Prędzej czy później każdy kierowca będzie miał wybór: dać pierwszeństwo samochodowi, z którym jest zasilany, atmosferyczny lub z turbodoładowaniem. Niewątpliwie każdy z nich ma swoje zalety i wady. Materiał w tym artykule będzie zawierał informacje o tym, czym tak naprawdę jest różnica między silnikami z turbodoładowaniem, jakie mają zalety i wady tych dwóch silników oraz jakie systemy zwiększania ciśnienia można znaleźć w silnikach.
Silniki turbodoładowane i wolnossące - jaka jest różnica?
Zanim zastanowisz się nad różnicą między silnikiem turbo a „atmosferycznym”, musisz przynajmniej powierzchownie zapoznać się z każdym z nich. Jeśli więc mówimy o silniku atmosferycznym, możemy powiedzieć, że jest to silnik spalinowy, w którym podczas pracy zachodzą następujące procesy: powietrze, które jest dostarczane lub bierze udział w tworzeniu palnej masy (1 część benzyny i 4 - powietrze), która w swoim skręca, zapala i wytwarza energię, dzięki czemu wszystkie części robocze silnika są wprawiane w ruch.
Ciekawy!Pierwsze turbosprężarki w branży motoryzacyjnej były stosowane przez producentów samochodów ciężarowych. W 1938 r. Pierwszy silnik z turbodoładowaniem do ciężarówki zjechał z linii montażowej w Swiss Machine Works Sauer.
Mówiąc o silniku z turbodoładowaniem, powiedzmy, że po raz pierwszy ujrzał światło dzienne w 1905 roku, a zaczął być używany jako silnik w samochodach osobowych w połowie XX wieku. Taki silnik pracuje według określonej zasady, która polega na wykorzystaniu turbiny, która jest zainstalowana na silniku, aby wytworzyć wymuszone ciśnienie powietrza kierowane do cylindrów, ze spalin. To tam powstaje palna mieszanina.
Ze względu na wpływ ciśnienia zużycie paliwa w cylindrach jest o rząd wielkości większe niż w silniku atmosferycznym, dlatego silnik turbo jest mocniejszy (wskaźniki mocy są zwiększone średnio o 10%).
Główną różnicą między turbiną a silnikiem wolnossącym jest zasada dostarczania powietrza do samych cylindrów. Mieszanka powietrza w silniku atmosferycznym przepływa niezależnie tam, gdzie ciśnienie jest niższe. W tym przypadku powietrze jest kierowane do cylindrów, gdy atmosfera jest tam rozrzedzona. W tej sytuacji tłoki cylindrów poruszają się w dół, a powietrze za nimi jest zasysane. Dla silnika z taką zasadą jest to nietypowe, ponieważ wymaga dodatkowego dopływu powietrza. Dzięki mocnemu wentylatorowi zapewniony jest taki przepływ powietrza.
Przyjrzyjmy się teraz wszystkim zaletom i wadom obu elektrowni.
Silnik wolnossący: zalety
Ciekawy! W historii silników samochodowych jest kilka faktów, że niektóre amerykańskie silniki atmosferyczne mogą „opiekować się” 300-400, a ponadto 500 tysiącami kilometrów (!) Bez remontu.
Wiadomo też, że niektóre egzemplarze bijących rekordy silników były montowane w innych samochodach ze względu na to, że „tubylec” już gnił (po reinstalacji pracowały ponad kilkadziesiąt tysięcy kilometrów przed remontem!).
Po drugie, silniki wolnossące są dość łatwe w obsłudze i niezawodne. Osiągnięcie takiego rekordu osiągów „atmosferycznych” pozwala na niezawodność, a także łatwość obsługi. Konstrukcja silników atmosferycznych jest dość prosta i są one dość „wierne” jakości paliwa i oleju silnikowego: są w stanie „strawić” nawet najniższą jakość benzyny. Oczywiście nie należy nadużywać paliwa niskiej jakości, ponieważ w tym przypadku „zasysane” może wyprzedzić awarie, ale znowu można go naprawić wielokrotnie taniej niż ten sam silnik z turbodoładowaniem, co świadczy o dobrej konserwacji urządzenia.
Silnik wolnossący: wady
Oprócz wielu istotnych zalet, elektrownia atmosferyczna nie jest pozbawiona wad. Wady obejmują dużą masę samego urządzenia i odwrotnie mniejszą moc w porównaniu z „turbiną” o podobnej objętości.
