Natūralaus įsiurbimo ir turbokompresorinių variklių skirtumai

Kaip veikia automobilis> Natūralaus įsiurbimo ir turbokompresorinių variklių skirtumai

Tai tema, kuri tapo prioritetu nuo masinio mažesnių variklių pristatymo. Taigi tai buvo proga parašyti straipsnį, kad būtų galima išsiaiškinti šią problemą, todėl pažvelkime į visus elementus, kurie išskiria variklius su turbokompresoriais.

Taip pat skaitykite: Turbokompresoriaus veikimas.

Pagrindinis principas

Kadangi ne visi esate mechanikos čempionai, greitai pažiūrėkime, kas yra varikliai su pripūtimu ir pripūtimu.

Visų pirma, patikslinkime, kad šie terminai visų pirma reiškia oro įsiurbimą, todėl visa kita mums nerūpi. Variklį su pripučiamu oru galima laikyti „standartiniu“ varikliu, o tai reiškia, kad jis natūraliai kvėpuoja išorės oru dėl stūmoklių judesių, kurie čia veikia kaip siurbimo siurbliai.

Kompresorinis variklis naudoja papildomą sistemą, kuri į variklį nukreipia dar daugiau oro. Taigi, ne tik siurbdami orą judėdami stūmokliais, bet ir pridedame daugiau kompresoriaus pagalba. Yra du tipai:

• Varomas variklio energijos = kompresorius - kompresorius
• Išmetamųjų dujų valdymas = turbokompresorius.

Turbo variklis = daugiau galios

Pirmas pastebėjimas: turbokompresorinis variklis yra potencialiai galingesnis. Išties, galia ateina tiesiai iš degimo cilindruose, kuo ji svarbiau, tuo labiau cilindras „juda“, taigi ir automobilis galingesnis. Su turbina į cilindrus galima išspausti daugiau oro nei be jo. Ir kadangi mums pavyksta išsiųsti daugiau oksidatoriaus (oro ir ypač nedidelės deguonies dalies), galime siųsti daugiau degalų. Taigi, mes turime daugiau energijos sudeginti ciklo metu, taigi turime daugiau energijos. Didelę reikšmę turi ir terminas „pastiprinimas“, tiesiogine to žodžio prasme užkemšame variklį oru ir degalais, „prikišame“ kuo daugiau į cilindrus.

„458 Italia“ turi natūraliai įsiurbiamą 4.5 ir 570 AG.

488 GTB (pakaitinis) varomas 4.0 AG išvystančiu 100 kompresoriumi. daugiau (taigi, 670). Taigi mes turime mažesnį variklį ir daugiau galios (dvi turbinos, po vieną cilindrų eilėje). Su kiekviena didele krize gamintojai atneša mums savo turbinų. Tai iš tikrųjų atsitiko praeityje, ir gali būti, kad ateityje jų vėl bus atsisakyta (nebent elektra nepakeis šilumos), net jei „klimato“ kontekste yra mažai šansų. Politika ".

Mažiau tuščiaviduris turbo variklis

Įsiurbęs variklis, įsiurbdamas apsisukimus, įsiurbia daugiau oro, todėl jo galia padidėja esant apsukoms, nes būtent tada jis sunaudoja daugiausiai oro ir degalų. Turbo variklis gali turėti daug oro ir kuro, esant žemoms apsukoms, nes turbo pripildo cilindrus „dirbtiniu“ oru (oras, kuris taip pridedamas prie oro, natūraliai įsiurbiamo cilindrų judėjimo dėka). Kuo daugiau oksidatoriaus, tuo daugiau degalų siunčiama mažu greičiu, todėl susidaro energijos perteklius (tai yra lydinio rūšis).

Tačiau atminkite, kad varikliu varomi kompresoriai (alkūninio veleno varomas kompresorius) leidžia varikliui priversti orą net esant mažesniems apsisukimams. Turbokompresorius yra maitinamas iš oro, išeinančio iš išmetimo vamzdžio, todėl jis negali gerai veikti esant labai mažiems sūkiams (kur išmetamųjų dujų srautai nėra labai svarbūs).

