Gaviļniekam 100 gadu

Būtībā turbokompresora izgudrošana notika jau pirms 100 gadiem. 1905. gada 16. novembrī Šveices inženieris Dr. Alfreds Buechi Vācijā saņēma patentu no Ķeizariskās Patentu pārvaldes ar numuru 204630. Patenta nosaukums bija diezgan komplicēts, kā jau tolaik ierasts: “Sadegšanas dzinēja ietaise, sastāvoša no kompresora (turbīnas – kompresora), virzuļu dzinēja un aiz tā uzstādītas turbīnas”. Buechi (11.07.1879. – 27.10.1959.) dzīvoja un strādāja Šveices pilsētā Vintertūrā. Viņa idejas pamatā bija ne vienīgi gaisa saspiešana pirms tā ieplūšanas cilindros, bet arī izplūdes gāzu atlikušās kinētiskās enerģijas izmantošana kompresora darbināšanai. Un turbokompresors bija piedzimis... Tomēr izgudrotājam nācās ilgi gaidīt, kamēr viņa izgudrojumu sāka lietot praksē. Kaut jau Pirmā pasaules kara laikā notika eksperimenti ar lidaparātiem, lai palielinātu to ātrumu un “griestus”, aviatori ar zināmām aizdomām skatījās uz jaunmodīgo “uzparikti”, pazīstamāks un ierastāks likās pievadkompresors, kurš sāka gūt arvien plašāku izplatību. Tāpēc pirmo patiesi reālo lietojumu turbokompresori guva lielo kuģu dzinējos. 1923. gadā Vācijas Satiksmes ministrija pasūtīja divus lielus pasažieru kuģus, “Danzig” un “Preussen”. Abiem laineriem bija pa diviem 10 cilindru dīzeļdzinējiem, kuru jauda ar turbokompresoru palīdzību tika pacelta no sākotnējiem 1750 ZS līdz 2500 ZS. Automobiļu dzinējiem turbokompresorus sāka uzstādīt tikai 1950. gados.

Maināmās ģeometrijas turbokompresors VTG

Būtībā “Porsche” ir gandrīz vai sinonīms vārdam “turbo”. 1974. gada oktobrī Štutgartes autoražotājs prezentēja pasaulei pirmo lielsērijas sporta automobili ar turbokompresoru. Kopš tā laika katra jauna “911 Turbo” paaudze ir parādījusi kādu tehnisku kārumu, kā saspiestā gaisa dzesētāji, biturbo sistēma ar diviem turbokompresoriem, VarioCam Plus vārstu pievadi un kas tik vēl ne. Kārtējās turbodzinēju paaudzes kilometru stabs ir VTG (Variable Turbine Geometry).

1975.gada "Porsche 911 Turbo". Foto:

Dzinēja izstrāde vilkās samērā ilgi, jau tika minēts, ka problēmas sagādāja ārkārtīgi augstās temperatūras dzinējos un turbokompresoros, bieži 1000 un vairāk °C. “Porsche” risināja problēmu kopā ar turbokompresoru ražotājfirmu “Borg Warner Turbo Systems” (agrākā KKK), ņemot palīgā kosmiskajā tehnikā izmantojamus materiālus, darbs bija sekmīgs.

Konstrukcijas pamatā ir regulējamas izplūdes gāzu plūsmu vadošās lāpstiņas, kuras novada gāzes uz turbīnas ratu maksimāli efektīvi. Principā šāds risinājums ļauj apvienot lielu un mazu ierīču īpašības, tas ļauj stipri uzlabot dzinēju griezes momentu nelielos apgriezienos un, protams, palielināt reāli izmantojamo dzinēja apgriezienu diapazonu, lielā mērā palīdz likvidēt tā saukto turbobedri.

“Turbosports”

Kā jau firma ar labām sporta tradīcijām, “Porsche” ne mirkli nekavējās izmantot arī sacīkšu automobiļus ar turbotehniku, gan Eiropā, gan ASV un Japānā. Šīs “dzīvās radības kroņi” bija “Porsche” modeļi 917/10 un 917/30, neganti monstri pat šodienas izpratnē. 917/30 jauda sasniedza pat 1200 ZS! Pamatā šie automobiļi kalpoja turbotehnoloģiju attīstīšanai; braucot ASV CanAM sacīkšu sērijā, amerikāņu braucējs Marks Donohjū burtiski deklasēja konkurentus, viņa uzstādītie trašu rekordi saglabājās ne vienu vien gadu. Sekas tam visam bija sērijas rīkotāju izdarītās izmaiņas tehniskajos noteikumos, un elles rati devās taisnā ceļā uz muzeju.

Porsche 917/30. Foto:

“Porsche” izmantoja sportā daudzus un dažādus modeļus, ar turbo un bez, bet viena no spožākajām zvaigznēm firmas vainagā ir dzinējs ar savādu nosaukumu TAG Turbo, dzinējs 1. Formulas komandai “McLaren”. Šā 1.5 litru V6 biturbo dzinēja jauda sasniedza vismaz 900 ZS, pēc dažiem avotiem pat 1200 un vairāk ZS. Dzinēja konstruktors bija tas pats 917/30 dzinēja autors Hanss Mecgers, nu jau pensionēts konstruktors. Pēc Rona Denisa pasūtījuma tieši viņu norīkoja par F1 projekta vadoni. Pasākuma finanšu pusi nodrošināja īpatnējs tēls – Mansurs Oidžehs, arābu bagātnieku finansētās firmas TAG kontrolētājs. Šī firma nodarbojās ar šeihu uzkrāto miljonu ieguldīšanu jaunu tehnoloģiju. Rezultāts atkal bija graujošs, kombinācijai Mclaren + TAG Turbo + Lauda + Prosts pretinieku vienkārši nebija...

