Разлики между двигатели с атмосферен и турбокомпресор

Как работи колата> Разлики между двигатели с атмосферен и турбокомпресор

Това е тема, която се превърна в приоритет след масовото въвеждане на по-малки двигатели. Така че това беше възможност да напиша статия, за да се опитаме да изясним този проблем, така че нека да разгледаме всички елементи, които отличават атмосферните двигатели от двигателите с турбокомпресор.

Прочетете също: Работа на турбокомпресора.

Основният принцип

Тъй като не всички сте механични шампиони, нека да разгледаме набързо какво представляват двигателите с атмосферно пълнене и компресор.

Първо, нека уточним, че тези термини означават преди всичко всмукване на въздух, така че не ни интересува останалото. Двигателят с естествен аспиратор може да се разглежда като „стандартен“ двигател, което означава, че естествено диша външен въздух благодарение на възвратно-постъпателните движения на буталата, които след това действат като смукателни помпи тук.

Двигателят с компресор използва система за добавки, която насочва още повече въздух в двигателя. Така освен всмукване на въздух чрез движението на буталата, ние добавяме още с помощта на компресор. Има два вида:

• Задвижван от енергията на двигателя = компресор - компресор
• Управлява се от изгорели газове = турбокомпресор.

Турбо двигател = повече мощност

Първо наблюдение: турбо двигател е потенциално по-мощен. Всъщност мощността идва директно от изгарянето в цилиндрите, колкото е по-важно, толкова повече цилиндърът се "движи" и следователно е по-мощен автомобилът. С турбо можете да изстискате повече въздух в цилиндрите, отколкото без него. И тъй като успяваме да изпратим повече оксидант (въздух и особено малката част от кислорода, която е там), можем да изпратим повече гориво. Следователно имаме повече енергия за изгаряне в цикъл, така че имаме повече енергия. Терминът „усилване“ също е от голямо значение, ние буквално запушваме двигателя с въздух и гориво, „пълваме“ колкото е възможно повече в цилиндрите.

458 Italia е с атмосферен 4.5 с 570 к.с.

488 GTB (замяна) се задвижва от двигател 4.0 с компресор, който развива 100 к.с. повече (следователно с 670). Така имаме по-малък двигател и повече мощност (две турбини, по една на ред цилиндри). При всяка голяма криза производителите ни доставят своите турбини. Това наистина се е случвало в миналото и е възможно те да бъдат изоставени отново в бъдеще (освен ако електричеството не замести топлината), дори ако има малък шанс в „климатичния“ контекст. Политика".

По-малко кух турбо двигател

Двигателят с естествено пълнене изсмуква повече въздух, докато набира обороти, така че мощността му се увеличава при обороти, тъй като това е моментът, когато консумира най-много въздух и гориво. Турбо двигателят може да има много въздух и гориво при ниски обороти, тъй като турбото пълни цилиндрите с „изкуствен“ въздух (въздух, който по този начин се добавя към въздуха, естествено привлечен от движението на цилиндрите). Колкото повече окислител, толкова повече гориво се изпраща при ниски скорости, което води до излишна енергия (това е вид сплав).

Имайте предвид обаче, че задвижваните от двигателя компресори (компресор, задвижван от коляновия вал) позволяват на двигателя да бъде принуден с въздух дори при по-ниски обороти в минута. Турбокомпресорът се захранва от въздух, излизащ от ауспуха, така че не може да работи добре при много ниски обороти (където потоците на отработените газове не са много важни).

Също така имайте предвид, че турбокомпресорът не може да работи еднакво при всички скорости, "пропелерите" на турбините не могат да работят еднакво в зависимост от силата на вятъра (следователно скоростта и потока на изгорелите газове). В резултат на това турбото работи най-добре в ограничен диапазон, оттук и ефектът на ритане на задника. Тогава имаме две решения: турбокомпресор с променлива геометрия, който променя наклона на перките, или двойно или дори тройно усилване. Когато имаме няколко турбини, едната се грижи за ниските обороти (малки дебити, следователно малки турбина, адаптирани към тези "ветрове"), а другата се грижи за високите обороти (по-общо, логично е потоците да са по-важни при това точка там). С това устройство след това откриваме линейното ускорение на двигател с естествено пълнене, но с много повече прихващане и очевидно въртящ момент (разбира се, при равен работен обем).

Консумация? Зависи …

Това ни води до един доста важен и спорен момент. Турбо двигателят консумира ли по-малко? Ако погледнете номерата на производителите, можете да кажете да. Всъщност обаче много често всичко е много добре и нюансите трябва да се договарят.