Taip pat atkreipkite dėmesį, kad turbokompresorius negali veikti vienodai visais greičiais, turbinų „sraigtai“ negali veikti vienodai priklausomai nuo vėjo stiprumo (taigi ir išmetamųjų dujų greičio bei srauto). Dėl to turbo variklis geriausiai veikia ribotame diapazone, taigi ir užpakalio smūgio efektas. Tada turime du sprendimus: kintamos geometrijos turbokompresorių, kuris keičia pelekų nuolydį, arba dvigubą ar net trigubą pastiprinimą. Kai turime kelias turbinas, viena rūpinasi mažu greičiu (maži srautai, vadinasi, mažos turbinos, pritaikytos šiems „vėjams“), o kita – dideliais greičiais (plačiau, logiška, kad srautai šiuo atveju yra svarbesni taškas. ten ). Su šiuo prietaisu tada randame natūraliai įsiurbiamo variklio linijinį pagreitį, tačiau su daug didesniu fiksavimu ir akivaizdžiai sukimo momentu (žinoma, esant vienodam darbiniam tūriui).

Vartojimas? Priklauso …

Tai atveda mus prie gana svarbaus ir prieštaringo klausimo. Ar variklis su turbokompresoriumi sunaudoja mažiau? Jei pažvelgsite į gamintojų skaičius, galite pasakyti, kad taip. Tačiau iš tikrųjų labai dažnai viskas būna labai gerai, o niuansus reikia aptarti.

Gamintojų suvartojimas priklauso nuo NEDC ciklo, būtent nuo konkretaus automobilių naudojimo būdo: labai lėto įsibėgėjimo ir labai riboto vidutinio greičio.

Šiuo atveju turbo varikliai yra viršuje, nes jie to tikrai nenaudoja...

Tiesą sakant, pagrindinis sumažinto turbo variklio pranašumas yra jo mažas dydis. Mažas variklis, labai logiškai, sunaudoja mažiau nei didelis.

Deja, mažo variklio galia yra ribota, nes jis negali sugerti daug oro ir todėl sudegina daug degalų (nes degimo kameros yra mažos). Turbokompresoriaus naudojimo faktas leidžia dirbtinai padidinti jo darbinį tūrį ir atkurti susitraukimo metu prarastą galią: galime įvesti oro tūrį, kuris viršija kameros dydį, nes turbokompresorius siunčia suslėgtą orą, kuris ima orą. mažiau vietos (jis taip pat aušinamas šilumokaičiu, kad būtų dar labiau sumažintas tūris). Trumpai tariant, mes galime parduoti 1.0 su daugiau nei 100 AG, o be turbo jų būtų apribota iki šešiasdešimties, todėl jų negalima parduoti daugeliui automobilių.

Vykdydami NEDC homologaciją, mes naudojame automobilius mažu greičiu (lėtas mažas pagreitis esant apsisukimams), todėl mes gauname mažą variklį, kuris veikia tyliai, tokiu atveju jis nevartoja daug. Jei 1.5 litro ir 3.0 l varysiu vienas šalia kito žemais ir panašiais apsisukimais, tai logiška, kad 3.0 sunaudos daugiau.

Todėl esant mažoms apsukoms variklis su turbokompresoriumi veiks kaip natūraliai įsiurbiamas, nes nenaudos turbokompresoriaus (išmetamosios dujos yra per silpnos, kad jį atgaivintų).

Ir būtent ten turbo varikliai apgaudinėja savo pasaulį, jie sunaudoja mažai važiuojant mažu greičiu, palyginti su atmosferiniais, nes vidutiniškai jų yra mažiau (mažiau = suvartojama mažiau, kartoju, aš žinau).

Tačiau realiai naudojant, kartais viskas vyksta taip toli, kad yra priešingai! Iš tiesų, lipant į bokštus (taigi, kai naudojame energiją, o ne NEDC ciklą), įsijungia turbo, o tada pradeda pilti labai didelį oro srautą į variklį. Deja, kuo daugiau oro, tuo daugiau reikia kompensuoti siunčiant degalus, o tai tiesiogine prasme sprogdina srautą.

