Magic Fires 테스트 드라이브: 컴프레서 기술의 역사 II

시리즈의 두 번째 부분: 컴프레서의 시대 - 과거와 현재

“Karl은 눈에 띄지 않게 브레이크를 밟았고 Buick은 천천히 우리를 따라 잡았습니다. 넓게 반짝이는 날개가 우리를지나 갔다. 머플러가 얼굴에 푸른 연기를 크게 뿜었다. 점차 뷰익은 약 XNUMX 미터의 납을 얻었고, 예상했던대로 주인의 얼굴이 창가에 나타나 승리의 미소를지었습니다.

그는 자신이 이겼다고 생각했습니다 ... 그는 우리에게 그의 승리에 확신을 가지고 특히 침착하게 신호를주었습니다. 그 순간 칼이 뛰어 올랐다. 압축기가 폭발했습니다. 칼이 초대를 수락하고 올라 왔을 때 갑자기 창문에서 흔들리는 손이 사라졌습니다. 그는 통제 할 수없이 다가왔다.

1938년 에리히 마리아 레마르크. "세 동지". 불운한 사랑, 망연자실한 영혼, 그리고 돌이킬 수 없이 순조롭게 사라질 때에만 우리가 단순한 것에 감사한다는 것을 상기시켜 주는 수십 개의 작은 것들의 가치. 지금 여기 사는 특권에 관한 소설, 삶의 기쁨 한 줌을 노 젓는 것, 엄청난 인간 가치에 대한 걸작 그리고 ... 칼은 겸손한 자아를 가진 자동차이지만 무한한 영혼을 가지고 있습니다.

Three Comrades는 1938 년 인류 역사의 전환점에 출판되었습니다. 출판 된 지 불과 몇 달 후인 1 년 1939 월 XNUMX 일, 그랑프리 자동차가 유고 슬라비아 그랑프리를 위해 치열한 경쟁을 벌이던 날, 독일 전차는 국경을 넘어 폴란드로 넘어 인류를 몰락 시켰습니다. 오늘은 자동차 산업의 시대가 끝나는 날입니다. 컴프레서의 시대가 끝 나가고 있습니다.

최근까지 세심하게 철자가 된 독일어 단어 "Kompressor"는 꽤 많은 Mercedes 모델에서 볼 수 있었습니다. 물론 CDI나 CGI와 같은 간단한 약어를 사용하는 것이 훨씬 더 편리하겠지만, 이 경우 전체 단어의 철자를 세심하게 사용한 것은 우연이 아니다. 그것이 없었다면 모든 것이 Kompressor oder Nichts의 모토("압축기 아니면 아무것도 아님")를 기반으로 했던 고급 자동차 제조업체의 삶에서 그 영광스러운 시간을 회상하는 것이 도전이었다면 마케팅 효과의 많은 부분을 잃게 되었을 것입니다.

2005년 VW Golf GT의 플라스틱 후드에 있는 약어 TSI는 훨씬 더 제한적이었고 일부 매력적인 유산에 다리를 놓기 위한 것이 아닙니다. 과도한 겸손은 분명히 VW의 특성 중 하나가 아니며 볼프스부르크 제조업체는 일부 성공을 회상할 기회를 놓치지 않을 것이지만 이 경우 TSI 레이블은 전통이 아닌 기술 아방가르드를 선보여야 했습니다. VW 엔지니어가 사용하는 기술 공식은 아이디어만큼 사소하고 구현만큼 복잡했습니다. 작은 엔진(이 경우 1,4리터)은 뛰어난 동적 성능과 170hp의 인상적인 출력을 제공합니다. 강력한 터보차저와 터보차저의 큰 힘에 의해 파괴된 "구멍"을 채우고 초기 엔진 고장에 대한 일종의 약물 역할을 하는 작지만 효율적인 기계 장치의 탠덤 덕분입니다. 그리고 아이디어가 성공했다고 생각했을 때 새로운 4리터 엔진 라인이 등장했습니다. 기계식 및 터보 차저와 동일한 급유 시스템을 갖춘 가장 강력한 볼보. 이 모든 것은 우리가 역사로 돌아가 현대 엔지니어링 걸작의 먼 원형을 회상하도록 자극합니다. 볼보의 개발은 XNUMX년 전에 초고가 경주용 자동차에 성공적으로 사용된 매우 흥미로운 기술 솔루션을 다시 한 번 의제에 올렸기 때문입니다. 스피어 델타 SXNUMX.

