Znane i jak ciekawe rozwiązanie - Doładowanie Comprex

Urządzenie zaproponowane przez Mazdę o nazwie Comprex po raz pierwszy zastosowano w silniku wysokoprężnym. System ten wykorzystuje energię kinetyczną spalin do zassania dodatkowych ilości powietrza do komory spalania. Wartym uwagi faktem jest, że pomimo napędu mechanicznego wirnika za pomocą paska z wału korbowego, działanie urządzenia oparte jest na doładowaniu dynamicznym. Wykorzystuje energię kinetyczną spalin, zamieniając ją w energię potencjalną ciśnienia powietrza tłoczonego do kolektora dolotowego. Przeciętne ciśnienie doładowania tego systemu to 0.2 MPa. Pasek łączący sprężarkę Comprex z wałem korbowym silnika służy jedynie do zsynchronizowania pracy obu urządzeń. Szacunkowo moc silnika pochłaniana przez pasek oscyluje w granicach 2% mocy wytworzonej przez jednostkę. Jak już wcześniej wspomniano, działanie tego urządzenia oparte jest na zjawisku falowym podczas wydobywania się spalin z poszczególnych cylindrów. Cechy falowości tego procesu umożliwiły wykorzystanie energii fali uderzeniowej powstałej w wyniku spalania mieszanki paliwowej i przekazanie energii tej fali powietrzu, które jest w płynny sposób zasysane przez urządzenie Comprex. Cały proces odbywa się w poszczególnych komorach urządzenia, gdzie za pośrednictwem otworów dolotowych i wylotowych świeże powietrze jest spiętrzane, a spaliny rozprężane. Zauważyć trzeba, że podczas tego procesu, ładunek powietrza niesie ze sobą małe ilości spalin. Większość spalin opuszcza urządzenie Comprex przez okno wydechowe, powodując tym samym podciśnienie, które zasysa świeży ładunek powietrza do urządzenia. Ważnym aspektem w pracy urządzenie jest utrzymanie szczelności między kanałami w obudowie i tymi zawartymi w obracającym się wirniku. Jest to realizowane przez zachowanie szczeliny rzędu 0,1 mm między wirnikiem a obudową urządzenia. Warto odnotowania jest to, że system Comprex po części realizuje proces recyrkulacji spalin, za sprawą powrotu części gazów wydechowych z komory spalania wraz ze świeżym ładunkiem powietrza. Ponadto Comprex eliminuje też efekt opóźnienia wzrostu ciśnienia tłoczonego powietrza, charakterystycznego dla tradycyjnych turbosprężarek, oraz zadowala się stosunkowo nie wielkim poborem mocy silnika w odniesieniu do kompresorów mechanicznych.