Ważny! Jedną z wad jest to, że podczas jazdy w obszarach górskich (gdzie powietrze jest rozrzedzone) taki silnik po prostu nie może utrzymać dużej mocy.
Do tego wszystkiego zwracamy uwagę, że auto z „zasysaniem” przegrywa na dynamice z turbodoładowaniem.
Rodzaje zwiększania ciśnienia
Obecnie istnieje kilka rodzajów zwiększania ciśnienia. Najczęstszym z nich jest (zwiększanie ciśnienia, które jest wytwarzane przy użyciu energii spalin), ale o tym porozmawiamy później.
Drugą opcją doładowania jest doładowanie ze sprężarki napędowej, znanej jako SPRĘŻARKA. Ze względu na to, że ten inflator ma złożoną konstrukcję doładowania, a także nie jest wystarczająco niezawodny, jest bardzo rzadko stosowany w nowoczesnych silnikach. Choć zdarzają się momenty, w których to doładowanie może przewyższać turbodoładowanie: chodzi o wyższe ciśnienie doładowania występujące na niższych trybach, a także brak tzw. "Turbo lag" (charakterystyczna "awaria" mocy w momencie gwałtownego otwarcia przepustnicy)
Powyższe określa obszar, w którym należy zastosować doładowanie napędu: w większości przypadków jest stosowany w silnikach niezbyt szybkoobrotowych (na przykład Ford lub GM), chociaż w ostatnich latach istnieje tendencja do stosowania takiego ciśnienia w silnikach szybkoobrotowych (na przykład Mercedes).
Czy wiesz? Pierwszymi produkowanymi masowo „samochodami osobowymi” na świecie, które były wyposażone w silniki z turbodoładowaniem, były Chevrolet Corvair Monza i Oldsmobile Jetfire. Na rynek amerykański weszli w latach 1962-1963. Pomimo tego, że zalety techniczne były oczywiste, niedoceniany poziom niezawodności spowodował szybkie znikanie tych modeli.
W samochodach Mazda wykorzystujących olej napędowy jako paliwo instalowany jest wymiennik ciśnienia Comprex, dzięki czemu zapewnione jest zwiększanie ciśnienia dzięki interakcji ciśnienia i fal podciśnieniowych propagujących się w kanałach obracającego się wirnika. Dzięki temu rodzajowi doładowania można uzyskać większe doładowanie niż w przypadku innych typów doładowania, ale złożoność konstrukcji nie pozwoliła na jego szerokie zastosowanie.
Silnik z turbodoładowaniem: zalety
Teraz zastanówmy się, jakie są zalety silnika z turbodoładowaniem. Bezspornym faktem jest to, że silniki turbo są mocniejsze w porównaniu z silnikami atmosferycznymi (o podobnej pojemności), a także mają wyższy moment obrotowy, dzięki czemu mają lepszą dynamikę. Zalety tej elektrowni można również przypisać przyjazności dla środowiska, ponieważ spalanie paliwa w cylindrach jest bardziej wydajne. Oprócz tego silnik turbo pracuje prawie bezgłośnie.
Silnik z turbodoładowaniem: wady
Podobnie jak silnik wolnossący, jednostka z turbodoładowaniem ma swoje wady. Po pierwsze, jest niezwykle wrażliwy na jakość paliwa, a także (do tego typu silnika przeznaczony jest specjalny olej).
Dodatkowo skraca się żywotność oleju w takiej jednostce (od półtora do dwóch razy w porównaniu z „zasysanym”), gdyż silnik turbo musi pracować przy wyższych wskaźnikach temperatury. W związku z powyższym właściciel samochodu z silnikiem turbo musi dokładnie monitorować stan oleju i filtra, a także systematycznie je wymieniać, kierując się zaleceniami producenta. Ponadto konieczne jest ciągłe monitorowanie filtra powietrza - zatkanie tego ostatniego może znacznie zepsuć pracę sprężarki.
Inną dość istotną wadą w naszych czasach jest podwyższona (ze względu na to, że do wytworzenia mieszanki w cylindrach zużywa się większą ilość powietrza, dostarczana jest tam większa ilość paliwa).
Ciekawe wiedzieć! Najszybszym samochodem naszych czasów jest Bugatti Veyron Super Sport! „Maksymalna prędkość” tego „kłusaka” sięga 431 km / h! Auto rozpędza się do 100 kilometrów w 2,4 sekundy, a jego moc to 1200 koni mechanicznych. Ten luksus można kupić za bardzo „symboliczną” cenę - 2 400 000 $! Cóż więcej mogę powiedzieć, wysoka prędkość wymaga dużych nakładów kapitałowych!
