�ující po�et otá�ek motoru pot�ebných

pro 1 expansní zdvih (pro dvoudobý motor � � ��ty�dobý � � ��

Ze vztahu (1) plyne, že efektivní výkon motoru m�žeme zv�tšit:

a) Zv�tšením jeho konstruk�ních rozm�r� – po�tu válc� i nebo zdvihového objemu ��

b) Rychlob�žností motoru, tedy zvýšením po�tu otá�ek nc) Zvýšením st�edního efektivního tlaku na píst ��

��

��

��

��

První dv� uvedené metody se v dnešní dob� uplat�ují již mén� �asto. Je to dáno jejich nevýhodami. Nap�íklad pokud budeme chtít zv�tšovat po�ty válc� nebo zdvihový objem, tak se jedná hlavn� o nár�st velikosti a hmotnosti motoru i jeho p�íslušenství. U druhé možnosti, kdy chceme zvýšit výkon motoru zvýšením otá�ek, tak jsou tyto otá�ky omezeny druhem a ur�ením spalovacího motoru, rychlostí ho�ení, ekonomi�ností, dynamickými a hlavn�životnostními problémy. Proto se tento zp�sob lad�ní uplat�uje u motor� závodních automobil�, kde se nepožaduje p�íliš vysoká životnost.

P�epl�ování se pak týká poslední a v dnešní dob� nejhojn�ji využívané alternativy. Zde se zvýšení st�edního efektivního tlaku uskute��uje spálením v�tšího množství paliva ve válci, ze kterého se uvolní v�tší množství energie, jež se m�že odevzdat motoru. A pokud má být umožn�no dokonalé ho�ení v�tšího množství paliva, tak musíme dodat (p�etlakem) do válce i v�tší množství vzduchu, což je vlastn� principem p�epl�ování. Užite�ný výkon pak roste p�ibližn� úm�rn� s hmotností nasávaného vzduchu.

��

��

��

��

4 P�epl�ování

P�epl�ování má ostatn� jako všechny metody zvýšení výkonu celou �adu klad� a zápor�. Možnost zvýšení hodnoty to�ivého momentu p�i nízkých (v praxi nejpoužívan�jších) otá�kách je jedna z nejzákladn�jších a pro nás i nejvýhodn�jších funkcí, kv�li které se i v�bec snažíme motor p�epl�ovat. V�tšinou se taky do t�chto nízkých otá�ek umís�uje nejvyšší ú�inek p�epl�ování. Výhodou je pak lepší pružnost motoru. Automobil tedy lépe akceleruje z nízkých otá�ek. Z toho plyne, že nemusíme motor vytá�et do vyšších otá�ek, abychom dosáhli stejného výkonu, jako má motor nep�epl�ovaný. Nenutnost vytá�et motor má pak p�íznivý vliv na spot�ebu, emise a zlepšení celkové ú�innosti motoru.

I zde ale musíme �ešit celou �adu úskalí, které s sebou nese zvyšování výkonu pomocí p�epl�ování. Vyšší plnící tlaky znamenají i vyšší tlaky ve spalovacím prostoru, a tedy i v�tší zatížení klikového mechanismu motoru i samotného pístu.

U p�epl�ovaných motor�, zejména zážehových, pak bývá obvykle kompresní pom�r nižší než u atmosféricky pln�ných. Je to dáno tím, že turbodmychadlem stla�ený vzduch, respektive sm�s paliva se vzduchem, by vstupoval oh�átý do válce, tím by zárove� zp�soboval zvýšení teplot a tlak� na konci kompresního zdvihu nad kritickou hranici a docházelo by tak k detona�nímu spalování. Snížení kompresního pom�ru je však doprovázeno adekvátním snížením tepelné ú�innosti. Proto za�aly být u t�chto motor� nasazovány mezichladi�e stla�eného vzduchu. Dále lze použít p�ímé vst�ikování paliva, které zlepšuje tzv. vnit�ní chlazení spalovacího prostoru anebo také snížení p�edstihu zážehu. U vzn�tových motor�, které netrpí problémy s detona�ním ho�ením, se kompresní pom�r snižuje p�edevším z d�vodu snížení tepelného namáhání sou�ástí motoru a zvýšení jeho mechanické ú�innosti.

Další problémy, se kterými se musíme u p�epl�ování vypo�ádat, je vysoká teplota výfukových plyn� na výstupu z motoru. Omezení teplot musí být hlavn� nastaveno s ohledem na životnost turbínového kola (u p�epl�ování pomocí turbodmychadel) i správnou funkci katalyzátoru. Teplota je problém i na druhé stran� motoru – v sání. Teplota stla�eného vzduchu se vlivem t�ení zvýší, hustota zmenší a do válce se tedy dostane jeho menší množství. Tento nežádoucí jev odstra�ujeme již zmín�ným mezichladi�em stla�eného vzduchu, který se umís�uje mezi dmychadlo a vlastní motor.

Mezi konstruk�ní problémy p�epl�ování �adíme i nutnost omezovat velikost plnícího tlaku s rostoucími otá�kami. Jak už bylo výše uvedeno, tak maximální ú�inek p�epl�ování chceme umístit do co nejnižších otá�ek. Pokud bychom tedy navrhli dmychadlo tak, aby byla dosažena žádaná ú�innost v nízkých otá�kách, pak by došlo p�i zvyšování otá�ek k nadm�rnému zvyšování plnícího tlaku, který by zp�sobil vysoké tlaky na píst, a tudíž by to vedlo i k životnostním problém�m celého motorového prostoru. Proto se do systému p�epl�ování za�azuje prvek regulující otá�ky dmychadla.

��

��

��

4.1 Rozd�lení p�epl�ování spalovacích motor

4.2 Rozd�lení p�epl�ování

�

- nízkotlaké: �K

do 1,5. Zde je možné zvýšení efektivního výkonu P

- st�edotlaké: �K =1,6

- vysokotlaké: �K

=2,1

-zvlášt� vysokotlaké: �

��

�� !�"#�$

%�� !�"#�$

��"&��'�(��"(�)�$��*��+

,#��"�� !�"#�$

��

��

ování spalovacích motor� dle pohonu a konstrukce

ování spalovacích motor� dle plnícího tlaku

do 1,5. Zde je možné zvýšení efektivního výkonu P

1,6 – 2,0. Možné zvýšení Pe až o 50%.

=2,1 – 3,5. Možné zvýšení Pe až o 100%.

�K

=3,6 – 6,0. Možné zvýšení Pe až o 400%.

��-��&#.��"� ��-��"&�)-�"�

/��0-��!�"�� !�"#�$

%"��0-��!�"��

%")�0��") �&��#

-��

��-��1��

��

��

a konstrukce:

plnícího tlaku

do 1,5. Zde je možné zvýšení efektivního výkonu Pe až o 30%.

��-��"&�)-�"�

%"��0-��!�"�� !�"#�$

��

��

��

4.3 P�ehled využití p�epl�

��8�#%�*9�� #��

Z grafu vidíme, že stále nejpo�však dá p�edpokládat, že se tyto statistiky budou postupnzvlášt� pak moderní cestou kombinací dvou turbodmychadel na mechanického dmychadla.

��234567

��1�

��

��

�epl�ování u vyráb�ných automobil� v roce 2008

�8�#%�*9�� #��5�� 5��56 5�7�*�,1��$��5��*��! ��

nejpo�etn�jší skupinou jsou motory nep�epl�ované. Vedpokládat, že se tyto statistiky budou postupn� m�nit ve prosp�

pak moderní cestou kombinací dvou turbodmychadel nebo kombinací tu

,�� !�"��5849:7

��1��;4;37

��1��<�-��

64587

��

��

roce 2008

�$��5��*��! ��

�ované. V budoucnu se nit ve prosp�ch p�epl�ování a

ebo kombinací turbodmychadla

,�� !�"��

��

��

��

��

5 P�epl�ování pomocí turbodmychadla

P�epl�ování pomocí turbodmychadla je v dnešní dob� využíváno nejhojn�ji (obr. 8). Je to hlavn�díky rozší�ení u vzn�tových motor�, které se již prakticky jako nep�epl�ované ani nenabízí.

