Top Fuel: Ο κομπρέσορ που χρειάζεται δική του ιπποδύναμη

Τεχνική εικονογράφηση κινητήρα Top Fuel με κομπρέσορα Roots, ιμάντα και τροχαλίες μετάδοσης
Ο Roots και η μετάδοσή του με ιμάντα σε σχηματική σύνθεση Top Fuel. Πρωτότυπη τεχνική εικονογράφηση ENGINE POWER με AI.

Ένα Top Fuel χρειάζεται τεράστια ισχύ μόνο και μόνο για να αναπνεύσει. Στην τεχνική παρουσίαση της NHRA από τα pits του Clay Millican το 2019, η απαίτηση για την κίνηση του υπερσυμπιεστή περιγραφόταν στην περιοχή των 800–1.000 ίππων. Πρόκειται για το συγκεκριμένο αγωνιστικό παράδειγμα, όχι για σταθερή προδιαγραφή κάθε κινητήρα. Αρκεί όμως για να αλλάξει ο τρόπος που κοιτάζεις εκείνον τον φαρδύ ιμάντα μπροστά από το μοτέρ.

Αυτός ο ιμάντας δεν κινεί ένα ταπεινό παρελκόμενο. Μεταφέρει ισχύ σε μια αντλία αέρα, ώστε ο κινητήρας να μπορέσει να κάψει περισσότερο καύσιμο και να αποδώσει ακόμη περισσότερη. Ο κομπρέσορ πληρώνεται από τον στρόφαλο, αλλά επιστρέφει το αντίτιμο με τόκο.

Πώς αναπνέει ένα Top Fuel

Πάνω από τον κινητήρα ξεχωρίζει η μεγάλη εισαγωγή και κάτω της το σώμα του υπερσυμπιεστή Roots. Στο εσωτερικό του βρίσκονται δύο λοβωτοί ρότορες που περιστρέφονται αντίθετα. Η κίνησή τους παρασύρει ποσότητες αέρα από την είσοδο προς την έξοδο, περιμετρικά, ανάμεσα στους λοβούς και στο κέλυφος.

Η λεπτομέρεια έχει σημασία: ο βασικός Roots δεν συμπιέζει τον αέρα μικραίνοντας σταδιακά έναν κλειστό εσωτερικό θάλαμο, όπως ένας κοχλιοφόρος συμπιεστής. Μεταφέρει αέρα προς την πλευρά εξόδου, όπου συναντά την πίεση του συστήματος. Η γεωμετρία, τα διάκενα και ο συγχρονισμός των ροτόρων καθορίζουν πόσο αποτελεσματικά γίνεται αυτή η μεταφορά.

Σκέψου δύο περιστρεφόμενους μεταφορείς που παραδίδουν συνεχώς καινούριες ποσότητες στην ίδια έξοδο. Το κρίσιμο ερώτημα δεν είναι μόνο πόσο γρήγορα περιστρέφονται, αλλά και πόσο αέρα καταφέρνει να δεχθεί το σύνολο που ακολουθεί. Γι’ αυτό οι στροφές του blower και η πίεση υπερπλήρωσης είναι συγγενικά μεγέθη, χωρίς να είναι το ίδιο πράγμα.

Ο στρόφαλος δίνει τον ρυθμό

Σε έναν υπερσυμπιεστή με μηχανική κίνηση, ο ρυθμός συνδέεται απευθείας με τις στροφές του κινητήρα. Ο στρόφαλος κινεί την κάτω τροχαλία, ο οδοντωτός ιμάντας μεταφέρει την κίνηση και η επάνω τροχαλία περιστρέφει τον υπερσυμπιεστή. Ένα turbo παίρνει την κινητήρια ενέργειά του από τη ροή των καυσαερίων· εδώ η σύνδεση είναι μηχανική.

Αυτή η διαφορά εξηγεί και τη μεγάλη απαίτηση ισχύος. Η άντληση αέρα απέναντι σε πίεση απαιτεί έργο. Ο κινητήρας πρέπει πρώτα να τροφοδοτήσει τον ίδιο τον μηχανισμό που θα αυξήσει την απόδοσή του. Δεν δημιουργείται δωρεάν ενέργεια μέσα στο αλουμινένιο κέλυφος. Δημιουργούνται οι προϋποθέσεις για μεγαλύτερη καύση.

Μια μικρότερη τροχαλία, περισσότερες στροφές

Η σχέση μετάδοσης προκύπτει από τον αριθμό δοντιών των δύο τροχαλιών, όταν χρησιμοποιείται οδοντωτός ιμάντας ίδιου βήματος. Αν η τροχαλία του στροφάλου έχει 60 δόντια και του υπερσυμπιεστή 50, τότε η σχέση είναι 60/50 = 1,20. Ο υπερσυμπιεστής περιστρέφεται 20% γρηγορότερα από τον στρόφαλο.

