Skillnader mellan naturligt aspirerade och turboladdade motorer

Hur bilen fungerar> Skillnader mellan naturligt aspirerade och turboladdade motorer

Detta är ett ämne som har blivit en prioritet sedan den massiva introduktionen av mindre motorer. Så det här var ett tillfälle att skriva en artikel för att försöka klargöra denna fråga, så låt oss ta en titt på alla de element som skiljer naturligt aspirerade motorer från turboladdade motorer.

Läs även: Turboladdardrift.

Grundläggande princip

Eftersom inte alla av er är mekaniska mästare, låt oss ta en snabb titt på vad naturligt aspirerade och kompressormatade motorer är.

Först och främst, låt oss förtydliga att dessa termer först och främst betyder luftintaget, så vi bryr oss inte om resten. En naturligt aspirerad motor kan ses som en "standard" motor, vilket betyder att den naturligt andas utomhusluft tack vare kolvarnas fram- och återgående rörelser, som sedan fungerar som sugpumpar här.

En överladdad motor använder ett additivsystem som leder ännu mer luft in i motorn. Således, förutom att suga in luft genom kolvarnas rörelse, tillför vi mer med hjälp av en kompressor. Det finns två typer:

• Drivs av motorenergi = kompressor - kompressor
• Avgasstyrd = turboladdare.

Turbomotor = mer kraft

Första observationen: en turboladdad motor är potentiellt mer kraftfull. Kraften kommer faktiskt direkt från förbränningen i cylindrarna, ju viktigare det är, desto mer "rör sig" cylindern och därför desto kraftfullare blir bilen. Med en turbo kan du pressa in mer luft i cylindrarna än utan. Och eftersom vi lyckas skicka mer oxidant (luft och speciellt den lilla del av syre som finns där) kan vi skicka mer bränsle. Därför har vi mer energi att förbränna i en cykel, så vi har mer energi. Termen "boost" är också av stor betydelse, vi bokstavligen täpper till motorn med luft och bränsle, vi "proppar" så mycket som möjligt i cylindrarna.

458 Italia har en naturligt sugande 4.5 med 570 hk.

488 GTB (ersättning) drivs av en överladdad 4.0-motor som utvecklar 100 hk. mer (därav med 670). Vi har alltså en mindre motor och mer kraft (två turbiner, en per rad med cylindrar). Med varje större kris ger tillverkarna sina turbiner till oss. Detta har verkligen hänt tidigare, och det är möjligt att de kommer att överges igen i framtiden (såvida inte elektricitet ersätter värme), även om det finns små chanser i det "klimatiska" sammanhanget. Politik ".

Mindre ihålig turbomotor

En naturligt aspirerad motor drar in mer luft när den tar upp varvtal, så dess effekt ökar vid varv, eftersom det är då den förbrukar mest luft och bränsle. En turbomotor kan ha mycket luft och bränsle till sig vid låga varv eftersom turbon fyller cylindrarna med "konstgjord" luft (luft som alltså tillförs den luft som naturligt dras in av cylindrarnas rörelse). Ju mer oxidationsmedel, desto mer bränsle skickas vid låga hastigheter, vilket resulterar i överskottsenergi (detta är en slags legering).

Observera dock att motordrivna kompressorer (vevaxeldriven kompressor) gör att motorn kan pressas med luft även vid lägre varvtal. Turboladdaren drivs av luft som kommer ut ur avgasröret, så den kan inte prestera bra vid mycket låga varv (där avgasflöden inte är särskilt viktigt).

Observera också att turboladdaren inte kan fungera likadant i alla hastigheter, turbinernas "propellrar" kan inte fungera likadant beroende på vindens styrka (därav hastigheten och flödet av avgaserna). Som ett resultat fungerar turbon bäst i ett begränsat intervall, därav baksparkseffekten. Sedan har vi två lösningar: en turboladdare med variabel geometri som ändrar lutningen på fenorna, eller dubbel eller till och med trippel boost. När vi har flera turbiner tar den ena hand om låga hastigheter (små flöden, därav små turbos anpassade till dessa "vindar"), och den andra tar hand om höga hastigheter (mer generellt är det logiskt att flöden är viktigare vid detta punkt. där). Med den här enheten hittar vi sedan den linjära accelerationen hos en naturligt aspirerad motor, men med mycket mer fångande och uppenbarligen vridmoment (vid lika deplacement, förstås).

Konsumtion? Det beror på …

Detta för oss till en ganska viktig och kontroversiell punkt. Förbrukar den turboladdade motorn mindre? Tittar man på tillverkarnas siffror kan man säga ja. Men i själva verket är allt väldigt ofta väldigt bra, och nyanserna måste diskuteras.

