Nr1 – Internetinis žurnalas apie automobilius

Trumpas Quattro sistemos ir Torsen diferencialo aprašymas.

Gamintojo interneto svetainė: http://www.audi.com/
Susijusi interneto svetainė: http://www.torsen.com/

1980 metais Audi pristatė sistemą pavadinimu Quattro. Tai buvo sistema varanti visus keturis automobilio ratus ir tais pačiais 1980 metais ji buvo pradėta montuoti į Audi Quattro automobilio modelį, šiais metais Audi švenčia 25 metų jubiliejų nuo pirmo Audi automobilio pagaminimo su Quattro sistema. Iki šios daugelis gaminamų Audi automobilių yra aprūpinami ne tik būdinga Audi automobiliams priekinių ratų pavara, bet ir Quattro visų keturių varomųjų ratų pavara. Beje, su šia sistema Audi debiutavo Pasaulio Ralio Čempionate kur savu laiku rodė pakankamai įspūdingus rezultatus iki šiol daugelis Audi gerbėjų prisimena vienus iš pirmų Audi sportiškų modelių tokių kaip Audi Sport Quattro, Audi S1 ir kitų kuriuose buvo montuojama Quattro sistema išskirianti juos iš kitų automobilių.

Audi automobiliuose su tradicine Quattro sistema variklis yra sumontuotas išilgai ir visą galią per pavarų dėžę perduoda į centrinį (tarp ašinį) diferencialą iš kurio galia perduodama į priekinę ir galinę automobilio ratų ašis. Šis diferencialas buvo pakankamai primityvus ir jo blokavimas buvo rankinis. Bet nuo 1987 metų Audi į automobilius su Quattro sistema pradėjo montuoti modernesnį tarp ašinį diferencialą kuris vadinamas Torsen (torque sensing – reaguojantis į sukimo momentą). Šis diferencialas esant optimalioms sąlygoms paskirsto visą variklio perduodamą galingumą 50/50 per priekinę ir galines ratų ašis, tai padeda išvengti ratų prasisukimo, slydimo ir panašių neigiamų faktorių, tiek greitėjant, tiek važiuojant slidžia kelio danga, primityvesni diferencialai sureaguoja tik tada kai kurios nors ašies ratai prasisuka. Torsen diferencialas pakankamai greitai reaguoja į variklio perduodamos galios ir apsukų pokyčius, esant ekstremaliom situacijom 75 procentai viso variklio galingumo gali būti perduota į kurią nors vieną iš abiejų ašių, priklausomai nuo to kokios kelio dangos sąlygos ir kokį galingumą tą momentą per greičių dėžę variklis perduoda į centrinį diferencialą. Galios paskirstymas tarp vienos ašies ratų irgi tapo šiek tiek modernesnis pradedant nuo atvirų, besiblokuojančių diferencialų baigiant šiuolaikiniais elektronikos valdomais besiblokuojančiais diferencialais.

Torsen diferencialas (beje tai yra riboto praslydimo diferencialas) buvo sukonstruotas JAV kompanijos Vernon Gleasman. Šio diferencialo pagrindinė užduotis reaguoti į skirtumus tarp ašių sukimosi greičio ir perduoti daugiau galios į tą ašį kuri sukasi lėčiau. Jei Torsen diferencialas naudojamas ne kaip tarp ašinis, o kaip diferencialas valdantis ratų ašį vienam ratui pakilus į orą ir laisvai sukantis į kitą ratą galia nebus perduodama ir diferencialas bus atviras (neblokuotas). Torsen diferencialai daugiausiai yra pritaikyti Audi automobilių gamyboje, bet taip pat buvo montuojami į kitus automobilius, tokius kaip Hummer H1 (civilinė versija), BMW Z3, Honda S2000, Lexus RX300/IS300/GX470/SC430, Land Rover Range Rover, Mazda RX7/MX5 (Miata), Toyota Supra/RAV4/4Runner/Celica GT-4, VW Passat 4Motion ir kitus.

Grįžtant prie Quattro sistemų reiktų paminėti, jog kai kurie naujausi Audi automobiliai turintys Quattro sistemą ir variklį bei greičių dėžę sumontuotą skersai turi šiek tiek kitokią variklio galios perdavimo į varančiuosius ratus konstrukciją. Tokioje sistemoje yra pastoviai varomi tik priekiniai ratai, bet sureagavus elektronikai į ratų prasisukimą priekinėje ašyje Haldex sankaba skirta pajungti galinį tiltą ir perduoti jam dalį ar net visus 100 procentų variklio perduodamos galios. Tokia sistema dažniau sutinkama Volkswagen automobiliuose su visų ratų pavaros sistema 4Motion išskyrus automobilį Passat B5 kuris naudoja kaip ir dauguma Audi automobilių Torsen diferencialą.