Nie zapominaj również, że zużycie silnika turbo następuje szybciej, jeśli natychmiast wyłączysz silnik po zatrzymaniu samochodu. Na tej podstawie, jeśli nie chcesz, aby naprawa silnika wyprzedziła Cię z wyprzedzeniem, nie spiesz się, aby gwałtownie wyłączyć silnik, ale daj mu możliwość pracy na biegu jałowym przez chwilę, aby turbina trochę się ochłodziła, a następnie możesz ją wyłączyć.
Silnik turbo - kupić czy nie kupić?
Wybierając silnik, większość kierowców dręczy pytanie: wziąć lub nie wziąć turbodoładowanego silnika. Cóż, spójrzmy na kilka sytuacji. Kupując nowy samochód - zwróć uwagę na ten, który ma silnik z turbodoładowaniem (jest zarówno mocniejszy, jak i bardziej przyjazny dla środowiska).
Jeśli masz ochotę na zakup używanego samochodu, sprawa jest nieco bardziej skomplikowana. Aby dokonać wyboru, należy zwrócić uwagę na przebieg, a także stan samej jednostki. Jeśli zauważysz, że licznik samochodu z silnikiem turbo ma ponad sto tysięcy kilometrów, nie powinieneś wybierać tej opcji, ponieważ wkrótce będziesz musiał uciekać się do napraw lub nawet kupić nowy silnik. W każdym razie wybór należy do Ciebie! Powodzenia w zakupach i gładkich drogach!
Przed zakupem samochodu każdy z nas staje przed wieloma dylematami, konieczny jest wybór między producentami, markami i modelami samochodów, różnymi poziomami wyposażenia, a co najważniejsze między jednostkami napędowymi. Typowe pytanie: „?”, Pod względem popularności może konkurować tylko z pytaniem: „ Co lepiej wybrać, turbinę lub atmosferyczne?".
Ponadto silnik turbo ma krótszą żywotność niż silnik atmosferyczny... Turbina z czasem zużywa się, zwłaszcza jeśli właściciel nie ma umiejętności obsługi takich silników. Na przykład po zatrzymaniu samochodu silnik turbo musi trochę pracować na biegu jałowym, aby turbina ostygła i dopiero potem można wyłączyć silnik.
Koszt naprawy silnika z turbodoładowaniem będzie kosztować znacznie więcej niż naprawa silnika wolnossącego, ponadto nie ma tak wielu, którzy chcą wykonać tę naprawę, niektórzy specjaliści generalnie odmawiają naprawy silników turbo. Ci, którzy się podejmują, czasami wykonują słabe naprawy, w wyniku czego silnik pracuje sporadycznie lub z czasem silnik turbo ponownie się psuje.
Jak widać, oba silniki mają swoje „wady” i „wady”, aby zrozumieć, który silnik jest lepszy - turbodoładowany lub atmosferyczny, konieczne jest zrozumienie priorytetowych aspektów tej lub innej jednostki. Przed zakupem samochodu wystarczy zważyć wszystkie powyższe za i przeciw i podjąć ostateczną decyzję, mam nadzieję, że będzie poprawna !?
Życzę powodzenia i do zobaczenia ponownie o godz
W celu poprawy wydajności silnika można zastosować wysoce wydajny system zwany silnikiem z turbodoładowaniem. Zastosowanie systemu takiego planu przyczynia się nie tylko do zwiększenia mocy silnika, ale także oszczędza paliwo podczas jego pracy. Jednocześnie znacznie zmniejsza się toksyczność spalin.
Co to jest turbodoładowanie?
Turbodoładowanie - układ wymuszonego wtrysku powietrza do cylindrów silnika, w wyniku którego większa ilość mieszanki paliwowo-powietrznej dostaje się do komory spalania. Zwiększenie ilości mieszanki paliwowo-powietrznej zwiększa średnie efektywne ciśnienie w cylindrach, co prowadzi do znacznego wzrostu mocy silnika przy jego stałych parametrach konstrukcyjnych. Silnik z turbodoładowaniem działa wykorzystując energię spalin lub za pomocą turbosprężarki, która jest sztywno połączona z silnikiem i część swojej mocy przeznacza na jego pracę.
Jak działa silnik z turbodoładowaniem?
