Вопрос

У мотоцикла Kawasaki H2R есть нагнетатель, но почему у него нет интеркулера?

Почему нет интеркулера, если есть нагнетатель?



Насколько я понимаю, топливно-воздушные смеси с повышенным содержанием воздуха нагреваются и поэтому склонны к детонации.



В этом выпуске «Гаража Джея Лено» примерно в 11:02 они начинают обсуждать новый двигатель H2R. Они упоминают, что у него нет интеркулера.



Как им удаётся устанавливать на этот мотоцикл нагнетатель и при этом не использовать интеркулер для снижения температуры всасываемого воздуха?



введите описание изображения здесь



Перевод вопроса с Mechanics Stack Exchange
Лицензия: CC BY-SA (2.5–4.0)
Оригинальный вопрос: https://mechanics.stackexchange.com/questions/28150/the-kawasaki-h2r-motorcycle-has-a-blower-why-doesnt-it-have-an-intercooler

8 Комментариев

  1. У меня H2 Ninja 2015 года выпуска. Одним из первых открытий, которые я сделал на динамометрическом стенде, было то, что крышка воздушного фильтра снижает мощность на 25 лошадиных сил! Компания Kawasaki также ввела ограничения на подачу топлива на высшей передаче, так что я могу только предположить, что им пришлось так или иначе ограничить мощность, иначе этот дурацкий мощный мотоцикл был бы ещё мощнее. Интеркулер только усугубил бы эту проблему. Двигатель снижает обороты (и мощность) по мере нагрева. Высокая температура на впуске = меньшая мощность. Охладите двигатель на 100 градусов по Фаренгейту, и у вас будет больше мощности.


  1. Большая часть тепла, выделяемого при сжатии воздуха с помощью нагнетателя или турбокомпрессора, возникает в процессе самого сжатия. Турбины приводятся в действие выхлопными газами и, безусловно, нагреваются, но это незначительно по сравнению с повышением давления воздуха на 1, 2 или более бар. Интеркулеры так же стары, как и сами компрессоры, они отнюдь не новы. Они широко использовались в авиации во время Второй мировой войны. Здесь играют роль более низкое сжатие, правильное топливо, а также современные материалы и конструкция компрессора. Но наиболее важным моментом здесь является двойной впрыск, который, по сути, заменяет промежуточный охладитель, впрыскивая дополнительное топливо При температуре, близкой к ВМТ, что охлаждает заряд перед предварительной детонацией. Охлаждайте с помощью топлива.


  1. На самом деле, несмотря на то, что эти утверждения верны, суперчарджер приводится в действие двигателем, а не турбиной на выхлопной трубе, которая раскаляется докрасна в любом количестве видео на YouTube.



    На дрэгстере он приводится в действие ремнём.


  1. @Pᴀᴜʟsᴛᴇʀ2 да, согласен. Просто хотел подчеркнуть, что дополнительной плотности не ожидается.
  1. @Zaid — всё, что я могу сказать, это то, что интеркулеры не были чем-то особенным до середины-конца 80-х годов. Воздуходувки/турбины успешно использовались задолго до этого. Я никогда не говорил, что интеркулер — это не бонус, а просто то, что он не обязателен для правильной работы принудительной подачи воздуха.
  1. @Pᴀᴜʟsᴛᴇʀ2: главное — избежать детонации; дополнительная плотность — это дополнительный бонус mechanics.stackexchange.com/a/17491/675
  1. Я не знаю точного ответа, но, если говорить относительно, интеркулер — это более новая деталь для двигателей с наддувом/турбонаддувом. Только совсем недавно (за последние 20 лет) интеркулеры любого типа (воздух-вода) стали использоваться в автомобильных нагнетателях. Дело не в том, что интеркулер абсолютно необходим, а в том, что он помогает сделать всасываемый заряд более плотным и позволяет двигателю вырабатывать больше мощности.
  1. Так зачем же нужны промежуточные охладители?



    При прохождении через нагнетатель воздух нагревается и становится подверженным детонации. Основное преимущество интеркулера заключается в том, что он снижает температуру всасываемого воздуха. Это помогает контролировать детонацию.



    Дополнительная плотность — это дополнительный бонус, потому что вы можете втиснуть больше воздуха, чтобы увеличить мощность.






    Значит ли это, что Kawasaki бросила вызов физике с этим мотоциклом?



    Не совсем. Они просто используют другие средства, чтобы снизить риск детонации.



    Это пресс-релиз, в котором объясняется, что они сделали с H2:




    • спроектируйте двигатель с умеренной степенью сжатия



      Степень сжатия 8,5:1 является консервативной даже для двигателя с принудительным наддувом.



      Поскольку температура самовоспламенения повышается при снижении давления, компания Kawasaki разрабатывает двигатель таким образом, чтобы температура самовоспламенения находилась далеко за пределами обычного рабочего диапазона двигателя.


    • используйте топливо для охлаждения заряда



      Испарительное охлаждение не является чем-то новым. Полезно, чтобы жидкое топливо поглощало часть тепла и превращалось в пары топлива. Учитывая, что после прохождения воздуха через нагнетатель температура повышается, тепла будет достаточно для выполнения этой задачи.



      Результат:




      • испаренное топливо, готовое к сгоранию, и

      • более низкая температура топливно-воздушной смеси, что позволяет двигателю работать вне зоны детонации


    • держите двигатель холодным



      Идея заключается в том, чтобы поддерживать низкую температуру двигателя. В этом помогают масляный радиатор с жидкостным охлаждением и радиатор с высокой охлаждающей способностью.







    В чём преимущество отказа от интеркулера в данном случае?



    Компания Kawasaki могла пойти по этому пути по следующим причинам:




    • экономия веса

    • экономия пространства

    • снижение затрат



    Первые два пункта упомянуты в пресс-релизе.



    Последнее подразумевается: нет интеркулера → нет необходимости в проектировании → нет необходимости в покупке


Вы уже ответили на этот вопрос