Praktika rodo jog visų keturių ratų pavara Quattro suteikia vairavimui daugiau stabilumo ir saugumo esant net labai nepalankioms kelio dangos sąlygoms, taip pat ši sistema padeda lengviau įveikti kelyje esančias kliūtis tokias kaip sniego pusnys, slidžios įkalnės ar permirkusios gilios molio balos. Pajudant iš vietos galimas efektyvesnis galios panaudojimas, nes ratų prasisukimo galimybė yra daug mažesnė nei automobilių su vienu varančiuoju tiltu.

[View with PicLens]

Turbo kompresorius

Trumpas turbo kompresorių, jų veikimo principo ir panaudojimo automobilių pramonėje aprašymas.

Visi vidaus degimo varikliai dirba degindami kurą sumaišytą su atmosferos oru, ne svarbu ar automobilis varomas benzinu, dyzeliniu kuru ar dujomis. Dauguma variklių gamintų seniau ir iki šiol gaminamų naudoja atmosferos slėgį tiksliau oras nėra suspaudžiamas ar kitaip priverstinai įpučiamas į įsiurbimo kolektorių. Tokie varikliai vadinami „atmosferiniais“ arba angliškai „naturally aspirated“. Bet norint efektyviau išnaudoti variklį buvo sugalvota naudoti kompresorius ir turbo kompresorius. Abu šie įrengimai didina įsiurbiamo oro slėgį ir priverstinai su didesniu spaudimu paduoda jį į įsiurbimo kolektorių. Suprantama, kad suspausto oro galima daugiau tiekti į įsiurbimo kolektorių nei nesuslėgto, daugiau oro šiuo atveju reiškia galimybę sudeginti daugiau kuro ir iš to gauti daugiau energijos, tiksliau variklio galios. Efektyvumas didėja ne dėka to, kad sudeginama daugiau kuro, bet dėl to, kad išmetamos dujos dalyvauja paduodamo oro suspaudimo procese ir kompresorius nereikalauja jokio kito papildomo energijos šaltinio tam, kad atliktumėme įsiurbiamo oro suspaudimo darbą. Tokiu būdu naudojant turbo kompresorių variklio galingumas didinamas pakankamai lengvai ir efektyviai, variklio masė padidėja ne žymiai (pats turbo kompresorius ir kiti priedai būtini varikliui su turbo kompresorium sveria ne itin daug).

