Bi-turbo si alte componente
Unele motoare folosesc doua turbo de diferite dimensiuni.Cel mic prinde viteza foarte repede,reducand timpul dintre apasarea acceleratiei si dezvoltarea puterii de catre motor,in timp ce turbo mai mare preia "jobul" la turatii mari al motorului pentru a furniza mai multa putere.
Cand aerul este comprimat,el se incalzeste;cand se incalzeste se dilata:ceea ce inseamna ca sunt mai putine molecule per centimetru-cub.Deci o parte din presiunea generata de turbo este rezultatul incalzirii aerului prin compresie.Pentru a creste puterea masinii,scopul este de a introduce mai multe molecule de aer in cilindrul motorului,si nu neaparat presiunea aerului.
Turbo mai este de ajutor si in zone cu altitudine mare,de exemplu la munte,unde densitatea aerului este mai mica.Motoarele normale vor cunoaste o reducere a puterii motorului la altitudine mare,pentru ca la fiercare explozie din motor,cilindrii vor primi mai putin aer.Si la motorul dotat cu turbo se poate simti o scadere a puterii,insa nu la fel de mare,deoarece aerul mai subtire este mai usor de "pompat" de catre compresorul din turbo.
In cazul montarii unui turbo,masiniile mai vechi cu carburator vor mari automat volumul de combustibil pentru a se potrivi cu densitatea aerului care intra in cilindrii.Masiniile moderne pe injectie vor face de asemenea acest lucru.Sistemul de injectie se bazeaza pe senzori de oxigen din esapament pentru a determina deca raportul de aer-combustibil este corect,deci acest sistem va mari cantitatea de combustibil daca se monteaza un turbo.
Insa daca pe o masina cu injectie se monteaza un turbo care este prea puternic,si livreaza prea mult aer pentru motor,sistemul de injectie s-ar putea sa nu poata livra destul combustibil pentru ca raportul aer-combustibil sa fie corect--fie din cauza ca software-ul computerului nu permite,sau pompa si injectoarele nu sunt capabile de acest lucru.In acest caz va fi nevoie de alte modificari pentru a profita la maxim de sistemul turbo.
Un sistem Turbo folosind tehnologia EcoBoost
Compresorul este ilustrat cu albastru,turbina cu rosu
Piesa care se misca in sus si in jos este pistonul motorului
Vedeti mai multe poze cu turbo
In acest articol:
- Cum functioneaza turbo?
- Turbo si motorul
- Constructia unui turbo
- Probleme si solutii turbo
- Bi-turbo si alte componente
- Vezi poze cu turbo
Probleme si solutii turbo
Una din principalele probleme in legatura cu turbo este faptul ca ele nu furnizeaza putere instantaneu,imediat ce apesi pedala de acceleratie (in engleza fenomenul se numeste "turbo lag").Turbina are nevoie de o secunda pentru a prinde viteza.Senzatia este ca si cum acceleratia masinii ar intarzia,iar in aproximativ o secunda, se simte brusc o forta si masina ia viteza.Acest lucru se intampla din cauza intarzierii rotatiei turbinei din turbo.
O metoda de a scadea timpul de intarziere unui turbo este reducerea inertiei partilor care se rotesc,reducand greutatea lor.Acest lucru permite turbinei si compresorului sa prinda viteza de rotatie mai repede,astfel furnizand putere mai repede.
Reducerea greutatii si inertiei turbinei se poate face prin reducerea dimensiunii turbo.Un turbo mic va furniza mult mai repede forta motorului si la rotatii mai mici ale motorului,insa nu va putea furniza mult aer la turatii mari al motorului cand un volum foarte mare de aer intra in motor.Exista si riscul de a se invarti prea repede la turatii mari al motorului,cand foarte multe gaze de esapament trec prin turbina.
Un turbo mare poate furniza multa putere la turatii mari al motorului,insa poate avea intarzieri mari in timpul accelerarii,din cauza duratei de accelerare a turatiei paletelor turbinei,care sunt mai mari si mai grele.din fericire sunt cateva trucuri pentru a rezolva aceste probleme.
