Comer demais ou a arte da inflação

1000 e 1 maneira de soprá-lo nos brônquios

Antes da Segunda Guerra Mundial, comer demais fazia maravilhas nas motocicletas. Ele cresceu muito graças à indústria da aviação, pois os motores das aeronaves perdiam uma enorme potência à medida que subiam. Uma desvantagem terrível em combate aéreo! Aviação, armamento e fabricação de motocicletas estão intimamente relacionadas (por exemplo, BSA significa Birmingham Small Arms!). A motocicleta pôde se beneficiar da transferência de tecnologia. Pense que em 1939 os apartamentos do compressor do BMW 500 desenvolveram uma pequena mudança de 80 cv. até 8000 rpm e atingiu 225 km / h!

Então estávamos no caminho certo, mas entre as famosas carenagens de "lixo" altamente aerodinâmicas e os motores sobrealimentados, as motocicletas atingem velocidades alucinantes e, acima de tudo, são muito perigosas. Temos que colocar isso no contexto da época, com pneus e freios que estavam em grande parte ofuscados e infraestrutura que não estava. Diante de muitas fatalidades, as regras foram alteradas e quando a Copa do Mundo foi criada em 1949, a sobrecarga foi proibida de competir. Após essa parada, o processo luta para decolar novamente na motocicleta. De fato, como promover tecnologias que aumentam drasticamente a produtividade sem depender da concorrência? Na verdade, o posicionamento comercial das motocicletas sobrealimentadas ficou abalado e elas quase desapareceram do alcance de todos os fabricantes por muito tempo. No entanto, comer demais é bom!

Loucura turbo

Na década de 1980, o Ocidente, que mal se recuperava do primeiro choque do petróleo (1973), "enxugou" cedo para reduzir o consumo do motor. Nos carros, grandes deslocamentos não têm mais vento nas velas, então começamos a inflar motores pequenos com um turbocompressor. F1 usa esta tecnologia ao custo de uma equivalência que durará muito tempo: 3 Ls naturalmente aspirados com 1,5 Ls sobrealimentados. Muito rapidamente, a batalha se revelará irregular, pequenos turbo literalmente esmagam a grande "atmosfera". Com uma pressão de carga de até 4 bar, a qualificação de 1,5 litros atinge 1200 cv. (!) quando 3L é cerca da metade. Na euforia geral, a tecnologia avança aos trancos e barrancos da F1 para todos os carros, aproveitando ao máximo a imagem do competidor. Levada pela onda, a moto arranca com menos acerto. Os 4 carros japoneses vendidos na época não tiveram muito sucesso devido à falta de credibilidade. Eles são ferozes, com tempos de resposta de turbo altos e ciclos frequentes, pois seu design não é muito inspirado. Apenas a Honda está revisando intelectualmente sua cópia, substituindo seu turbo 500 CX por uma versão mais civilizada do 650. Em suma, o turbo retornará rapidamente à sua caixa e não será esquecido ... Até que a Kawasaki nos traga o novo e mais impressionante moto supercharged, o H2, mas desta vez sem turbo. Na verdade, existem mil e uma maneiras de explodir um motor. Vamos olhar mais de perto.

Turbocompressor

Como o nome sugere, é baseado em uma combinação de turbina e compressor. O princípio é usar a energia residual dos gases de escape para acionar a turbina. Montado em um eixo conectado a um compressor que ele realmente aciona, ele empurra os gases de admissão através dele. Quanto maior o consumo de gases de escape, mais potência a turbina tem. Portanto, há uma fraqueza relativa nos modos muito baixos. Hoje, turbocompressores de geometria variável muito pequenos quase eliminam esse defeito. Montado em rolamentos hidráulicos, o turbo pode funcionar a 300 rpm !!!

Plus: Energia recuperada "gratuita" / bom consumo

Menor: Eficiência modesta em rpms muito baixos. Tempo de resposta rápido. Complexidade mecânica e áreas muito quentes difíceis de controlar. (Tubo pode ficar vermelho!). Dificuldade em carregar um cilindro.

Compressores mecânicos

Aqui, a turbina é substituída por um mecanismo no motor, que, portanto, aciona o próprio sistema de alimentação forçada. Isso recarrega efetivamente todos os motores, até mesmo o pequeno cilindro volumétrico único. Existem vários tipos de compressores. Centrífuga, espiral, centrífuga-axial, pás (esta é a solução que a Peugeot escolheu para as suas 125 scooters) e volumétrica.

O compressor spade (tipo raiz) é chamado de volumétrico. É movido a uma velocidade próxima à do motor, ou mesmo idêntica, mas seu volume, sendo superior ao do motor, os gases são empurrados mecanicamente para a admissão. A rigor, não há compressão interna no compressor, mas como ele trabalha mais do que o tamanho do motor, há sobrecarga e, portanto, aumento de potência.