Консумацията от производителите зависи от цикъла NEDC, а именно от конкретния начин на използване на автомобилите: много бавно ускорение и много ограничена средна скорост.

В този случай двигателите с турбокомпресор са на върха, защото не го използват много...

Всъщност основното предимство на намаления турбо двигател е малкият му размер. Малък мотор, много логично, консумира по-малко от голям.

За съжаление, малкият двигател има ограничена мощност, тъй като не може да поеме много въздух и следователно да гори много гориво (тъй като горивните камери са малки). Фактът на използване на турбокомпресор позволява изкуствено да се увеличи неговото изместване и да се възстанови мощността, загубена по време на свиване: можем да въведем обем въздух, който надвишава размера на камерата, тъй като турбокомпресорът изпраща сгъстен въздух, който поема въздух. по-малко пространство (също се охлажда от топлообменник за допълнително намаляване на обема). Накратко, можем да продаваме 1.0s с над 100 к.с., докато без турбо те биха били ограничени до около шестдесет, така че не могат да се продават на много автомобили.

Като част от хомологацията на NEDC, ние използваме автомобили при ниски скорости (бавно ниско ускорение при обороти), така че в крайна сметка получаваме малък двигател, който работи тихо, като в този случай не консумира много. Ако пусна 1.5-литровия и 3.0-литровия един до друг на ниски и подобни обороти, тогава 3.0 логично ще консумира повече.

Следователно, при ниски обороти, двигателят с турбокомпресор ще работи като атмосферен, тъй като няма да използва турбокомпресор (изгорелите газове са твърде слаби, за да го съживят).

И именно там турбо двигателите мамят своя свят, консумират малко при ниски обороти в сравнение с атмосферните, тъй като средно са по-малко (по-малко = по-малък разход, повтарям, знам).

Въпреки това, при реална употреба, понякога нещата стигат до обратното! Наистина, когато се изкачваме по кулите (така че когато използваме мощност, за разлика от цикъла NEDC), турбото се включва и след това започва да излива много голям поток въздух в двигателя. За съжаление, колкото повече въздух има, толкова повече трябва да се компенсира чрез изпращане на гориво, което буквално експлодира скоростта на потока.

Така че нека само да обобщим: производителите са намалили размера на двигателите, за да се справят по-добре с цикъла NEDC и следователно по-ниски стойности на консумация. Въпреки това, за да предложат същото ниво на мощност като "старите големи двигатели", те добавиха турбокомпресор (или компресор). По време на цикъла турбокомпресорът работи много малко и дори внася малко допълнителна енергия поради разширяването на отработените газове (отработените газове заемат повече място от сместа, влизаща в двигателя, това разширение се контролира от турбината), което води до нисък разход, тъй като двигателят е малък, напомням (ако сравним два еднакви обема със и без турбо, тогава този с турбокомпресор ще консумира по-логично). Всъщност хората използват цялата мощност на колата си и следователно карат турбото да работи по-усилено. Двигателят се изпомпва с въздух и следователно той също трябва да бъде „натоварен“ с бензин: консумацията нараства рязко, дори при малки двигатели ...

От своя страна понякога със страх забелязвам, че много от вас са много недоволни от реалния разход на малки бензинови двигатели (известните 1.0, 1.2, 1.4 и т.н.). Когато много хора се върнат от дизела, шокът става още по-важен. Някои дори продават колата си веднага... Така че бъдете внимателни, когато купувате малък бензинов двигател, те не винаги правят чудеса.

Лош звук?

При турбо двигател изпускателната система е още по-трудна... Всъщност, освен катализаторите и дизеловия филтър за твърди частици, вече имаме турбина, която се захранва от потоците, причинени от изгорелите газове. Всичко това означава, че все още добавяме нещо, което блокира линията, така че чуваме малко по-малко шум. Освен това оборотите са по-ниски, така че двигателят може да пищи по-малко.

F1 е най-добрият съществуващ пример, с удоволствие от зрителите, което е значително намалено (звукът на двигателя беше една от основните съставки и от моя страна ужасно ми липсват V8 с атмосферно пълнене!).

Тук ясно виждаме, че турбокомпресорът леко пречи на нивото на отработените газове ... (колектор отдясно и турбо отляво)

FERRARI / V8 ATMO VS V8 TURBO! Избери едно!

Spotter (GE Supercars) свърши работата, за да сравните. Имайте предвид обаче, че разликата е по-осезаема при други автомобили (особено F1), защото Ferrari въпреки това се погрижи турбото да накаже одобрението възможно най-малко, принуждавайки инженерите да свършат сериозна работа. Независимо от това, ние имаме 9000 оборота в минута на 458 и 8200 на 488 GTB (също знаейки, че при същата скорост 488 създава по-малко шум).