In unele turbo sunt folosite rulmenti cu bile in loc de rulmenti cu ulei pentru a sustine axul turbinei.Insa acestia nu sunt rulmenti obisnuiti--sunt rulmenti cu precizie super-ridicata,fabricate din materiale avansate,pentru a putea face fata vitezei de rotatie extreme si temperaturii ridicate a turbinei.Acesti rulmenti permit turbines sa se invarta cu mult mai putina frictiune implicata decat cei mai multi rulmenti cu ulei.De asemenea permit folosirea unor axe mai mici si mai usoare.Acest lucru ajuta turbo sa accelereze mult mai repede, reducand astfel intarzierea(turbo lag-ul).
Paletele ceramice din unele turbo sunt mult mai usoare decat cele de otel folosite de obiciei.Si din acest lucru rezulta o accelerare mai rapida,reducandu-se turbo lag-ul.
Vezi cu rezolutie mare
Continuare>>
In acest articol:
- Cum functioneaza turbo?
- Turbo si motorul
- Constructia unui turbo
- Probleme si solutii turbo
- Bi-turbo
- Poze cu turbo
Constructia unui turbo
Turbo este conectat de galeria de evacuare al motorului.Gazele de la iesire invartesc turbina,care se comporta ca si un "motor turbina cu gaze".Turbina din turbo este conectata de un compresor,care se situeaza intre filtrul de aer si galeria de admisie.Compresorul comprima aerul care intra in cilindrii motorului.
Gazele de esapament trec prin paletele turbinei,cauzand rotetia acestora.Cu cat mai multe gaze iasa din motor cu atat mai repede se invarte turbina.Deci cu cat turezi mai tare motorul,cu atat vor iesi mai multe gaze, cu atat mai repede se va invarti si compresorul,alimentand astfel motorul cu si mai mult aer.
Compresorul este un fel de pompa centrifugala--trage aer pe la centrul paletelor si il arunca inspre exterior in timp ce se invarte.
Pentru a suporta turatii de pana la 150 000 rpm,axul turbinei trebuie fixat foarte atent.Cei mai multi rulmenti s-ar distruge instantaneu la asemenea viteze,asa ca cele mai multe turbine folosesc rulmenti cu lichid.Acest tip de rulment sustine axul pe un strat subtire de ulei,ceea ce este pompat in permanenta in jurul axului.Acest ulei are doua roluri: raceste axul si alte componente din turbo,si permite axului sa se invarta fara prea multa frictiune.
Sunt multe ingienozitati implicati in proiectare unui turbo pentru motor.In urmatoarea sectiune veti citi despre acestea,si veti vedea mai multe poze cu turbo.
Continuare>>
Gazele de esapament trec prin paletele turbinei,cauzand rotetia acestora.Cu cat mai multe gaze iasa din motor cu atat mai repede se invarte turbina.Deci cu cat turezi mai tare motorul,cu atat vor iesi mai multe gaze, cu atat mai repede se va invarti si compresorul,alimentand astfel motorul cu si mai mult aer.
Compresorul este un fel de pompa centrifugala--trage aer pe la centrul paletelor si il arunca inspre exterior in timp ce se invarte.Pentru a suporta turatii de pana la 150 000 rpm,axul turbinei trebuie fixat foarte atent.Cei mai multi rulmenti s-ar distruge instantaneu la asemenea viteze,asa ca cele mai multe turbine folosesc rulmenti cu lichid.Acest tip de rulment sustine axul pe un strat subtire de ulei,ceea ce este pompat in permanenta in jurul axului.Acest ulei are doua roluri: raceste axul si alte componente din turbo,si permite axului sa se invarta fara prea multa frictiune.
Sunt multe ingienozitati implicati in proiectare unui turbo pentru motor.In urmatoarea sectiune veti citi despre acestea,si veti vedea mai multe poze cu turbo.
Continuare>>
In acest articol:
- Cum functioneaza turbo?
