Rozdiely medzi atmosférickým a preplňovaným motorom

Ako auto funguje> Rozdiely medzi atmosférickým a preplňovaným motorom

Ide o tému, ktorá sa stala prioritou od masívneho uvedenia menších motorov. Toto bola príležitosť na napísanie článku, ktorý by sa pokúsil objasniť túto problematiku, poďme sa teda pozrieť na všetky prvky, ktoré odlišujú atmosférické motory od motorov s turbom.

Prečítajte si tiež: Prevádzka turbodúchadla.

Základný princíp

Keďže nie všetci ste mechanickí šampióni, poďme sa v rýchlosti pozrieť na to, čo sú atmosférické a preplňované motory.

V prvom rade si ujasnime, že tieto pojmy znamenajú v prvom rade nasávanie vzduchu, takže o zvyšok sa už nestaráme. Atmosférický motor možno považovať za „štandardný“ motor, to znamená, že prirodzene dýcha vonkajší vzduch vďaka vratným pohybom piestov, ktoré tu potom fungujú ako sacie čerpadlá.

Preplňovaný motor využíva systém aditív, ktorý do motora nasmeruje ešte viac vzduchu. Teda okrem nasávania vzduchu pohybom piestov ešte pridávame pomocou kompresora. Existujú dva typy:

• Poháňaný energiou motora = kompresor - kompresor
• Riadené výfukovými plynmi = turbodúchadlo.

Turbo motor = väčší výkon

Prvý postreh: preplňovaný motor je potenciálne výkonnejší. Sila totiž pochádza priamo zo spaľovania vo valcoch, čím je to dôležitejšie, tým viac sa valec „hýbe“, a teda tým je auto výkonnejšie. S turbom natlačíte do valcov viac vzduchu ako bez neho. A keďže sa nám darí poslať viac oxidantu (vzduchu a hlavne tej malej časti kyslíka, ktorá tam je), môžeme poslať viac paliva. Preto máme viac energie na spálenie v cykle, takže máme viac energie. Veľký význam má aj pojem „boost“, motor doslova upchávame vzduchom a palivom, „napcháme“ čo sa dá do valcov.

458 Italia má atmosférický 4.5-ka s výkonom 570 k.

488 GTB (náhradný) je poháňaný preplňovaným motorom 4.0 s výkonom 100 koní. viac (teda o 670). Máme teda menší motor a väčší výkon (dve turbíny, jedna na rad valcov). Pri každej väčšej kríze nám výrobcovia prinášajú svoje turbíny. V minulosti sa to skutočne stalo a je možné, že v budúcnosti budú opäť opustené (pokiaľ elektrina nenahradí teplo), aj keď v „klimatickom“ kontexte je malá šanca. Politika".

Menej dutý turbomotor

Atmosférický motor pri zvyšovaní otáčok nasáva viac vzduchu, takže jeho výkon sa zvyšuje v otáčkach, pretože vtedy spotrebuje najviac vzduchu a paliva. Turbomotor môže mať pri nízkych otáčkach veľa vzduchu a paliva, pretože turbo plní valce "umelým" vzduchom (vzduch, ktorý sa tak pridáva k vzduchu prirodzene nasávanému pohybom valcov). Čím viac okysličovadla, tým viac paliva sa posiela pri nízkych rýchlostiach, čo vedie k prebytku energie (ide o druh legovania).

Všimnite si však, že kompresory poháňané motorom (kompresor poháňaný kľukovým hriadeľom) umožňujú, aby bol motor nútený vzduchom aj pri nižších otáčkach. Turbodúchadlo je poháňané vzduchom vychádzajúcim z koncovky výfuku, takže nemôže fungovať dobre pri veľmi nízkych otáčkach (kde nie sú prietoky výfukových plynov veľmi dôležité).