Zasada opiera się na sile energii posiadanej przez spaliny. Napędza koło turbiny. To z kolei sprzyja obracaniu się koła sprężarki. Pomaga w tym wał wirnika. Zadaniem koła sprężarki jest sprężanie powietrza. Nagrzewa się, a po wejściu do intercoolera jest chłodzony i podawany do cylindrów.
1 - filtr powietrza; 2 - wąż doprowadzający powietrze pod niskim ciśnieniem; 3 - zawór ograniczający ciśnienie; 4 - turbosprężarka; 5 - zespół przepustnicy; 6 - wąż doprowadzający powietrze schłodzonego powietrza doładowującego; 7 - chłodnica powietrza doładowującego (intercooler); 8 - wąż doprowadzający gorące powietrze doładowania; 9 - wlot powietrza
Intensywność działania systemu zależy od charakteru pracy samego bloku energetycznego. Należy powiedzieć, że nie ma sztywnego połączenia między turbosprężarką a wałem korbowym silnika. Energia spalin rośnie wraz z liczbą obrotów silnika. Im mocniej pracuje silnik, tym intensywniej rośnie potencjał energetyczny. W konsekwencji zwiększa się również dostawa sprężonego powietrza.
Jednak nie wszystko jest tutaj takie proste. Istnieje szereg czynników ograniczających stosowanie turbodoładowania. Przede wszystkim detonację można przypisać takim czynnikom. Jego wygląd jest elementarny ze względu na fakt, że jednostka benzynowa po prostu gwałtownie zwiększa swoją rotację. Kolejnym czynnikiem są istotne parametry temperaturowe spalin. Skutkuje to znacznym nagrzaniem turbosprężarki i całego silnika turbo.
Z czego wykonany jest układ turbosprężarki?
Strukturalnie turbosprężarka zawiera turbosprężarkę, chłodnicę międzystopniową, urządzenie regulujące ciśnienie doładowania i inne elementy. Jednak na pierwszych skrzypcach w tej konstrukcji gra turbosprężarka. Dzięki niemu wzrasta ciśnienie w układzie dolotowym.
Masy powietrza trzeba w jakiś sposób schłodzić. W tym celu przewidziano chłodnicę międzystopniową. Chłodząc sprężone powietrze pochodzące ze sprężarki zwiększa jej gęstość. W rezultacie ciśnienie wzrasta. Strukturalnie jest to grzejnik, a jego typ może być zarówno ciekły, jak i powietrzny.
System jest kontrolowany przez regulator doładowania. To nic innego jak zawór obejściowy. Jego głównym celem jest ograniczenie ciśnienia spalin. Nie wszystkie są skierowane na wirnik turbiny: pewna ich liczba jedzie obok niej. W takim przypadku ciśnienie doładowania staje się optymalne. Zawór jest uruchamiany pneumatycznie lub elektrycznie. Czujnik wysyła sygnały, w wyniku których obserwuje się zadziałanie zaworu.
Dostępny jest również zawór bezpieczeństwa. Zawór dławiący może się nagle zamknąć, powodując nagły przypływ powietrza. Zadaniem tego zaworu jest ochrona przed takimi działaniami.
W przypadku jednostek o dostatecznie dużej mocy stosuje się układ złożony z dwóch równoległych turbosprężarek.
Jeśli turbiny są zainstalowane szeregowo na jednostce napędowej, zapewnia to wzrost wydajności dzięki działaniu różnych turbosprężarek przy różnych prędkościach silnika. Deweloperzy nie stoją w miejscu, ale starają się iść do przodu. Jednocześnie zamiast dwóch montuje trzy, a nawet cztery sekwencyjne turbosprężarki.
Wady silników z turbodoładowaniem
Ogólnie wszystkie wady turbodoładowania są następujące:
- Zwiększone zużycie paliwa. Przy takiej samej pojemności, turbodoładowany silnik zużyje o około 20% więcej paliwa, ale także wytworzy o 70% więcej koni mechanicznych. Dla niektórych może to być plus, ale większość właścicieli samochodów może tego nie potrzebować.
- Zasób silnika turbo. Ponieważ silnik staje się mocniejszy, a charakterystyka planu ogólnego pozostaje niezmieniona, następuje bardzo intensywne zużycie głównych elementów. Rezultatem jest zmniejszenie możliwości zasobów silnika.