Pats turbo kompresoriaus veikimo principas yra labai paprastas. Turbo kompresorius yra sudarytas iš dviejų pagrindinių dalių. Pirma pagrindinė dalis tai yra turbina dirbanti nuo variklio išmetamųjų dujų, tiksliau dideliu greičiu iš cilindrų besiveržiančios išmetamosios dujos keliauja per išmetimo kolektorių ir patenka į turbina. Kadangi dujos išmetimo sistemoje veržiasi ne tik dideliu greičiu, bet ir yra šiek tiek suslėgtos turbinos sparnuotę išsuka iki ne mažų greičių ir su pakankamai didele galia. Per turbina praėjusios dujos patenka į tolimesnį išmetimo sistemos traktą ir keliauja iki pat išmetimo sistemos pabaigos kur patenka į išorę. Antra pagrindinė turbo kompresoriaus dalis yra pats kompresorius. Kompresorius yra pajungtas prie oro įsiurbimo vamzdžio, kompresoriaus sparnuotė sukdamasi dideliu greičiu kaip ventiliatorius traukia orą ir jį slegia dėka didelio oro įsiurbimo greičio. Suslėgtas oras patenka į įsiurbimo kolektorių iš kurio patenka į cilindrus kartu su kuru ir sudaro kuro mišinį. Patį kompresoriaus sparnuotės sukimąsi sukelia turbinos sparnuotės sukimasis, kadangi kompresoriaus ir turbinos sparnuotė yra ant tos pačios ašies jos sukasi vienodu greičiu, taigi išmetamosios dujos išsukinėja kompresoriaus sparnuotę turbinos pagalba. Sparnuotės sukimosi greičiai yra ne maži, priklausomai nuo variklio tipo ar nuo paties turbo kompresoriaus konstrukcijos sparnuotės didžiausias greitis gali siekti nuo 70000 iki 190000 sūkių per minutę (mažo inertiškumo sparnuotė, pagaminta iš itin lengvų metalų, kadangi judanti masė yra palyginus maža galimas didesnis sparnuotės greitis ir greitesnis sparnuotės sūkių pasikeitimas). Sparnuotės sukimosi maksimalų greitį apsprendžia ir tokie konstrukciniai sprendimai kaip guolis(-iai) ant kurių paremta sparnuotės ašis. Guoliai gali būti rutuliniai arba „skysti“ (cirkuliuojantis tepalas, ne tik sumažina trintį, bet ir aušina visas aušinimo reikalaujančias detales). Kadangi turbo kompresorius kaista iki pakankamai didelių temperatūrų (kai kada metalas kaista iki raudonumo) turbo kompresoriai yra aušinami vandeniu arba tepalu cirkuliuojančiu per specialų aušinimo skysčio traktą. Tiesa daugelis turbo kompresorių gamintojų žada ateityje turbo kompresorius su metalo keramikos guoliais arba safyriniais komponentais kurie nebijo trinties ir temperatūrų. Tokiu būdu turbo kompresoriai galės tarnauti ilgiau ir dirbti su didesne apkrova didesniais sūkiais. Patvaresni guoliai leidžia geriau išnaudoti sparnuotės galimybes, mažinant sparnuotės masę galima ne tik padidinti sparnuotės apsukas, bet tuo pačiu sumažinti turbo kompresoriaus reakcijos laiką ir vėlavimą po akseleratoriaus paspaudimo, taip pat padidinti bendrą suspaudžiamo oro srautą ir slėgį.

Tiesa reiktų paminėti, jog turbo kompresorius suslėgdamas orą ji ir labai įkaitina, tai yra būdinga dujų slėgimo procesui kaip ir būdinga dujoms prarandant slėgį šalti. Taip pat suslegiamas oras kaista ir dėl to, kad nuo turbinos per kurią eina įkaitusios išmetamosios dujos įkaista ir pats kompresorius. Kad suspaudimas būtų kiek įmanoma efektyvesnis dujas prieš joms patenkant į įsiurbimo kolektorių reikia atvėsinti, tai daroma radiatoriaus (intercooler) pagalba per kurį suslėgtas oras praeina prieš patekdamas į įsiurbimo kolektorių. Oras vėsinamas tam, kad jo kiek įmanoma daugiau patektų į cilindrus, nes šaltos dujos užima mažesnį turį nei įkaitusios. Taip pat vėsesnis oras šiek tiek sumažina variklio cilindrų sienelių temperatūrą ir tausoja patį variklį.

Normalūs atmosferiniai vidaus degimo varikliai turi pakankamai didelį suspaudimo laipsnį, turbo kompresoriniuose varikliuose suspaudimo laipsnis yra mažinamas norint išvengti per didelio slėgio kuris gali susidaryti įvykus kuro mišinio degimo ciklo metu arba norint išvengti kuro mišinio detonacijų ir kitų nepageidaujamų veiksnių kurie gali pakenkti arba tiesiog sugadinti variklį.

Praktiškai visi galingiausi automobiliams skirti dabartiniai varikliai turi arba kompresorius arba turbo kompresorius. Kai kuriems varikliams tenka montuoti porinį skaičių turbo kompresorių, nes V ar W formos varikliuose vienas turbo kompresorius reikalautų pakankamai sudėtingos išmetimo sistemos konstrukcijos. Tokie automobiliai kaip Audi RS6 (V8/4.2l.), Mercedes-Benz CL/S/SL 65 AMG (V12/6.5l.) ir dar daugelis kitų galingų automobilių turi po du turbo kompresorius. Tarkim toks retas automobilis kaip Bugatti EB110 (V12/3.5l.) ir naujasis Bugatti Veyron 16.4 (W16/8.0l.) turi po keturis turbo kompresorius.

Turbo kompresoriniai varikliai labai lengvai pasiduoda modifikacijoms, slėgio kėlimas, kuro purkštukų produktyvumo didinimas ir t.t. pakankamai stipriai padidina variklio galingumą. Ekstremaliau didinant galią tenka daugiau kištis į variklio konstrukciją, bet neskaitant to turbo kompresorinio variklio galia didinama paprasčiau nei atmosferinių variklių taigi variklio tiuningas lengviau realizuojamas su tokiu varikliu.