�

5.1 Princip

Turbodmychadlo je v podstat� malé turbínové plynové za�ízení, které využívá energii výfukových plyn� (tepelnou, tlakovou a kinetickou) ke vhán�ní a stla�ování vzduchu atmosférického.

Spaliny, které odcházejí ze spalovacích prostor� motoru skrz otev�ené výfukové ventily jsou usm�r�ovány tangenciáln� z výfukového kanálu na rozvád�cí lopatky turbíny. Tyto rozvád�cí lopatky turbíny mají za úkol nastavit správnou pr�to�nou plochu a úhel proud�ní tak, aby byla ú�innost turbíny co nejvyšší. Po p�edání energie a rozto�ení kola turbíny spaliny dále pokra�ují již axiáln� do výfukového potrubí, katalyzátoru a následn� pak do atmosféry.

Turbínové kolo tvo�í jeden celek s h�ídelí, která má na opa�né stran�od turbínového kola kolo kompresorové. Tedy otá�ky kola turbínového se rovnají otá�kám kola kompresorového. Jakmile se tedy rozto�í dmychadlové kolo na pot�ebné otá�ky, tak se vzduch za�ne axiáln� nasávat a stla�ovat do kompresorové sk�ín�. Sk�í� je vyrobena tak, aby se pr�to�ná plocha postupn� zv�tšovala a vytvo�il se difuzor. Tím se docílí

��:�-,4�* �� !"#� ��

��;��,!�5�� !"#��#��

��

��

��

��

známý jev, že rychlost vzduchu klesá s pr�to�nou plochou a tlak roste. To je práv� ta vlastnost, kterou motor pot�ebuje. Pokud nebudeme uvažovat regulaci odpoušt�ním, tak se stla�ený vzduch a tím i oh�átý vzduch navede už tangenciáln� do chladi�e stla�eného vzduchu a nakonec se ochlazený stla�ený vzduch rozvede do jednotlivých spalovacích prostor� válc�, kde se smísí s palivem, prob�hne expanze, vykoná se pot�ebná práce a výfukovým kanálem jsou spaliny zp�t tangenciáln� vedeny na rozvád�cí lopatky turbíny. Tím se ob�h uzavírá.

Je také dobré si uv�domit energetickou rovnováhu turbodmychadla. Pokud dodáme turbínovému kolu energii ze spalin, pak se tato energie musí rovnat energii, která je pot�eba na stla�ení daného hmotnostního pr�toku vzduchu dmychadlem. Nesmíme však zapomenout na veškeré ztráty, v�etn� ztrát v ložiskách, o které se tyto energie budou lišit.

5.2 Konstrukce turbodmychadla

Turbodmychadlo má t�i hlavní �ásti: Kompresorovou, dmychadlovou a ložiskovou.

Kompresorová �ást obsahuje dmychadlovou sk�í� a kompresorové kolo, které se v�tšinou vyrábí z hliníkové slitiny. Tato �ást turbodmychadla zajiš�uje nasávání �erstvého vzduchu, jeho následné stla�ení a dodávku do spalovacího prostoru.

Dmychadlová �ást se stará o pohon turbodmychadla a to tak, že odebírá energii výfukových plyn�. D�je se to pomocí turbínového kola, na které je usm�r�ován proud spalin pomocí

��;��,!�5�56 5�7�*�,1�5��!1�� !"#��#��(�

��

��

��

�� (�

dmychadlové sk�ín�. Na rozdíl od kola dmychadlového, musí být turbínové kolo z žáropevného materiálu, jelikož zde teploty dosahují až 950 °C. Výrobci moderních turbodmychadel mívají toto kolo z titanové slitiny. B�žn� se však stále ješt� používá slitin niklových. Sk�í� dmychadla se vyrábí z temperované šedé litiny.

Ložisková sk�í� zajiš�uje správné a p�esné uložení h�ídele a mazání rota�ních �ásti olejem. V ložiskové sk�íni jsou v�tšinou usazeny dva druhy ložisek. Radiální a axiální. H�ídel turbodmychadla se otá�í velmi rychle. Nap�íklad pro osobní automobily se maxima pohybují až kolem 260 000 ot/min. U b�žných motor� se proto používají fluidní ložiska, ve kterých jsou pohyblivé �ásti odd�leny a zárove� chlazeny tenkou vrstvou oleje. Ale nap�íklad u turbodmychadel závodních automobil� kategorie WRC se používají i precizn� vyrobená ložiska kuli�ková. Sníží se tak ztráty, turbodmychadlo se lépe roztá�í, snese v�tší zatížení, nepot�ebuje tolik mazat a hlavn� se sníží prodleva turbodmychadla. V budoucnu se dá p�edpokládat, že se kuli�kové ložiska dostanou i do masov�jší komer�ní výroby. Sk�í� ložisek se vyrábí z temperované šedé litiny.

Olej, který turbodmychadlo pot�ebuje, se v�tšinou bere z mazací soustavy motoru a musí být po pr�chodu turbodmychadlem chlazen olejovým chladi�em. Zde musíme být maximáln�obez�etní, aby nedošlo k zad�ení h�ídele turbodmychadla a jeho následnému nevratnému poškození. N�která nová moderní turbodmychadla jsou navíc chlazena i vodou (obr. 13).��

�

��<�,��! �� !"#��#��

��

��

��

�� .�

�

��<�,��! �� !"#��#��*��,1��!"�#- ,1��

�

5.3 Regulace plnícího tlaku

Moderní automobily mají maximální to�ivý moment posazen do nízkých otá�ek kolem 2000 ot/min. Je to dáno tím, že jsou kladeny požadavky na co nejv�tší pružnost motoru v nízkých otá�kách a tím i v�tší hospodárnost provozu motoru v t�chto pracovních otá�kách. Také se regulací dá �áste�n� omezit prodleva turbodmychadla. Aby toho bylo dosaženo, je t�leso turbodmychadla dimenzováno na malé hmotnostní toky výfukových plyn�, odpovídající nízkým otá�kám. S vyššími otá�kami a zatíženími by pak ale docházelo ke zvyšování spalovacích teplot a tlak�, zvyšování teplot spalin p�ed turbínovým kolem a u zážehových motor� k detona�nímu spalování. Proto je t�eba plnící tlak omezit.�

Turbodmychadlo lze regulovat:

• odpoušt�ním výfukových plyn� p�ed turbínou • zm�nou geometrie turbíny: - natá�ením lopatek statoru turbíny (VTG)

-zm�nou ší�ky statoru turbíny • kombinací obou zp�sob� s použitím sm�rové klapky bezlopatkového

statoru turbíny • podporou elektrického pohonu

��

��

��

�� 2�

5.4 Regulace odpoušt�ním výfukových plyn� p�ed turbínou (obtokovým ventilem)

Odpoušt�ním výfukových plyn� p�ed turbínou, tzv. „bypassem“, funguje na principu odpoušt�ní �ásti výfukových plyn� obtokem do výfukového potrubí. Tento systém je v moderní dob� stále �ast�ji �ízen elektromagneticky.

Pr�to�ný pr��ez obtokového kanálu �ídí regula�ní ventil, který je v�tšinou zabudován do t�lesa turbodmychadla. Jeho otev�ení je �ízeno elektromagnetickým ventilem, který dostává informace z elektronické �ídící jednotky motoru. Ta vyhodnocuje množství signál� ze sníma�� nato�ení škrtící klapky, klepání motoru, p�edstihu zážehu, množství a teploty nasávaného vzduchu a jiných dalších. P�ípadnou nežádoucí odchylku �ídící jednotka odstraní vhodným regula�ním zásahem a to tak, že zm�ní polohu obtokového ventilu.

U zážehových motor� se pak ješt� �asto do tohoto systému regulace p�idávává ješt� jeden pojistný ventil. Ten umož�uje p�i zav�ené škrtící klapce (brzd�ní motorem) odpoušt�ní již stla�eného vzduchu zp�t p�ed dmychadlo. D�je se to proto, že p�i uzav�ené škrtící klapce vzniká silný protitlak a rotor turbodmychadla je tedy zbyte�n� brzd�n, což má za následek prodlevuI („turbolag“) turbodmychadla.

