VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY
FAKULTA STROJNÍHO INŽENÝRSTVÍ ÚSTAV AUTOMOBILNÍHO A DOPRAVNÍHO INŽENÝRSTVÍ FACULTY OF MECHANICAL ENGINEERING INSTITUTE OF AUTOMOTIVE ENGINEERING
MODERNÍ TRENDY V PŘEPLŇOVÁNÍ SPALOVACÍCH MOTORŮ DEVELOPMENTS IN AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE SUPERCHARGING
BAKALÁŘSKÁ PRÁCE BACHELOR'S THESIS
AUTOR PRÁCE
JIŘÍ BAZALA
AUTHOR
VEDOUCÍ PRÁCE SUPERVISOR
BRNO 2009
Ing. LUBOMÍR DRÁPAL
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 a zkušebním 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 spalovacích motorů. Představte moderní trendy v přeplňování z hlediska konstrukčního, koncepčního a materiálového. 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. ISBN 1-56091-734-2. [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. Ředitel ústavu
_______________________________ doc. RNDr. Miroslav Doupovec, CSc. Děkan fakulty
Abstrakt Tato bakaláĜská práce se zabývá problematikou pĜeplĖování. Jsou zde rozebrány rĤzné druhy pĜeplĖování a vybrané moderní pĜeplĖované motory. V jedné z kapitol lze také nalézt porovnání moderního pĜeplĖovaného motoru s motorem atmosférickým nebo také nČkteré zajímavosti z techniky pĜeplĖování.
Klíþová slova: PĜeplĖování, 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 pĜeplĖování spalovacích motorĤ. Brno: Vysoké uþení technické v BrnČ, Fakulta strojního inženýrství, 2009. 44 s. Vedoucí bakaláĜské práce Ing. Lubomír Drápal.
ýestné prohlášení Prohlašuji, že tato bakaláĜská práce je mým pĤvodním dílem, kterou jsem vypracoval samostatnČ, pod vedením vedoucího bakaláĜské práce pana Ing. Lubomíra Drápala a s použitím uvedené literatury.
V BrnČ dne 23.5.2009
……....………………………… JiĜí Bazala
PodČkování Rád bych podČkoval svým rodiþĤm a blízkým za neustálou podporu pĜi studiu, cenné rady a za trpČlivost. Dále bych chtČl podČkovat vedoucímu mé bakaláĜské práce Ing. Lubomíru Drápalovi za dĤležité pĜipomínky a obČtavou pomoc pĜi konzultacích mé bakaláĜské práce.
Obsah 1
Úvod .................................................................................................................................... 3
2
Historie ................................................................................................................................ 4
3
Možnosti zvyšování výkonu spalovacího motoru ............................................................... 8
4
PĜeplĖování ....................................................................................................................... 10
5
6
4.1
RozdČlení pĜeplĖování spalovacích motorĤ dle pohonu a konstrukce: ..................... 11
4.2
RozdČlení pĜeplĖování spalovacích motorĤ dle plnícího tlaku ................................. 11
4.3
PĜehled využití pĜeplĖování u vyrábČných automobilĤ v roce 2008 ......................... 12
PĜeplĖování pomocí turbodmychadla ............................................................................... 13 5.1
Princip ........................................................................................................................ 13
5.2
Konstrukce turbodmychadla ...................................................................................... 14
5.3
Regulace plnícího tlaku ............................................................................................. 16
5.4
Regulace odpouštČním výfukových plynĤ pĜed turbínou (obtokovým ventilem) ..... 17
5.5
Regulace zmČnou geometrie turbíny ......................................................................... 18
PĜeplĖování mechanickým dmychadlem .......................................................................... 21 6.1
RozdČlení mechanických dmychadel ........................................................................ 21
6.2
Objemová mechanická dmychadla rotaþní ................................................................ 21
6.2.1
Rootsovo dmychadlo .......................................................................................... 21
6.2.2
Lysholmovo dmychadlo ..................................................................................... 22
6.3
Proudová mechanická dmychadla ............................................................................. 24
7
Jiné druhy pĜeplĖování ...................................................................................................... 25
8
Elektrické dmychadlo ....................................................................................................... 27
9
PĜedstavení vybraných moderních pĜeplĖovaných motorĤ a jejich techniky ................... 28 9.1
BMW N47D 2.0 L Diesel Twin Turbo (BMW 123d) ............................................... 28
9.1.1 9.2
PĜedstavení principu regulace dvou turbodmychadel Ĝazených do série ........... 29
Volkswagen 1.4 L TSI "Twincharger" (VW Golf) ................................................... 31
9.2.1
PĜedstavení principu regulace motoru 1,4 TSI "Twincharger" .......................... 32
9.2.2
1, 4 TSI 90 kW ................................................................................................... 33
10 Zajímavosti z techniky pĜeplĖování .................................................................................. 34 10.1
ALS (Anti Lag Systém) ............................................................................................. 34
10.2
Chladiþ stlaþeného vzduchu ostĜikovaný vodní mlhou ............................................. 36
11 Porovnání pĜeplĖovaného a atmosférického motoru ........................................................ 37 12 Vlastní názor ..................................................................................................................... 39 13 ZávČr ................................................................................................................................. 40 14 Seznam použité literatury.................................................................................................. 41
1
Úvod
Od samého poþátku vývoje prvních spalovacích motorĤ je kladen dĤraz na inovaci stávajícího typu motoru. Hledají se zpĤsoby, jak motor rĤznými zpĤsoby vylepšit a zmodernizovat. AĢ už se jedná o snížení hmotnosti motoru, zvýšení spolehlivosti, trvanlivosti nebo zvýšení výkonu a toþivého momentu motoru. Každý výrobce se snaží prodat svĤj produkt a tabulkové hodnoty tČchto parametrĤ mu jako jedny z nejdĤležitČjších umožĖují ukázat stupeĖ modernizace svého produktu v porovnání s ostatními typy motorĤ jiných výrobcĤ. Posouzení „dobrého“ motoru souvisí i s dalšími dĤležitými charakteristikami jako je objem, hmotnost motoru, spotĜeba, emise a jiné. Proto se hledají zpĤsoby, jak vhodnČ navrhnout motor tak, aby bylo dosaženo rozumného kompromisu mezi tČmito vlastnostmi. IdeálnČ hledáme motor lehký, maloobjemový, výkonný a s malou mČrnou spotĜebou a emisemi. Jako jeden ze zpĤsobĤ, jak relativnČ lehce tyto vlastnosti ideálnČ skloubit je pĜeplĖování. Cesta ke zvýšení výkonu tímto systémem vede pĜes zvýšení objemu smČsi vzduchu a paliva za jednotku þasu, které dokáže motor spálit. Toto se mĤže dít buć pomocí turbodmychadla, mechanického dmychadla, dynamickým pĜeplĖováním, náporovým pĜeplĖováním nebo i kombinací tČchto systémĤ. V souþasnosti se zaþínají prosazovat kombinace systémĤ. Jde napĜíklad o zakomponování dvojice turbodmychadel zapojených do série nebo souþasnČ mechanického dmychadla a turbodmychadla. Tyto zpĤsoby pĜeplĖování se snaží slouþit své výhody, které budou uvedeny pozdČji.
2
Historie
Historie pĜeplĖování je skoro stejnČ stará jako historie spalovacího motoru samotného. Již v roce 1885 se pánové Daimler a Diesel zajímají o možnosti zvýšení výkonu a snížení spotĜeby u svých motorĤ tím, že se pokouší stlaþovat vzduch nasávaný do motoru. Rudolf Diesel dokonce v roce 1986 dostává patent na první mechanickým dmychadlem pĜeplĖovaný vznČtový motor. Ale pokrok pĜináší až švýcarský konstruktér pracující na parních turbínách Dr. Alfred Büchi, když v roce 1905 podává patent na vnitĜní 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 podaĜí uspČt. Jeho turbodmychadlo se objevuje u nákladních automobilĤ znaþky Saurer a také u dvou nČmeckých dieselových lodí. Díky prokazatelnému pĜínosu Büchi prodává nČkolik licencí po celém svČtČ. .