- Głód ropy. Wady obejmują fakt, że zmniejsza się odporność grupy tłoków na zużycie. Zasoby samej turbiny są znacznie zmniejszone. Ułatwia to fakt, że ciśnienie gazów ze skrzyni korbowej wzrasta. Jeśli praca w takich warunkach jest obserwowana przez długi czas, może dojść do „głodu oleju”. To z kolei może spowodować uszkodzenie turbosprężarki. Problemy po stronie tak ważnej jednostki mogą spowodować uszkodzenie samego silnika.
- Turbo lag i odbiór turbo. Istnieją koncepcje, takie jak turbo lag i turbo pickup. Pierwsza występuje w sytuacjach, gdy pedał gazu jest mocno wciśnięty. Kiedy opóźnienie turbo zostanie przezwyciężone, ciśnienie turbo gwałtownie wzrośnie. Omówiliśmy już zjawisko turbo lagów Jeśli jesteś zainteresowany, możesz to przeczytać.
- Wysokiej jakości paliwo i olej. Konieczne będzie tankowanie tylko najwyższej jakości paliwa, w przeciwnym razie turbina może bardzo szybko zginąć. Ponadto zastosowanie turbin wymaga specjalnych gatunków olejów silnikowych. W takim przypadku z pewnością należy przestrzegać regulaminu zgodnie z zaleceniami producenta. Jednocześnie nakładane są wysokie wymagania na filtr powietrza, który będzie musiał być wymieniany 2 razy częściej niż na silnik atmosferyczny.
- Drogie naprawy i konserwacja. Konstrukcja i urządzenie turbiny są dość złożone i stosowane są tam tylko wysokiej jakości materiały, dlatego ich koszt nie jest mały. A jeśli dodamy do tego wysoki koszt samej pracy, to całkowity koszt konserwacji i napraw jest zaokrąglony. Na przykład koszt remontu turbiny w dobrym stanie może wynosić od 1000 do 1500 USD.
Mimo wszystkich wymienionych wad, silniki z turbodoładowaniem to przyszłość motoryzacji opartej na silnikach spalinowych (uważamy, że prawdziwa przyszłość to wciąż samochody z silnikami elektrycznymi). Obecnie silniki TSI (Volkswagen) i TFSI (Audi) są uważane za najbardziej zaawansowane systemy turbodoładowania. Ale japońscy producenci, tacy jak EJ20 (Subaru), 13B-REW (Mazda), RB26DETT (z Nissana), 2JZ-GTE (Toyota), 4G63 (Mitsubishi) itp. Nie są daleko w tyle.
Nowe samochody są coraz rzadziej wyposażone w silniki wolnossące, ponieważ turbiny pozwalają rozwinąć większą moc przy małej objętości. Jednak rosyjscy kierowcy obawiają się silników turbodoładowanych. I na próżno.
Silniki z turbodoładowaniem a silniki wolnossące - jaka jest różnica?
Różnica polega na tym, jak powietrze dostaje się do cylindrów silnika.
- Silnik atmosferyczny
Samo powietrze idzie tam, gdzie ciśnienie jest niższe. W silniku atmosferycznym powietrze dostaje się do cylindrów pod wpływem podciśnienia powstałego podczas suwu ssania - tłok opada i zasysa powietrze. To nie może być prostsze.
- Silnik zasysany
Aby wtłoczyć więcej powietrza do cylindrów, wymuszone doładowanie wspomaga różnicę ciśnień. Z grubsza mówiąc, na wlocie jest zainstalowany „duży wentylator”. Poniżej pokrótce omówimy projektowanie takich systemów.
Dlaczego silnik potrzebuje doładowania?
Aby zwiększyć moc silnika, trzeba spalić w nim więcej paliwa - zależność jest prosta. Ale żeby spalić więcej paliwa, trzeba do cylindrów dostarczyć dużo powietrza, prawie jeden metr sześcienny na każdy litr benzyny. Pytanie tylko, jak go do tego zmusić? Istnieją dwa główne sposoby:
- Zwiększ głośność. To się sugeruje i przez długi czas projektanci szli w ten sposób: zwiększali liczbę cylindrów, ich objętość i konfigurację. Tak pojawiły się lotnicze W12 i V16 o wyporności stu litrów z hakiem oraz amerykańskie siedmiolitrowe V8 do samochodów ... Teraz nie będziemy wchodzić w szczegóły i tylko stwierdzimy, że ta ścieżka jest trudna. W pewnym momencie duży silnik staje się zbyt ciężki, a dalsze zwiększanie jest niepraktyczne.
