Doğal emişli ve turboşarjlı motorlar arasındaki farklar

Araba nasıl çalışır> Doğal emişli ve turboşarjlı motorlar arasındaki farklar

Bu, daha küçük motorların kitlesel olarak piyasaya sürülmesinden bu yana öncelik haline gelen bir konudur. Bu, bu konuyu açıklığa kavuşturmak için bir makale yazmak için bir fırsattı, bu yüzden doğal emişli motorları turboşarjlı motorlardan ayıran tüm unsurlara bir göz atalım.

Ayrıca şunu okuyun: Turboşarjın çalışması.

Temel ilke

Hepiniz mekanik şampiyon olmadığınız için, doğal emişli ve süper şarjlı motorların ne olduğuna hızlıca bir göz atalım.

Her şeyden önce, bu terimlerin her şeyden önce hava girişi anlamına geldiğini açıklayalım, bu yüzden gerisini umursamıyoruz. Doğal emişli bir motor "standart" bir motor olarak düşünülebilir, yani burada emme pompaları olarak işlev gören pistonların ileri geri hareketleri sayesinde dışarıdaki havayı doğal olarak solur.

Süper şarjlı bir motor, motora daha da fazla hava yönlendiren bir katkı sistemi kullanır. Böylece pistonların hareketi ile havayı emmeye ek olarak kompresör yardımıyla daha fazlasını ekliyoruz. İki tip var:

• Motor enerjisi ile tahrik = kompresör - supercharger
• Egzoz gazları tarafından kontrol edilir = turboşarj.

Turbo motor = daha fazla güç

İlk gözlem: turboşarjlı bir motor potansiyel olarak daha güçlüdür. Gerçekten de, güç doğrudan silindirlerdeki yanmadan gelir, ne kadar önemliyse, silindir o kadar fazla "hareket eder" ve bu nedenle araba o kadar güçlü olur. Bir turbo ile, silindirlere, turbo olmadan olduğundan daha fazla hava sıkıştırabilirsiniz. Ve daha fazla oksidan (hava ve özellikle orada bulunan oksijenin küçük bir kısmı) göndermeyi başardığımız için daha fazla yakıt gönderebiliriz. Dolayısıyla, bir döngüde yakmak için daha fazla enerjimiz var, dolayısıyla daha fazla enerjimiz var. "Takviye" terimi de çok önemlidir, kelimenin tam anlamıyla motoru hava ve yakıtla tıkarız, silindirlere mümkün olduğunca "doldururuz".

458 Italia, 4.5 hp'lik doğal emişli 570'e sahiptir.

488 GTB (yedek), 4.0 beygir gücü geliştiren süper şarjlı 100 motor tarafından desteklenmektedir. daha fazla (dolayısıyla 670'e kadar). Böylece daha küçük bir motora ve daha fazla güce sahibiz (her silindir sırası için bir tane olmak üzere iki türbin). Her büyük krizde üreticiler bize türbinlerini getiriyor. Bu gerçekten geçmişte oldu ve “iklimsel” bağlamda çok az şans olsa bile gelecekte (elektrik ısının yerini almadığı sürece) tekrar terk edilmeleri mümkündür. Siyaset ".

Daha az içi boş turbo motor

Doğal emişli bir motor, devri arttıkça daha fazla hava çeker, bu nedenle en fazla hava ve yakıt tükettiği zaman olduğu için gücü devirlerde artar. Bir turbo motor, düşük devirlerde çok fazla hava ve yakıta sahip olabilir, çünkü turbo silindirleri "yapay" havayla doldurur (bu şekilde, silindirlerin hareketiyle doğal olarak çekilen havaya eklenen hava). Oksitleyici ne kadar fazlaysa, düşük hızlarda o kadar fazla yakıt gönderilir ve bu da aşırı enerjiye neden olur (bu bir tür alaşımdır).

Bununla birlikte, motor tahrikli kompresörlerin (krank mili tahrikli süper şarj cihazı), motorun daha düşük devirde bile hava ile zorlanmasına izin verdiğine dikkat edin. Turboşarj, egzoz borusundan çıkan hava ile çalışır, bu nedenle çok düşük devirlerde (egzoz akışlarının çok önemli olmadığı yerlerde) iyi performans gösteremez.