�

��=�� !"#�� >��*#,4��*9��* ,��

� �

�� =��"��-��$-$� ��>�?��"��&��.��4��0�'�#��"(��#��.��4��$-$�&#-��-��&�@0��(�-��1� ��?��&�@0��4��-��- ��?$��"��"(A��"��0�0-��4��&-�>��-��"�$��-#>��1�

��

��

��

��

5.5 Regulace zm�nou geometrie turbíny

a) natá�ením lopatek statoru turbíny (VGT)

Regulace pomocí natá�ivých lopatek rozvád�cího kola je výhodn�jší než regulace obtokovým ventilem. P�ed turbínou nerostou tak rychle teploty a tlaky plyn�. Ovšem turbodmychadlo s natá�ivými rozvád�cími lopatkami je podstatn� složit�jší a dražší než s odpoušt�cím ventilem. Proto se nejd�íve za�alo používat kombinace obou zp�sob� se sm�rovou klapkou u bezlopatkových rozvád�cích sk�íní. Nyní se však už tato technologie za�íná prosazovat mnohem �ast�ji. Hlavn� z d�vodu, že plnící tlak je regulován v celém rozsahu otá�ek� ��

-urbodmychadlo m�že mít menší rozm�ry.

V minulosti se systém VGT používal jen u motor� vzn�tových. Bylo to dáno vysokou teplotou spalin zážehových motor�, jak už bylo d�íve vysv�tleno (str. 7). Dnes už toto neplatí, jelikož automobilka Porsche aplikovala materiály schopné odolávat vysokým teplotám a tento systém uvedla ve svém supersportovním modelu 911 Turbo.

Aby byl dosažen vysoký to�ivý moment i v nízkých otá�kách motoru, tak je pot�eba zv�tšit tlak na turbínu. K dosažení tohoto tlaku se rozvád�cí lopatky na statoru turbodmychadla nato�í, aby se vstupní pr��ez zúžil. Menší plocha pr��ezu má pak za následek vyšší rychlost proudu výfukových spalin a sou�asn� p�sobí proud plynu na vn�jší oblast lopatek turbíny, tím se zvýší to�ivý moment, následn� pak rychlost turbínového kola a zárove� se zvýší i plnící tlak.

��(��#��? ,1��5#� ��56��,1-�9!"��?��!"��

��

��

��

��

Naopak u vysokých otá�ek motoru se rozvád�cí lopatky statoru uvolní, zvýší se obsah pr�toku spalin a turbodmychadlo je schopno pojmout velké množství spalin i p�i vysokých otá�kách. Tím se dosáhne požadovaného tlaku pln�ní, ale nep�esáhne se jeho mezní hodnota.

��.��#��? ,1��5#� ��56��* ��9!"��?��!"��

Rozvád�cí lopatky se ovládají pomocí pákového p�evodu a táhla, jehož vodící �ep se pohybuje v nastavovacím prstenci. Tento pohyb je vodícími �epy a h�ídelkami p�enášen na rozvád�cí lopatky. Všechny lopatky se pootá�ejí sou�asn� a stejnom�rn� do požadované polohy.

Pákový p�evod je pak napojen na podtlakový ovlada�, který má zabudovanou podtlakovou komoru s membránou, na kterou tla�í diferen�ní tlak vytvá�ený šoupátkem v elektromagnetickém ventilu. Šoupátko se m�že r�zn� posouvat a vytvo�it tak rozdílný tlak pomocí dvou odlišných p�ívod�. A to podtlaku z vakuového �erpadla a p�ívodu tlaku z atmosféry. Šoupátko posouvá elektromagnetický ventil podle r�zných prom�nných dodávaných elektronickou �ídící jednotkou vozu. Jde nap�íklad o otá�ky motoru, polohu škrtící klapky, teplotu motoru, sklon k detona�nímu spalování a jiné.

��

��

��

��

b) zm�nou ší�ky statoru turbíny

Tuto technologii vyvinula anglická firma Holset. Jak již z názvu vyplývá, funk�nost je založena na principu zm�ny ší�ky statoru turbíny a zm�ny obsahu pr�toku spalin. Celé rozvád�cí kolo s lopatkami se rovnom�rn� po celém obvod� za�ne axiáln� posouvat a p�itom se lopatky za�nou zasouvat do prstence v druhé st�n�, která má vytvo�eny otvory s profilem zasouvaných lopatek. Problémem jsou vysoké teploty (až 800°C) uvnit� turbodmychadla. T�mto teplotám je vystavován i ovládací mechanismus rozvád�cího kola. Proto je ovládání nutno navrhnout ze žáropevných materiál�. Pokud se toto poda�í, tak je tento zp�sob regulace velmi spolehlivý, turbodmychadlo m�že mít menší rozm�ry a automobil nižší emise. Tento systém regulace se zatím využívá u vzn�tových užitkových automobil�.

��

��

��

��

6 P�epl�ování mechanickým dmychadlem

Jde o takový typ p�epl�ování, u kterého se o dodávku energie k doprav� a stla�ení vzduchu stará samotný spalovací motor pomocí mechanické vazby z klikového h�ídele. Již z toho je patrné, že mechanické dmychadla mají dost podstatnou nevýhodu oproti turbodmychadl�m. Tou je odebírání výkonu pro pohon dmychadla, nevyužití energie výfukových plyn�, a tím tedy i nižší ú�innost výsledného soustrojí. Naproti tomu mají mechanická dmychadla velkou výhodu v jednoduchosti, lineárním p�ír�stku výkonu a to�ivém momentu již p�i nízkých otá�kách. Netrpí tedy prodlevou. Pokud se však používá „vypínatelný“ systém regulace plnícího vzduchu (mechanické dmychadlo se zapojuje jen p�i pot�eb� zvýšit výkon), prodleva se tam pak vyskytuje také. Velká výhoda mechanického p�epl�ování je také v nižších po�izovacích nákladech. Pro lepší regulaci plnícího vzduchu se dnes stále �ast�ji objevují r�zné p�epínatelné p�evody motor-dmychadlo, které se m�ní tak, aby se celý systém nacházel v optimální ú�innosti v celé škále provozních zatížení a otá�ek motoru, a tím se zlepšila ú�innost motoru.

6.1 Rozd�lení mechanických dmychadel

• objemová: - pístová (nejd�íve používané) - rota�ní (Rootsova, šroubová a Lysholmova dmychadla)

• proudová: - Rotrex (dmychadlové kolo nasává vzduch axiáln�)

6.2 Objemová mechanická dmychadla rota�ní

6.2.1 Rootsovo dmychadlo

Rootsovo dmychadlo bylo primárn� vyvinuto v 19. století pro ventilaci šachet uhelných dol�. Jeho lopatky byly ze d�eva a p�ístroj m�l velikost místnosti. Pozd�ji se za�ala používat i pro p�epl�ování spalovacích motor� (1921-Mercedes 28/95 PS). Dnešní Rootsova dmychadla mají s t�mi minulými spole�ný snad jen princip �innosti. V�tšinou se skládají ze dvou, t�í nebo �ty�zubých zkroucených (mírn� šroubových) rotor�, které umož�ují vyhladit pulsaci proud�ní. Pokrok je také ve zmenšování v�lí mezi lopatkami rotor� a st�nami komory. Výsledkem je vyšší ú�innost. Rotory jsou umíst�ny v dmychadlové sk�íni a jejich vzájemná synchronizace je zajišt�na ozubeným soukolím. Nesmí totiž dojít ke kontaktu. Sací i výtla�ný otvor musí být od sebe neustále odd�len. Pro zlepšení ú�innosti

��

��

��

��

bývají rotory z lehké slitiny potaženy plastem nebo modern�ji teflonem. Otá�ky rotor� bývají 15-16000 ot/min, což odpovídá dvou až trojnásobku otá�ek motoru. Charakteristický je bzu�ivý zvuk procházející i skrz tlumi� hluku.�

P�epl�ování Rootsovými dmychadly z�stávají v�rné automobilky Jaguar, Mercedes-Benz a v poslední dob� se tato technologie objevila u Audi.