!"# #$% # &'!" "(
Vliv váleþných konfliktĤ vždy znamenal skokový nárĤst nár v modernizaci techniky a nebylo tomu jinak ani u pĜeplĖování, ování, které díky 2. svČtové s tové válce získalo nový impuls. Letectví si žádá stále lepší a lepší stroje a jako jeden z nápadĤ, jak je vylepšit, se jeví zvýšit výkon motoru ve vysokých výškách, kde se nachází Ĝidší idší vzduch a motory se tudíž stávají slabšími a letadlo má tedy menší výškovou dostupnost. dostupnost Zde na scénu pĜichází pĜeplĖ ĜeplĖování, které tuto negativní vlastnost umí þásteþnČ þásteþ zneutralizovat, a tak se zaþínají ínají objevovat první letadla s touto technologií jako Lockheed P-38 P Lighling, Boeing B-17 „létající létající pevnost“ pevnost a B-29 Superfortress. Všechny chny tyto letadla používala Ĝízené “turbo-kompresory” kompresory”. Šlo o Ĝízený odstĜedivý edivý typový kompresor v sérii s turbodmychadlem. Bylo jen otázkou þasu, asu, kdy se ppĜeplĖování objeví v automobilovém prĤmyslu. prĤ Jako první zaþali s tímto systémem experimentovat výrobci Volvo, Scania a Cummings. Prozatimní velikost celého systému však bohužel neumožĖuje širší rozšíĜení. První výraznČjší výrazn pĜedstavení pĜeplĖování bylo prezentováno ováno veĜejnosti v roce 1952 pĜi závodČ 500 mil Indianopolis. Ameriþan Fred Agabashian zde startoval na dieselem pohánČném voze Kurtis Kraft, Kraft který byl pĜeplĖován mechanickým dmychadlem. dmychadlem Fredovi se zde podaĜilo kvalifikovat valifikovat na první pozici a dokonce vedl i vlastní závod.. Bohužel se mu ale pár kol pĜed ed cílem porouchalo porouchal právČ toto dmychadlo. Stalo se tak vlivem nasátí neþistot z pneumatik. V roce 1954 pĜichází ichází automobilka Volvo s prvním pĜeplĖovaným dieselovým dieselový nákladním automobilem s výkonem zvýšeným oproti atmosférické verzi o 35 koní kon a s celkovým výkonem 185 koní. Prvními pĜeplĖovanými ovanými osobními automobily se staly v roce 1962 Chevrolet Corvair Monza a Oldsmobile Jetfire z produkce General Motors. M Jejich nespolehlivost je pĜes p revoluþní konstrukci pĜivedla ivedla k rychlému stažení z trhu a koncern General Motors opustil pĜeplĖování na více než 10 let.
)" * )*# +,-#.
)" * )*# +,-#..
/ %
/ % .
(
. 0# * ,1 !"# # )" * )*# +,-#.2
( 3 456 57* ,1 / % .
Koncem 70. let se zaþíná objevovat velký „pĜeplĖovací“ boom. VzpomeĖme napĜíklad na vytrvalostní závody LeMans, þi pozdČji turbo éru ve Formuli 1 nebo legendární rally skupinu B. NapĜíklad nČkteré automobilky závodící ve Formuli 1 se dostaly se svými vyladČnými motory až na 1500 koní z 1,5 litrového motoru! Velký technologický pokrok s obrovskou diváckou popularitou a atraktivností tČchto závodĤ prošlapal cestiþku pĜeplĖování i na komerþní trh a snad každá automobilka se snaží mít alespoĖ jeden vrcholový model s oznaþením „turbo“ a turbodmychadlem zakomponovaným do motorového ústrojí. K prĤkopníkĤm patĜí nČmecké automobilky. BMW v roce 1972 pĜichází se svým modelem 2002 Turbo a Porsche v roce 1975 s 911 Turbo, kdy oznaþení „911 Turbo“ pĜetrvává do pĜítomnosti a stává se synonymem vrcholu Ĝady 911. Prvenství širšího využití pĜeplĖování u bČžných vozĤ se pĜipisuje znaþce Saab, když v roce 1976 pĜedstaví svĤj první pĜeplĖovaný þtyĜválec. Také Saab stále dodnes udržuje tradici a nabízí své propracované þtyĜválce a konkuruje v dané velikostní a výkonové tĜídČ motorĤm vČtšího objemu a þasto i s více válci. K dalšímu dramatickému prĤlomu 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 Ĝešení zvítČzilo i u osobních automobilĤ a pĜetrvává dodnes. Jako jedna z posledních velkých inovací je revoluþní Ĝešení promČnné geometrie rozvádČcích lopatek turbíny oznaþované jako systém VGT (Variable Turbine Geometry). První produkþní auta, která používala systém VGT byla omezená série automobilu Shelby CSX-VNT (1989), který byl vybaven 2,2L motorem Chrysler.
.
Systém VGT se ale vČtšinou objevuje jen u dieselových motorĤ, jelikož spaliny naftových motorĤ dosahují nižších teplot (700 až 800°C) oproti spalinám benzínových motorĤ (950 °C). BČžné materiály a konstrukce pak tČmto teplotám odolávají jen velmi tČžce. V dnešních dnech se pĜeplĖování ubírá smČrem tzv. „downsizingu“, což spoþívá v nahrazení atmosféricky plnČného motoru vysoce pĜeplĖovaným maloobjemovým motorem, který má stejné nebo dokonce i lepší výkonové parametry.
2 + ! 3 2
2
3
Možnosti zvyšování výkonu spalovacího motoru
Je mnoho zpĤsobĤ, jak se mĤže zvýšit výkon u spalovacího motoru. Tyto zpĤsoby lze i rĤznČ kombinovat a ladit, ale vždy musíme pĜistupovat na rĤzné kompromisy mezi parametry konstrukþními, ekonomickými, provozními a mnoha dalšími. Jako základ k posouzení jak lze zvýšit výkon motoru, nám poslouží následující vztah:
Kde je
[W] …
efektivní výkon spalovacího motoru
…
stĜední efektivní tlak na píst
…
zdvihový objem jednoho válce
i []
poþet válcĤ spalovacího motoru
…
(1)
…
otáþky motoru
…
otáþkový þinitel vyjadĜující poþet otáþek motoru potĜebných pro 1 expansní zdvih (pro dvoudobý motor þtyĜdobý
Ze vztahu (1) plyne, že efektivní výkon motoru mĤžeme zvČtšit:
a) ZvČtšením jeho konstrukþních rozmČrĤ – poþtu válcĤ i nebo zdvihového objemu b) RychlobČžností motoru, tedy zvýšením poþtu otáþek n c) Zvýšením stĜedního efektivního tlaku na píst
První dvČ uvedené metody se v dnešní dobČ uplatĖují již ménČ þasto. Je to dáno jejich nevýhodami. NapĜíklad pokud budeme chtít zvČtšovat poþty válcĤ nebo zdvihový objem, tak se jedná hlavnČ o nárĤst velikosti a hmotnosti motoru i jeho pĜíslušenství. U druhé možnosti, kdy chceme zvýšit výkon motoru zvýšením otáþek, tak jsou tyto otáþky omezeny druhem a urþením spalovacího motoru, rychlostí hoĜení, ekonomiþností, dynamickými a hlavnČ životnostními problémy. Proto se tento zpĤsob ladČní uplatĖuje u motorĤ závodních automobilĤ, kde se nepožaduje pĜíliš vysoká životnost. PĜeplĖování se pak týká poslední a v dnešní dobČ nejhojnČji využívané alternativy. Zde se zvýšení stĜedního efektivního tlaku uskuteþĖuje spálením vČtšího množství paliva ve válci, ze kterého se uvolní vČtší množství energie, jež se mĤže odevzdat motoru. A pokud má být umožnČno dokonalé hoĜení vČtšího množství paliva, tak musíme dodat (pĜetlakem) do válce i vČtší množství vzduchu, což je vlastnČ principem pĜeplĖování. Užiteþný výkon pak roste pĜibližnČ úmČrnČ s hmotností nasávaného vzduchu.
4
PĜeplĖování
PĜeplĖování má ostatnČ jako všechny metody zvýšení výkonu celou Ĝadu kladĤ a záporĤ. Možnost zvýšení hodnoty toþivého momentu pĜi nízkých (v praxi nejpoužívanČjších) otáþkách je jedna z nejzákladnČjších a pro nás i nejvýhodnČjších funkcí, kvĤli které se i vĤbec snažíme motor pĜeplĖovat. VČtšinou se taky do tČchto nízkých otáþek umísĢuje nejvyšší úþinek pĜeplĖování. Výhodou je pak lepší pružnost motoru. Automobil tedy lépe akceleruje z nízkých otáþek. Z toho plyne, že nemusíme motor vytáþet do vyšších otáþek, abychom dosáhli stejného výkonu, jako má motor nepĜeplĖovaný. Nenutnost vytáþet motor má pak pĜíznivý vliv na spotĜebu, emise a zlepšení celkové úþinnosti motoru. I zde ale musíme Ĝešit celou Ĝadu úskalí, které s sebou nese zvyšování výkonu pomocí pĜeplĖování. Vyšší plnící tlaky znamenají i vyšší tlaky ve spalovacím prostoru, a tedy i vČtší zatížení klikového mechanismu motoru i samotného pístu. U pĜeplĖovaných motorĤ, zejména zážehových, pak bývá obvykle kompresní pomČr nižší než u atmosféricky plnČných. Je to dáno tím, že turbodmychadlem stlaþený vzduch, respektive smČs paliva se vzduchem, by vstupoval ohĜátý do válce, tím by zároveĖ zpĤsoboval zvýšení teplot a tlakĤ na konci kompresního zdvihu nad kritickou hranici a docházelo by tak k detonaþnímu spalování. Snížení kompresního pomČru je však doprovázeno adekvátním snížením tepelné úþinnosti. Proto zaþaly být u tČchto motorĤ nasazovány mezichladiþe stlaþeného vzduchu. Dále lze použít pĜímé vstĜikování paliva, které zlepšuje tzv. vnitĜní chlazení spalovacího prostoru anebo také snížení pĜedstihu zážehu. U vznČtových motorĤ, které netrpí problémy s detonaþním hoĜením, se kompresní pomČr snižuje pĜedevším z dĤvodu snížení tepelného namáhání souþástí motoru a zvýšení jeho mechanické úþinnosti. Další problémy, se kterými se musíme u pĜeplĖování vypoĜádat, je vysoká teplota výfukových plynĤ na výstupu z motoru. Omezení teplot musí být hlavnČ nastaveno s ohledem na životnost turbínového kola (u pĜeplĖování pomocí turbodmychadel) i správnou funkci katalyzátoru. Teplota je problém i na druhé stranČ motoru – v sání. Teplota stlaþeného vzduchu se vlivem tĜení zvýší, hustota zmenší a do válce se tedy dostane jeho menší množství. Tento nežádoucí jev odstraĖujeme již zmínČným mezichladiþem stlaþeného vzduchu, který se umísĢuje mezi dmychadlo a vlastní motor. Mezi konstrukþní problémy pĜeplĖování Ĝadíme i nutnost omezovat velikost plnícího tlaku s rostoucími otáþkami. Jak už bylo výše uvedeno, tak maximální úþinek pĜeplĖování chceme umístit do co nejnižších otáþek. Pokud bychom tedy navrhli dmychadlo tak, aby byla dosažena žádaná úþinnost v nízkých otáþkách, pak by došlo pĜi zvyšování otáþek k nadmČrnému zvyšování plnícího tlaku, který by zpĤsobil vysoké tlaky na píst, a tudíž by to vedlo i k životnostním problémĤm celého motorového prostoru. Proto se do systému pĜeplĖování zaĜazuje prvek regulující otáþky dmychadla.