- Zwiększ ilość spalanego paliwa bez zwiększania objętości silnika. Rzeczywiście, dlaczego nie wtłaczać po prostu więcej powietrza do cylindrów, aby spalić dużo benzyny? Tu z pomocą przychodzi boost.
Silnik W12 opracowany przez Grupę Volkswagen był instalowany w różnych latach w Audi A8L, Volkswagen Phaeton, Volkswagen Touareg, Bentley Continental Flying Spur i innych modelach premium.Zdjęcie: w12cars.com
Jakie są główne rodzaje zwiększania ciśnienia?
Zasadniczo stosuje się dwie metody w celu zwiększenia ciśnienia wlotowego powyżej atmosferycznego.
- Dmuchawa mechaniczna. Na wlocie znajduje się pompa powietrza - kompresor napędzany z wału korbowego silnika. Proste, ale silnik musi go obrócić i spędzić na nim część mocy.
- Turbosprężarka wykorzystująca energię ze spalin. Jest to podwójna obudowa z dwóch metalowych „ślimaków”, w której na jednym wale obracają się dwa wirniki. Jeden z nich podkręca strumień spalin wydostających się z kolektora wydechowego. Drugi obraca się, ponieważ jest na tym samym wale co pierwszy, - „napędza” powietrze atmosferyczne do kolektora dolotowego.
Nie będziemy teraz zagłębiać się w zalety i wady każdego ze schematów, a także opisywać historię ich powstania i rozwoju - to temat na osobny materiał. Tutaj ważne jest, abyśmy określili, jak dobre są silniki doładowane.
Jakie są zalety silnika doładowanego?
Wysoka moc maksymalna.
Jak już zrozumieliśmy, dzięki ciśnieniu możliwe jest zwiększenie ilości spalanego paliwa, a tym samym zwiększenie mocy silnika przy stałej objętości. Moc można zwiększyć kilkakrotnie, ale w przypadku silników seryjnych zwykle wynosi on 20–100%.
Stabilny moment obrotowy.
W konwencjonalnym silniku wolnossącym ciśnienie dolotowe, a tym samym ilość spalanego paliwa, zmienia się w zależności od prędkości obrotowej silnika. Przy niektórych obrotach napełnienie jest maksymalne, a silnik pracuje z pełną wydajnością. Na innych gorsze jest wypełnienie cylindra, a moment obrotowy wytwarzany przez silnik jest mniejszy.
W nowoczesnym silniku turbo za napełnienie cylindra odpowiada turbina, a elektronika steruje turbiną. Zawsze staje się możliwe dostarczenie takiej ilości powietrza, jaka jest potrzebna do najbardziej wydajnego spalania mieszanki i na tyle, aby „żelazo” silnika wytrzymało obciążenie. Pozwala to na stworzenie słynnej „półki” momentu obrotowego. Nazwa ta pochodzi od rodzaju wykresu momentu, który na silnikach turbo wygląda naprawdę jak płaska półka.
Niskie zużycie paliwa.
Wydawałoby się to paradoksem. Doładowanie umożliwia wtrysk większej ilości paliwa, a jednocześnie jest ekonomiczne. W jaki sposób? Faktem jest, że przemieszczenie silników turbo jest mniejsze i generalnie są lżejsze. Dzięki doładowaniu silnik ściąga idealnie od samego dołu, a przy niskich prędkościach straty energii na tarcie są mniejsze i wyższa wydajność. W rezultacie silnik turbo jest bardziej ekonomiczny podczas wolnej jazdy. A przy dużym obciążeniu nikt nie liczy zużycia paliwa, nie bez powodu pojawia się sformułowanie „idź po wszystkie pieniądze”, zwłaszcza że niewiele osób jeździ ciągle w ekstremalnych trybach.
Wykres przedstawiający moc i moment obrotowy Skody Fabia RS TSI pokazujeże w zakresie od 2000 do 4500 obrotów, silnik rozwija 250 Nm. Nazywa się to „półką momentu obrotowego”.
Dlaczego ludzie boją się silników doładowanych?
Można z całą pewnością stwierdzić, że silniki doładowane są na wyższym etapie ewolucji niż silniki „wolnossące”. A jednak w tej chwili większość produkowanych i sprzedawanych samochodów jest wyposażona w klasyczne silniki nie tylko w „zacofanej” Rosji, ale także w „oświeconej” Europie, nie mówiąc już o Stanach Zjednoczonych. Dlaczego więc?
Żywotność turbiny jest krótka.