Princip �innosti:

Rotory se v pracovním válci otá�ejí proti sob�. Sací a výtla�né hrdlo je zaúst�no do pracovního válce mezi osami rotor�. Mezi st�nami válce a rotor� se vytvá�ejí prostory spojené bu� se sáním, nebo výtlakem, nebo prostory uzav�ené, kdy je vzdušina dopravována mezi st�nou t�lesa a rotorem ze strany sací na stranu výtla�nou. Vzdušina se po odd�lení rotorem od sacího hrdla dopravuje dmychadlem bez zvýšení tlaku. Teprve po spojení s výtla�ným hrdlem stoupne jeho tlak p�sobením plynu již d�íve vytla�eného a proudícího zp�t do dmychadla. Na oba rotory p�sobí stále plný výtla�ný tlak. Z toho plyne, že ložiska rotor�jsou i p�i relativn� malých stla�eních zna�n� zatížena.

�

�

6.2.2 Lysholmovo dmychadlo

Lysholmovo dmychadlo vychází z dmychadla šroubového a dále ho zdokonaluje. Vynalezl jej švédský technik Alf Lysholm v roce 1935.

Je podobné rootsovu dmychadlu avšak rotory mají odlišný po�et zub�, jsou mnohem více zakroucené (do šroubovice) a mají kónický úkos. Z toho vyplývá, že tyto šroubové dmychadla mají vnit�ní stla�ení vzduchu, což je �iní efektivn�jšími pro vysokotlaké p�epl�ování.

��2�;�" ��:��*#�� !"#��#�� ;��,!�5��#?�*�,1�:��*#�

�� !"#��#��

��

��

��

��

Zuby jednoho rotoru zapadají p�esn� do mezer druhého, kde hlavní rotor bývá konstruován jako 3-zubý a vedlejší jako 6-zubý. Je možné i více variant.

Velká nevýhoda lysholmova dmychadla je v tom, že dokud je pohán�no, tak stále stla�uje vzduch. Jediný zp�sob eliminace t�chto ztrát nap�íklad p�i ustálené jízd� je odpojit jeho pohon spojkou. Oproti tomu je mén� hlu�né, ale dražší, než dmychadlo rootsovo.

Lysholmovo dmychadlo využívá nap�íklad motorá�ská divize AMG z Mercedesu nebo supersportovní Ford GT.

Princip �innosti:

Rotory se op�t otá�í proti sob�. Na sací stran� sk�ín� jsou zuby v takovém postavení, že se od sebe rozbíhají, tím se vytvá�í mezi nimi prostor a axiáln� se plní nasávaným vzduchem. Když pak horní zuby p�ejdou p�es hranu sacího otvoru, tak se prostor uzav�e, p�eruší se sání a vzduch se za�íná dopravovat k výstupu. Zvýšení tlaku se dosáhne vnikáním zubu na �elní stran� druhého rotoru. Výtlak nastává, když p�ejde zadní strana p�edního zubu p�es hranu výtla�ného otvoru.

�

��;��,!�5��#?�*�,1�@ �"��*#�� !"#��#��

�

�

��;��,!�5��#?�*�,1�@ �"��*#�� !"#��#��

� �

��

��

��

��

6.3 Proudová mechanická dmychadla

První druh tohoto p�epl�ování se objevuje v New-Yorku na automobilových závodech v roce 1908. Odst�edivá dmychadla mají relativn� malou velikost oproti jiným dmychadl�m a pot�ebují ke své �innosti vysoké otá�ky (až 240 000 ot/min). Odp�rci proudových dmychadel tvrdí, že tento systém spojuje nevýhody turbodmychadla i mechanického dmychadla. Je zde velká nevýhoda v regulaci stla�ovaného vzduchu, protože jim kv�li pohonu motorem chybí turbínová �ást, tudíž i obtokový ventil turbínové �ásti. Proto jsou proudová dmychadla navrhována pro vyšší otá�ky a u nižších otá�ek je plnící ú�inek jen velmi malý. Jejich velká výhoda je však vyšší ú�innost než u mechanického dmychadla typu Roots nebo Lysholm. Mezi nejznám�jší výrobce pat�í firma Rotrex, která svá dmychadla dodává r�zným ladi�ským firmám. Nejznám�jší spole�nost využívající dmychadla Rotrex je švédská automobilka Koenigsegg, která ve svém modelu CCX využívá dokonce dvojici t�chto dmychadel. Výkon tohoto automobilu je udáván na úctyhodných 653 kW.

Princip �innosti:

Princip tohoto mechanického dmychadla je prakticky totožný s principem turbodmychadla. S tím rozdílem, že dmychadlové kolo je místo výfukových spalin pohán�no mechanickou vazbou od motoru, a to nej�ast�ji klínovým �emenem nebo �et�zem.

��;��,!�5��#?�*�,1�*-��!"��5��*4"�� !"#,�!�4"�� !"#��#��

�

��;��*4�� !"#,�!�4�� !"#��:�� A��2�

��

��

��

�� (�

7 Jiné druhy p�epl�ování

• Dynamické

• Tlakovzdušným vým�níkem COMPREX

• Náporové

• G-dmychadlo

Dynamické p�epl�ování:

Využívá dynamických jev� v sacím potrubí. P�epln�ní se vytvo�í pomocí p�etlakové vlny, která vznikne odrazem vlny podtlakové od okolního prost�edí na konci sacího potrubí. Podtlakovou vlnu zp�sobuje píst p�i sacím zdvihu. Tento systém p�epl�ování aplikují automobilky Mini a BMW.

Tlakovzdušným vým�níkem COMPREX:

Ke stla�ování vzduchu se využívá tlaku výfukových plyn�, které p�sobí na vzduch v komorách odd�lených lopatkami rotoru, který je pohán�n ozubeným �emenem od klikové h�ídele.

P�i každé otá�ce výfukové plyny o vysokém tlaku vstupují do axiální komory mezi lopatkami rotoru, zatímco �erstvý vzduch, nasátý p�edtím z opa�né strany, je v této komo�e stla�en ke krátce uzav�enému výstupu tlakovou vlnou t�chto plyn�. Tento systém byl využíván v devadesátých letech automobilkou Mazda.

Náporové:

P�epln�ní je zde vykonáno rozdílem rychlostí automobilu a okolního prost�edí, takže stla�ení vyvolává nápor vzduchu na sací trakt motoru. Náporové p�epl�ování se využívá hlavn� u motocykl� a sportovních automobil�, jelikož je ú�inné až od vysokých rychlostí. Nap�íklad ve Formuli 1 se jedná o zvýšení kolem 20 PS p�i rychlosti formule 200 km/h.

��

��

��

�� .�

G-dmychadlo:

Toto dmychadlo je pohán�no od motoru. Má dvoudílnou sk�í�, kde se pohyblivá (výtla�ná) �ást excentricky pohybuje ve statické sk�íni a tla�í p�ed sebou vzduchový klín ke st�edu spirály. G-dmychadlo v minulosti používal Volkswagen, ale pro své vysoké náklady, s ohledem na p�esnost výroby, se od jeho dalšího využití ustoupilo.

��

��

��

�� 2�

8 Elektrické dmychadlo

Tímto zp�sobem p�epl�ování se zabývá britská spole�nost Controlled Power Technologies. Jak již z nadpisu vyplývá, vyvinula tato spole�nost dmychadlo pohán�né nikoliv mechanicky od klikové h�ídele motoru, nýbrž elektrickou energií. Toto za�ízení se složitým názvem Variable Torque Enhancement System (systém prom�nného zvyšování to�ivého momentu-VTES) je p�ímo navrženo tak, aby tuto energii dmychadlo odebíralo z elektrické sít� automobilu o nap�tí 12V. Elektrický motor zajiš�ující pohon dmychadla odebírá z této sít� jen 1,8 kW. Dmychadlo pak produkuje maximální tlak 1,45 bar p�i 70 000 ot/min. Na tyto otá�ky se dmychadlo dostane již za 350 milisekund.

Velká výhoda elektrického dmychadla spo�ívá v možnosti tém�� okamžité reakce (obr. 24). Proto

m�že být dmychadlo aplikováno jen p�i požadavku na zvýšení plnícího tlaku (p�edjížd�ní, razantní akcelerace apod.) a po zbytek �asu vypnut. Díky tomu má mnohem nižší nároky na energii než konven�ní mechanické dmychadlo.�Proto se také m�žou zlepšit emise motoru až o 13%. Oproti atmosféricky pln�nému motoru se díky elektrickému dmychadlu zvýší to�ivý moment až o 40%.