이미 언급했듯이 폭스 바겐 및 볼보 엔진의 개념적 아이디어에는 복잡하거나 이상한 것이 없습니다. 우리는 높은 연료 가격이라는 신경 학적 주제와 현대 자동차 설계자들이 역동적이고 연료 효율적인 파워 트레인을 만들기 위해 직면하는 복잡한 일련의 과제를 오랫동안 겪어 왔습니다.

기술적 흥분의 회오리 바람은 두 종류의 압축기를 우회 할 수 없었습니다. 더욱이 오늘날 터보 차저는 최대 효율을위한 경주에서 주요 선수 중 하나이며 1885 년으로 거슬러 올라가는 오래된 이야기의 불에 새로운 연료를 추가합니다.

Rudolph 디젤 및 압축기 기계

최초의 내연기관 자동차에 관한 1896세기 후반 소설의 감상적인 풍미가 있습니다. 그러나 그들의 제작자는 야심 차고 무지한 "연금술사"와 미친 실험가 일뿐만 아니라 일반적으로 발명품이 진지한 과학적 근거를 기반으로하는 고도로 교육받은 사람들이었습니다. 고틀립 다임러(Gottlieb Daimler)가 휘발유 및 등유 엔진에 외부 압축기 기계를 장착한다는 아이디어를 일깨운 것은 바로 이 견고한 지식 기반입니다. 불행히도이 방향에 대한 그의 첫 번째 시도는 성공하지 못했고 결국 그는 추가 개발을 포기했습니다. 분명히 그 당시에는 신선한 공기가 실린더에 들어가는 사전 압축 가능성이 극히 적었습니다. Daimler가 XNUMX 차 세계 대전이 끝난 후에야이 분야에서 다시 활발한 연구에 참여했다고 말하면 충분합니다. 루돌프 디젤의 길도 비슷하다. 그는 주요 석유 회사에서 자신의 특허를 실행하려고 했고 결국 코카서스의 러시아 유전에서 일하는 스웨덴 노벨 형제에게 너무 비싸고 비싸게 팔았습니다. 효율성 향상 원칙적으로 상당히 효율적인 열 엔진입니다. 오늘날 거의 알려지지 않은 사실은 Diesel이 Augsburg의 MAN 개발 기지에서 작업하는 두 번째 실험실 샘플에 사전 압축 장치를 설치했으며 XNUMX년 XNUMX월에 압축기가 장착된 전체 디젤 엔진 시리즈가 등장했다는 것입니다.

훨씬 나중에 디젤 엔진의 주요 조수 역할은 배기 터보 차저에 의해 수행 될 것이며, 덕분에 Rudolf Diesel의 발명이 현재 순위로 올라갈 것입니다. 기계식 압축기가 장착 된 최초의 실험용 Rudolf Diesel 엔진은 예상되는 출력의 상당한 증가를 지적했지만 효율성 측면에서 볼 때 그다지 장밋빛이 아니 었습니다. 엔진의 경제성이 가장 중요한 디젤은 자체 실험 결과를 부정적으로 평가합니다. 뛰어난 엔지니어에게는 잘 알려진 열역학 법칙에도 불구하고 절대적이고 불용성 인 수수께끼가됩니다. 이 분야에서 실험을 마친 후 그는 자신의 공책에 다음과 같이 썼습니다.“28 년 1897 월 12 일에 수행 된 실험과 XNUMX 월 XNUMX 일에 이전 실험과 비교 한 결과 사전 압축의 효과에 대한 의문이 제기되었습니다. 분명히 이것은 매우 해 롭기 때문에 지금부터 우리는이 아이디어를 포기하고 현재의 형태로 대기로부터 신선한 공기를 직접 흡입하는 기존의 XNUMX 기통 엔진에 집중해야합니다. " 천재 디젤이 여기에 깊이 착각되었습니다! 나중에 그것은 잘못된 것이 강제 채우기의 아이디어가 아니라 그 구현 방식이라는 것이 분명해졌습니다.