Tillverkarnas förbrukning beror på NEDC-cykeln, nämligen det speciella sättet bilarna används på: mycket långsam acceleration och mycket begränsad medelhastighet.

I det här fallet är de turboladdade motorerna i toppen eftersom de inte använder den särskilt mycket ...

Faktum är att den största fördelen med den neddimensionerade turbomotorn är dess ringa storlek. En liten motor, mycket logiskt, förbrukar mindre än en stor.

Tyvärr har en liten motor begränsad effekt eftersom den inte kan ta in mycket luft och därför förbränner mycket bränsle (eftersom förbränningskamrarna är små). Faktumet att använda en turboladdare gör det möjligt att på konstgjord väg öka dess förskjutning och återställa kraften som går förlorad under krympningen: vi kan införa en luftvolym som överstiger storleken på kammaren, eftersom turboladdaren skickar tryckluft, som tar in luft. mindre utrymme (den kyls även av en värmeväxlare för att ytterligare minska volymen). Kort sagt, vi kan sälja 1.0:or med över 100 hk, medan de utan turbo skulle vara begränsade till runt sextio, så de kan inte säljas på många bilar.

Som en del av NEDC-homologeringen använder vi bilar i låga hastigheter (långsam låg acceleration vid varv), så vi får en liten motor som går tyst, i så fall drar den inte så mycket. Om jag kör 1.5-liters och 3.0-liters sida vid sida på låga och liknande varvtal, så kommer 3.0 logiskt nog att förbruka mer.

Därför, vid låga varvtal, kommer en turboladdad motor att fungera som naturligt aspirerad eftersom den inte använder turboladdning (avgaserna är för svaga för att återuppliva den).

Och det är där som turbomotorer lurar deras värld, de förbrukar lite vid låga varvtal jämfört med atmosfäriska, eftersom de i genomsnitt är mindre (mindre = mindre förbrukning, jag upprepar, jag vet).

Men i verklig användning går saker ibland så långt att det blir tvärtom! Faktum är att när vi klättrar upp i tornen (så när vi använder kraft i motsats till NEDC-cykeln), slår turbon in och börjar sedan hälla en mycket stor ström av luft in i motorn. Tyvärr, ju mer luft, desto mer måste kompenseras genom att skicka bränsle, vilket bokstavligen exploderar flödet.

Så låt oss bara sammanfatta: Tillverkarna har minskat storleken på motorerna för att bättre hantera NEDC-cykeln och därför lägre förbrukningsvärden. Men för att kunna erbjuda samma effektnivå som de "gamla stora motorerna" lade de till en turboladdare (eller kompressor). Under cykeln går turboladdaren väldigt lite och tillför till och med lite extra energi på grund av expansionen av avgaserna (avgaserna tar upp mer plats än blandningen som kommer in i motorn, denna expansion drivs av turbinen), vilket leder till till låg förbrukning, eftersom motorn är liten, påminner jag er om (om vi jämför två identiska volymer med och utan turboladdning, så kommer den med turboladdning att förbruka mer logiskt). Faktum är att människor använder all sin bils kraft och får därför turbon att arbeta hårdare. Motorn pumpas med luft, och därför måste den också "lastas" med bensin: förbrukningen ökar kraftigt, även med små motorer ...

För min del märker jag ibland med rädsla att många av er är mycket missnöjda med den faktiska förbrukningen av små bensinmotorer (den berömda 1.0, 1.2, 1.4, etc.). När många kommer tillbaka från diesel blir chock ännu viktigare. Vissa säljer till och med sin bil direkt... Så var försiktig när du köper en liten bensinmotor, de gör inte alltid underverk.

Dåligt ljud?

Med en turbomotor är avgassystemet ännu svårare ... Faktum är att vi, förutom katalysatorerna och partikelfiltret, nu har en turbin som drivs av flödena som orsakas av avgaserna. Allt detta gör att vi fortfarande lägger till något som blockerar linjen, så vi hör lite mindre brus. Dessutom är varvtalet lägre, så motorn kan tjuta mindre högt.

F1 är det bästa exemplet som finns, med tittarglädje som har minskat kraftigt (motorljudet var en av huvudingredienserna, och för min del saknar jag naturligt aspirerade V8:or fruktansvärt!).

Här kan vi tydligt se att turbon är lite blockerad på avgasnivå... (grenrör till höger och turbo till vänster)

FERRARI / V8 ATMO VS V8 TURBO! Välj en!