Tato technika je již p�ipravena ke komer�ní aplikaci, ale zatím žádná automobilka neprojevila zájem jí využít.

�

��B� ��!�4�� !"#��

��8�#%��#�� ?�*4"�� ,�� (�;6 !"��?�*4"�� ,��

��

��

��

��

9 P�edstavení vybraných moderních p�epl�ovaných motor� a jejich techniky

�

Jak již bylo d�íve �e�eno, tak na moderní motor jsou kladeny vysoké nároky ve všech d�ležitých sm�rech, které vedou k velkým genera�ním rozdíl�m ve vývoji, technologii i konstrukci nového motoru. Nové systémy p�epl�ování jsou tedy logickým krokem ve vylepšení stávající jednotky.

9.1 BMW N47D 2.0 L Diesel Twin Turbo (BMW 123d)

�

Tento motor, který získal v roce 2008 prestižní titul v anket� „International Engine of the Year“, pokra�uje v podobné koncepci jako p�íbuzný motor v BMW 535d p�edstavený ve�ejnosti v roce 2004.

Jedná se tedy o vzn�tový �ty�válcový motor common-rail o zdvihovém objemu 1995 cm3

s p�ímým vst�ikem paliva a p�epl�ováním pomocí dvou turbodmychadel zapojených do série. Jako sv�tová novinka se u tohoto vozidlového motoru p�edstavily piezoelektrické vst�ikova�e, které nyní ovládají tlak až 2000 bar. Díky této technice dosahuje tento motor impozantního litrového výkonu 75,2 kW/l a maximálního kroutícího momentu 400 Nm p�i 2000 ot/min a celkového výkonu 150 kW p�i 4400ot/min (obr. 27).

�

�

��2��?��*��!"#�#�� #�&+C��

��.�+��-�&+C��

��

��

��

��

Konstruk�ní skupina zajiš�ující p�epl�ování se skládá ze dvou turbodmychadel menšího a v�tšího. Menší je v �innosti již v otá�kách mírn� p�ekra�ujících volnob�h a stará se o pln�ní v nízkých otá�kách. P�i postupném zvyšování otá�ek se ve st�edních otá�kách za�ne p�idávat i ú�inek druhého (v�tšího) turbodmychadla. Ve vysokých otá�kách pak pracuje již jen velké turbodmychadlo. Tento náro�ný systém je �ízen elektronicky, proud spalin a plnící tlak je rozd�lován regula�ními klapkami a obtokovými ventily.

9.1.1 P�edstavení principu regulace dvou turbodmychadel �azených do série

Schéma �. 1 – režim do cca 1800 ot/min

V tomto režimu pracuje pouze malé (vysokotlaké) turbodmychadlo, které má díky menším rozm�r�m (hmotnosti) menší moment setrva�nosti, takže se snáze rozto�í do pracovních otá�ek (motor má tedy rychlou odezvu na sešlápnutí pedálu akcelerátoru). Klapka ve výfukovém potrubí (ozna�eno �erven�) je v tomto režimu zcela uzav�ena, velké turbodmychadlo se pak jen voln�„protá�í“ a nep�ispívá ke zvyšování tlaku v sání. Ventil v sacím potrubí (ozna�eno mod�e) je uzav�en a všechen vzduch proudí jen p�es malé dmychadlo. To m�že dosahovat až 180 000 ot/min.

Schéma �. 2 – režim od cca 1800 ot/min do cca 3000 ot./min

V tomto p�echodovém pásmu otá�ek dochází k postupnému otevírání klapky ve výfukovém potrubí, takže spaliny již zárove� urychlují ob� turbodmychadla. V sacím traktu se naplno projevuje efekt postupného p�epl�ování. Nejprve je atmosférický vzduch stla�en velkým turbodmychadlem (nižší tlak), pak vstupuje „p�edstla�ený“ vzduch do druhého (vysokotlakého) turbodmychadla. Aby bylo dosaženo ješt� vyšší ú�innosti, prochází stla�ený vzduch mezichladi�em

��: >��#! �56 5�7�*�,1��4��*D�6#- ,9!"�

�� !"#� ��

��

��

��

��

(ozna�en LLK) než se dostane do spalovacího prostoru. Protože velké turbodmychadlo dodávává stále ješt� nižší tlak než malé turbodmychadlo, z�stává zp�tný ventil uzav�en.

Schéma �. 3 – režim nad cca 3000 ot./min

V této oblasti se ve výfukovém potrubí klapka otev�e úpln�, takže plyny odcházejí z motoru snazší cestou skrz velké (nízkotlaké) turbodmychadlo. Vysoké otá�ky velkého turbodmychadla a menší otá�ky sekundárního dmychadla zm�ní tlakové pom�ry v sacím potrubí a zp�tný ventil se otev�e, tím se kompresor malého dmychadla vy�adí z �innosti. Sice se úpln� nezastaví, ale jeho otá�ky jsou nízké, takže významn� nep�ispívá k p�etlaku v sání.

Nejsložit�jší na celém systému sériového p�epl�ování je jeho vhodné nalad�ní. Regula�ní prvky (klapka ve výfukovém potrubí, ventil v sacím potrubí) stojí za podstatnou �ástí úsp�chu tohoto motoru. Zvlášt� pak elektromotorem ovládaná klapka ve výfukovém potrubí pracuje v extrémních podmínkách vysokých teplot a tlak�.

�

��<�,��?,1��5�,#��&+C��2��@�� =E�,�=��

��

��

��

��

9.2 Volkswagen 1.4 L TSI "Twincharger" (VW Golf)

Motor 1,4 TSI vychází z jednotky 1,4 FSI (66 KW) s p�ímým vst�ikem paliva do válce. Je však zásadn� p�epracován, aby snesl prakticky dvojnásobný výkon než na jaký byl p�vodn�koncipován. 1,4 TSI je tedy p�epl�ovaný �ty�válcový zážehový šestnáctiventilový motor o zdvihovém objemu 1390 cm3 s p�ímým vst�ikem paliva. Získaný trojnásobný titul (2006, 2007, 2008) tohoto motoru v anket� „International Engine of the Year“ v kategorii od 1,0 do 1,4L nebo dokonce absolutní vít�zství v této anket� v roce 2006 napovídá, že jde o mimo�ádn� technicky vysp�lý a moderní spalovací motor.

Motor využívá p�epl�ování pomocí dvou r�zných jednotek. V tomto p�ípad� se jedná o kombinace p�epl�ování jednostup�ového (pracuje jen mechanické dmychadlo nebo turbodmychadlo) a p�epl�ování do série (pracují ob� tyto jednotky). Tato regulace bude vysv�tlena pozd�ji (str. 32). Mechanické dmychadlo odstra�uje typickou nevýhodu motor�p�epl�ovaných turbodmychadly a dodává stla�ený vzduch v nízkých otá�kách, a tím navyšuje to�ivý moment v t�chto otá�kách. Samotné turbodmychadlo se pak zapojuje do �innosti p�i st�edních a vyšších otá�kách motoru, kde je mechanické dmychadlo �áste�n� nebo úpln� obtékáno. Mechanické dmychadlo se pomocí spojky odpojí od motoru a pracuje již jen samotné turbodmychadlo. Díky p�ímému vst�iku paliva, které ochlazuje vnit�ní prostory spalovacího prostoru, a tím zabra�uje detona�nímu spalování, m�že tento motor pracovat s pom�rn� vysokým stupn�m komprese 10,1:1, což s maximálním plnícím tlakem 2,5 baru p�i 1500 ot/min znamená vysoké pracovní tlaky a namáhání motoru. Proto je hlava vyrobena z t�žší šedé litiny namísto hliníkové slitiny, aby nedošlo k p�ed�asné destrukci. Na obr. 30 jde vid�t krásná hladká k�ivka to�ivého momentu, která byla vytvo�ena vhodným nalad�ním systému p�epl�ování nazývaná Volkswagenem jako Twincharger.