Všimnite si tiež, že turbodúchadlo nemôže fungovať rovnako pri všetkých otáčkach, „vrtule“ turbín nemôžu fungovať rovnako v závislosti od sily vetra (preto rýchlosť a prúdenie výfukových plynov). Výsledkom je, že turbo funguje najlepšie v obmedzenom rozsahu, preto efekt kopnutia zadku. Potom tu máme dve riešenia: turbodúchadlo s variabilnou geometriou, ktoré mení sklon rebier, alebo dvojitý či dokonca trojitý boost. Keď máme viacero turbín, jedna sa stará o nízke otáčky (malé prietoky, teda malé turbá prispôsobené týmto „vetrom“) a druhá o vysoké otáčky (vo všeobecnosti je logické, že pri tomto sú prietoky dôležitejšie). bod. tam ). S týmto zariadením potom nájdeme lineárne zrýchlenie atmosférického motora, ale s oveľa väčším chytaním a samozrejme krútiacim momentom (samozrejme pri rovnakom zdvihovom objeme).

Spotreba? Záleží …

To nás privádza k dosť dôležitému a kontroverznému bodu. Má turbomotor nižšiu spotrebu? Ak sa pozriete na čísla výrobcov, môžete povedať áno. V skutočnosti je však veľmi často všetko veľmi dobré a je potrebné vyjednávať o nuansách.

Spotreba u výrobcov závisí od cyklu NEDC, konkrétne od konkrétneho spôsobu používania áut: veľmi pomalé zrýchlenie a veľmi obmedzená priemerná rýchlosť.

V tomto prípade sú turbomotory na vrchole, pretože ho veľmi nevyužívajú ...

V skutočnosti je hlavnou výhodou zmenšeného turbomotora jeho malá veľkosť. Malý motor, veľmi logicky, spotrebuje menej ako veľký.

Bohužiaľ, malý motor má obmedzený výkon, pretože nedokáže nasať veľa vzduchu a tým pádom spáli veľa paliva (keďže spaľovacie komory sú malé). Skutočnosť, že sa používa turbodúchadlo, umožňuje umelo zvýšiť jeho objem a obnoviť výkon stratený pri zmršťovaní: môžeme zaviesť objem vzduchu, ktorý presahuje veľkosť komory, pretože turbodúchadlo posiela stlačený vzduch, ktorý nasáva vzduch. menej miesta (ochladzuje sa aj tepelným výmenníkom pre ďalšie zmenšenie objemu). Stručne povedané, môžeme predávať 1.0 s výkonom nad 100 koní, pričom bez preplňovania by boli obmedzené na približne šesťdesiat, takže sa nemôžu predávať na mnohých autách.

V rámci homologizácie NEDC používame autá v nízkych rýchlostiach (pomalá nízka akcelerácia v otáčkach), takže sa dostaneme k malému motoru, ktorý má tichý chod, v takom prípade nemá veľkú spotrebu. Ak budem 1.5-litrový a 3.0-litrový bežať vedľa seba v nízkych a podobných otáčkach, tak 3.0-ka bude mať logicky väčšiu spotrebu.

Preto v nízkych otáčkach bude turbodúchadlom preplňovaný motor fungovať ako atmosférický, keďže nebude využívať turbodúchadlo (výfukové plyny sú príliš slabé na to, aby ho oživili).

A práve tam turbomotory klamú svoj svet, v nízkych otáčkach spotrebúvajú málo oproti atmosférickým, keďže v priemere menej (menej = menšia spotreba, opakujem, viem).

Pri skutočnom používaní však veci niekedy zachádzajú tak ďaleko, že je to naopak! Pri stúpaní na veže (takže keď používame výkon na rozdiel od cyklu NEDC) sa turbo nakopne a potom začne do motora liať veľmi veľký prúd vzduchu. Bohužiaľ, čím viac vzduchu je, tým viac sa musí kompenzovať posielaním paliva, ktoré doslova exploduje prietok.