Outros processos usam turbinas que giram em velocidades muito altas e, portanto, comprimem os gases pela força centrífuga. No Kawasaki H2, o compressor suga os gases em seu centro e os empurra para fora da turbina. É a velocidade de rotação muito alta que cria esse fenômeno. Conectado ao virabrequim por engrenagens epicíclicas, ele funciona 9,2 vezes mais rápido, dando quase 129 rpm quando o motor sobe para 000 rpm! Assim, a taxa de descarga não é tão linear como no compressor fracionário, pois a eficiência volumétrica do compressor centrífugo aumenta com a velocidade, porém a eficiência mecânica é melhor.

Além disso: Taxa de alimentação excessiva constante ou quase constante, independentemente da dieta, portanto, excelente disponibilidade e torque em todos os lugares. Sem tempo de resposta, sem zona quente e sem capacidade de recarga para todos os motores, mesmo um cilindro.

Menos: a potência consumida para comprimir o motor não é "livre", por isso provoca consumo excessivo e menor eficiência

Compressor eletrico

Esta é uma solução que está sendo testada na indústria automotiva (em Valeo): um motor elétrico aciona o compressor até 70 rpm. A energia elétrica pode ser fornecida por um gerador que recupera parte da energia durante a desaceleração e a frenagem. O compressor e seu motor pesam cerca de 000 kg.

Para mais informações: Não há conexão mecânica com o motor ou zona quente. A capacidade de controlar o compressor sob demanda, com vários tempos de exibição para modular o comportamento do motor sob demanda. Sem tempo de resposta (cerca de 350 ms, em comparação com quase 2 segundos para turboalimentação!)

Menos: Para as potências elétricas envolvidas (acima de 1000 W) é difícil desenvolver a 12 V. Na verdade, uma passagem de 42 V deve ser considerada para reduzir a intensidade das correntes.

Intercooler * Kesako?

* refrigerador de ar

Como visto com uma bomba de bicicleta, o ar comprimido aquece. Isso é ruim para o motor e ocupa mais espaço (expansão). Para resfriá-lo, o ar comprimido é passado por um radiador (também chamado de trocador ar / ar ou trocador de ar). Isso alivia o motor e aumenta a pressão de carga e / ou a taxa de compressão em favor da eficiência. Devido ao seu tamanho e peso, e à pressão de alimentação mais baixa, as motocicletas geralmente não precisam de um trocador de calor. A Peugeot, no entanto, adotou um em seu compressor Satelis.

Outra carga:

Compressores de efeito de onda: Usado pela Ferrari na Fórmula 1 na década de 1980, agora quase desapareceram. No entanto, pudemos ver no Salão do Automóvel de Milão 2016 uma empresa que introduziu um sistema de bateria chamado “carregador de bateria” que era muito diferente em princípio e muito menos eficiente do que os “trens” da Ferrari. Aqui, também, o sopro de pressão de escapamento é usado para carregar o motor. Esse excesso de pressão move o diafragma, cujo outro lado está em contato direto com o circuito de admissão. O sistema de válvula então descarrega os gases admitidos no motor quando o diafragma reduz o volume de admissão. Uma vez que a pressão é liberada, a mola retorna o diafragma a uma posição que realmente suga gases novos através do primeiro conjunto de válvulas. Muito simples e barato, esse processo atinge 15 a 20% da potência, com pouca redução no consumo devido à maior disponibilidade do motor em baixas rotações.

Carga natural: consiste em ajustar o motor (conforme você afina o instrumento) e usar a pulsação no ar de admissão para melhorar a inflação. Isso é o que a técnica de comprimento variável busca atingir em uma ampla faixa de velocidades. A velocidade de carregamento pode ser de até 1,3. Ou seja, os 1000 cm3 fornecidos oferecem pesca com um volume de 1300 cm3.

Entrada de ar dinâmica: O processo consiste em usar a velocidade da motocicleta para empurrar o ar para a entrada. O ganho é muito modesto: 2% a 200 km / h, 4% a 300 km / h. Ou seja, 1000 cm3 comporta-se como 1040 cm3 a 300 ... também usamos muito raramente e por pouco tempo!

Conclusão

Uma tecnologia muito promissora, a sobrecarga ainda precisa ser comprovada nas motocicletas. Seu eventual retorno ao Endurance abre portas para ele. De fato, a partir da temporada 2017/2018, 3 cilindros até 800 cm3 e 2 cilindros até 1000 cmXNUMX e XNUMX cilindros até XNUMX são permitidos na categoria de protótipos sobre o surgimento de novos modelos de encarroçadores.