- Turbo si motorul
- Constructia unui turbo
- Probleme si solutii turbo
- Bi-turbo
- Poze cu turbo
Turbo si motoarele
Una din cele mai simple solutii pentru a "scoate" mai multa putere dintr-un motor este sa cresti cantitatea de aer si combustibil ce arde in cilindrii.O metoda este de a adauga cilindrii,sau de a fabrica cilindrii mai mari.Uneori aceste schimbari nu sunt posibile sau practice--turbo poate fi o metoda mult mai simpla si compacta de a aduga putere motorului.
Turbo ii permite motorului sa arda mai mult combustibil si aer presand mai mult aer in cilindrii.Teoretic,marirea de putere ar trebui sa fie de obiciei de 50%,insa din cauza ca turbo nu este 100% eficient cifra este de aproximativ 30-40 %.
O cauza a ineficientei este faptul ca forta care invarte turbina nu este "gratuita".De indata ce turbina este legata la iesirea din motor pe circuitul de esapament,acesta creeaza un obstacol pentru gazele arse care vor sa iasa.Acest lucru scade din eficienta acestui sistem.
Continuare>>
Turbo ii permite motorului sa arda mai mult combustibil si aer presand mai mult aer in cilindrii.Teoretic,marirea de putere ar trebui sa fie de obiciei de 50%,insa din cauza ca turbo nu este 100% eficient cifra este de aproximativ 30-40 %.
O cauza a ineficientei este faptul ca forta care invarte turbina nu este "gratuita".De indata ce turbina este legata la iesirea din motor pe circuitul de esapament,acesta creeaza un obstacol pentru gazele arse care vor sa iasa.Acest lucru scade din eficienta acestui sistem.
Continuare>>
In acest articol:
- Cum functioneaza turbo?
- Turbo si motorul
- Constructia unui turbo
- Probleme si solutii turbo
- Bi-turbo
- Poze cu turbo
Turbo
Cand oamenii vorbesc despre motorizarea masiniilor de performanta mai ridicata ,cuvantul turbo este deseori mentionat.Aceste dispozitive apar mai ales pe motoarele diesel cu capacitate mare.Turbo poate sa mareasca semnificativ puterea masinii fara a-i creste cu mult greutatea acesteia,tocmai de aceea turbo este atat de popular.
In acest articol va voi explica cum poate turbo sa creasca performanta motorului,iar in acelasi timp sa functioneze in conditii de operare extreme.De asemenea voi scrie despre cum gazele de esapament,paletele,si rulmentii ajuta turbo sa isi faca treaba mai bine.Turbo este un fel de sistem de supraalimentare.El comprima aerul care intra in motor.Avantajul comprimarii aerului este faptul ca astfel motorul poate primi mai mult aer,ceea ce inseamna ca se poate mari si cantitatea de combustibil care intra in motor.Astfel rezulta o explozie mai puternica in motor,deci putere mai mare.Un motor cu turbo dezvolta mai multa putere decat unul fara,astfel se imbunatateste raportul putere-greutate a masinii.
Pentru a realiza aceasta marire de putere turbo foloseste gazele de esapament de la iesirea din motor(inainte ca acestea sa ajunga la sistemul de esapament,toba,etc.) pentru a roti cu viteza o turbina,care la randul lui invarte un compresor.Turbina din turbo se invarte la turatii impresionante de pana la 150 000 rpm,sau chiar mai mult--ceea ce este o turatie de 30 de ori mai mare decat turatia cu care se invarte motorul.Din cauza turatiilor mari,si din cauza ca gazele de esapament trec direct prin turbo,temperatura acestui sistem este foarte mare.
In acest articol:
- Cum functioneaza turbo?
- Turbo si motorul
- Constructia unui turbo
- Probleme si solutii turbo
- Bi-turbo
- Poze cu turbo
Controverse despre sfarsitul lumii
Din multe puncte de vedere ,controversele despre iarna nucleara sunt similare controverselor despre incalzirea globala.In ambele cazuri este usor sa clasifici o parte ca fiind alarmista iar cealalta parte sa o acuzi ca fiind neadevarata.De asemenea e usor de a atribui motivatii politice in ambele cazuri.