Takže len zopakujme: Výrobcovia zmenšili veľkosť motorov, aby lepšie zvládali cyklus NEDC a teda nižšie hodnoty spotreby. Aby však ponúkli rovnakú úroveň výkonu ako „staré veľké motory“, pridali turbodúchadlo (alebo kompresor). Turbodúchadlo beží počas cyklu veľmi málo a dokonca prináša trochu energie navyše kvôli expanzii výfukových plynov (výfukové plyny zaberajú viac miesta ako zmes vstupujúca do motora, túto expanziu poháňa turbína), čo vedie k nízkej spotrebe, lebo motor je malý, pripomínam (ak porovnáme dva rovnaké objemy s a bez turbodúchadla, tak ten s turbodúchadlom spotrebuje logicky viac). V skutočnosti ľudia využívajú všetku silu svojho auta, a preto prinútia turbo pracovať tvrdšie. Motor je čerpaný vzduchom, a preto musí byť „naložený“ aj benzínom: spotreba prudko stúpa, dokonca aj pri malých motoroch ...

Z mojej strany si občas so strachom všímam, že mnohí z vás sú veľmi nespokojní so skutočnou spotrebou malých benzínových motorov (slávna 1.0, 1.2, 1.4 atď.). Keď sa veľa ľudí vráti od nafty, šok sa stáva ešte dôležitejším. Niektorí aj svoje auto hneď predajú ... Pri kúpe malého benzínového motora si teda dávajte pozor, nie vždy dokážu zázraky.

Zvuk je zlý?

V turbomotore je výfukový systém ešte zložitejší... V skutočnosti máme teraz okrem katalyzátorov a filtra pevných častíc aj turbínu, ktorá je poháňaná prúdmi spôsobenými výfukovými plynmi. To všetko znamená, že stále pridávame niečo, čo blokuje linku, takže počujeme o niečo menej hluku. Okrem toho sú otáčky nižšie, takže motor môže vrčať menej hlasno.

F1 je najlepším príkladom, aký existuje, s diváckym pôžitkom, ktorý sa výrazne znížil (zvuk motora bol jednou z hlavných zložiek a z mojej strany mi strašne chýbajú V8 s prirodzeným nasávaním!).

Tu jasne vidíme, že turbodúchadlo mierne zasahuje na úrovni výfuku ... (rozdeľovač vpravo a turbo vľavo)

FERRARI / V8 ATMO VS V8 TURBO! Zvoľte jedno!

Spotter (GE Supercars) urobil prácu za vás, aby ste porovnali. Všimnite si však, že rozdiel je citeľnejší na iných autách (najmä F1), pretože Ferrari sa aj napriek tomu postaralo o to, aby turbo trestalo schválenie čo najmenej, čo prinútilo inžinierov k poriadnej práci. Bez ohľadu na to máme 9000 otáčok za minútu na 458 a 8200 na 488 GTB (aj s vedomím, že pri rovnakej rýchlosti 488 robí menej hluku).

Nedostatočná rýchlosť s turbodúchadlom?

Áno, pri dvoch turbínach, ktoré zhromažďujú prúdy výfukových plynov a posielajú stlačený vzduch do motora, je tu limit: obe nemôžeme prinútiť príliš rýchlo sa otáčať a potom máme tiež odpor na úrovni výstupu výfukových plynov, čo robíme. nemajú s atmosférickým motorom.(turbo prekáža). Všimnite si však, že turbína, ktorá posiela stlačený vzduch do motora, je elektronicky riadená cez obtokový ventil obtokového ventilu, takže môžeme obmedziť prietok stlačeného vzduchu do motora (toto je súčasť toho, čo sa stane). prejde do režimu uzamknutia, obtokový ventil uvoľní všetok tlak do vzduchu a nie do motora.

Preto je toto všetko blízko tomu, čo sme videli v predchádzajúcom odseku.

Veľká zotrvačnosť?