Στις 8.000 στροφές του κινητήρα, το υποθετικό αυτό σύστημα δίνει 9.600 στροφές στον υπερσυμπιεστή. Αν η επάνω τροχαλία γινόταν 48 δοντιών, η σχέση θα ήταν 1,25 και οι στροφές του blower 10.000. Οι αριθμοί είναι παράδειγμα αριθμητικής, όχι προτεινόμενη αγωνιστική ρύθμιση ή προδιαγραφή κάποιου Top Fuel.

Σχηματική απεικόνιση τροχαλίας στροφάλου 60 δοντιών και τροχαλίας Roots 50 δοντιών, με λόγο 1,20
Παράδειγμα σχέσης μετάδοσης 60/50 = 1,20: ο Roots περιστρέφεται 20% γρηγορότερα από τον στρόφαλο. Τεχνική εικονογράφηση ENGINE POWER με AI.

Τεχνική εικονογράφηση ENGINE POWER, παραγόμενη με AI. Σχηματική παρουσίαση χωρίς κλίμακα· οι αριθμοί εξηγούν τη σχέση μετάδοσης και δεν αποτελούν σχέδιο κατασκευής.

Περισσότερες στροφές σημαίνουν μεγαλύτερη θεωρητική παροχή για τον ίδιο Roots. Δεν σημαίνουν αυτόματα την ίδια ποσοστιαία αύξηση στην πίεση ή στην ισχύ. Η πραγματική λειτουργία περιλαμβάνει απώλειες, θερμοκρασίες και τη δυνατότητα του κινητήρα να αξιοποιήσει την επιπλέον τροφοδοσία. Το μανόμετρο δεν είναι δυναμόμετρο.

Η πίεση έχει και θερμοκρασία

Ο αέρας θερμαίνεται κατά τη διαδικασία υπερπλήρωσης. Έτσι, το κυνήγι της απόδοσης αφορά και την αποτελεσματικότητα της μεταφοράς του. Στη σχετική τεχνική αναδρομή της NHRA, κατασκευαστές περιγράφουν την εξέλιξη των ροτόρων, τη χρήση κατεργασμένου αλουμινίου και τις αλλαγές στη γεωμετρία των θυρίδων. Οι λεπτομέρειες αυτές επηρεάζουν τη ροή και τις απώλειες, παρότι από την κερκίδα μοιάζουν αόρατες.

Η ομάδα επομένως δεν αλλάζει μια τροχαλία και θεωρεί ότι τελείωσε. Η σχέση κίνησης, η τροφοδοσία και η υπόλοιπη λειτουργία του κινητήρα πρέπει να συνεργαστούν. Περισσότερος αέρας έχει αξία όταν μπορεί να αξιοποιηθεί μέσα στον κύλινδρο και τελικά στην πίστα.

Την επόμενη φορά που θα δεις ένα Top Fuel στην εκκίνηση, κοίτα για λίγο τον κομπρέσορ. Η μεγάλη ιστορία δεν βρίσκεται μόνο στην ισχύ που παράγει το μοτέρ, αλλά και στην ισχύ που πρέπει να ξοδέψει για να φτάσει εκεί. Αυτό το μηχανικό πάρε-δώσε χωρά μέσα σε έναν ιμάντα — και ακούγεται σε ολόκληρη την πίστα.

Τεχνικές πηγές

NHRA, παρουσίαση υπερσυμπιεστή Top Fuel στα pits του Clay Millican, 26/11/2019 · NHRA, λειτουργία και εξέλιξη μηχανικής υπερτροφοδότησης · Atlas Copco, βασική αρχή λειτουργίας Roots.

Εικόνες: πρωτότυπες τεχνικές εικονογραφήσεις ENGINE POWER με AI, όχι φωτογραφίες πραγματικού αγωνιστικού συνόλου.