��- ��

��3#!1�#�*9%��*��5�,#��F��=3G��(��C�

��2��

��?��*��!"#�#�� #��F��=3G��(��C��(��

��

��

��

��

9.2.1 P�edstavení principu regulace motoru 1,4 TSI "Twincharger"

Zapojení jednotlivých lopatkových stroj� p�i plném zatížení (na vn�jší charakteristice) je následující: v nízkých otá�kách (schéma 1, obr. 32) motoru jsou všechny obtokové ventily zav�eny. Vzduch tedy prochází skrz ob� jednotky starající se o p�epl�ování, avšak ke stla�ování atmosférického vzduchu p�ispívá pouze mechanické dmychadlo. Turbodmychadlo nemá dostate�né pracovní otá�ky. Mechanické dmychadlo bylo navrženo tak, aby co nejvíce zvýšilo to�ivý moment v nízkých a st�edních otá�kách a �áste�n� tak kompenzovalo prodlevu turbodmychadla. S rostoucími otá�kami (schéma 2, obr. 32) se mechanické dmychadlo dostane do oblasti maximálního stla�ení (lopatky mají až 18 000 ot/min) a také maximální výstupní teploty (~180 °C). Aby tyto hodnoty z�staly i nadále p�ípustné, je nutné postupn�otevírat obtokový ventil (regula�ní klapku). V tuto p�echodnou dobu je již turbodmychadlo rozto�eno do optimálních otá�ek a za�íná pracovat též a to s uzav�eným obtokovým ventilem, který je op�t následn� postupn� otevírán pro správnou regulaci až do nejvyšších otá�ek motoru. Po dosažení otá�ek motoru 3500 �� se mechanické dmychadlo odpojí a dále pracuje jen turbodmychadlo, které m�že dosahovat až 205 000 ot/min (schéma 3, obr. 32). P�i �áste�ných zatíženích je nutné využívat škrtící klapku v sacím potrubí spole�n� s obtokem kompresoru turbodmychadla, aby bylo zamezeno dodávání v�tšího množství stla�eného vzduchu mechanickým dmychadlem do kompresorového kola turbodmychadla než je turbodmychadlo s nižšími otá�kami schopno pojmout. Tlak p�ed kompresorovým kolem turbodmychadla by bez použití obtokového ventilu byl p�ed kompresorem vyšší než za ním.

��

�

�

�

�

�

�

�

�

�

��3!"4�#�-5��56 5�7�*�,1��F��=��(�

��: >��#! �� !"�� !"#��#�

��

��

��

��

��

�

��: H�� 56 5�7�*�,1��F��=3G��(��

�

9.2.2 1, 4 TSI 90 kW �

Z motoru 1,4 TSI (125 kW) vychází i další motor se stejným ozna�ením. Je však p�epl�ován pouze turbodmychadlem a jeho výkon dosahuje 90 kW. Jde o motor, který je pro automobilku VW komer�n� využiteln�jší než varianta 1,4 TSI 125kW. Zajímavostí na této slabší variant�motoru 1,4 TSI je mezichladi� stla�eného vzduchu, který není chlazen jak je tomu obvyklé vzduchem, nýbrž vodou. Tento systém se aplikuje zejména kv�li nižší celkové délce potrubí mezi turbodmychadlem a válcem motoru, aby se docílilo menší prodlevy turbodmychadla. Nevýhodou je pak vyšší hmotnost a složitost celého systému.

��(�)"�#- ,1��#? ,4"��*-��!"��5��!1��#5#��, ��

��

��

��

��

10 Zajímavosti z techniky p�epl�ování�

10.1 ALS (Anti Lag Systém)

Jde o systém, který dokáže minimalizovat prodlevu turbodmychadla p�i vypnutém akcelerátoru pomocí spalování ve výfukovém potrubí. Využívá se hlavn� v motoristickém sportu a jeho použití ve vozidle je snadno rozpoznatelné díky výrazným akustickým a n�kdy i vizuálním efekt�m.

ALS bylo poprvé použito v po�átcích éry p�epl�ovaných voz� ve formuli 1 v roce 1975. Pozd�ji však p�išly restrikce, které znemož�ovaly tento systém nadále používat. Uplatn�ní ALS se ale objevilo o nedlouho pozd�ji v závodech rallye, kde setrvává do dnešní doby.

�

��.�I��I�!��C:)��

ALS1 („bang-bang“)

Tato nejstarší metoda ALS je pomocí zpomaleného zapalování. Správné na�asování pozdního zážehu bohatší sm�si paliva (zajiš�uje ochlazení) a �asování výfukového ventilu má za následek malou expanzi plynu ve válci, takže v�tší �ást nespálené sm�si se dostane skrz výfukový ventil do výfukového potrubí, kde se od rozpálených st�n tohoto potrubí vznítí. Tím pádem se p�edá jen malá �ást energie klikovému h�ídeli, zbytek energie putuje do turbodmychadla, a tím jej roztá�í. Pokud se na pedál akcelerátoru op�t „šlápne“, tak se �asování vrací op�t do b�žného provozu.

��

��

��

�� (�

ALS2

Mnohem efektivn�jší, modern�jší a tišší je systém obtokovým ventilem. Zde ALS pracuje s tímto ventilem tak, že ventil sm��uje vzduch ze sání p�ímo do výfukového potrubí. Tímto za�ízením je velmi známý automobil Mitsubishi Lancer Evolution ve své závodní verzi. Zde jsou vedeny �ty�i mosazné trubky, které p�ímo vedou vzduch ze sacího traktu na �ty�i trubky výfukového potrubí s cílem poskytnout pot�ebný vzduch pro spálení paliva.

Systém ALS je �ízen elektronickou �ídící jednotkou a p�i použití tohoto systému je motor velmi namáhán. Tudíž v�tšinou existuje i systém vypnutí celého systému nebo p�epínání mezi n�kolika nastaveními ALS. Nap�íklad p�i „tvrdém“ nastavení m�že být dosahován p�etlak v sání p�es 1,5 baru.

Využití systému ALS se dokonce již objevilo i u prototypu osobního automobilu Prodrive P2. V tomto automobilu se využilo ALS obtokovým ventilem, takže výfukové potrubí funguje jako spalovací komora. Toto zp�sobí opakované spalování, omezené výfukovým potrubím, které významn� snižuje teplotní a tlakové zatížení na motor a turbodmychadlo.

�

��2�$@3��.��

��

��

��

�� .�

10.2 Chladi� stla�eného vzduchu ost�ikovaný vodní mlhou

Pro ješt� v�tší ochlazení stla�eného vzduchu, a tím i vyšší ú�innost motoru, vybavují n�kte�í výrobci své sportovní automobily za�ízením, které vst�ikuje kapalinu (v�tšinou se jedná o oby�ejnou vodu) ve form� mlhy na t�leso chladi�e. Mlhu vytvá�í vst�ikovací trysky, do kterých je pod tlakem p�ivád�na kapalina z �erpadla. Toto �erpadlo je p�ímo umíst�ného v expanzní nádobce, kde je i umíst�na zásoba kapaliny. V�tšinou se kapacita této nádobky pohybuje kolem 4,5l.

�

��3!"4�#��-�1��D,1�� ,#�#��+��"��@#,! ��B*��J��.��

Touto technikou jsou hlavn� známé japonské automobily Subaru Impreza WRX STi aMitsubishi Lancer Evo. Tyto automobily mají ovládání ost�iku mezichladi�e automaticky elektronickou �ídicí jednotkou nebo ru�n� pomocí tla�ítka na p�ístrojové desce. asto je i tento systém domontováván na vozidla (obr. 38). Odebrání tepla stla�eného vzduchu vodní mlhou m�že zvýšit efektivitu pln�ní motoru až o 20 %. Hlavní nevýhodou vst�ikování vodní mlhy je její relativn� velká spot�eba a s tím spojená nutnost dopl�ování kapaliny do expanzní nádobky.

�

��3 ��4��56��5�K�D,1��

��

��

��

�� 2�

11 Porovnání p�epl�ovaného a atmosférického motoru

�

Pro porovnání odlišného zp�sobu docílení p�ibližn� stejných výkonových parametr� byl vybrán automobil Volkswagen Golf páté generace. P�epl�ovanou jednotku zde zastupuje zážehový motor 1,4 TSI (Twincharger) o výkonu 125 kW a atmosférickou zážehovou jednotku p�tiválcový 2,5l motor se stejným výkonem. Atmosférická jednotka se neprodává v Evrop�, nýbrž v Severní Americe. Zde je pojmenován Volkswagen Golf jako Volkswagen Rabbit s motorem 2,5l jako jedinou možnou volbou.