Średnio turbina w silniku benzynowym obsługuje maksymalnie 120-150 tysięcy kilometrów, a naprawy nie są tanie. Doładowanie z mechanicznym napędem jest teoretycznie „niezniszczalne”, ale jest to gatunek ginący, a tam, gdzie jest stosowany, nie dba się o zasoby.
Silnik pracuje w trudniejszych warunkach.
Temperatura i ciśnienie w cylindrach silników doładowanych jest znacznie wyższa, co oznacza, że \u200b\u200bszybciej się zużywają. Jest to równoważone faktem, że silniki turbo są początkowo budowane z wyższym marginesem bezpieczeństwa dla wszystkich systemów.
Jednak prawdą jest, że silnik jest bardziej złożony, ma więcej czujników, więcej rurociągów, najwięcej nagrzewa się i przecieka, a każda awaria układu sterowania może uszkodzić sam silnik lub turbinę.
Mówią, że turbina daje niestabilny ciąg.
Rzeczywiście, w starych silnikach z doładowaniem turbina nie „zareagowała” od razu - spaliny potrzebowały czasu na obrócenie wirnika i okazało się, że to, co nazywano „turbolag”. Teraz, wraz z wprowadzeniem nowych technologii (omówimy je bardziej szczegółowo później), problem ten został rozwiązany. "Puryści", zwolennicy silników atmosferycznych twierdzą, że nadal nie ma idealnego połączenia między ruchem pedału gazu a przyczepnością, ale dla zwykłych kierowców te subtelności nie będą oczywiste.
Mówi się, że silniki z turbodoładowaniem brzmią mniej „szlachetnie” niż atmosferyczne.
Rzeczywiście turbina sprawia, że \u200b\u200bdźwięk wydechu jest mniej jasny i „rasowy”. Ale można to w pełni przypisać tylko „dużym” silnikom - rzędowym szóstkom lub V8. Ich dźwięk uznawany jest za swego rodzaju ideał, a dodanie do nich turbosprężarki radykalnie zmienia brzmienie.
Według audiofilów dźwięk „ze spalin” staje się niewyraźny i rozmazany. Turbina działa jak tłumik, wygładzając skoki ciśnienia spalin i tworząc własne harmoniczne. Jeśli mówimy o zwykłych „czwórkach” rzędowych, to nie możemy powiedzieć, że wydech takiego silnika początkowo brzmi szczególnie dobrze, po dodaniu do niego turbiny staje się cichszy, ale niepowtarzalności prawie nie traci.
Z pomocą fanom dobrego brzmienia silnika przychodzą specjaliści od akustyki spalin. Układy wydechowe nowoczesnych samochodów, bez względu na to, czy są doładowane, czy nie, są owocem poważnej pracy, a cechy dźwięku zależą przede wszystkim od jakości konfiguracji systemu i życzeń kupującego.
Dlaczego niektórzy producenci samochodów sportowych nadal nie rozpoznają doładowania?
Rzeczywiście, takie „szanowane” samochody jak Toyota GT86, Renault Clio RS i Honda Civic Type R doskonale radzą sobie bez turbin i doładowań. Jest kilka głównych powodów:
- Dużą moc można uzyskać bez turbiny, ale pod warunkiem, że silnik rozwija ją tylko przy bardzo dużych prędkościach. Na przykład 201 KM. w tej samej Hondzie Civic Type R są one dostępne tylko przy 7800 obr./min, co jest dużo jak na silnik nie wyścigowy.
- System zwiększania ciśnienia znacznie zwiększa wagę i rozmiary małych silników - nie można go wykonać naprawdę kompaktowo. W przypadku samochodów sportowych jest to ważne.
- Wiele osób lubi „skrętną” naturę silników atmosferycznych, brak jakichkolwiek możliwych opóźnień i wpływ temperatury powietrza, „czystość” reakcji i dźwięku.
- W wielu dyscyplinach wyścigowych silniki z turbodoładowaniem są zabronione, ale istnieje tradycja wymuszania silników atmosferycznych.
- W silnikach „wolnossących” - mocniejsze hamowanie silnikiem przy wyładowaniu gazowym, co jest zauważalne w małych silnikach i znowu jest ważne w samochodach sportowych.