Ayrıca, turboşarjın tüm hızlarda aynı şekilde çalışamayacağını, türbinlerin "pervanelerinin" rüzgarın gücüne (dolayısıyla egzoz gazlarının hızı ve akışı) bağlı olarak aynı şekilde çalışamayacağını unutmayın. Sonuç olarak, turbo sınırlı bir aralıkta en iyi şekilde çalışır, dolayısıyla popo tekme etkisi. O zaman iki çözümümüz var: kanatçıkların eğimini değiştiren değişken geometrili bir turboşarj veya iki hatta üç kat güçlendirme. Birden fazla türbinimiz olduğunda, biri düşük hızlarla (küçük akışlar, dolayısıyla bu "rüzgarlara" uyarlanmış küçük turbolar) ilgilenir ve diğeri yüksek hızlarla ilgilenir (daha genel olarak, akışların bu noktada daha önemli olması mantıklıdır) nokta. orada ). Bu cihazla, doğal emişli bir motorun doğrusal ivmesini buluyoruz, ancak çok daha yakalama ve açıkça torkla (elbette eşit yer değiştirmede).

Tüketim? Değişir …

Bu bizi oldukça önemli ve tartışmalı bir noktaya getiriyor. Turbo motor daha az tüketir mi? Üreticilerin rakamlarına bakarsanız evet diyebilirsiniz. Ancak, aslında, çoğu zaman her şey çok iyidir ve nüansların müzakere edilmesi gerekir.

Üreticilerin tüketimi NEDC döngüsüne, yani otomobillerin özel kullanım şekline bağlıdır: çok yavaş hızlanma ve çok sınırlı ortalama hız.

Bu durumda turboşarjlı motorlar çok kullanmadıkları için üst sıralarda...

Aslında, küçültülmüş turbo motorun ana avantajı, küçük boyutudur. Küçük bir motor, çok mantıklı bir şekilde, büyük olandan daha az tüketir.

Ne yazık ki, küçük bir motorun gücü sınırlıdır, çünkü çok fazla hava alamaz ve bu nedenle çok fazla yakıt yakar (yanma odaları küçük olduğundan). Bir turboşarj kullanma gerçeği, yer değiştirmesini yapay olarak artırmayı ve büzülme sırasında kaybedilen gücü geri kazanmayı mümkün kılar: turboşarj, havayı içine alan basınçlı hava gönderdiğinden, haznenin boyutunu aşan bir hava hacmi sunabiliriz. daha az alan (hacmi daha da azaltmak için bir ısı eşanjörü tarafından da soğutulur). Kısacası, 1.0'ları 100bhp'nin üzerinde satabiliriz, turboşarj olmadan, yaklaşık altmış ile sınırlı olacaklar, bu yüzden birçok arabada satılamazlar.

NEDC homologasyonunun bir parçası olarak, arabaları düşük hızlarda kullanıyoruz (devirlerde yavaş düşük hızlanma), bu yüzden elimizde sessiz çalışan küçük bir motor elde ediyoruz, bu durumda fazla tüketmiyor. 1.5 litre ve 3.0 litreyi yan yana düşük ve benzer devirlerde çalıştırırsam, 3.0 mantıklı olarak daha fazla tüketecektir.

Bu nedenle düşük devirlerde turboşarjlı bir motor, turboşarj kullanmayacağından (egzoz gazları onu canlandıramayacak kadar zayıftır) doğal emişli olarak çalışacaktır.

Ve turbo motorların dünyalarını aldattığı yer burasıdır, atmosferik motorlara kıyasla düşük hızlarda çok az tüketirler, çünkü ortalama olarak daha azdırlar (daha az = daha az tüketim, tekrar ediyorum, biliyorum).

Ancak, gerçek kullanımda, bazen işler tam tersi kadar ileri gider! Gerçekten de, kulelere tırmanırken (yani NEDC döngüsünün aksine gücü kullandığımızda), turbo devreye girer ve ardından motora çok büyük bir hava akımı vermeye başlar. Ne yazık ki, ne kadar fazla hava varsa, akış hızını tam anlamıyla patlatan yakıt gönderilerek o kadar fazla telafi edilmelidir.