Čiastočne z rovnakých dôvodov získame motory s väčšou zotrvačnosťou. Znižuje tiež potešenie a pocit športovosti. Turbíny ovplyvňujú prúdenie nasávaného (nasávaného) a odchádzajúceho (výfukového) vzduchu, a preto spôsobujú určitú zotrvačnosť vo vzťahu k rýchlosti jeho zrýchlenia a spomalenia. Dávajte si však pozor, že veľký vplyv na toto správanie má aj architektúra motora (motor v polohe V, plochý, radový atď.).

Výsledkom je, že keď plyniete v kľude, motor zrýchľuje (hovorím o otáčkach) a spomaľuje trochu pomalšie... Aj benzín sa začne správať ako naftové motory, ktoré sú väčšinou preplňované turbodúchadlom dlhšie ako dlho ( napríklad M4 alebo Giulia Quadrifoglio, a to je len niekoľko z nich. 488 GTB pracuje tvrdo, ale ani to nie je dokonalé).

Ak to nie je také vážne v aute každého, potom v superaute - 200 000 eur - oveľa viac! Tie staré v atmosfére by si mali v najbližších rokoch získať obľubu.

Zvuk výfuku Alfa Romeo Giulia Quadrifoglio Verde QV Carabinieri | Policajné superauto

Stretnutie o 20. sekunde počuť, že zotrvačnosť motora je príliš mäkká, však?

Pomalšia odozva

Ďalším dôsledkom je, že odozva motora je menej pôsobivá. Ferrari sa tiež snaží potenciálnym zákazníkom ukázať, že sa urobilo všetko pre zníženie odozvy motora, a to aj napriek tomu, že 488 GTB je preplňovaný turbodúchadlom.

Menej vznešené?

Ani nie... Ako môže kompresor urobiť motor menej ušľachtilým? Ak si mnohí myslia opak, ja si myslím, že to nedáva zmysel, ale možno sa mýlim. Na druhej strane ho to môže urobiť menej atraktívnym, čo je iná vec.

Spoľahlivosť: turbo na pol žrde

Toto je hlúpa a odporná logika. Čím viac dielov v motore, tým väčšie riziko rozbitia... A tu sme v troskách, pretože turbodúchadlo je jednak citlivá časť (krehké rebrá a ložisko, ktoré treba premazávať) a jednak časť, ktorá podlieha enormným obmedzenia (stovky tisíc otáčok za minútu!) ...

Navyše dokáže kvôli zrýchleniu zabiť naftový motor: tečie na úrovni mazaného ložiska, tento olej sa nasáva do motora a v ňom sa spaľuje. A keďže u dieselových motorov nie je riadené zapaľovanie, motor sa nesmie vypínať! Stačí sa len pozerať, ako jeho auto umiera príliš vysoko a v kúdole dymu).

Všetky komentáre a reakcie

dernier komentár zverejnený:

Phil HAKE (Dátum: 2021, 05:22:08)

Píšeš, že ti vo Formule 8 chýbajú motory V1, ale jazdci, ktorí zažili prvú éru preplňovania, potom V8, V10, V12 3500ccm. Cm, potom 3 cm3000. Vidíte, hovorí sa, že chýbali len 2cc motory VXNUMX. Pozri Laughingly strong, to je môj názor.

Il I. 1 reakcie na tento komentár:

• správca ADMINISTRÁTOR STRÁNOK (2021-05-24 15:16:25): Pozor na jemnosti, pochybujem, že im chýbala sila... V prvom rade už netrafili zadok V10, ale aj to, že sú atmosferické sa trestá neúspechom pri nízke otáčky...

  Každý jazdec by uprednostnil mierne slabé vibrácie pod plným turbom pri všetkých otáčkach. Turbodúchadlom preplňovaný motor je zvukovo veľmi otravný (CF Vettel) a pri týchto výkonových úrovniach sa ťažšie dávkuje (a aj menej lineárne).

  Turbo je skrátka dobré v civile, na diaľnici menej ...

(Váš príspevok bude po overení viditeľný pod komentárom)

Napísať komentár

Máte radi turbomotory?