爆発を推力に変えるにはどうすればよいですか？

内部燃焼ゲームの名前は、熱エネルギーを運動に変換しています。 エンジンの中で、私達はガソリンのような燃料を発火させ、熱く、拡大の燃料/空気ガスはピストンで押し下げます。 上下ピストンは、エンジンの底部にある回転クランクシャフトに接続され、この垂直運動を往復運動に変換します。 車輪に接続された伝達にそれをすべて引っ掛け、あなたを離れて行く!

どのように我々はより多くの推力のために大きな爆発を作るのですか？

もしあなたがs’moresを作るためにキャンプファイヤーを焚いたことがあるなら、おそらく「火の三角形」の3つの部分、すなわち空気、燃料、点火源を覚えて それはあなたの燃料噴射装置からの燃料と結合し、あなたの点火プラグから点火を得る取入口に流れていて空気があなたのエンジンの中にあると

電力を増やしたい場合は、火の三角形の3つの要素すべてが十分にあることを確認する必要があります。 エンジンでは、より多くの燃料を注入すると、すべての燃料を燃焼させるために、より多くの空気（したがって、より多くの酸素）を取得していることを確

化学は、残り物なしでバランスをとる方程式の理想的な反応物の量を表す言葉を持っています：化学量論。 ガソリンエンジンでは、燃料に対する酸素含有空気の化学量論比は、1部のガソリンに対する14.7部（質量）の空気である。

強制誘導を入力

“変位の代替はありません”は、より多くの電力がより多くの空気と燃料をgulped物理的に大きなエンジンを意味ビッグブロックV8 より大きなシリンダーは、より多くの燃料だけでなく、より多くの空気を吸い込み、燃料と完全に燃焼させることができ、これにより多くの電力が得ら

残念ながら、より多くのサイズはまた、より多くの重量を意味するので、一部のエンジニアは、代わりにそれをポンプでエンジンに多くの空気を得る: より多くの空気を吸うためにエンジンを物理的に大きくする代わりに、より多くの空気を同じサイズのエンジンに押し込みます。 エンジンに圧送される加圧空気はブーストと呼ばれ、PSIまたはbar/kilopascalsで測定された周囲の空気圧と比較して圧力が上昇します。

これらの最初の強制誘導空気ポンプは過給機と呼ばれ、ブレード付き圧縮機の車輪はエンジンのクランクシャフトから駆動されるベルトまたはギ 化学量論は、余分な燃料のすべての少しは14を必要とすることを意味します。7倍多くの空気のように、それは驚きのスーパーチャージャーは、エネルギーの膨大な量を使用していません（時には総エンジンパワーの20％と同じくらい！）すべてのその空気をポンプでくむため。

より無駄の少ない活力-ターボチャージャー

サイズと重量は、車では悪いこと、飛行機では悪いことであり、初期の強制誘導開発が多く行われていました。 重いエンジンは重い飛行機のために作るだけでなく、物理的に大きなエンジンはまた、かさばる、非空力胴体のためになります。 航空機では、高高度で空気が薄くなるのを補うために、入ってくる空気を加圧するインセンティブが追加され、高高度でエンジンパワーが落ちないようにしました。

航空機のようなプレミアムでパワーと重量で、スイスの航空エンジンのAlfred Büchiは、その20％の過給機の電力損失を取り除くことに脳波を持っていました: 代わりに、圧縮機を回転させるためにベルト/ギアを介してエンジンパワーを使用して、風車が風からエネルギーをキャプチャするように、そうでなければ無駄な排気流からのエネルギーをキャプチャし、排気システム内の一致するタービンホイールに圧縮機のホイールを接続します。

これらの初期の”タービン過給機”または”ターボ過給機”は、1930年代と1940年代に多くのレース機、爆撃機、戦闘機に電力を供給し、1800°F/1000°Cと高い排気ガス温度に曝された数十万Rpmで回転する部品とタービンホイールを備えた先進的な航空宇宙技術と考えられていた。コルヴェアは1950年代以降、オプションのターボエンジンを搭載して登場した。

ターボチャージャーの開発は、1950年代から1960年代にかけてガスタービン（ジェットエンジン）の開発と手を携えて進められました。:

• 吸気口の空気をターボに送るコールドサイドハウジング
  • コンプレッサーホイール、空気を加圧する
  • コンプレッサーバイパス、ガスを持ち上げたときに開
• CHRA（センターハウジング回転アセンブリ、”カートリッジ”とも呼ばれる）
  • コンプレッサーとタービンホイールの両方が取り付けられているシャフト
  • シャフトが自由に回転できるようにするシャフト
  • 給油と冷却
• 排気マニホールドからターボに空気を送るホットサイドハウジング
  • タービンホイール、排気からエネルギーを取り込む
  • Wastegate、ターボが目標ブーストに達したときに開き、余分な排気をタービンを通過させてより速く回転させないようにする。

それは本当に力を犠牲にすることなく、エンジンを小型化（および排出量と燃費を向上させる）する方法としてターボチャージャーを真剣に見て開始する

パワーとコントロール

1970年代と1980年代もコンピュータ革命と一致し、これらの高度な燃料とエンジン制御技術はターボチャージャーの性能と長寿命に適していることが証明された。 1970年代の最初のアナログ温度および流量センサーから、2000年代以降の複数のネットワーク制御ユニットまで、システムは燃料の滴からできるだけ多くのエ:

• ラムダ-ソンド（酸素センサー）システムで、ボルボはこのセンサーを組み合わせて燃料を測定する最初の自動車メーカーである。
  • 質量気流センサー、エンジンに入る空気の量を測定する
  • 電子燃料噴射、既知の空気量と一緒に行くための燃料の正しい比率を測定する
  • 酸素（ラムダ）センサー、残りの燃料を測定する。または排気中の酸素は、14.7にどのように近いかを確認します:1．エンジンが動いている状態
• 燃焼イベントの健全性とタイミングを測定するノックセンサー
• コイルオンプラグ直接点火、ノックを防ぐためにスパークプラグのタイミングを調整する
• デジタルエンジン制御ユニット（Ecu）は、これらすべての入力を継続的に測定し、出力を調整する
• トルク要求エンジン管理スキーム、
  • A:ドライバー（アクセルペダルの運転者の右足を介して）がどれだけの電力を求めているかを正確に把握する。
  • bの場合: ドライバーのパワー目標を達成するために必要なオープンスロットル、燃料、ブーストの最小量を計算し、”後方に働く”

精巧に制御されたエンジンの負荷および温度、より堅い機械化の許容およびバランス、および高度の合金はすべてターボチャージャーの信頼性および性能 80年代と90年代が進むにつれて、ターボチャージャーはより主流になり、予測可能な出力とターボオーバーホールの間の時間は100,000マイル以上に達しました。

ターボの設計も変更され、最初はコンピュータ制御の真空ソレノイドがwastegateを開閉して全体的なブーストを制御し、ツインスクロールや可変ジオメトリタービンハウジングのようなターボ自体に根本的な変更が加えられ、排気流からできるだけ多くのエネルギーを抽出することによってターボ効率を向上させた。

私たちは21世紀に行進し続けるように、ターボチャージャーは、電気自動車が主流の車に引き継ぐ準備ができている前に、燃焼エンジンから最大の効率 ターボは車自体とほぼ同じくらい長い間私たちと一緒にいましたが、それはまだやるべきことがいくつかあります。

ターボチャージャーのコンポーネントとシステムサービスの詳細については、一般的なターボの問題に関する記事を参照してください。