Ниска скорост с турбо?

Да, с две турбини, които събират потоците отработени газове и изпращат сгъстен въздух към двигателя, тук има ограничение: не можем да накараме и двете да се въртят твърде бързо, а след това имаме и съпротивление на нивото на мощността на отработените газове, което не правим имат с атмосферен двигател.(турбо пречи). Имайте предвид обаче, че турбината, която изпраща сгъстен въздух към двигателя, се управлява електронно чрез байпасния клапан на байпасния клапан, така че можем да ограничим потока на сгъстен въздух към двигателя (това е част от това, което се случва). влиза в режим на блокиране, байпасният клапан ще освободи цялото налягане към въздуха, а не към двигателя.

Следователно всичко това е близко до това, което видяхме в предишния параграф.

Голяма инерция?

Отчасти поради същите причини получаваме двигатели с по-голяма инерция. Освен това намалява удоволствието и усещането за спорт. Турбините влияят на потока на входящия (всмукващ) и изходящия (отработен) въздух и следователно предизвикват известна инерция по отношение на скоростта на ускорение и забавяне на последния. Въпреки това, внимавайте, че архитектурата на двигателя също има голямо влияние върху това поведение (двигател във V-позиция, плосък, редови и т.н.).

В резултат на това, когато газите в застой, двигателят ускорява (говоря за скорост) и намалява малко по-бавно... Дори бензинът започва да се държи като дизелови двигатели, които обикновено са с турбо за повече от дълго време ( например M4 или Giulia Quadrifoglio и това са само някои от тях. 488 GTB работи усилено, но също не е перфектен).

Ако това не е толкова сериозно в колата на всеки, то в суперавтомобил - 200 000 евро - много повече! Старите в атмосферата трябва да придобият популярност през следващите години.

Звук на ауспуха Alfa Romeo Giulia Quadrifoglio Verde QV Carabinieri | Полицейски суперавтомобил

Срещата на 20-та секунда, за да чуете инерцията на двигателя, е твърде мека, нали?

По-бавен отговор

Друго следствие е, че реакцията на двигателя е по-малко впечатляваща. Ferrari също полага големи усилия, за да демонстрира на потенциални клиенти, че е направено всичко, за да се намали реакцията на двигателя, въпреки че 488 GTB е с турбокомпресор.

По-малко благороден?

Всъщност не... Как може компресорът да направи двигателя по-малко благороден? Ако мнозина мислят другояче, аз от своя страна смятам, че няма смисъл, но може би греша. От друга страна, това може да го направи по-малко привлекателен, което е друг въпрос.

Надеждност: турбо на половин мачта

Това е глупава и отвратителна логика. Колкото повече части в двигателя, толкова по-голям е рискът от счупване... И тук сме съсипани, защото турбокомпресорът е едновременно чувствителна част (крехки ребра и лагер, които трябва да се смазват) и част, която е подложена на огромни ограничения (стотици хиляди обороти в минута!) ...

Освен това може да убие дизелов двигател поради ускорение: тече на нивото на смазания лагер, това масло се засмуква в двигателя и изгаря в последния. И тъй като при дизеловите двигатели няма контролирано запалване, двигателят не трябва да се изключва! Всичко, което трябва да направите, е да гледате как колата му умира твърде високо и в облак дим).

Всички коментари и реакции

последен публикуван коментар:

Фил ХЕЙК (Дата: 2021 05:22:08)

Пишете, че ви липсват V8 двигателите във Формула 1, но пилотите, които са изпитали първата ера на турбокомпресор, след това V8, V10, V12 3500cc. См, след това 3 cc. Виж, казва се, че липсвали само 3000cc V2 двигатели. Виж Смеещ се мощен, това е моето мнение.

Ил Дж. 1 реакция (и) на този коментар:

• администратор АДМИНИСТРАТОР НА САЙТА (2021-05-24 15:16:25): Пазете се от тънкостите, съмнявам се, че им липсваше мощност... Първо, те вече не удряха задните части на V10, но фактът, че са атмосферни, е се наказва с повреда при ниски обороти...

  Всеки ездач би предпочел леко слабата атмосфера отдолу пред пълно турбо при всички обороти. Двигателят с турбокомпресор е много досаден откъм звук (CF Vettel) и при тези нива на мощност е по-труден за дозиране (а също и по-малко линеен).

  Накратко, турбото е добро в цивилния живот, на магистрала по-малко ...

(Вашата публикация ще бъде видима под коментара след проверка)

Напиши коментар

Харесвате ли турбо двигатели?