Spotter (GE Supercars) gjorde jobbet för dig att jämföra. Notera dock att skillnaden är mer märkbar på andra bilar (särskilt F1), eftersom Ferrari ändå såg till att turbon skulle straffa godkännandet så lite som möjligt, vilket tvingade ingenjörerna att göra ett seriöst arbete. Oavsett så har vi 9000 rpm vid 458 och 8200 rpm på 488 GTB (även att veta att 488:an vid samma hastighet gör mindre ljud).

Turboladdad underhastighet?

Ja, med två turbiner som samlar upp avgasströmmarna och skickar tryckluft till motorn finns det en gräns här: vi kan inte få dem båda att snurra för fort, och då har vi också ett motstånd på avgasnivån, vilket vi inte har har med naturligt aspirerad motor.(turbo stör). Notera dock att turbinen som skickar tryckluft till motorn är elektroniskt styrd genom bypassventilen på bypassventilen, så vi kan begränsa flödet av tryckluft till motorn (detta är en del av det som händer). går in i spärrläge, kommer bypass-ventilen att släppa ut allt tryck till luften och inte till motorn.

Därför är allt detta nära det vi såg i föregående stycke.

Stor tröghet?

Delvis av samma anledningar får vi motorer med mer tröghet. Det minskar också njutning och en känsla av sportighet. Turbiner påverkar flödet av inkommande (intag) och utgående (avgas) luft och orsakar därför en viss tröghet i förhållande till hastigheten för acceleration och retardation av den senare. Var dock noga med att motorarkitekturen också har stor inverkan på detta beteende (motor i V-läge, platt, in-line, etc.).

Som ett resultat, när du gasar vid ett stopp, accelererar motorn (jag pratar om hastighet) och bromsar lite långsammare ... Även bensin börjar bete sig som dieselmotorer, som vanligtvis är turboladdade under mer än lång tid ( till exempel M4 eller Giulia Quadrifoglio, och det här är bara några av dem. 488 GTB anstränger sig, men det är inte perfekt heller).

Om detta inte är så allvarligt i allas bil, så i en superbil - 200 000 euro - mycket mer! De gamla i atmosfären bör vinna popularitet under de kommande åren.

Avgasljud Alfa Romeo Giulia Quadrifoglio Verde QV Carabinieri | Polisens superbil

Rendezvous vid 20 sekunder för att höra att motorns tröghet är för mjuk, eller hur?

Långsammare respons

En annan konsekvens är att motorresponsen är mindre imponerande. Ferrari gör också mycket för att visa för potentiella kunder att allt har gjorts för att minska motorns lyhördhet, trots att 488 GTB är turboladdad.

Mindre ädelt?

Inte riktigt... Hur kan en kompressor göra en motor mindre ädel? Om många tycker något annat så tycker jag för min del att det inte är vettigt, men jag kanske har fel. Å andra sidan kan det göra honom mindre attraktiv, vilket är en annan sak.

Tillförlitlighet: turbo på halvstång

Detta är dum och vidrig logik. Ju fler delar i motorn, desto större är risken för brott... Och här är vi förstörda, eftersom turboladdaren är både en känslig del (ömtåliga fenor och ett lager som måste smörjas) och en del som är föremål för enorma begränsningar (hundratusentals varv per minut!) ...

Dessutom kan den döda en dieselmotor på grund av acceleration: den flyter i nivå med det smorda lagret, denna olja sugs in i motorn och brinner i den senare. Och eftersom det inte finns någon kontrollerad tändning på dieselmotorer får motorn inte stängas av! Allt du behöver göra är att se hans bil dö för högt och i en rökpuff).

Alla kommentarer och reaktioner

Dernier kommenterad:

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

Du skriver att du saknar V8-motorerna i Formel 1, men förarna som upplevde den första eran av turboladdning, sedan V8, V10, V12 3500cc. Cm, sedan 3 cc. Se, det sägs att bara 3000cc V2-motorer saknades. Se Skrattande mäktig, det är min åsikt.

Il I. 1 reaktion (er) på denna kommentar:

• administratör PLATSADMINISTRATOR (2021-05-24 15:16:25): Akta dig för subtiliteterna, jag tvivlar på att de saknade kraften ... Först och främst träffar de inte längre V10:ans bakdel, men det faktum att de är stämningsfulla straffas med misslyckande vid lågt varvtal...

  Vilken ryttare som helst skulle föredra den något svaga vibben undertill framför en full turbo vid alla varv. En turboladdad motor är väldigt störande ljudmässigt (CF Vettel) och vid dessa effektnivåer är den svårare att mäta (och dessutom mindre linjär).

  Kort sagt, turbon är bra i det civila livet, mindre på motorvägen ...

(Ditt inlägg kommer att synas under kommentaren efter verifiering)

Skriv en kommentar

Gillar du turbomotorer?