Kaip žinia dyzeliniai varikliai turi didesnį naudingumo koeficientą nei benzininiai varikliai, o turbo dyzeliniai varikliai yra ne tik labai taupūs, bet ir itin galingi. Dauguma gamintojų ne tolimoje ateityje žada dyzelinius automobilius kurie bus greitesni galingesni ir taupesni nei šiuolaikiniai benzininiai automobiliai.

Taigi turbo kompresoriniu variklių ateitis dar prieš akis ir belieka laukti naujų variklių modelių kurie nustebins savo galingumu ir efektyvumu.

Gamintojo svetainė: http://www.ruf-automobile.de/

Niekam ne paslaptis, jog Porsche gamina galingus sportinius automobilius, net jų gaminamas visureigis Cayenne pretenduoja į sportinio automobilio vardą. Vienas iš sėkmingiausių visų laikų Porsche, be abejo, buvo 911 modelis. Šią trijų skaičių kombinaciją visi auto mėgėjai sieja būtent su Porsche produkcija. Tokie modeliai kaip Porsche 911 Turbo (996) šiuo metu yra vieni iš labiausiai geidžiamų automobilių ne tik dėl to, kad 996 yra labai gražus, agresyvios išvaizdos, bet ir dėl to, kad jis yra itin galingas ir greitas. Bet kas atsitinka kai kas nors imasi iš greito Porsche padaryti dar greitesnį ir galingesnį Porsche? Geriausias pavyzdys yra Porsche RUF RT12. Mes ne šiaip sau akcentuojame tai, jog šis automobilis yra galingas, mes net norėtumėme pasakyti, jog šis automobilis yra žvėriškai galingas, nes jo ratus varo net 650 AG galingumo variklis pasiekiantis 870 Nm sukimo momentą ir įgreitinantis šį automobilį nuo 0 iki 100 km/h vos per 3.7 sekundės. Abejoju, kad kas nors išdrįs pasakyti, jog tai nėra galingas ir greitas automobilis.

Kalbant apie šio automobilio variklį reiktų paminėti, jog tai yra 3.8 litro darbinio tūrio, šešių cilindrų variklis su dviem turbo kompresoriais. Kaip jau minėjome maksimalus galingumas yra 650 AG. RUF šį variklį turi trijų variacijų, tai 530 AG, 560 AG ir, be abejo šiuo atveju minimas 650 AG.

Standartiškai Porsche RUF RT12 turi galinius varomuosius ratus, bet už papildomą kainą galima užsisakyti ir visų keturių varomųjų ratų važiuoklę. Ratai kuriuos varo labai galingas variklis irgi nėra eiliniai, naujo dizaino RUF penkių stipinų ratlankiai 19 colių priekyje ir 20 colių gale suteikia daugiau sukibimo su kelio danga. Pati pakaba sukonstruota saugiai važiuoti net 350 km/h greičiu. Norint užtikrinti saugų važiavimą į automobilį sumontuota galinga stabdžių sistema su didelio diametro perforuotais stabdžių diskais, taip pat patobulinta aerodinamika ir automobilis sužemintas net penkiais centimetrais, kas yra labai daug įskaitant tai, jog originalūs Porsche iš kurių RUF daro savo modifikuotas automobilių versijas nepasižymi itin aukšta pakaba.

Modifikacijas patyrė ir salonas bei jo apdaila. Bet svarbiausia yra tai, jog už papildomą mokestį jūs galite užsisakyti saugumo rėmus kurie yra montuojami salono viduje ir yra daugiau būdingi lenktynėms skirtiems automobiliams.

Tai iš tiesų įspūdingai modifikuotas Porsche kurio norėtų daugelis automobilių mėgėjų, tačiau jo kaina atbaidys daugelį Porsche ir greičio fanų. Tokio Porsche RUF RT12 kaina yra apytiksliai 225000 eurų neįskaitant mokesčių, ir tai yra tik bazinis variantas. Už kiekvieną priedą teks pakloti papildomus pinigus. Pavyzdžiui, saugumo rėmas kainuotų apie 11000 eurų. Ko gero esant tokioms kainoms mes niekada neišvysime šio nuostabaus automobilio riedančio Lietuvos keliais.

[View with PicLens]