Atmosfera este un sistem incredibil de complicat.Cand ai 5,5 quadrilioane de gaze,si foarte multi factori locali,globali si extrateresti care impreuna pun in miscare acest sistem,este greu sa intelegi cum functioneaza.Chiar si computerele avansate nu au precizie cand vine vorba de a prognoza vremea pe o perioada mai lunga de cateva zile.Chiar si cele mai mici schimbari pot avea consecinte mari.
In timpul aniilor '70,Academia Nationala de Stiinte(Statele Unite) si U.S. Ofiice of Technology Assesment a facut referire la efectele posibile asupra mediului al unui razboi nuclear,iar in anul 1982,Academia Suedeza de Stiinta a publicat"The Atmosphere after a Nuclear War:Twilight at Noon"(Atmosfera de dupa razboiul nuclear:Crepuscul in timp de amiaza.
Conform acestui raport fumul de la orasele si paduriile care ard diminueaza razele solare--rezultand consecinte periculoase.In 1983,savantul in domeniul atmosferei Richard Turco si astrochimistul Carl Sagan s-au alaturet altor trei oameni de stiinta pentru a publica "Global Atmospheric Consequences of Nuclear Explosions"(consecintele atmosferice globale ale exploziilor nucleare).
Acest articol,cunoscut si sub numele de TTAPS (dupa numele editoriilor Turco,Toon,Ackermann,Pollack si Sagan) a generat multe presiuni si la nivelul mariilor guverne.Statele Unite si Uniunea Sovietica au luat in serios cele scrise,si au luat masuri pentru a calma "degetele de pe tragaciul armelor nucleare" in timpul razboiului rece (Cold War).
Constatariile TTAPS se bizuieau pe computerele de meteorologie din anii '80.Insa in prezent tehnologia aceea este de departe infailibil.In timp ce majoritatea savantiilor sunt de acord cu efectele dezastruoase descrise mai sus,nu toata lumea este de acord cu acest lucru.Autorul Michael Crichton a acuzat TTAPS de speculatii,de publicarea teoriei lor bazandu-se mai mult pe opinia publica si imputerniciri politice decat pe cercetari stiintifice.
Crichton a argumentat faptul ca stiinta bazata pe asemenea lucruri poate avea beneficii materiale in prezent prin vanzarea de carti sau alte beneficii politice,insa pentru viitor poate deveni un precedent periculos.
In 1990,autorii TTAPS au publicat constatariile revizuite bazate pe noi indicii.Rezultatele mult mai moderate au mai calmat criticii,insa au mai fost--si mai sunt voci nemultulite.Aceste neconveniente sunt provocate de patru factori:
* Ce cantitate de material exista pentru a arde in urma unei explozii nucleare?
* Ce cantitate ar ramane in atmosfera ,si ce cantitate ar cadea inapoi pe suprafata pamantului?
* Cata lumina solara ar devia acei nori de fum?
* In ce anotimp ar avea loc atacul?Daca atacul ar avea loc in timpul iernii,rezultatele ar fi la fel de severe?
Pe parcurs ce avansam cu cunostintele privind atmosfera,savantii continua sa adauge noiile informatii perspectivei iernii nucleare.In timp ce ne este usor de a privi scenariul nuclear din posibile razboaie,si sa privim iarna nucleara ca si pe o amenintare din secolul 21,cercetarile recente ne arata ca in aceasta privinta suntem foarte departe de siguranta.
Folosind programe computerizate de monitorizare climatica avansate,oamenii de stiinta Brian Todd si Alan Robock teorizeaza faptul ca,chiar si un razboi nuclear regional ar putea cauza o iarna nucleara marginala pentru toata lumea.Potrivit constatriilor lor din 2007,daca India si Pakistan ar lansa cate 50 de arme nucleare impotriva celuilalt,pe toata planeta s-ar observa scaderi de temperatura medie de pana la 1,25 grade C timp de trei ani,si nori de fum pe tot globul timp de 10 ani. Aceste semnalizari au fost unul din motivele pentru care "Buletinul Savantiilor din domeniul Atomic "(the Bulletin of the Atomic Scientists) au mutat ceasul apocaliptic (voi scrie in curand despre acest "ceas") cu doua minute mai aproape de miexul noptii.
Inca nu suntem de nici un secol in epoca nucleara,dar pana acum am evitat chiar si un razboi nuclear regional.Vom reusi sa ne mentinem in acest fel?Sau va ajunge omenirea sa studieze si sa simta efectele iernii nucleare si in realitate?
Inapoi<<
In acest articol:
- Cum ar arata o iarna nucleara?
- Razboiul nuclear si atmosfera
- Previziuni despre extinctie
- Controverse despre sfarsitul lumii
Previziuni despre extinctie
In cartea "A Path Where No Man Thought"(calea la care nu s-a gandit omenirea),al lui Richard Turco si Carl Sagan,cei doi teoreticieni a iernii nucleare vorbesc despre sase categorii de ierni nucleare,ceea ce ne prezinta un cadru principal pentru intelegerea consecintelor posibile asupra atmosferei in cazul unui razboi modern.
- Iarna nucleara minimala.In cel mai bun caz,un atac mic ar cauza un nor de ramasite si cenusa cea ce ar ecrana o suprafata mica,neavand deloc ,sau avand un impact ecologic foarte mic.In timp ce pagubele din zonele targetate ar fi substantiale,restul lumii nu ar suferi de pe urma atacului.
- Iarna nucleara marginala.Sagan si Turco au prezis un scenariu aspru chiar si pentru o iarna nucleara "marginala".Ei au calculat ca doar cateva detonatii nucleare deasupra centrelor urbane ar putea scadea temperatura in emisfera nordica cu cateva grade C.Productia din agricultura ar avea de suferit,rezultand foamete--mai ales daca ar fi acompaniata si de seceta.In timp ce o cantitate mare de cenusa s-ar aseza pe pamant prin "ploi negre",o mare parte va ramane in atmosfera.Toata portiunea de sub ecuator ar ramane neafectata,din cauza separarii curentiilor emisferici si faptul ca cele mai multe tinte nucleare se afla in Emisfera Nordica.
- Iarna nucleara nominala.Autorii cred ca aceasta clasa de iarna nucleara ar fi un inceput pentru un razboi nuclear la scara complecta,implicand detonarea intre 6000 si 12000 de arme nucleare.Supravietuitorii ar indura ceruri intunecate,seceta prelungita,precipitatii radioactive,si scaderea temperaturii globale cu 1o grade C in emisfera nordica.Lumina soarelui in timpul amiezii ar fi doar la 0 treime fata de inaintea razboiului.In cateva luni,norii si cenusa s-ar imprastia,iar soarele s-ar parea ca arde mult mai puternic decat inainte de razboi.Din cauza ca explozia nucleara ar fi distrus o mare parte din stratul de ozon,cantitati mult mai mari de radiatii solare ar ajunge pe suprafata pamantului.Emisfera Sudica nu ar trece prin schimbari climatice majore.
- Iarna nucleara substantiala.Acest scenariu de dupa un razboi nuclear complect,implica consecinte catastrofale pentru Emisfera Nordica:temperaturi joase extreme,precipitatii radioactive la scara extinsa,poluare,diminuarea stratului de ozon,ploi teribile.Imaginati-va zile intunecate--acum imaginati-va acest lucru persistand timp de mai multi ani.Plantele abia vor mai obtine razele solare atat de indispensabile fotosintezei.Recoltele ar esua,miliarde de oameni ar muri,foarte multe specii s-ar extinge.Chiar daca specia umana ar supravietui,civilzatia pe care o stim azi ar disparea.Efectele devastatoare asupra Emisferei Nordice ar depinde de numarul detonariilor de sub Ecuator.
- Iarna nucleara severa.In acest scenariu mai putin de 1 la suta din lumina soarelui ar ajunge pe pamant,rezultand scaderi extreme de temperatura la nivel global si lumina insuficienta pentru fotosinteza.Pe deasupra,din cauza secetei prelungite si a poluarii productia din agricultura ar ajunge la nivele scazute nemaivazute din Epoca Intunecata (Perioada dintre caderea Romei din secolul al 5lea si "Renasterea")
- Iarna nucleara extrema.In acest "cel mai rau caz" scenariu,sunt detonate aproape toate armele nucleare din lume.Rezultatul ar fi intuneric total in timpul amiezii.Viata ar disparea aproape complect in acest mormant negru,racoros si neprietenos numit Terra.
Oricum,iarna nucleara este mai mult o teorie--insa una controversata.Sa vedem in continuare cum a evoluat aceasta teorie pana in zilele noastre.
Continuare>>
In acest articol:
- Cum ar arata o iarna nucleara?
- Razboiul nuclear si atmosfera
- Previziuni despre extinctie
- Controverse despre sfarsitul lumii
Razboiul nuclear si atmosfera
In timp ce un atac nuclear ar putea avea ca tinta infrastructura militara sau centrele populatiei unei tari,asaltul ar putea produce pagube semnificative asupra atmosferei pamantului.
Noi oamenii privim aerul ca si ceva firesc,insa atmosfera pamantului este un component vital pentru toate formele de viata de pe aceasta planeta.De fapt oamenii de stiinta cred ca ea a evoluat in starea din prezent impreuna cu organismele unicelulare.Atmosfera ne protejeaza de nivelele periculoase de radiatii solare,dar ii si permite soarelui sa ne incalzeasca lumea.
Razele solare patrund prin atmosfera si ne incalzesc pamantul,care la urma lui emite radiatii terestriale (caldura) ceea ce incalzeste aerul.Daca s-ar ridica o cantitate mare de cenusa si fum de la orasele si paduriile care ard,efectiv s-ar comporta ca si o umbrela,ferind portiuni mari de razele soarelui.Daca diminuezi cantitatea de raze solare care incalzesc pamantul adunci diminuezi temperatura atmosferica-- de asemenea deranjezi procesul de fotosinteza.
Exemple referitor la aceste scenarii au mai fost la o scara mai mica in istorie.Un caz ar fi eruptia vulcanicaKrakatoa ( Indonezia ) din anul 1883,cand cenusa vulcanica in cantitate enorma a fost aruncata in atmosfera,rezultand scaderea temperaturii globale cu 1,2 grade [ sursa:Maynard].Cu decenii in urma in anul 1815,eruptia de la muntele Tambora,tot din indonezia, a blocat indeajuns soarele incat sa provoace ceea ce oamenii au numit "anul fara vara".
In anul urmator,locuitorii SUA au avut de-a face cu ninsori de vara,si temperaturi mai scazute cu 3-6 grade C decat cele obisnuite.Aceasta scadere de temperatura a devastat agricultura,si a cauzat sute de mii de morti--fara a mai numara decedatii din Indonezia.
Unii arheologi presupun ca inainte cu 65 milioane de ani a avut loc o cataclisma si mai mare cand un asteroid a lovit pamantul.Numita "extinctia dintre granitele K-T"(K-T boundary extinction event),unii experti cred ca acest eveniment a aruncat atat de multa cenusa in atmosfera incat rezultatul a fost o iarna necrutatoare.
Premiza este la fel ca si cu iarna nucleara,difera doar metoda prin care canusa si sfaramaturile sunt aruncate in atmosfera.Potrivit unor paleontologi o iarna asemanatoare a produs extinctia dinozauriilor.
Dezastrele naturale nu sunt insa singurii factori schimbatori de temperatura.In 1991,cu putin inainte de Razboiul din Golf Persian,la comanda presedintelui Irakian Saddam Hussein,armata Irakiana a aprins 736 de sonde de petrol din Kuweit.Focul a ars timp de 9 luni,In acest timp temperatura medie locala a scazut cu 10,2 grade C.
Teoreticienii iernii nucleare au facut prognoze "mohorate" in cazul in care un razboi nuclear ar izbucni intre superputeriile nucleare Statele Unite si Rusia.In anii '80 teoreticienii au prezis ierni care dureaza timp de decenii,cu scaderi de temperatura de pana la 40 grade C . O asemenea iarna ar putea termina ceea ce a inceput razboiul n uclear:foamete si moarte pentru supravietuitori.
Continuare>>
In acest articol:
- Cum ar arata o iarna nucleara?
- Razboiul nuclear si atmosfera
- Previziuni despre extinctie
- Controverse despre sfarsitul lumii
Abonați-vă la:
Postări (Atom)