  • 2 Τροχοί - Moto

    6ος Αγώνας Παν.Πρωταθλ. Enduro – 4ος Αγώνας Πρωτ. Νοτίου Ελλάδος Σπάρτη 22/9/2019

    6ος Αγώνας Π.Π. Enduro & 4ος Αγώνας Πρωτ. Νοτίου Ελλάδος στην Σπάρτη στις 22 Σεπτεμβρίου 2019 Το αθλητικό σωματείο Α.Μ.Ο.Σ. μετά από έγκριση της Α.ΜΟΤ.Ο.Ε διοργανώνει τον 6ο Αγώνα του Πανελληνίου Πρωταθλήματος ENDURO και τον [...]
  • 17h protathlimatikh anavash omalou-omae-alax-engine power
    4 τροχοί - Auto

    Ανάβαση Ομαλού 1 και 2 Απριλίου 2023

    Ανάβαση Ομαλού 1 και 2 Απριλίου 2023 Η Α.Λ.Α. Χανίων διοργανώνει την 17η Πρωταθληματική Ανάβαση Ομαλού που θα διεξαχθεί το διήμερο 1 και 2 Απριλίου 2023 . Όπως κάθε χρόνο έτσι και φέτος η ΑΛΑ [...]
  • GAZPROMNEFT,ENGINE POWER
    Αγώνες | Events

    GAZPROM & G-ENERGY στο MOTOR FESTIVAL

    GAZPROM & G-ENERGY στο MOTOR FESTIVAL. Ο ρωσικός ενεργειακός κολοσσός GAZPROM & G-ENERGY προελαύνει στο 19th Motor Festival 17-19 September O.A.K.A. | One is a King & Bazaar Festival | The biggest motor bazaar show [...]
  • jeep sahara wrangler 4x4 hybrid-vazeos-oia-santorini
    4 τροχοί - Auto

    Jeep Sahara Wrangler by Vazeos Oia Santorini

    Jeep Sahara Wrangler by Vazeos Oia Santorini Το Jeep® Wrangler μπαίνει στον κόσμο της ηλεκτροκίνησης με τη νέα τεχνολογία 4xe Plug-in Hybrid. Η εταιρία Vazeos Limousine Tours ιδρύθηκε το 1998 με έδρα το γραφικό νησί [...]
  • treiler engine power,1o epeisodio sto Open
    Τηλεοπτική εκπομπή

    Μια γεύση από το 1ο επεισόδιο στο Open

    Μια γεύση από το 1ο επεισόδιο στο Open Αυτό το Σάββατο στις 5 Μαρτίου στη 01:00 ξεκινάμε στο OPEN!!! Ραντεβού πλέον με την ιστορία… Μια γεύση από την ωριαία μηχανοκίνητη τηλεοπτική εμπειρία που θα ζήσουμε [...]
  • 3sixty hotel,engine power
    Lifestyle

    3Sixty Hotel and Suites στο Ναύπλιο

    3Sixty Hotel and Suites στο Ναύπλιο Το 3Sixty Hotel and Suites στεγάζεται σε έναν ανακαινισμένο παλαιό αρχοντικό σπίτι που χτίστηκε στα τέλη του 19ου αιώνα και βρίσκεται στην καρδιά του ιστορικού κέντρου του Ναυπλίου και [...]
  • 2 Τροχοί - Moto

    Ο Rossi αποκαλύπτει το 2019 κράνος Misano

    Ο «Γιατρός» θα φορέσει το μοναδικό κράνος το Σάββατο και την Κυριακή στο σπίτι του GP, σχεδιασμένο με τις αγαπημένες προτιμήσεις του πρωταθλητή όπως πίτσα, καρπούζι και τα κατοικίδια ζώα του. Όπως έχει γίνει παράδοση [...]
  • Τηλεοπτική εκπομπή

    Τρέϊλερ τηλεοπτικής εκπομπής 1/7/21

    Τρέϊλερ τηλεοπτικής εκπομπής 1/7/21 Αυτή την Πέμπτη στις 21:00 το βράδυ στο κανάλι Εψιλον κάνουμε ανάβαση στην τηλεθέαση και στο θέαμα στα βουνά της Ριτσώνας και ζούμε με σειρά παρουσίασης: Κορίνθιος Γρηγόρης Ρουσόπουλος Χρήστος Χατούπης [...]

Νυφικα φορεματα | miss vanity

nyfika-nyfika-foremata-nyfi-evvoia
Περί Mr Zero – Μιχάλης Κοντιζάς 2612 Άρθρα
Ο Μιχάλης Κοντιζάς, γνωστός ως MR ZERO, είναι δημιουργός και παρουσιαστής της τηλεοπτικής εκπομπής ENGINE POWER και διοργανωτής του Motor Festival. Στο enginepower.gr έχει τη συντακτική ευθύνη και ασχολείται με τη μηχανοκίνηση, τον μηχανοκίνητο αθλητισμό και τους ανθρώπους του χώρου. Μέσα από την εκπομπή παρουσιάζει αθλητές, επαγγελματίες και ιστορίες της μηχανοκίνησης. Για θέματα σύνταξης και διορθώσεις: info@enginepower.gr.