4.1
RozdČlení pĜeplĖování ování spalovacích motor motorĤ dle pohonu a konstrukce: konstrukce
-"&)-"
-&#."
%"0- !" !"#$
/0- !" !"#$
!"#$
- 1
% !"#$
%")0 ") &# -
"&'( "()$ * +
,# " !"#$
4.2
RozdČlení pĜeplĖování ování spalovacích motorĤ dle plnícího tlaku
- nízkotlaké: ȆK do 1,5. Zde je možné zvýšení efektivního výkonu Pe až o 30%. - stĜedotlaké: ȆK =1,6 1,6 – 2,0. Možné zvýšení Pe až o 50%. - vysokotlaké: ȆK =2,1 – 3,5. Možné zvýšení Pe až o 100%. -zvláštČ vysokotlaké: ȆK =3,6 – 6,0. Možné zvýšení Pe až o 400%.
4.3
PĜehled využití pĜeplĖ ĜeplĖování u vyrábČných automobilĤ v roce 2008
1 1 ;4;37
1< - 64587
234567 , !" 5849:7
8#%*9
8#%*9 # 5 # 5 56 57* ,1$ 5* ! $ 5* !
Z grafu vidíme, že stále nejpoþetnČjší nejpoþ skupinou jsou motory nepĜeplĖované. Ėované. V budoucnu se však dá pĜedpokládat, edpokládat, že se tyto statistiky budou postupn postupnČ mČnit nit ve prospČch prospČ pĜeplĖování a zvláštČ pak moderní cestou kombinací dvou turbodmychadel nebo nebo kombinací tu turbodmychadla a mechanického dmychadla.
5
PĜeplĖování pomocí turbodmychadla
PĜeplĖování pomocí turbodmychadla je v dnešní dobČ využíváno nejhojnČji (obr. 8). Je to hlavnČ díky rozšíĜení u vznČtových motorĤ, které se již prakticky jako nepĜeplĖované ani nenabízí.
:-,4* !"#
5.1
Princip
Turbodmychadlo je v podstatČ malé turbínové plynové zaĜízení, které využívá energii výfukových plynĤ (tepelnou, tlakovou a kinetickou) ke vhánČní a stlaþování vzduchu atmosférického. Spaliny, které odcházejí ze spalovacích prostorĤ motoru skrz otevĜené výfukové ventily jsou usmČrĖovány tangenciálnČ z výfukového kanálu na rozvádČcí lopatky turbíny. Tyto rozvádČcí lopatky turbíny mají za úkol nastavit správnou prĤtoþnou plochu a úhel proudČní tak, aby byla úþinnost turbíny co nejvyšší. Po pĜedání energie a roztoþení kola turbíny spaliny dále pokraþují již axiálnČ do výfukového potrubí, katalyzátoru a následnČ pak do atmosféry. Turbínové kolo tvoĜí jeden celek s hĜídelí, která má na opaþné stranČ od turbínového kola kolo kompresorové. Tedy otáþky kola turbínového se rovnají otáþkám kola kompresorového. Jakmile se tedy roztoþí dmychadlové kolo na potĜebné otáþky, tak se vzduch zaþne axiálnČ nasávat a stlaþovat do ; ,! 5 !"# # kompresorové skĜínČ. SkĜíĖ je vyrobena tak, aby se prĤtoþná plocha postupnČ zvČtšovala a vytvoĜil se difuzor. Tím se docílí
známý jev, že rychlost vzduchu klesá s prĤtoþnou plochou a tlak roste. To je právČ ta vlastnost, kterou motor potĜebuje. Pokud nebudeme uvažovat regulaci odpouštČním, tak se stlaþený vzduch a tím i ohĜátý vzduch navede už tangenciálnČ do chladiþe stlaþeného vzduchu a nakonec se ochlazený stlaþený vzduch rozvede do jednotlivých spalovacích prostorĤ válcĤ, kde se smísí s palivem, probČhne expanze, vykoná se potĜebná práce a výfukovým kanálem jsou spaliny zpČt tangenciálnČ vedeny na rozvádČcí lopatky turbíny. Tím se obČh uzavírá. Je také dobré si uvČdomit energetickou rovnováhu turbodmychadla. Pokud dodáme turbínovému kolu energii ze spalin, pak se tato energie musí rovnat energii, která je potĜeba na stlaþení daného hmotnostního prĤtoku vzduchu dmychadlem. Nesmíme však zapomenout na veškeré ztráty, vþetnČ ztrát v ložiskách, o které se tyto energie budou lišit.
; ,! 556 57* ,15!1 !"# #(
5.2
Konstrukce turbodmychadla
Turbodmychadlo má tĜi hlavní þásti: Kompresorovou, dmychadlovou a ložiskovou. Kompresorová þást obsahuje dmychadlovou skĜíĖ a kompresorové kolo, které se vČtšinou vyrábí z hliníkové slitiny. Tato þást turbodmychadla zajišĢuje nasávání þerstvého vzduchu, jeho následné stlaþení a dodávku do spalovacího prostoru. Dmychadlová þást se stará o pohon turbodmychadla a to tak, že odebírá energii výfukových plynĤ. DČje se to pomocí turbínového kola, na které je usmČrĖován proud spalin pomocí
dmychadlové skĜínČ. 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. BČžnČ se však stále ještČ používá slitin niklových. SkĜíĖ dmychadla se vyrábí z temperované šedé litiny. Ložisková skĜíĖ zajišĢuje správné a pĜesné uložení hĜídele a mazání rotaþních þásti olejem. V ložiskové skĜíni jsou vČtšinou usazeny dva druhy ložisek. Radiální a axiální. HĜídel turbodmychadla se otáþí velmi rychle. NapĜíklad pro osobní automobily se maxima pohybují až kolem 260 000 ot/min. U bČžných motorĤ se proto používají fluidní ložiska, ve kterých jsou pohyblivé þásti oddČleny a zároveĖ chlazeny tenkou vrstvou oleje. Ale napĜíklad u turbodmychadel závodních automobilĤ kategorie WRC se používají i preciznČ vyrobená ložiska kuliþková. Sníží se tak ztráty, turbodmychadlo se lépe roztáþí, snese vČtší zatížení, nepotĜebuje tolik mazat a hlavnČ se sníží prodleva turbodmychadla. V budoucnu se dá pĜedpokládat, že se kuliþkové ložiska dostanou i do masovČjší komerþní výroby. SkĜíĖ ložisek se vyrábí z temperované šedé litiny. Olej, který turbodmychadlo potĜebuje, se vČtšinou bere z mazací soustavy motoru a musí být po prĤchodu turbodmychadlem chlazen olejovým chladiþem. Zde musíme být maximálnČ obezĜetní, aby nedošlo k zadĜení hĜídele turbodmychadla a jeho následnému nevratnému poškození. NČkterá nová moderní turbodmychadla jsou navíc chlazena i vodou (obr. 13).