- W Japonii i USA, gdzie nadal przeważnie trzymane są „zapalniczki” wolnossące, nie ma tak surowych ograniczeń zużycia paliwa, jak w Europie. Silnik turbinowy jest droższy, ale może dostarczyć dużą moc przy niskim zużyciu i na dowolnej wysokości, nawet na szczytach Alp. Silnik bez turbiny jest prostszy, mniej wymagający w utrzymaniu, zwłaszcza gdy nie jest potrzebna bardzo duża moc, a wysokie zużycie paliwa i niski ciąg w trybie „nie wyścigowym” można zaniedbać. I nie lekceważ siły narodowej tradycji motoryzacyjnej.
Jednak stopniowo doładowanie zyskuje miejsce pod maską samochodów sportowych. Najpierw Formuła 1 porzuciła „wolnossącego”, aw marcu 2014 roku zadebiutował pierwszy w historii turbodoładowany model Ferrari - California T, który otrzymał „ślimaka” po długiej przerwie od czasów 288 i F40.
Wszyscy kierowcy słyszeli, że większość współczesnych producentów samochodów oferuje wersje z turbodoładowaniem. Takie silniki mają zarówno zwolenników, jak i przeciwników. W Internecie, na różnych stronach i forach można znaleźć mnóstwo przeróżnych mitów na temat tego, dlaczego nie należy kupować silników z turbodoładowaniem. W rzeczywistości wiele powszechnych plotek na temat takich silników jest przesadzonych lub nie ma już znaczenia dla nowoczesnych układów napędowych. W tym artykule rozważymy, czym są silniki z turbodoładowaniem oraz jakie mają zalety i wady.
Spis treści:Co to jest silnik z turbodoładowaniem
Silnik z turbodoładowaniem, bez nadmiernej skromności, można nazwać niemal głównym odkryciem współczesnej produkcji silników. Twórcy silników z turbodoładowaniem postawili sobie za zadanie zwiększenie mocy silnika przy zachowaniu tej samej pojemności skokowej. Ponadto, ponieważ takie silniki miały być instalowane w samochodach produkowanych masowo, należało wziąć pod uwagę czynnik ich niezawodności.
W silniku z turbodoładowaniem mieszanka paliwowo-powietrzna kierowana jest pod ciśnieniem do komory spalania. Dzięki temu możliwe jest zwiększenie momentu obrotowego i całkowitej mocy silnika.
Turbina jest instalowana między innymi w silnikach o małej mocy, gdzie ważne jest niskie zużycie paliwa, a nowoczesne standardy wymagają, aby takie silniki były bardziej przyjazne dla środowiska. Turbina w takich silnikach jest napędzana resztkową energią, która pozostaje w spalinach. Spaliny odpowiadają między innymi za wytworzenie się wymuszonego ciśnienia w cylindrach, w których przygotowywana jest mieszanka paliwowo-powietrzna do dalszej pracy.
Uwaga: turbiny były pierwotnie instalowane w silnikach wysokoprężnych, ponieważ ze względu na cechy konstrukcyjne ich zastosowanie w jednostkach benzynowych zmniejszyło niezawodność, a także zwiększyło koszty. Ale później ulepszono projekt turbiny, co umożliwiło jej użycie, w tym w silnikach benzynowych w segmencie masowym.
Zalety silników z turbodoładowaniem
Silniki z turbodoładowaniem mają następujące zalety, dla których wybierają je kierowcy:
- Zwiększona moc przy tej samej głośności. W związku z tym dynamiczne osiągi samochodu z silnikiem z turbodoładowaniem będą lepsze niż samochodu z silnikiem wolnossącym tej samej wielkości;
- Lepsze właściwości środowiskowe, a jednocześnie większa wydajność. Silnik z turbodoładowaniem jest lepszy z punktu widzenia ochrony środowiska, ponieważ spalanie paliwa jest pełniejsze, a do atmosfery trafia mniej spalin i szkodliwych zanieczyszczeń;
- Silnik z turbodoładowaniem pracuje ciszej niż silnik wolnossący;
- Wybór. Teraz dostępne są silniki z turbodoładowaniem, zarówno benzynowe, jak i wysokoprężne;
- Obecność intercoolera. Napływające powietrze jest schładzane dzięki intercoolerowi, co pozytywnie wpływa na efektywność zużycia paliwa i bezpieczeństwo jednostek;
- Aby szybko ruszyć z postoju, nie ma potrzeby znacznego zwiększania obrotów.
Wady silników z turbodoładowaniem
Silniki z turbodoładowaniem mają też oczywiste wady, które dla wielu kierowców przeważają nad dotychczasowymi zaletami:
Silnik z turbodoładowaniem, jeśli jest prawidłowo obsługiwany, może wytrzymać nie mniej niż silnik atmosferyczny.