Şimdi tekrar özetleyelim: Üreticiler, NEDC döngüsünü daha iyi idare edebilmek için motorların boyutunu küçülttüler ve bu nedenle tüketim değerlerini düşürdüler. Bununla birlikte, "eski büyük motorlar" ile aynı seviyede güç sunmak için bir turboşarj (veya süper şarj cihazı) eklediler. Döngü sırasında turboşarj çok az çalışır ve hatta egzoz gazlarının genleşmesi nedeniyle biraz fazladan enerji getirir (egzoz gazları motora giren karışımdan daha fazla yer kaplar, bu genleşme türbin tarafından tahrik edilir), bu da yol açar düşük tüketime, çünkü motor küçük, size hatırlatırım (turboşarjlı ve turboşarjsız iki özdeş hacmi karşılaştırırsak, o zaman turboşarjlı daha mantıklı tüketir). Aslında insanlar arabalarının tüm gücünü kullanır ve bu nedenle turbonun daha çok çalışmasını sağlar. Motor hava ile pompalanır ve bu nedenle benzinle de “yüklenmesi” gerekir: küçük motorlarda bile tüketim keskin bir şekilde artar ...

Kendi adıma, çoğunuzun küçük benzinli motorların (ünlü 1.0, 1.2, 1.4, vb.) gerçek tüketiminden çok mutsuz olduğunuzu bazen korkuyla fark ediyorum. Birçok kişi dizelden döndüğünde şok daha da önemli hale geliyor. Hatta bazıları arabalarını hemen satarlar... Bu yüzden küçük bir benzinli motor alırken dikkatli olun, her zaman harikalar yaratmazlar.

Kötü ses?

Bir turbo motorda egzoz sistemi daha da zor... Aslında katalizörlere ve partikül filtresine ek olarak artık egzoz gazının neden olduğu akışlardan güç alan bir türbinimiz var. Bütün bunlar, hala hattı engelleyen bir şey eklediğimiz anlamına geliyor, bu yüzden biraz daha az gürültü duyuyoruz. Ek olarak, devir daha düşüktür, bu nedenle motor daha az yüksek sesle gıcırdatabilir.

F1, büyük ölçüde azaltılmış izleyici keyfi ile var olan en iyi örnek (motor sesi ana bileşenlerden biriydi ve kendi adıma, doğal emişli V8'leri çok özlüyorum!).

Burada turboşarjın egzoz seviyesinde biraz müdahale ettiğini açıkça görebiliyoruz ... (sağda manifold ve solda turbo)

FERRARI / V8 ATMO VS V8 TURBO! Birini seç!

Spotter (GE Supercars), karşılaştırmanız için işi yaptı. Bununla birlikte, farkın diğer otomobillerde (özellikle F1) daha belirgin olduğunu unutmayın, çünkü Ferrari yine de turbonun onayı mümkün olduğunca az cezalandırmasını sağlayarak mühendisleri ciddi işler yapmaya zorladı. Ne olursa olsun, 9000'de 458 rpm'ye ve 8200 GTB'de 488'e sahibiz (aynı hızda 488'in daha az ses çıkardığını da biliyoruz).

Turboşarjlı düşük hız?

Evet, egzoz akımlarını toplayan ve motora basınçlı hava gönderen iki türbin ile burada bir sınır var: ikisini de çok hızlı döndüremeyiz ve sonra egzoz çıkış seviyesinde de bir sürükleme var, ki bunu yapıyoruz doğal emişli bir motora sahip değil (turbo karışıyor). Bununla birlikte, motora basınçlı hava gönderen türbinin, baypas valfinin baypas valfi aracılığıyla elektronik olarak kontrol edildiğini unutmayın, böylece motora basınçlı hava akışını kısıtlayabiliriz (bu, olanın bir parçasıdır). kilitleme moduna girerse, baypas valfi tüm basıncı motora değil havaya bırakır.

Bu nedenle, tüm bunlar önceki paragrafta gördüğümüze yakın.

Büyük atalet?