<, ! !"# #
(
<, ! !"# #* ,1!"#- ,1
5.3
Regulace plnícího tlaku
Moderní automobily mají maximální toþivý moment posazen do nízkých otáþek kolem 2000 ot/min. Je to dáno tím, že jsou kladeny požadavky na co nejvČtší pružnost motoru v nízkých otáþkách a tím i vČtší hospodárnost provozu motoru v tČchto pracovních otáþkách. Také se regulací dá þásteþnČ omezit prodleva turbodmychadla. Aby toho bylo dosaženo, je tČleso turbodmychadla dimenzováno na malé hmotnostní toky výfukových plynĤ, odpovídající nízkým otáþkám. S vyššími otáþkami a zatíženími by pak ale docházelo ke zvyšování spalovacích teplot a tlakĤ, zvyšování teplot spalin pĜed turbínovým kolem a u zážehových motorĤ k detonaþnímu spalování. Proto je tĜeba plnící tlak omezit. Turbodmychadlo lze regulovat: odpouštČním výfukových plynĤ pĜed turbínou zmČnou geometrie turbíny: - natáþením lopatek statoru turbíny (VTG) -zmČnou šíĜky statoru turbíny • kombinací obou zpĤsobĤ s použitím smČrové klapky bezlopatkového statoru turbíny • podporou elektrického pohonu
• •
.
5.4
Regulace odpouštČním výfukových plynĤ pĜed turbínou (obtokovým ventilem)
OdpouštČním výfukových plynĤ pĜed turbínou, tzv. „bypassem“, funguje na principu odpouštČní þásti výfukových plynĤ obtokem do výfukového potrubí. Tento systém je v moderní dobČ stále þastČji Ĝízen elektromagneticky. PrĤtoþný prĤĜez obtokového kanálu Ĝídí regulaþní ventil, který je vČtšinou zabudován do tČlesa turbodmychadla. Jeho otevĜení je Ĝízeno elektromagnetickým ventilem, který dostává informace z elektronické Ĝídící jednotky motoru. Ta vyhodnocuje množství signálĤ ze snímaþĤ natoþení škrtící klapky, klepání motoru, pĜedstihu zážehu, množství a teploty nasávaného vzduchu a jiných dalších. PĜípadnou nežádoucí odchylku Ĝídící jednotka odstraní vhodným regulaþním zásahem a to tak, že zmČní polohu obtokového ventilu. U zážehových motorĤ se pak ještČ þasto do tohoto systému regulace pĜidávává ještČ jeden pojistný ventil. Ten umožĖuje pĜi zavĜené škrtící klapce (brzdČní motorem) odpouštČní již stlaþeného vzduchu zpČt pĜed dmychadlo. DČje se to proto, že pĜi uzavĜené škrtící klapce vzniká silný protitlak a rotor turbodmychadla je tedy zbyteþnČ brzdČn, což má za následek prodlevuI („turbolag“) turbodmychadla.
= !"# > *#,4 *9* ,
=
"-$-$ >? "& . 4 0'# "( # . 4 $-$&#--& @0(-1 ?& @04 - - ?$ " "(A " 00- 4&-> - "$-#> 1
2
5.5
Regulace zmČnou geometrie turbíny a) natáþením lopatek statoru turbíny (VGT)
Regulace pomocí natáþivých lopatek rozvádČcího kola je výhodnČjší než regulace obtokovým ventilem. PĜed turbínou nerostou tak rychle teploty a tlaky plynĤ. Ovšem turbodmychadlo s natáþivými rozvádČcími lopatkami je podstatnČ složitČjší a dražší než s odpouštČcím ventilem. Proto se nejdĜíve zaþalo používat kombinace obou zpĤsobĤ se smČrovou klapkou u bezlopatkových rozvádČcích skĜíní. Nyní se však už tato technologie zaþíná prosazovat mnohem þastČji. HlavnČ z dĤvodu, že plnící tlak je regulován v celém rozsahu otáþek -urbodmychadlo mĤže mít menší rozmČry. V minulosti se systém VGT používal jen u motorĤ vznČtových. Bylo to dáno vysokou teplotou spalin zážehových motorĤ, jak už bylo dĜíve vysvČtleno (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 toþivý moment i v nízkých otáþkách motoru, tak je potĜeba zvČtšit tlak na turbínu. K dosažení tohoto tlaku se rozvádČcí lopatky na statoru turbodmychadla natoþí, aby se vstupní prĤĜez zúžil. Menší plocha prĤĜezu má pak za následek vyšší rychlost proudu výfukových spalin a souþasnČ pĤsobí proud plynu na vnČjší oblast lopatek turbíny, tím se zvýší toþivý moment, následnČ pak rychlost turbínového kola a zároveĖ se zvýší i plnící tlak.
(#? ,15# 56 ,1- 9!" ? !"
Naopak u vysokých otáþek motoru se rozvádČcí lopatky statoru uvolní, zvýší se obsah prĤtoku spalin a turbodmychadlo je schopno pojmout velké množství spalin i pĜi vysokých otáþkách. Tím se dosáhne požadovaného tlaku plnČní, ale nepĜesáhne se jeho mezní hodnota.
. #? ,15# 56 * 9!" ? !"
RozvádČcí lopatky se ovládají pomocí pákového pĜevodu a táhla, jehož vodící þep se pohybuje v nastavovacím prstenci. Tento pohyb je vodícími þepy a hĜídelkami pĜenášen na rozvádČcí lopatky. Všechny lopatky se pootáþejí souþasnČ a stejnomČrnČ do požadované polohy. Pákový pĜevod je pak napojen na podtlakový ovladaþ, který má zabudovanou podtlakovou komoru s membránou, na kterou tlaþí diferenþní tlak vytváĜený šoupátkem v elektromagnetickém ventilu. Šoupátko se mĤže rĤznČ posouvat a vytvoĜit tak rozdílný tlak pomocí dvou odlišných pĜívodĤ. A to podtlaku z vakuového þerpadla a pĜívodu tlaku z atmosféry. Šoupátko posouvá elektromagnetický ventil podle rĤzných promČnných dodávaných elektronickou Ĝídící jednotkou vozu. Jde napĜíklad o otáþky motoru, polohu škrtící klapky, teplotu motoru, sklon k detonaþnímu spalování a jiné.
b) zmČnou šíĜky statoru turbíny Tuto technologii vyvinula anglická firma Holset. Jak již z názvu vyplývá, funkþnost je založena na principu zmČny šíĜky statoru turbíny a zmČny obsahu prĤtoku spalin. Celé rozvádČcí kolo s lopatkami se rovnomČrnČ po celém obvodČ zaþne axiálnČ posouvat a pĜitom se lopatky zaþnou zasouvat do prstence v druhé stČnČ, která má vytvoĜeny otvory s profilem zasouvaných lopatek. Problémem jsou vysoké teploty (až 800°C) uvnitĜ turbodmychadla. TČmto teplotám je vystavován i ovládací mechanismus rozvádČcího kola. Proto je ovládání nutno navrhnout ze žáropevných materiálĤ. Pokud se toto podaĜí, tak je tento zpĤsob regulace velmi spolehlivý, turbodmychadlo mĤže mít menší rozmČry a automobil nižší emise. Tento systém regulace se zatím využívá u vznČtových užitkových automobilĤ.
6
PĜeplĖování mechanickým dmychadlem
Jde o takový typ pĜeplĖování, u kterého se o dodávku energie k dopravČ a stlaþení vzduchu stará samotný spalovací motor pomocí mechanické vazby z klikového hĜídele. Již z toho je patrné, že mechanické dmychadla mají dost podstatnou nevýhodu oproti turbodmychadlĤm. Tou je odebírání výkonu pro pohon dmychadla, nevyužití energie výfukových plynĤ, a tím tedy i nižší úþinnost výsledného soustrojí. Naproti tomu mají mechanická dmychadla velkou výhodu v jednoduchosti, lineárním pĜírĤstku výkonu a toþivém momentu již pĜi nízkých otáþkách. Netrpí tedy prodlevou. Pokud se však používá „vypínatelný“ systém regulace plnícího vzduchu (mechanické dmychadlo se zapojuje jen pĜi potĜebČ zvýšit výkon), prodleva se tam pak vyskytuje také. Velká výhoda mechanického pĜeplĖování je také v nižších poĜizovacích nákladech. Pro lepší regulaci plnícího vzduchu se dnes stále þastČji objevují rĤzné pĜepínatelné pĜevody motor-dmychadlo, které se mČní tak, aby se celý systém nacházel v optimální úþinnosti v celé škále provozních zatížení a otáþek motoru, a tím se zlepšila úþinnost motoru.