선박의 압축기 디젤 엔진

Rudolf Diesel의 일련의 실패한 실험과 그에 따른 잘못된 결론 이후, 설계자들은 오랫동안 자연 대기압에만 의존하여 추가 신선한 공기를 강제 공급하기 위해 그러한 장치의 사용을 포기했습니다. 그 당시 더 많은 힘을 얻기 위한 정통적이고 입증된 유일한 방법은 변위와 속도 수준을 높이는 것이었습니다. 후자는 기술적으로 가능하기 때문입니다. 망상의 안개는 기술이 필요한 수준에 도달할 때까지 20년 동안 지속되었고, 독일 아우크스부르크의 MAN 엔진 회사는 이 아이디어를 다시 의제로 삼았습니다. 지난 세기의 1924 대 초반 회사의 집중적 인 작업 결과 기계식 압축기를 사용하여 강제 급유하는 최초의 대량 생산 디젤 장치가 나타났습니다. 8년에는 이미 컴프레서 디젤 엔진이 장착된 선박이 있었는데, 그 중 컴프레서가 크랭크축에서 직접 구동되지 않고 특별히 개조된 전기 모터에서 구동되는 흥미로운 기술 솔루션을 찾을 수 있습니다(아우디에서 오늘날의 V900 디젤과 유사함을 눈치챘습니다). , 결과적으로 표준 1200에서 XNUMX hp로 출력이 증가합니다. 물론이 모든 경우에 우리는 기계적으로 구동되는 장치에 대해 이야기하고 있습니다. 세기 초에 가스 압축기에 대한 아이디어가 특허를 받았지만 직렬 모델에서 구현 될 때까지는 장기. . 컴프레서 기술의 매우 느린 개발은 두 가지 주요 원인에 기인합니다. 즉, 노크하는 고유한 경향이 있는 가솔린의 거동에 대한 인식 부족과 다양한 유형의 컴프레서 장치의 효율성에 대한 불확실성입니다.

가솔린 엔진을 채우는 것은 1901 년에 Dugald Clerk (XNUMX 행정 엔진의 선구자 중 한 사람)가 펌프를 사용하여 연소실에 신선한 공기를 추가하기로 결정했을 때 시작되었습니다. 변위가 큰 엔진. 점원은 열 엔진의 문제를 심각하고 과학적으로 다루며이 장치를 사용하여 의도적으로 엔진의 열역학적 효율성을 향상 시키려고합니다. 그러나 결국 그는 디젤처럼 자신의 힘을 높일 수있었습니다.

오늘날 가장 일반적으로 사용되는 루츠 압축기는 1907 년대 인디아나의 프랭크와 필란 더 루츠가 특허를받은 펌핑 장치를 기반으로합니다. Roots 장치의 작동 원리는 Johannes Kepler가 100 세기에 발명 한 기어 펌프에서 차용했으며 Gottlieb Daimler와 그의 수석 엔지니어 Wilhelm Maybach의 첫 번째 실험은 Roots 압축기를 기반으로했습니다. 그러나 기계식 포지티브 필링의 가장 인상적인 결과는 80 년 크랭크 샤프트 속도의 XNUMX 배의 작동 속도로 거대한 XNUMX 기통 엔진에 컴프레서를 설치 한 American Lee Chadwick에서 비롯되었습니다. 따라서 채드윅은 엄청난 전력 증가를 달성했으며 그의 차는 공식적으로 등록 된 시속 XNUMX 마일의 속도에 도달 한 세계 최초의 자동차가되었습니다. 물론이 기술의 초창기에는 많은 설계자들이 원심 분리기와 베인과 같은 다양한 유형의 압축기 장치를 실험했습니다. 특허 출원 중에는 지난 세기의 XNUMX-ies에서 여러 회사에서 널리 사용 된 로터리 피스톤 압축기의 전신과 Arnold Theodor Zoller의 베인 압축기가 있습니다.

결과적으로 강제 충전은 예상되는 리터 용량 증가를 정당화하고 이미 설계된 장치의 동적 매개 변수를 개선하기위한 이상적인 도구로 밝혀졌습니다.

그러나 자동차만이 그것을 지지하는 것은 아니었습니다. 이미 1913년에 압축기가 장착된 기관차 엔진이 이미 존재했으며 XNUMX차 세계 대전 중에 강제 충전은 고고도 항공기의 희박한 공기를 보상하는 이상적인 수단이 되었습니다.

(따라)

텍스트 : Georgy Kolev