Kısmen aynı nedenlerle, daha fazla ataletli motorlar alıyoruz. Aynı zamanda zevki ve sportiflik hissini de azaltır. Türbinler, gelen (giriş) ve giden (egzoz) havanın akışını etkiler ve bu nedenle, ikincisinin hızlanma ve yavaşlama hızına bağlı olarak bir miktar atalete neden olur. Ancak, motor mimarisinin de bu davranış üzerinde büyük bir etkisi olduğuna dikkat edin (motor V konumunda, düz, sıralı vb.).

Sonuç olarak, dururken gaz verdiğinizde motor hızlanır (hızdan bahsediyorum) ve biraz daha yavaş yavaşlar ... Benzin bile genellikle uzun süre turboşarjlı olan dizel motorlar gibi davranmaya başlar ( örneğin, M4 veya Giulia Quadrifoglio ve bunlar sadece birkaçı. 488 GTB çok çalışıyor, ancak mükemmel değil).

Bu herkesin arabasında o kadar ciddi değilse, o zaman bir süper arabada - 200 Euro - çok daha fazlası! Atmosferdeki eskiler önümüzdeki yıllarda popülerlik kazanmalıdır.

Egzoz sesi Alfa Romeo Giulia Quadrifoglio Verde QV Carabinieri | polis arabası

20. saniyede buluşma, motorun ataletini duymak için çok yumuşak, değil mi?

Daha yavaş yanıt

Diğer bir sonuç ise, motor tepkisinin daha az etkileyici olmasıdır. Ferrari ayrıca potansiyel müşterilere, turboşarjlı 488 GTB'ye rağmen motor tepkisini azaltmak için her şeyin yapıldığını göstermek için büyük çaba harcıyor.

Daha az asil mi?

Pek değil... Bir süper şarj cihazı bir motoru nasıl daha az asil yapabilir? Birçoğu aksini düşünüyorsa, ben de bunun mantıklı olmadığını düşünüyorum, ama belki de yanılıyorum. Öte yandan, onu daha az çekici hale getirebilir, bu başka bir konudur.

Güvenilirlik: yarım direk üzerinde turbo

Bu aptalca ve iğrenç bir mantık. Motorda ne kadar çok parça olursa, kırılma riski de o kadar büyük olur... Ve burada mahvoluyoruz, çünkü turboşarj hem hassas bir parça (kırılgan kanatçıklar ve yağlanması gereken bir yatak) hem de muazzam darbelere maruz kalan bir parça. kısıtlamalar (dakikada yüz binlerce devir!) ...

Ek olarak, hızlanma nedeniyle dizel motoru öldürebilir: yağlanan yatak seviyesinde akar, bu yağ motora emilir ve ikincisinde yanar. Ve dizel motorlarda kontrollü ateşleme olmadığı için motor kapatılmamalıdır! Tek yapmanız gereken arabasının çok yüksekte ve bir duman bulutu içinde ölmesini izlemek).

Tüm yorumlar ve tepkiler

Dernier yorum gönderildi:

Phil HAKE (Tarih: 2021, 05:22:08)

Formula 8'deki V1 motorlarını özlediğinizi, ancak ilk turboşarj çağını yaşayan sürücülerin ardından V8, V10, V12 3500cc'yi özlediğinizi yazıyorsunuz. cm, sonra 3 cc. Bakın sadece 3000cc V2 motorların eksik olduğu söyleniyor. Bkz. Gülünecek kadar güçlü, bu benim görüşüm.

II. 1 bu yoruma tepki(ler):

• Yönetici SİTE YÖNETİCİSİ (2021-05-24 15:16:25): İnceliklere dikkat edin, güçten yoksun olduklarından şüpheliyim ... Her şeyden önce, artık V10'un kalçalarına vurmuyorlar, aynı zamanda atmosferik olmaları da başarısızlıkla cezalandırılabilir. düşük devir...

  Herhangi bir sürücü, tüm devirlerde tam bir turbo yerine altındaki hafif hafif titreşimi tercih eder. Turboşarjlı bir motor ses açısından çok rahatsız edicidir (CF Vettel) ve bu güç seviyelerinde dozlaması daha zordur (ve daha az doğrusaldır).

  Kısacası, turbo sivil hayatta iyidir, otoyolda daha az ...

(Gönderiniz doğrulamadan sonra yorumun altında görünecektir)

Bir yorum yaz

Turbo motorları sever misin?