6.1
6.2
RozdČlení mechanických dmychadel
•
objemová:
•
proudová:
-
pístová (nejdĜíve používané) rotaþní (Rootsova, šroubová a Lysholmova dmychadla)
-
Rotrex (dmychadlové kolo nasává vzduch axiálnČ)
Objemová mechanická dmychadla rotaþní
6.2.1 Rootsovo dmychadlo Rootsovo dmychadlo bylo primárnČ vyvinuto v 19. století pro ventilaci šachet uhelných dolĤ. Jeho lopatky byly ze dĜeva a pĜístroj mČl velikost místnosti. PozdČji se zaþala používat i pro pĜeplĖování spalovacích motorĤ (1921-Mercedes 28/95 PS). Dnešní Rootsova dmychadla mají s tČmi minulými spoleþný snad jen princip þinnosti. VČtšinou se skládají ze dvou, tĜí nebo þtyĜzubých zkroucených (mírnČ šroubových) rotorĤ, které umožĖují vyhladit pulsaci proudČní. Pokrok je také ve zmenšování vĤlí mezi lopatkami rotorĤ a stČnami komory. Výsledkem je vyšší úþinnost. Rotory jsou umístČny v dmychadlové skĜíni a jejich vzájemná synchronizace je zajištČna ozubeným soukolím. Nesmí totiž dojít ke kontaktu. Sací i výtlaþný otvor musí být od sebe neustále oddČlen. Pro zlepšení úþinnosti
bývají rotory z lehké slitiny potaženy plastem nebo modernČji teflonem. Otáþky rotorĤ bývají 15-16000 ot/min, což odpovídá dvou až trojnásobku otáþek motoru. Charakteristický je bzuþivý zvuk procházející i skrz tlumiþ hluku. PĜeplĖování Rootsovými dmychadly zĤstávají vČrné automobilky Jaguar, Mercedes-Benz a v poslední dobČ se tato technologie objevila u Audi.
Princip þinnosti: Rotory se v pracovním válci otáþejí proti sobČ. Sací a výtlaþné hrdlo je zaústČno do pracovního válce mezi osami rotorĤ. Mezi stČnami válce a rotorĤ se vytváĜejí prostory spojené buć se sáním, nebo výtlakem, nebo prostory uzavĜené, kdy je vzdušina dopravována mezi stČnou tČlesa a rotorem ze strany sací na stranu výtlaþnou. Vzdušina se po oddČlení rotorem od sacího hrdla dopravuje dmychadlem bez zvýšení tlaku. Teprve po spojení s výtlaþným hrdlem stoupne jeho tlak pĤsobením plynu již dĜíve vytlaþeného a proudícího zpČt do dmychadla. Na oba rotory pĤsobí stále plný výtlaþný tlak. Z toho plyne, že ložiska rotorĤ jsou i pĜi relativnČ malých stlaþeních znaþnČ zatížena.
2 ;" :*# !"# #
; ,! 5#?* ,1:*# !"# #
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 poþet zubĤ, jsou mnohem více zakroucené (do šroubovice) a mají kónický úkos. Z toho vyplývá, že tyto šroubové dmychadla mají vnitĜní stlaþení vzduchu, což je þiní efektivnČjšími pro vysokotlaké pĜeplĖování.
Zuby jednoho rotoru zapadají pĜesnČ 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 pohánČno, tak stále stlaþuje vzduch. Jediný zpĤsob eliminace tČchto ztrát napĜíklad pĜi ustálené jízdČ je odpojit jeho pohon spojkou. Oproti tomu je ménČ hluþné, ale dražší, než dmychadlo rootsovo. Lysholmovo dmychadlo využívá napĜíklad motoráĜská divize AMG z Mercedesu nebo supersportovní Ford GT.
Princip þinnosti: Rotory se opČt otáþí proti sobČ. Na sací stranČ skĜínČ jsou zuby v takovém postavení, že se od sebe rozbíhají, tím se vytváĜí mezi nimi prostor a axiálnČ se plní nasávaným vzduchem. Když pak horní zuby pĜejdou pĜes hranu sacího otvoru, tak se prostor uzavĜe, pĜeruší se sání a vzduch se zaþíná dopravovat k výstupu. Zvýšení tlaku se dosáhne vnikáním zubu na þelní stranČ druhého rotoru. Výtlak nastává, když pĜejde zadní strana pĜedního zubu pĜes hranu výtlaþného otvoru.
; ,! 5#?* ,1@ "*# !"# #
; ,! 5#?* ,1@ "*# !"# #
6.3
Proudová mechanická dmychadla
První druh tohoto pĜeplĖování se objevuje v New-Yorku na automobilových závodech v roce 1908. OdstĜedivá dmychadla mají relativnČ malou velikost oproti jiným dmychadlĤm a potĜebují ke své þinnosti vysoké otáþky (až 240 000 ot/min). OdpĤrci proudových dmychadel tvrdí, že tento systém spojuje nevýhody turbodmychadla i mechanického dmychadla. Je zde velká nevýhoda v regulaci stlaþovaného vzduchu, protože jim kvĤli pohonu motorem chybí turbínová þást, tudíž i obtokový ventil turbínové þásti. Proto jsou proudová dmychadla navrhována pro vyšší otáþky a u nižších otáþek je plnící úþinek jen velmi malý. Jejich velká výhoda je však vyšší úþinnost než u mechanického dmychadla typu Roots nebo Lysholm. Mezi nejznámČjší výrobce patĜí firma Rotrex, která svá dmychadla dodává rĤzným ladiþským firmám. NejznámČjší spoleþnost využívající dmychadla Rotrex je švédská automobilka Koenigsegg, která ve svém modelu CCX využívá dokonce dvojici tČchto dmychadel. Výkon tohoto automobilu je udáván na úctyhodných 653 kW.
; *4 !"#, ! 4 !"# : A2
Princip þinnosti: Princip tohoto mechanického dmychadla je prakticky totožný s principem turbodmychadla. S tím rozdílem, že dmychadlové kolo je místo výfukových spalin pohánČno mechanickou vazbou od motoru, a to nejþastČji klínovým Ĝemenem nebo ĜetČzem.
; ,! 5#?* ,1*- !" 5 *4" !"#, ! 4" !"# #
7
Jiné druhy pĜeplĖování • • • •
Dynamické Tlakovzdušným výmČníkem COMPREX Náporové G-dmychadlo
Dynamické pĜeplĖování: Využívá dynamických jevĤ v sacím potrubí. PĜeplnČní se vytvoĜí pomocí pĜetlakové vlny, která vznikne odrazem vlny podtlakové od okolního prostĜedí na konci sacího potrubí. Podtlakovou vlnu zpĤsobuje píst pĜi sacím zdvihu. Tento systém pĜeplĖování aplikují automobilky Mini a BMW.
Tlakovzdušným výmČníkem COMPREX: Ke stlaþování vzduchu se využívá tlaku výfukových plynĤ, které pĤsobí na vzduch v komorách oddČlených lopatkami rotoru, který je pohánČn ozubeným Ĝemenem od klikové hĜídele. PĜi každé otáþce výfukové plyny o vysokém tlaku vstupují do axiální komory mezi lopatkami rotoru, zatímco þerstvý vzduch, nasátý pĜedtím z opaþné strany, je v této komoĜe stlaþen ke krátce uzavĜenému výstupu tlakovou vlnou tČchto plynĤ. Tento systém byl využíván v devadesátých letech automobilkou Mazda.
Náporové: PĜeplnČní je zde vykonáno rozdílem rychlostí automobilu a okolního prostĜedí, takže stlaþení vyvolává nápor vzduchu na sací trakt motoru. Náporové pĜeplĖování se využívá hlavnČ u motocyklĤ a sportovních automobilĤ, jelikož je úþinné až od vysokých rychlostí. NapĜíklad ve Formuli 1 se jedná o zvýšení kolem 20 PS pĜi rychlosti formule 200 km/h.
(
G-dmychadlo: Toto dmychadlo je pohánČno od motoru. Má dvoudílnou skĜíĖ, kde se pohyblivá (výtlaþná) þást excentricky pohybuje ve statické skĜíni a tlaþí pĜed sebou vzduchový klín ke stĜedu spirály. G-dmychadlo v minulosti používal Volkswagen, ale pro své vysoké náklady, s ohledem na pĜesnost výroby, se od jeho dalšího využití ustoupilo.
.
8
Elektrické dmychadlo
Tímto zpĤsobem pĜeplĖování se zabývá britská spoleþnost Controlled Power Technologies. Jak již z nadpisu vyplývá, vyvinula tato spoleþnost dmychadlo pohánČné nikoliv mechanicky od klikové hĜídele motoru, nýbrž elektrickou energií. Toto zaĜízení se složitým názvem Variable Torque Enhancement System (systém promČnného zvyšování toþivého momentuVTES) je pĜímo navrženo tak, aby tuto energii dmychadlo odebíralo z elektrické sítČ automobilu o napČtí 12V. Elektrický motor zajišĢující pohon dmychadla odebírá z této sítČ jen 1,8 kW. Dmychadlo pak produkuje maximální tlak 1,45 bar pĜi 70 000 ot/min. Na tyto otáþky se dmychadlo dostane již za 350 milisekund. Velká výhoda elektrického dmychadla spoþívá v možnosti témČĜ okamžité reakce (obr. 24). Proto mĤže být dmychadlo aplikováno jen pĜi požadavku B ! 4 !"# na zvýšení plnícího tlaku (pĜedjíždČní, razantní akcelerace apod.) a po zbytek þasu vypnut. Díky tomu má mnohem nižší nároky na energii než konvenþní mechanické dmychadlo. Proto se také mĤžou zlepšit emise motoru až o 13%. Oproti atmosféricky plnČnému motoru se díky elektrickému dmychadlu zvýší toþivý moment až o 40%. Tato technika je již pĜipravena ke komerþní aplikaci, ale zatím žádná automobilka neprojevila zájem jí využít.