Taigi dar kartą pakartosime: gamintojai sumažino variklių dydį, kad geriau valdytų NEDC ciklą, taigi ir mažesnes vartojimo vertes. Tačiau norėdami pasiūlyti tokį patį galios lygį kaip ir „seni dideli varikliai“, jie pridėjo turbokompresorių (arba kompresorių). Ciklo metu turbokompresorius dirba labai mažai ir netgi atneša šiek tiek papildomos energijos dėl išmetamųjų dujų išsiplėtimo (išmetamosios dujos užima daugiau vietos nei mišinys patenka į variklį, šį plėtimąsi varo turbina), o tai veda iki mažo suvartojimo, nes variklis yra mažas, primenu jums (jei palyginsime du vienodus tūrius su turbokompresoriumi ir be jo, tada su turbokompresoriumi bus sunaudojama logiškiau). Tiesą sakant, žmonės išnaudoja visą savo automobilio galią ir todėl apsunkina turbo veikimą. Variklis pumpuojamas oru, todėl jis taip pat turi būti „pakrautas“ benzinu: sunaudojimas smarkiai išauga net ir naudojant mažus variklius ...

Savo ruožtu kartais su baime pastebiu, kad daugelis iš jūsų labai nepatenkinti faktiniu mažų benzininių variklių suvartojimu (garsieji 1.0, 1.2, 1.4 ir kt.). Kai daugelis žmonių grįžta iš dyzelino, šokas tampa dar svarbesnis. Kai kurie net savo automobilį parduoda iš karto... Taigi būkite atsargūs pirkdami nedidelį benzininį variklį, jie ne visada daro stebuklus.

Prastas garsas?

Su turbo varikliu išmetimo sistema dar sunkesnė ... Tiesą sakant, be katalizatorių ir kietųjų dalelių filtro, dabar turime ir turbiną, kuri varoma išmetamųjų dujų sukeliamų srautų. Visa tai reiškia, kad mes vis dar pridedame kažką, kas blokuoja liniją, todėl girdime šiek tiek mažiau triukšmo. Be to, sūkiai mažesni, todėl variklis gali ne taip garsiai cypti.

F1 yra geriausias egzistuojantis pavyzdys, kurio žiūrovų malonumas labai sumažėjo (variklio garsas buvo vienas iš pagrindinių ingredientų, o aš savo ruožtu siaubingai pasiilgau natūraliai įsiurbiančių V8!).

Čia aiškiai matome, kad turbo išmetimo lygyje yra šiek tiek kliūčių ... (kolektorius dešinėje ir turbo kairėje)

FERRARI / V8 ATMO VS V8 TURBO! Pasirink vieną!

„Spotter“ („GE Supercars“) atliko darbą, kad galėtumėte palyginti. Tačiau atkreipkite dėmesį, kad skirtumas labiau pastebimas kituose automobiliuose (ypač F1), nes „Ferrari“ vis dėlto pasirūpino, kad turbo kuo mažiau nubaustų už patvirtinimą, priversdamas inžinierius atlikti rimtus darbus. Nepaisant to, mes turime 9000 aps / min 458 ir 8200 aps / min esant 488 GTB (taip pat žinant, kad tuo pačiu greičiu 488 skleidžia mažiau triukšmo).

Žemo greičio turbokompresorius?

Taip, naudojant dvi turbinas, kurios surenka išmetamųjų dujų srautus ir siunčia suslėgtą orą į variklį, čia yra riba: mes negalime priversti abiejų suktis per greitai, o tada mes taip pat turime pasipriešinimą išmetamųjų dujų išleidimo lygyje turi su atmosferiniu varikliu.(turbo trukdo). Tačiau atkreipkite dėmesį, kad turbina, kuri siunčia suslėgtą orą į variklį, yra elektroniniu būdu valdoma per aplinkkelio vožtuvo apėjimo vožtuvą, todėl galime apriboti suslėgto oro srautą į variklį (tai yra dalis to, kas nutinka). įjungus blokavimo režimą, apėjimo vožtuvas išleis visą slėgį į orą, o ne į variklį.

Todėl visa tai artima tam, ką matėme ankstesnėje pastraipoje.

Didelė inercija?

Iš dalies dėl tų pačių priežasčių gauname variklius su didesne inercija. Tai taip pat sumažina malonumą ir sportiškumo jausmą. Turbinos veikia įeinančio (įsiurbiamo) ir išeinančio (išmetamo) oro srautą, todėl sukelia tam tikrą inerciją, susijusią su pastarojo pagreičio ir lėtėjimo greičiu. Tačiau būkite atsargūs, kad variklio architektūra taip pat turi didelę įtaką šiam elgesiui (variklis V padėtyje, plokščias, linijinis ir pan.).