Srovnání technických parametr�:

�VW Golf GT VW Rabbit 2,5

Zdvihový objem 1390 !" 2480 !"

Po�et válc� 4 5

Po�et ventil� 16 20

Stupe� komprese 10,1:1 9,5:1

Max. výkon (kW/ot) 125/6000 min-1

125/5700 min-1

To�ivý moment

(Nm/ot) 240/1750-4500 min

-1 239/4250 min

-1

zplodiny CO2 (g/km) 173 225 I

Spot�eba paliva

[m�sto/mimo m�sto]

(l/100km)

9,6/5,9 11,2/7,84 II

Zrychlení (0-100 km/h) 7,9 7,8s III

Max. rychlost (km/h) 220 209 IV

Hmotnost (kg) 1271 1393

�� =�B�� >$-#��&�C��DE2:6��FG��H��FG�� >�$��#?�&��;:�666��==��- ��"��"��"�?��$��)?'$��C��#��

===�B��$�&�6��8I��G��

=J�*��&��F�0��-�"��C��;26��G��

��

��

��

��

Z tabulky je patrné, že a�koliv oba motory jsou v hodnot� maximálního výkonu a to�ivého momentu vyrovnané, jejich pr�b�h bude zcela jiný. A to jist� ve prosp�ch p�epl�ovaného motoru, jež má již ze své podstaty širší využití výkonu a to�ivého momentu, což ostatn�dokazuje spektrum otá�ek od 1750 do 4500 ot/min na které je vylad�na hodnota maximálního to�ivého momentu.

Spot�eba paliva op�t hraje do karet p�epl�ovanému motoru. Atmosférický motor má spot�ebu p�i zpr�m�rování hodnot o celých 1,77l na 100 km vyšší než motor p�epl�ovaný. Ze spot�eby paliva vychází i celosv�tov� hojn� sledované emise #$%, které jsou samoz�ejm� vyšší u motoru s vyšší spot�ebou, tedy motoru atmosférického.

Posledním výrazným m��ítkem je celková hmotnost motoru (automobilu). I když se jedná o stejné modely vozidla, lze zde p�edpokládat jeho odlišnou specifikaci pro trh evropský a pro trh USA. V základní konstruk�ní koncepci jsou však oba tyto modely stejné, a tak by se m�ly váhov� lišit jen minimáln�. I proto p�ekvapí hodnota 122 kilogram�, o které je atmosférická verze automobilu t�žší.

Dalo by se tedy zhodnotit, že p�epl�ovaný motor je provozn� výkonn�jší, ekonomi�t�jší, má nižší emise a je i leh�í, než srovnatelná atmosférická jednotka. Nesmíme však zapomínat, že atmosférický motor má nižší výrobní náklady a není tak složitý. Tudíž mu z globálního hlediska nehrozí vyšší poruchovost.

�

��L��E#> ,�:#��L��E#> ,�8��%�8=��

��

��

��

��

12 Vlastní názor �

adím se mezi motoristické nadšence a m�l jsem možnost se projet i v n�kolika zajímavých vozidlech s p�epl�ovanými motory. Nap�íklad u automobilu BMW 123d jsem byl siln�p�ekvapen charakteristikou pr�b�hu výkonu a to�ivého momentu, které ani zdaleka nep�ipomínaly konven�ní dieselové p�epl�ované motory. Nikdy jsem nebyl zastáncem dieselového motoru avšak technika použitá v BMW 123d m� velmi mile p�ekvapila.

��

��

��

��

13 Záv�r �

Tato bakalá�ská práce m�la za úkol �ešit problematiku p�epl�ování. Bylo zjišt�no, že se výrobci cestou p�epl�ování vydávají stále �ast�ji. Své motory vybavují r�znými p�epl�ovacími za�ízeními. N�kte�í výrobci používají mechanická dmychadla, n�kte�í turbodmychadla a n�kte�í se zam��ují i na jiné zp�soby p�epl�ování. V dnešní dob� se však jeví jako ideální skloubit mechanické dmychadlo s turbodmychadlem nebo zkombinovat do série dv� turbodmychadla. Tím, že se spojí tyto dv� za�ízení, tak se spojí jejich výhody a minimalizují nevýhody.

Automobily a jejich motory jsou dnes již nepostradatelní spole�níci vysp�lé civilizace a v tomto sm�ru nelze v dohledné dob� p�edpokládat zm�nu. Proto se automobily a jejich technika bude i nadále vyvíjet sm�rem kup�edu. Automobilky se budou snažit vyráb�t motory výkonn�jší, leh�í a ekonomi�t�jší. Kv�li sílícímu tlaku na ekologii se dá p�edpokládat, že motory budou muset být zárove� s t�mito cíli navrhovány i s ohledem na ekologické nároky, které stále rostou. V blízké budoucnosti se tedy dá p�edpokládat plošné využití p�epl�ování jako jednu z metod udržení emisí pod stanovenou mez. Postupné nahrazení velkoobjemových spalovacích motor� motory p�epl�ovanými je tedy tém�� nevyhnutelné. Dokonce již dnes automobilka BMW nazna�uje, že své proslavené vysokootá�kové motory v budoucnu nahradí motory p�epl�ovanými.

Jak postupuje doba, tak postupují i materiály a technologie výroby. Co bylo ješt� nedávno nemožné nebo p�íliš drahé pro hromadné využití, se dnes již v hojné mí�e uplat�uje. Turbodmychadla mají �ím dál vyšší odolnost, mechanická dmychadla nižší energetické nároky. Celkov� se výroba t�chto za�ízení zlev�uje. Nebude trvat dlouho a p�epl�ování se dostane z nejprestižn�jších verzí model� i do model� základních.

Velký potencionál do budoucna je skryt v p�epl�ování elektrickým dmychadlem. Tímto sm�rem lze p�edpokládat, že se budou automobilky ubírat u svých model�. Nap�íklad kombinace této technologie s technologií EGRI je velmi reálná a bude jist� velmi výhodná.

Bylo také zjišt�no, že atmosférický motor s podobnými výkonnostními charakteristikami v d�ležitých aspektech na p�epl�ovaný motor velmi ztrácí. Proto lze do budoucnosti p�edpokládat stále �ast�jší využívání tohoto zp�sobu zvyšování výkonu.

�� =�D��F��K�BL��0-�8�0�:��-��4�>�0��K��0��H��.!�?��0�$.�-��0��"(A��"(��@�"&�)-�"(��-��@��M��"�!��E��"�''$��1��?�4�.��>#0-�"(A��"(��@��#&$�"(�)�$��-��D��>��H��?0��0#"#��-��4�>$�.�0��&�?��"&��'$��&'( �D"��"&��?��'$��$��0�$��4�"(0��?0��.'$�-��-��"��@�)��0��"#�$��-$��.'$��L��0$��1�

��

��

��

��

14 Seznam použité literatury �

[1] GSCHEIDLR, R. a kolektiv. P�íru�ka pro automechanika. Sobotáles, 2002. 637 s. ISBN 80-85920-83-2

[2] HOFMANN, K. Alternativní pohony, Studijní opory. VUT Brno. 73 s.

[3] BARTONÍEK, L. P�epl�ování pístových spalovacích motor�, Studijní opory. TU Liberec. 76 s.

[4] RAUSCHER, J. Spalovací motory, Studijní opory. VUT Brno. 235 s.

[5] RAUSCHER, J. Vozidlové motory, Studijní opory. VUT Brno. 156 s.

[6] 1962 Chevy Corvair Spider Monza [online]. 2009 [citováno 2009-23-01]. Dostupné z WWW: <http://72.32.218.240/39477.html>.

[7] Corvair’s turbocharged engine option [online]. 2009 [citováno 2009-01-21]. Dostupné z WWW: <http://www.corvaircorsa.com/turbo02.html>.

[8] DOVAT, François. Turbocharging and turbocompounding history [online]. 2009 [citováno 2009-01-26]. Dostupné z WWW: <http://www.histomobile.com/dvd_histomobile/histomo/tech/113-2.asp>.

[9] History [online]. 2009 [citováno 2009-01-23]. Dostupné z WWW: <http://www.turbos.bwauto.com/products/turbochargerHistory.aspx>.