8#%# ? *4" ,
( ;6 !" ? *4" ,
2
9
PĜedstavení vybraných moderních pĜeplĖovaných motorĤ a jejich techniky
Jak již bylo dĜíve Ĝeþeno, tak na moderní motor jsou kladeny vysoké nároky ve všech dĤležitých smČrech, které vedou k velkým generaþním rozdílĤm ve vývoji, technologii i konstrukci nového motoru. Nové systémy pĜeplĖování 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 anketČ „International Engine of the Year“, pokraþuje v podobné koncepci jako pĜíbuzný motor v BMW 535d pĜedstavený veĜejnosti v roce 2004. Jedná se tedy o vznČtový þtyĜválcový motor common-rail o zdvihovém objemu 1995 cm3 s pĜímým vstĜikem paliva a pĜeplĖováním pomocí dvou turbodmychadel zapojených do série. Jako svČtová novinka se u tohoto vozidlového motoru pĜedstavily piezoelektrické vstĜikovaþe, 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 pĜi 2000 ot/min a celkového výkonu 150 kW pĜi 4400ot/min (obr. 27).
. +-&+C
2 ? * !"## #&+C
Konstrukþní skupina zajišĢující pĜeplĖování se skládá ze dvou turbodmychadel menšího a vČtšího. Menší je v þinnosti již v otáþkách mírnČ pĜekraþujících volnobČh a stará se o plnČní v nízkých otáþkách. PĜi postupném zvyšování otáþek se ve stĜedních otáþkách zaþne pĜidávat i úþinek druhého (vČtšího) turbodmychadla. Ve vysokých otáþkách pak pracuje již jen velké turbodmychadlo. Tento nároþný systém je Ĝízen elektronicky, proud spalin a plnící tlak je rozdČlován regulaþními klapkami a obtokovými ventily. 9.1.1 PĜedstavení principu regulace dvou turbodmychadel Ĝazených do série
Schéma þ. 1 – režim do cca 1800 ot/min V tomto režimu pracuje pouze malé (vysokotlaké) turbodmychadlo, které má díky menším rozmČrĤm (hmotnosti) menší moment setrvaþnosti, takže se snáze roztoþí do pracovních otáþek (motor má tedy rychlou odezvu na sešlápnutí pedálu akcelerátoru). Klapka ve výfukovém potrubí (oznaþeno þervenČ) je v tomto režimu zcela uzavĜena, velké turbodmychadlo se pak jen volnČ „protáþí“ a nepĜispívá ke zvyšování tlaku v sání. Ventil v sacím potrubí (oznaþeno modĜe) je uzavĜen a všechen vzduch proudí jen pĜes malé dmychadlo. To mĤže dosahovat až 180 000 ot/min. Schéma þ. 2 – režim od cca 1800 ot/min do cca 3000 ot./min V tomto pĜechodovém pásmu otáþek dochází k postupnému otevírání klapky ve výfukovém potrubí, takže spaliny již zároveĖ urychlují obČ turbodmychadla. V sacím traktu se naplno projevuje efekt postupného pĜeplĖování. Nejprve je atmosférický vzduch stlaþen velkým turbodmychadlem (nižší tlak), pak vstupuje „pĜedstlaþený“ vzduch do druhého (vysokotlakého) turbodmychadla. Aby bylo dosaženo ještČ vyšší úþinnosti, prochází stlaþený vzduch mezichladiþem
: > #! 56 57* ,14 *D6#- ,9!" !"#
(oznaþen LLK) než se dostane do spalovacího prostoru. Protože velké turbodmychadlo dodávává stále ještČ nižší tlak než malé turbodmychadlo, zĤstává zpČtný ventil uzavĜen. Schéma þ. 3 – režim nad cca 3000 ot./min
V této oblasti se ve výfukovém potrubí klapka otevĜe úplnČ, takže plyny odcházejí z motoru snazší cestou skrz velké (nízkotlaké) turbodmychadlo. Vysoké otáþky velkého turbodmychadla a menší otáþky sekundárního dmychadla zmČní tlakové pomČry v sacím potrubí a zpČtný ventil se otevĜe, tím se kompresor malého dmychadla vyĜadí z þinnosti. Sice se úplnČ nezastaví, ale jeho otáþky jsou nízké, takže významnČ nepĜispívá k pĜetlaku v sání. NejsložitČjší na celém systému sériového pĜeplĖování je jeho vhodné naladČní. Regulaþní prvky (klapka ve výfukovém potrubí, ventil v sacím potrubí) stojí za podstatnou þástí úspČchu tohoto motoru. ZvláštČ pak elektromotorem ovládaná klapka ve výfukovém potrubí pracuje v extrémních podmínkách vysokých teplot a tlakĤ.
<, ?,1 5 ,# &+C2 @ =E ,=
9.2
Volkswagen 1.4 L TSI "Twincharger" (VW Golf)
Motor 1,4 TSI vychází z jednotky 1,4 FSI (66 KW) s pĜímým vstĜikem paliva do válce. Je však zásadnČ pĜepracován, aby snesl prakticky dvojnásobný výkon než na jaký byl pĤvodnČ koncipován. 1,4 TSI je tedy pĜeplĖovaný þtyĜválcový zážehový šestnáctiventilový motor o zdvihovém objemu 1390 cm3 s pĜímým vstĜikem paliva. Získaný trojnásobný titul (2006, 2007, 2008) tohoto motoru v anketČ „International Engine of the Year“ v kategorii od 1,0 do 1,4L nebo dokonce absolutní vítČzství v této anketČ v roce 2006 napovídá, že jde o mimoĜádnČ technicky vyspČlý a moderní spalovací motor. Motor využívá pĜeplĖování pomocí dvou rĤzných jednotek. V tomto pĜípadČ se jedná o kombinace pĜeplĖování jednostupĖového (pracuje jen mechanické dmychadlo nebo turbodmychadlo) a pĜeplĖování do série (pracují obČ tyto jednotky). Tato regulace bude vysvČtlena pozdČji (str. 32). Mechanické dmychadlo odstraĖuje typickou nevýhodu motorĤ pĜeplĖovaných turbodmychadly a dodává stlaþený vzduch v nízkých otáþkách, a tím navyšuje toþivý moment v tČchto otáþkách. Samotné turbodmychadlo se pak zapojuje do þinnosti pĜi stĜedních a vyšších otáþkách motoru, kde je mechanické dmychadlo þásteþnČ nebo úplnČ obtékáno. Mechanické dmychadlo se pomocí spojky odpojí od motoru a pracuje již jen samotné turbodmychadlo. Díky pĜímému vstĜiku paliva, které ochlazuje vnitĜní prostory spalovacího prostoru, a tím zabraĖuje detonaþnímu spalování, mĤže tento motor pracovat s pomČrnČ vysokým stupnČm komprese 10,1:1, což s maximálním plnícím tlakem 2,5 baru pĜi 1500 ot/min znamená vysoké pracovní tlaky a namáhání motoru. Proto je hlava vyrobena z tČžší šedé litiny namísto hliníkové slitiny, aby nedošlo k pĜedþasné destrukci. Na obr. 30 jde vidČt krásná hladká kĜivka toþivého momentu, která byla vytvoĜena vhodným naladČním systému pĜeplĖování nazývaná Volkswagenem jako Twincharger.
? * !"## # F=3G( C( - 3#!1#*9% * 5 ,# F=3G( C 2
9.2.1 PĜedstavení principu regulace motoru 1,4 TSI "Twincharger" Zapojení jednotlivých lopatkových strojĤ pĜi plném zatížení (na vnČjší charakteristice) je následující: v nízkých otáþkách (schéma 1, obr. 32) motoru jsou všechny obtokové ventily zavĜeny. Vzduch tedy prochází skrz obČ jednotky starající se o pĜeplĖování, avšak ke stlaþování atmosférického vzduchu pĜispívá pouze mechanické dmychadlo. Turbodmychadlo nemá dostateþné pracovní otáþky. Mechanické dmychadlo bylo navrženo tak, aby co nejvíce zvýšilo toþivý moment v nízkých a stĜedních otáþkách a þásteþnČ tak kompenzovalo prodlevu turbodmychadla. S rostoucími otáþkami (schéma 2, obr. 32) se mechanické dmychadlo dostane do oblasti maximálního stlaþení (lopatky mají až 18 000 ot/min) a také maximální výstupní teploty (~180 °C). Aby tyto hodnoty zĤstaly i nadále pĜípustné, je nutné postupnČ otevírat obtokový ventil (regulaþní klapku). V tuto pĜechodnou dobu je již turbodmychadlo roztoþeno do optimálních otáþek a zaþíná pracovat též a to s uzavĜeným obtokovým ventilem, který je opČt následnČ postupnČ otevírán pro správnou regulaci až do nejvyšších otáþek motoru. Po dosažení otáþek motoru 3500 se mechanické dmychadlo odpojí a dále pracuje jen turbodmychadlo, které mĤže dosahovat až 205 000 ot/min (schéma 3, obr. 32). PĜi þásteþných zatíženích je nutné využívat škrtící klapku v sacím potrubí spoleþnČ s obtokem kompresoru turbodmychadla, aby bylo zamezeno dodávání vČtšího množství stlaþeného vzduchu mechanickým dmychadlem do kompresorového kola turbodmychadla než je turbodmychadlo s nižšími otáþkami schopno pojmout. Tlak pĜed kompresorovým kolem turbodmychadla by bez použití obtokového ventilu byl pĜed kompresorem vyšší než za ním.