Dėl to, kai sustojus dujojate, variklis įsibėgėja (kalbu apie greitį) ir lėtėja šiek tiek lėčiau... Net benzinas pradeda elgtis kaip dyzeliniai varikliai, kurie dažniausiai būna su turbokompresoriumi ilgiau nei ilgą laiką ( pavyzdžiui, M4 ar Giulia Quadrifoglio, ir tai tik keli iš jų 488 GTB deda pastangas, bet ir ji nėra tobula).

Jei tai nėra taip rimta kiekvieno automobilyje, tai superautomobilyje - 200 000 eurų - daug daugiau! Senieji atmosferoje ateinančiais metais turėtų išpopuliarėti.

Išmetimo garsas Alfa Romeo Giulia Quadrifoglio Verde QV Carabinieri | Policijos superautomobilis

Smagu 20 sekundžių išgirsti variklio inerciją per minkšta, ar ne?

Lėtesnis atsakas

Kita pasekmė – variklio reakcija yra mažiau įspūdinga. „Ferrari“ taip pat labai stengiasi parodyti potencialiems klientams, kad buvo padaryta viskas, kad sumažėtų variklio jautrumas, nepaisant to, kad 488 GTB yra su turbokompresoriumi.

Mažiau kilnus?

Tikrai ne... Kaip kompresorius gali padaryti variklį mažiau kilnų? Jei daugelis mano kitaip, aš savo ruožtu manau, kad tai nėra prasminga, bet galbūt aš klystu. Kita vertus, tai gali padaryti jį mažiau patrauklų, o tai jau kitas reikalas.

Patikimumas: turbo ant pusės stiebo

Tai kvaila ir šlykšti logika. Kuo daugiau dalių variklyje, tuo didesnė lūžimo rizika... Ir čia mes esame sugadinti, nes turbokompresorius yra ir jautri dalis (trapūs pelekai ir guolis, kurį būtina sutepti), ir dalis, kuriai taikomi didžiuliai suvaržymai. (šimtai tūkstančių apsisukimų per minutę!) ...

Be to, dėl pagreičio jis gali užmušti dyzelinį variklį: jis teka tepamo guolio lygyje, ši alyva įsiurbiama į variklį ir dega pastarajame. Ir kadangi dyzeliniuose varikliuose nėra valdomo uždegimo, variklio negalima išjungti! Tereikia stebėti, kaip jo automobilis žūsta per aukštai ir dūmuose).

Visi komentarai ir reakcijos

paskutinis paskelbtas komentaras:

Filas HAKE'as (Data: 2021 m., 05:22:08)

Rašote, kad Formulėje 8 pasiilgstate V1 variklių, bet pirmąją turbokompresoriaus erą patyrusių vairuotojų, paskui V8, V10, V12 3500cc. Cm, tada 3 cm3000. Žiūrėk, sakoma, kad trūko tik 2 cmXNUMX VXNUMX variklių. Žiūrėti Juokingai galingas, tai mano nuomonė.

Il J. 1 reakcija į šį komentarą:

• Administratorius SVETAINĖS ADMINISTRATORIUS (2021-05-24 15:16:25): Saugokitės subtilybių, abejoju, ar joms pritrūko galios ... Visų pirma, jos nebesimuša į V10 sėdmenis, tačiau už tai, kad jos yra atmosferinės, baudžiama nesėkme esant mažam apsisukimų dažniui ...

  Bet kuris motociklininkas visoms apsukoms norėtų šiek tiek silpnos atmosferos apačioje, o ne visą turbo. Variklis su turbokompresoriumi labai erzina garso prasme (CF Vettel), o esant tokiam galios lygiui jį sunkiau išmatuoti (ir taip pat mažiau tiesiškai).

  Trumpai tariant, turbo yra geras civiliniame gyvenime, mažiau užmiestyje ...

(Patvirtinus jūsų įrašas bus matomas po komentaru)

Parašyk komentarą

Ar jums patinka turbo varikliai?