[10] Rudolf Diesel [online]. 2009 [citováno 2009-23-01]. Dostupné z WWW: <http://www.heinrich-beck-institut.de/hb-scientific/diesel.html>.

[11] John’s vehicle history [on-line]. 2009 [cit.2009-20-02]. Dostupné z WWW: <http://www.wagoneers.com/johns-vehicles.html>.

[12] Rabbit Photos [online]. 2009 [citováno 2009-05-6]. Dostupný z WWW: <http://www.vw.com/rabbit/gallery/en/us/#/exterior/0/>.

[13] Lexikon techniky: TSI [online]. 2009 [citováno 2009-04.16]. Dostupný z WWW: <http://www.volkswagen.cz/lexikon/?letter=t&lexicon_id=70>.

[14] WAN, Mark. Forces Induction [online]. 2005 [citováno 2009-03-23]. Dostupné z WWW: <http://www.autozine.org/technical_school/engine/tech_engine_3.htm>.

[15] LONGHURST, Chris. The car Maintenance Bibles : The fuel engine bible [online]. 2008 [citováno 2009-03-23]. Dostupné z WWW: <http://www.carbibles.com/fuel_engine_bible.html>.

��

��

��

��

[16] FERENC, Bohumil. Snížení spot�eby a emisí CO2 : P�epl�ované motory [online]. 2001 [citováno 2009-02-10]. Dostupné z WWW: <http://www.mjauto.cz/newdocs/ferenc/fer_mo17/fer_mo17.htm>.

[17] Special Project : Cusco/Nukabe/Mitsubishi Eclipse GT [online]. 2007 [citováno 2009-04-15]. Dostupné z WWW: <http://blogs.cobbtuning.com/josh/?cat=7>.

[18] LÁNÍK, Ond�ej. P�epl�ování (1. díl) : Teorie+mechanické p�epl�ování [online]. 2004 [citováno 2009-02-13]. Dostupné z WWW: <http://news.auto.cz/technika/preplnovani-1-dil-teorie-mechanicke-preplnovani.html>.

[19] HARRIS, William. How Superchargers Work [online]. 2008 [citováno 2009-02-13]. Dostupné z WWW: <http://auto.howstuffworks.com/supercharger.htm>.

[20] VacuumPump : Principle of Operation [online]. 2007 [citováno 2009-02-13]. Dostupné z WWW: <http://www.chemtechservicesinc.com/VacuumPumps/RV.html>.

[21] Turbochargers [online]. 2008 [citováno 2009-02-14]. Dostupné z WWW: <http://www.wmstuning.com/5.html>.

[22] LÁNÍK, Ond�ej. P�epl�ování (2. díl) : Turbodmychadla [online]. 2004 [citováno 2009-02-13]. Dostupné z WWW: <http://news.auto.cz/technika/preplnovani-2-dil-turbodmychadla.html>.

[23] WEBSTER, Larry. Top 5 Turbocharger Tech Innovations : The Truth about Fuel-

Sipping Turbos [online]. 2009 [citováno 2009-02-16]. Dostupné z WWW: <http://www.popularmechanics.com/automotive/how_to/4306310.html>.

[24] Turbocharger [online]. 15.5.2009 [citováno 2009-05-15], Wikipedie. Dostupné z WWW: <http://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Turbocharger&oldid=289647140>.

[24] CARLEY, L. A Turbocharger diagnostic and resource site [online]. 2008 [citováno 2009-03-22]. Dostupné z WWW: <http://www.turborepair.com/>.

[25] How does a turbo work? [online]. 2008 [citováno 2009-03-22]. Dostupné z WWW: <http://www.apsw.co.uk/index.php/Turbos/how-does-a-turbo-work>.

[26] BUFKIN, James. Audi Quattro Rallye Car - The Umluft [online]. 2005 [citováno 2009-05-5]. Dostupné z WWW: <http://www.bufkinengineering.com/Umluft.htm>.

[27] GEORGALLIDES, Tryphon. How the turbo Anti-Lag System works [online]. 2007 [citováno 2009-05-5]. Dostupné z WWW: <http://www.rallycars.com/Cars/bangbang.html>.

��

��

��

��

[28] Controlled Power Technologies Ready With Electric Superchargers For a New

Generation of Cars [online]. 24.9.2008 [citováno 2009-05-5]. Dostupné z WWW: <http://www.theautochannel.com/news/2008/09/24/128520.html>.

[29] VTES [online]. 2009 [citováno 2009-05-5]. Dostupné z WWW: <http://www.cpowert.com/products/vtes.htm>.

[30] Système de refroidissement intercooler par pulverisation d'eau [online]. 2008 [citováno 2009-05-5]. Dostupné z WWW: <http://www.lanciahf.eu/pulverisateur_eau.html>.

[31] LÁNÍK, Ond�ej. Nové motory BMW (1.díl): vzn�tové �ty�válce nové generace, první

twinturbo [online]. 26.3.2007 [citováno 2009-03-22]. Dostupné z WWW: <http://news.auto.cz/technika/nove-motory-bmw-1-dil-vznetove-ctyrvalce-nove-generace-prvni-twinturbo.html>.

[32] LÁNÍK, Ond�ej. Opel Twin Turbo: dva stupn� ke zlaté. [online]. 26.3.2004 [citováno 2009-02-21]. Dostupné z WWW: <http://news.auto.cz/technika/opel-twin-turbo-dva-stupne-ke-zlate.html?sqry=23dcd9e55b3f61be7de15f31c3a784c7>.

[33] Wastegate [online]. 2008 [citováno 2009-02-14]. Dostupný z WWW: <http://www.holset.co.uk/mainsite/files/2_5_1_2-wastegate.php>.

[34] Superchargers (Blowers) [online]. 2008 [citováno 2009-03-17]. Dostupný z WWW: <http://www.duccutters.com/Superchargers.tpl>.

[35] JANDA, Pavel. Motor TSI od VW: 170 koní z jedna-�ty�ky v akci (první dojmy)

[online]. 24.5.2006 [citováno 2009-04-2]. Dostupný z WWW: <http://www.autorevue.cz/default.aspx?section=132&server=1&article=8655&chapter=27040>.

[36] List of the FIA homologations : LANCER Evolution X (CZ4A) [online]. 16.4.2009 [citováno 2009-05-3]. Dostupný z WWW: <http://www.ralliart.co.jp/GRN/homologation/data/A5718-01_LancerEvo10.pdf>.

[37] KABOUREK, Aleš. Golf GT s motorem 1,4 TSI: 170 koní a 200 Newtonmetr�!

[online]. 31.8.2005 [citováno 2009-04-26]. Dostupný z WWW: <http://www.tipcar.cz/golf-gt-s-motorem-1-4-tsi--170-koni-a-200-newtonmetru--992.html>.

[38] LUSK, Petr. Rallye Monte Carlo 2008 [online]. 27.1.2008 [citováno 2009-05-5]. Dostupný z WWW: <http://www.ewrc.cz/ewrc/fotogalery.php?events=314&fotograf=2&all=1>. ISSN 1214-4959.

��

��

��

��

[39] Oldsmobile F 85 Jetfire [online]. 2005 [citováno 2009-04.16]. Dostupný z WWW: <http://www.rearviewed.com/wp-content/uploads/2009/01/1962-1963-oldsmobile-f-85-jetfire-2.png>.

[40] Jetfire V8 Web-Large [online]. 2006 [citováno 2009-04-6]. Dostupný z WWW: <http://www.kitfoster.com/images/2005-10-26_JetfireV8Web-Large.jpg>.

[41] MIHALÍK, Miro. Volkswagen 1,4 TSI (90 kW): jak nahradit objem tlakem? [online]. 5.6.2007 [citováno 2009-04-10]. Dostupné z WWW: <http://news.auto.cz/technika/volkswagen-1-4-tsi-90-kw-jak-nahradit-objem-tlakem.html>.

[42] Volkswagen Golf GT Sport [online]. 2007 [citováno 2009-05-12]. Dostupný z WWW: <http://www.motorionline.com/motori/2007/05/27/volkswagen-golf-gt-sport/>

modernÍ trendy v pŘeplŇovÁnÍ spalovacÍch motorŮ

Documents