: > #! !" !"# #
3!"4#-5 56 57* ,1 F= (
: H 56 57* ,1 F=3G(
9.2.2 1, 4 TSI 90 kW
Z motoru 1,4 TSI (125 kW) vychází i další motor se stejným oznaþením. Je však pĜeplĖován pouze turbodmychadlem a jeho výkon dosahuje 90 kW. Jde o motor, který je pro automobilku VW komerþnČ využitelnČjší než varianta 1,4 TSI 125kW. Zajímavostí na této slabší variantČ motoru 1,4 TSI je mezichladiþ stlaþeného vzduchu, který není chlazen jak je tomu obvyklé vzduchem, nýbrž vodou. Tento systém se aplikuje zejména kvĤli 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 pĜeplĖování 10.1 ALS (Anti Lag Systém) Jde o systém, který dokáže minimalizovat prodlevu turbodmychadla pĜi vypnutém akcelerátoru pomocí spalování ve výfukovém potrubí. Využívá se hlavnČ v motoristickém sportu a jeho použití ve vozidle je snadno rozpoznatelné díky výrazným akustickým a nČkdy i vizuálním efektĤm. ALS bylo poprvé použito v poþátcích éry pĜeplĖovaných vozĤ ve formuli 1 v roce 1975. PozdČji však pĜišly restrikce, které znemožĖovaly tento systém nadále používat. UplatnČní ALS se ale objevilo o nedlouho pozdČji v závodech rallye, kde setrvává do dnešní doby.
. I I! C:)
ALS1 („bang-bang“) Tato nejstarší metoda ALS je pomocí zpomaleného zapalování. Správné naþasování pozdního zážehu bohatší smČsi paliva (zajišĢuje ochlazení) a þasování výfukového ventilu má za následek malou expanzi plynu ve válci, takže vČtší þást nespálené smČsi se dostane skrz výfukový ventil do výfukového potrubí, kde se od rozpálených stČn tohoto potrubí vznítí. Tím pádem se pĜedá jen malá þást energie klikovému hĜídeli, zbytek energie putuje do turbodmychadla, a tím jej roztáþí. Pokud se na pedál akcelerátoru opČt „šlápne“, tak se þasování vrací opČt do bČžného provozu.
ALS2 Mnohem efektivnČjší, modernČjší a tišší je systém obtokovým ventilem. Zde ALS pracuje s tímto ventilem tak, že ventil smČĜuje vzduch ze sání pĜímo do výfukového potrubí. Tímto zaĜízením je velmi známý automobil Mitsubishi Lancer Evolution ve své závodní verzi. Zde jsou vedeny þtyĜi mosazné trubky, které pĜímo vedou vzduch ze sacího traktu na þtyĜi trubky výfukového potrubí s cílem poskytnout potĜebný vzduch pro spálení paliva. Systém ALS je Ĝízen elektronickou Ĝídící jednotkou a pĜi použití tohoto systému je motor velmi namáhán. Tudíž vČtšinou existuje i systém vypnutí celého systému nebo pĜepínání mezi nČkolika nastaveními ALS. NapĜíklad pĜi „tvrdém“ nastavení mĤže být dosahován pĜetlak v sání pĜes 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 zpĤsobí opakované spalování, omezené výfukovým potrubím, které významnČ snižuje teplotní a tlakové zatížení na motor a turbodmychadlo.
2 $@3.
(
10.2 Chladiþ stlaþeného vzduchu ostĜikovaný vodní mlhou Pro ještČ vČtší ochlazení stlaþeného vzduchu, a tím i vyšší úþinnost motoru, vybavují nČkteĜí výrobci své sportovní automobily zaĜízením, které vstĜikuje kapalinu (vČtšinou se jedná o obyþejnou vodu) ve formČ mlhy na tČleso chladiþe. Mlhu vytváĜí vstĜikovací trysky, do kterých je pod tlakem pĜivádČna kapalina z þerpadla. Toto þerpadlo je pĜímo umístČného v expanzní nádobce, kde je i umístČna zásoba kapaliny. VČtšinou se kapacita této nádobky pohybuje kolem 4,5l.
3!"4#-1D,1 ,## + " @#,! B*J.
Touto technikou jsou hlavnČ známé japonské automobily Subaru Impreza WRX STi a Mitsubishi Lancer Evo. Tyto automobily mají ovládání ostĜiku mezichladiþe automaticky elektronickou Ĝídicí jednotkou nebo ruþnČ pomocí tlaþítka na pĜístrojové desce. ýasto je i tento systém domontováván na vozidla (obr. 38). Odebrání tepla stlaþeného vzduchu vodní mlhou mĤže zvýšit efektivitu plnČní motoru až o 20 %. Hlavní nevýhodou vstĜikování vodní mlhy je její relativnČ velká spotĜeba a s tím spojená nutnost doplĖování kapaliny do expanzní nádobky.
3 456 5 KD,1
.
11 Porovnání pĜeplĖovaného a atmosférického motoru
Pro porovnání odlišného zpĤsobu docílení pĜibližnČ stejných výkonových parametrĤ byl vybrán automobil Volkswagen Golf páté generace. PĜeplĖovanou jednotku zde zastupuje zážehový motor 1,4 TSI (Twincharger) o výkonu 125 kW a atmosférickou zážehovou jednotku pČtiválcový 2,5l motor se stejným výkonem. Atmosférická jednotka se neprodává v EvropČ, nýbrž v Severní Americe. Zde je pojmenován Volkswagen Golf jako Volkswagen Rabbit s motorem 2,5l jako jedinou možnou volbou. Srovnání technických parametrĤ: VW Golf GT
VW Rabbit 2,5
Zdvihový objem
1390 !"
2480 !"
Poþet válcĤ
4
5
Poþet ventilĤ
16
20
StupeĖ komprese
10,1:1
9,5:1
Max. výkon (kW/ot)
125/6000 min-1
125/5700 min-1
Toþivý moment (Nm/ot)
240/1750-4500 min-1
239/4250 min-1
zplodiny CO2 (g/km)
173
225 I
SpotĜeba paliva [mČsto/mimo mČsto] (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 >$-#&CDE2:6 FG HFG >$#?&;:666 - """?$)?'$C# === B$&68I G =J *&F 0- "C;26 G ==
2
Z tabulky je patrné, že aþkoliv oba motory jsou v hodnotČ maximálního výkonu a toþivého momentu vyrovnané, jejich prĤbČh bude zcela jiný. A to jistČ ve prospČch pĜeplĖovaného motoru, jež má již ze své podstaty širší využití výkonu a toþivého momentu, což ostatnČ dokazuje spektrum otáþek od 1750 do 4500 ot/min na které je vyladČna hodnota maximálního toþivého momentu. SpotĜeba paliva opČt hraje do karet pĜeplĖovanému motoru. Atmosférický motor má spotĜebu pĜi zprĤmČrování hodnot o celých 1,77l na 100 km vyšší než motor pĜeplĖovaný. Ze spotĜeby paliva vychází i celosvČtovČ hojnČ sledované emise #$% , které jsou samozĜejmČ vyšší u motoru s vyšší spotĜebou, tedy motoru atmosférického. Posledním výrazným mČĜítkem je celková hmotnost motoru (automobilu). I když se jedná o stejné modely vozidla, lze zde pĜedpokládat jeho odlišnou specifikaci pro trh evropský a pro trh USA. V základní konstrukþní koncepci jsou však oba tyto modely stejné, a tak by se mČly váhovČ lišit jen minimálnČ. I proto pĜekvapí hodnota 122 kilogramĤ, o které je atmosférická verze automobilu tČžší. Dalo by se tedy zhodnotit, že pĜeplĖovaný motor je provoznČ výkonnČjší, ekonomiþtČjší, má nižší emise a je i lehþí, 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
ěadím se mezi motoristické nadšence a mČl jsem možnost se projet i v nČkolika zajímavých vozidlech s pĜeplĖovanými motory. NapĜíklad u automobilu BMW 123d jsem byl silnČ pĜekvapen charakteristikou prĤbČhu výkonu a toþivého momentu, které ani zdaleka nepĜipomínaly konvenþní dieselové pĜeplĖované motory. Nikdy jsem nebyl zastáncem dieselového motoru avšak technika použitá v BMW 123d mČ velmi mile pĜekvapila.