Otra reize, kad “Porsche” burtiski sita nokautā pretiniekus, bija Dakaras rallijreids 1986. gadā. Brīnumierocis bija modelis “959”, 400 zirgspēku jaudīgs, ar divpakāpju turbopūti un elektroniski vadāmu 4x4 spēka pārvadu.

Porsche 959. Foto:

Sakarā ar speciāli izvēlētu īsāku galveno pārvadu pārnesumu auto maksimālais ātrums bija samazināts līdz 210 km/st. Bet tas konkurentus neglāba – “959” sacīkstē ieņēma 1., 2. un 6. vietu. Pēc tam firma nolēma izlaist ierobežotu šo auto sēriju un homoloģēja to lietošanai satiksmē, tiesa, auto cena bija tiem gadiem astronomiska. Arābu valstu šeihiem gan tā netraucēja, un “959” kļuva par iecienītāku brīvā laika pavadīšanas rīku nekā mīļotais sacīkšu rekordkamielis (kurš, starp citu mēdz maksāt daudz vairāk nekā visdārgākais auto!). Apsardze šeiha vaļasbrīžu izpriecām, protams, neuzkrītoši sekoja Lamborghini LM002 apvidus mašīnās...

Un kāds bija pirmais 911 Turbo?

260 ZS jauda, maksimālais ātrums virs 250 km/h, no 0 līdz 100 km/h 5,5 sekundēs – tāds auto tika stādīts priekšā Parīzes autosalona apmeklētājiem 1974. gadā. Jaudas maksimumu auto sasniedza pie salīdzinoši zemiem 5500 apgriezieniem, maksimālais griezes moments 343 Nm bija pieejams pie 4000 apgriezieniem minūtē. Līdz ar to tika sasniegta teicama, līdz tam neredzēta griezes momenta stabilitāte, auto, šķita, darbināja elektromotors. Noslēpums bija aprakts “Porsche” motoristu portfeļos, viņu izgudrotajā viltīgajā turbo pārplūdes vārstu sistēmā. Bez tam automobilim bija ... vēl viena turbīna, tikai mazāka diametra, tā darbojās mazos apgriezienos; kad izplūdes gāzu daudzums bija pietiekams, pieslēdzās lielākā.

Nākamajai 911 Turbo versijai bija jau 300 ZS dzinējs un vēl trakāki parametri, pirmo reizi vēsturē uz turbomašīnas bija uzstādīts jaunums – interkūlers jeb starpdzesētājs. Tas ļāva atdzesēt gaisu līdz temperatūrai zem 100 °C un samazināt virsspiedienu, nezaudējot jaudu.

Piedzīvojumi gaisā

Kā jau minēju, jau Pirmā pasaules kara laikā notika eksperimenti ar turbokompresoriem. Tolaiku lidmašīnas neko ātri un augstu nelidoja vis, dzinēji strauji zaudēja jaudu retinātā gaisa dēļ. Pasaules karu starplaikā darbi turpinājās, bet laikam jau tolaiku inženieri bija pārāk spītīgi – visu laiku priekšroka tika dota smagākajiem un lielākajiem mehāniskajiem pievadkompresoriem. Bet viens otrs eksemplārs tomēr tapa, vienīgi vilciens jau bija aizgājis, jau kara nogalē sacēla spārnus un astes reaktīvā aviācija, militāristi izvēlējās to. Starp citu, slavenajam divmotoru iznīcinātājam P38 Lightning arii bija kompresormotori, tie ļāva lidmašīnai lidot 44 000 pēdu (ap 13 000 metru) augstumā un ērti veikt aerofotografēšanu, neviena normāla lidmašīna pat tuvumā netika, artilērija nesniedza, zenītraķešu vēl nebija. Vienīgais reālais pretinieks bija vācu Messerschmitt ME-262, bet tā jau bija reaktīvā lidmašīna...

Porsche 911 Turbo. Foto:

Šodien turbokompresorus izmanto dažu firmu privātajās un vidēja izmēra biznesa klases lidmašīnās, kuras pamatā aprīko ar virzuļdzinējiem. Tas ļauj līdz zināmam augstumam uzturēt konstantu dzinēju jaudu un lidot finansiāli izdevīgākos, augstākos, retinātākos gaisa slāņos ar mazāku pretestību.

Tāds nu ir tas stāsts...

Tāds nu ir gan, izrādās, ka verķis, kuru bieži uzskatījām par pagājušā gadsimta 1970. – 1980. gadu izgudrojumu, īstenībā ir nu jau vairāk nekā 100 gadus vecs. Kā saka, viss jaunais ir labi aizmirsts vecais. Un kādos virzienos vēl dosies konstruktoru prāti turbokompresoru sakarā, nezina neviens...