13 ZávČr
Tato bakaláĜská práce mČla za úkol Ĝešit problematiku pĜeplĖování. Bylo zjištČno, že se výrobci cestou pĜeplĖování vydávají stále þastČji. Své motory vybavují rĤznými pĜeplĖovacími zaĜízeními. NČkteĜí výrobci používají mechanická dmychadla, nČkteĜí turbodmychadla a nČkteĜí se zamČĜují i na jiné zpĤsoby pĜeplĖování. V dnešní dobČ se však jeví jako ideální skloubit mechanické dmychadlo s turbodmychadlem nebo zkombinovat do série dvČ turbodmychadla. Tím, že se spojí tyto dvČ zaĜízení, tak se spojí jejich výhody a minimalizují nevýhody. Automobily a jejich motory jsou dnes již nepostradatelní spoleþníci vyspČlé civilizace a v tomto smČru nelze v dohledné dobČ pĜedpokládat zmČnu. Proto se automobily a jejich technika bude i nadále vyvíjet smČrem kupĜedu. Automobilky se budou snažit vyrábČt motory výkonnČjší, lehþí a ekonomiþtČjší. KvĤli sílícímu tlaku na ekologii se dá pĜedpokládat, že motory budou muset být zároveĖ s tČmito cíli navrhovány i s ohledem na ekologické nároky, které stále rostou. V blízké budoucnosti se tedy dá pĜedpokládat plošné využití pĜeplĖování jako jednu z metod udržení emisí pod stanovenou mez. Postupné nahrazení velkoobjemových spalovacích motorĤ motory pĜeplĖovanými je tedy témČĜ nevyhnutelné. Dokonce již dnes automobilka BMW naznaþuje, že své proslavené vysokootáþkové motory v budoucnu nahradí motory pĜeplĖovanými. Jak postupuje doba, tak postupují i materiály a technologie výroby. Co bylo ještČ nedávno nemožné nebo pĜíliš drahé pro hromadné využití, se dnes již v hojné míĜe uplatĖuje. Turbodmychadla mají þím dál vyšší odolnost, mechanická dmychadla nižší energetické nároky. CelkovČ se výroba tČchto zaĜízení zlevĖuje. Nebude trvat dlouho a pĜeplĖování se dostane z nejprestižnČjších verzí modelĤ i do modelĤ základních. Velký potencionál do budoucna je skryt v pĜeplĖování elektrickým dmychadlem. Tímto smČrem lze pĜedpokládat, že se budou automobilky ubírat u svých modelĤ. NapĜíklad kombinace této technologie s technologií EGRI je velmi reálná a bude jistČ velmi výhodná. Bylo také zjištČno, že atmosférický motor s podobnými výkonnostními charakteristikami v dĤležitých aspektech na pĜeplĖovaný motor velmi ztrácí. Proto lze do budoucnosti pĜedpokládat stále þastČjší využívání tohoto zpĤsobu zvyšování výkonu.
=
DF KBL0-80: - 4>0 K 0 H.!?0$. - 0"(A "( @ "&)-"(-@M"! E"''$1 ?4.>#0-"(A "( @ #&$"()$ - D >H?00#"#-4>$.0&?"& '$&'( D""&?'$ $ 0$ 4"(0 ?0 .'$- -" @)0 "#$-$ .'$ L 0$ 1
14 Seznam použité literatury
[1]
GSCHEIDLR, R. a kolektiv. PĜíruþka pro automechanika. Sobotáles, 2002. 637 s. ISBN 80-85920-83-2
[2]
HOFMANN, K. Alternativní pohony, Studijní opory. VUT Brno. 73 s.
[3]
BARTONÍýEK, L. PĜeplĖování pístových spalovacích motorĤ, 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:
.
[7]
Corvair’s turbocharged engine option [online]. 2009 [citováno 2009-01-21]. Dostupné z WWW: .
[8]
DOVAT, François. Turbocharging and turbocompounding history [online]. 2009 [citováno 2009-01-26]. Dostupné z WWW: .
[9]
History [online]. 2009 [citováno 2009-01-23]. Dostupné z WWW: .
[10]
Rudolf Diesel [online]. 2009 [citováno 2009-23-01]. Dostupné z WWW: .
[11]
John’s vehicle history [on-line]. 2009 [cit.2009-20-02]. Dostupné z WWW: .
[12]
Rabbit Photos [online]. 2009 [citováno 2009-05-6]. Dostupný z WWW: .
[13]
Lexikon techniky: TSI [online]. 2009 [citováno 2009-04.16]. Dostupný z WWW: .
[14]
WAN, Mark. Forces Induction [online]. 2005 [citováno 2009-03-23]. Dostupné z WWW: .
[15]
LONGHURST, Chris. The car Maintenance Bibles : The fuel engine bible [online]. 2008 [citováno 2009-03-23]. Dostupné z WWW: .
[16]
FERENC, Bohumil. Snížení spotĜeby a emisí CO2 : PĜeplĖované motory [online]. 2001 [citováno 2009-02-10]. Dostupné z WWW: .
[17]
Special Project : Cusco/Nukabe/Mitsubishi Eclipse GT [online]. 2007 [citováno 200904-15]. Dostupné z WWW: .
[18]
LÁNÍK, OndĜej. PĜeplĖování (1. díl) : Teorie+mechanické pĜeplĖování [online]. 2004 [citováno 2009-02-13]. Dostupné z WWW: .
[19]
HARRIS, William. How Superchargers Work [online]. 2008 [citováno 2009-02-13]. Dostupné z WWW: .
[20]
VacuumPump : Principle of Operation [online]. 2007 [citováno 2009-02-13]. Dostupné z WWW: .
[21]
Turbochargers [online]. 2008 [citováno 2009-02-14]. Dostupné z WWW: .
[22]
LÁNÍK, OndĜej. PĜeplĖování (2. díl) : Turbodmychadla [online]. 2004 [citováno 2009-02-13]. Dostupné z WWW: .
[23]
WEBSTER, Larry. Top 5 Turbocharger Tech Innovations : The Truth about FuelSipping Turbos [online]. 2009 [citováno 2009-02-16]. Dostupné z WWW: .
[24]
Turbocharger [online]. 15.5.2009 [citováno 2009-05-15], Wikipedie. Dostupné z WWW: .
[24]
CARLEY, L. A Turbocharger diagnostic and resource site [online]. 2008 [citováno 2009-03-22]. Dostupné z WWW: .
[25]
How does a turbo work? [online]. 2008 [citováno 2009-03-22]. Dostupné z WWW: .
[26]
BUFKIN, James. Audi Quattro Rallye Car - The Umluft [online]. 2005 [citováno 2009-05-5]. Dostupné z WWW: .
[27]
GEORGALLIDES, Tryphon. How the turbo Anti-Lag System works [online]. 2007 [citováno 2009-05-5]. Dostupné z WWW: .
[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: .
[29]
VTES [online]. 2009 [citováno 2009-05-5]. Dostupné z WWW: .
[30]
Système de refroidissement intercooler par pulverisation d'eau [online]. 2008 [citováno 2009-05-5]. Dostupné z WWW: .
[31]
LÁNÍK, OndĜej. Nové motory BMW (1.díl): vznČtové þtyĜválce nové generace, první twinturbo [online]. 26.3.2007 [citováno 2009-03-22]. Dostupné z WWW: .
[32]
LÁNÍK, OndĜej. Opel Twin Turbo: dva stupnČ ke zlaté. [online]. 26.3.2004 [citováno 2009-02-21]. Dostupné z WWW: .
[33]
Wastegate [online]. 2008 [citováno 2009-02-14]. Dostupný z WWW: .
[34]
Superchargers (Blowers) [online]. 2008 [citováno 2009-03-17]. Dostupný z WWW: .
[35]
JANDA, Pavel. Motor TSI od VW: 170 koní z jedna-þtyĜky v akci (první dojmy) [online]. 24.5.2006 [citováno 2009-04-2]. Dostupný z WWW: .
[36]
List of the FIA homologations : LANCER Evolution X (CZ4A) [online]. 16.4.2009 [citováno 2009-05-3]. Dostupný z WWW: .
[37]
KABOUREK, Aleš. Golf GT s motorem 1,4 TSI: 170 koní a 200 NewtonmetrĤ! [online]. 31.8.2005 [citováno 2009-04-26]. Dostupný z WWW: .
[38]
LUSK, Petr. Rallye Monte Carlo 2008 [online]. 27.1.2008 [citováno 2009-05-5]. Dostupný z WWW: . ISSN 1214-4959.
[39]
Oldsmobile F 85 Jetfire [online]. 2005 [citováno 2009-04.16]. Dostupný z WWW: .
[40]
Jetfire V8 Web-Large [online]. 2006 [citováno 2009-04-6]. Dostupný z WWW: .
[41]
MIHALÍK, Miro. Volkswagen 1,4 TSI (90 kW): jak nahradit objem tlakem? [online]. 5.6.2007 [citováno 2009-04-10]. Dostupné z WWW: .
[42]
Volkswagen Golf GT Sport [online]. 2007 [citováno 2009-05-12]. Dostupný z WWW:
