Mga pagkakaiba sa pagitan ng naturally aspirated at turbocharged engine

Paano gumagana ang kotse> Mga pagkakaiba sa pagitan ng naturally aspirated at turbocharged engine

Ito ay isang paksa na naging priyoridad mula noong malawakang pagpapakilala ng mas maliliit na makina. Kaya ito ay isang pagkakataon na magsulat ng isang artikulo upang subukan at linawin ang isyung ito, kaya tingnan natin ang lahat ng mga elemento na nag-iiba ng mga natural na aspirated na makina mula sa mga turbocharged na makina.

Basahin din ang: Pagpapatakbo ng turbocharger.

Ang pangunahing prinsipyo

Dahil hindi lahat sa inyo ay mga mechanical champion, tingnan natin kung ano ang naturally aspirated at supercharged na mga makina.

Una sa lahat, linawin natin na ang mga terminong ito ay nangangahulugan, una sa lahat, ang air intake, kaya wala tayong pakialam sa iba. Ang isang natural na aspirated na makina ay maaaring isipin bilang isang "standard" na makina, ibig sabihin, ito ay natural na humihinga sa labas ng hangin salamat sa mga reciprocating na paggalaw ng mga piston, na pagkatapos ay nagsisilbing suction pump dito.

Ang isang supercharged na makina ay gumagamit ng isang additive system na nagdidirekta ng mas maraming hangin sa makina. Kaya, bilang karagdagan sa pagsuso sa hangin sa pamamagitan ng paggalaw ng mga piston, nagdaragdag kami ng higit pa sa tulong ng isang compressor. Mayroong dalawang uri:

• Hinihimok ng enerhiya ng makina = compressor - supercharger
• Kinokontrol ang maubos na gas = turbocharger.

Turbo engine = higit na lakas

Unang obserbasyon: ang isang turbocharged engine ay potensyal na mas malakas. Sa katunayan, ang kapangyarihan ay direktang nagmumula sa pagkasunog sa mga cylinder, mas mahalaga ito, mas "gumagalaw" ang silindro at, samakatuwid, mas malakas ang kotse. Sa pamamagitan ng turbo, maaari mong ipitin ang mas maraming hangin sa mga cylinder kaysa wala nito. At dahil nakakapagpadala tayo ng mas maraming oxidant (hangin at lalo na ang maliit na bahagi ng oxygen na naroroon), maaari tayong magpadala ng mas maraming gasolina. Kaya, mayroon tayong mas maraming enerhiya upang masunog sa isang cycle, kaya mayroon tayong mas maraming enerhiya. Ang terminong "boost" ay may malaking kahalagahan din, literal naming binabara ang makina ng hangin at gasolina, kami ay "naglalagay" hangga't maaari sa mga cylinder.

Ang 458 Italia ay may natural na aspirated na 4.5 na may 570 hp.

Ang 488 GTB (kapalit) ay pinapagana ng isang supercharged na 4.0 engine na bubuo ng 100 hp. higit pa (kaya, sa pamamagitan ng 670). Kaya, mayroon kaming isang mas maliit na makina at mas maraming kapangyarihan (dalawang turbine, isa sa bawat hilera ng mga cylinder). Sa bawat malaking krisis, dinadala sa amin ng mga tagagawa ang kanilang mga turbine. Nangyari na talaga ito sa nakaraan, at posibleng iwanan silang muli sa hinaharap (maliban na lang kung pinapalitan ng kuryente ang init), kahit na maliit ang pagkakataon sa kontekstong "klima". Pulitika".

Hindi gaanong guwang na turbo engine

Ang isang natural na aspirated na makina ay nakakakuha ng mas maraming hangin habang ito ay kumukuha ng mga rev, kaya ang lakas nito ay tumataas sa mga rev, dahil ito ay kapag ito ay gumagamit ng pinakamaraming hangin at gasolina. Ang isang turbo engine ay maaaring magkaroon ng maraming hangin at gasolina sa mababang revs dahil pinupuno ng turbo ang mga cylinder ng "artipisyal" na hangin (hangin na kaya idinagdag sa hangin na natural na iginuhit ng paggalaw ng mga cylinder). Ang mas maraming oxidizer, mas maraming gasolina ang ipinadala sa mababang bilis, na nagreresulta sa labis na enerhiya (ito ay isang uri ng alloying).

Tandaan, gayunpaman, na ang engine driven compressors (crankshaft driven supercharger) ay nagpapahintulot sa makina na mapilitan ng hangin kahit na sa mas mababang rpm. Ang turbocharger ay pinapagana ng hangin na lumalabas sa tailpipe, kaya hindi ito gumana nang maayos sa napakababang rpms (kung saan hindi masyadong mahalaga ang daloy ng tambutso).

Tandaan din na ang turbocharger ay hindi maaaring gumana nang pareho sa lahat ng bilis, ang "propellers" ng mga turbine ay hindi maaaring gumana nang pareho depende sa lakas ng hangin (kaya ang bilis at daloy ng mga gas na tambutso). Bilang resulta, ang turbo ay pinakamahusay na gumagana sa isang limitadong hanay, kaya ang butt-kicking effect. Pagkatapos ay mayroon kaming dalawang solusyon: isang variable geometry turbocharger na nagbabago sa slope ng mga palikpik, o doble o kahit triple boost. Kapag marami tayong turbine, inaalagaan ng isa ang mababang bilis (maliliit na daloy, kaya ang maliliit na turbo na inangkop sa mga "hangin") na ito, at ang isa naman ay nag-aalaga sa matataas na bilis (higit sa pangkalahatan, lohikal na ang mga daloy ay mas marami. mahalaga sa puntong ito. doon ). Gamit ang device na ito, makikita natin ang linear acceleration ng isang natural na aspirated na makina, ngunit may mas nakakaakit at malinaw na torque (na may pantay na pag-aalis, siyempre).

Pagkonsumo? Depende …

Dinadala tayo nito sa isang medyo mahalaga at kontrobersyal na punto. Mas kaunti ba ang kumonsumo ng turbocharged engine? Kung titingnan mo ang mga numero ng mga tagagawa, maaari mong sabihin na oo. Gayunpaman, sa katunayan, kadalasan ang lahat ay napakahusay, at ang mga nuances ay kailangang talakayin.

Ang pagkonsumo ng mga tagagawa ay nakasalalay sa siklo ng NEDC, lalo na ang partikular na paraan ng paggamit ng mga kotse: napakabagal na acceleration at napakalimitadong average na bilis.

Sa kasong ito, ang mga turbocharged na makina ay nasa itaas dahil hindi nila ito masyadong ginagamit ...

Sa katunayan, ang pangunahing bentahe ng downsized turbo engine ay ang maliit na sukat nito. Ang isang maliit na motor, napaka-lohikal, kumonsumo ng mas mababa kaysa sa isang malaki.

Sa kasamaang palad, ang isang maliit na makina ay may limitadong kapangyarihan dahil hindi ito nakakakuha ng maraming hangin at samakatuwid ay nagsusunog ng maraming gasolina (dahil ang mga silid ng pagkasunog ay maliit). Ang katotohanan ng paggamit ng turbocharger ay ginagawang posible na artipisyal na dagdagan ang pag-aalis nito at ibalik ang nawala na kapangyarihan sa panahon ng pag-urong: maaari nating ipakilala ang isang dami ng hangin na lumampas sa laki ng silid, dahil ang turbocharger ay nagpapadala ng naka-compress na hangin, na kumukuha ng hangin. mas kaunting espasyo (pinalamig din ito ng isang heat exchanger upang higit pang mabawasan ang volume). Sa madaling salita, maaari tayong magbenta ng 1.0s na may higit sa 100bhp, habang walang turbo ay limitado sila sa humigit-kumulang animnapu, kaya hindi sila maibenta sa maraming sasakyan.

Bilang bahagi ng homologasyon ng NEDC, gumagamit kami ng mga kotse sa mababang bilis (mabagal na mababang acceleration sa mga rev), kaya napupunta kami sa isang maliit na makina na tahimik na tumatakbo, kung saan hindi ito kumukonsumo nang malaki. Kung patakbuhin ko ang 1.5-litro at 3.0-litro na magkatabi sa mababa at katulad na mga rev, ang 3.0 ay lohikal na kumonsumo ng higit pa.

Samakatuwid, sa mababang revs, ang isang turbocharged engine ay gagana bilang natural na aspirated dahil hindi ito gagamit ng turbocharging (ang mga gas na tambutso ay masyadong mahina para buhayin ito).

At nariyan na nililinlang ng mga turbo engine ang kanilang mundo, kumonsumo sila ng kaunti sa mababang bilis kumpara sa mga atmospheric, dahil sa karaniwan ay mas mababa sila (mas mababa = mas kaunting pagkonsumo, ulitin ko, alam ko).

Gayunpaman, sa totoong paggamit, kung minsan ang mga bagay ay umabot sa kabaligtaran! Sa katunayan, kapag umaakyat sa mga tore (kaya kapag gumagamit tayo ng kapangyarihan bilang kabaligtaran sa NEDC cycle), ang turbo ay sumisipa at pagkatapos ay magsisimulang magbuhos ng napakalaking daloy ng hangin sa makina. Sa kasamaang palad, ang mas maraming hangin, mas maraming kailangang mabayaran sa pamamagitan ng pagpapadala ng gasolina, na literal na sumasabog sa rate ng daloy.

Kaya let's just recap: Ang mga tagagawa ay binawasan ang laki ng mga motor upang mas mahusay na mahawakan ang NEDC cycle at samakatuwid ay mas mababa ang mga halaga ng pagkonsumo. Gayunpaman, upang makapag-alok ng parehong antas ng kapangyarihan gaya ng mga "lumang malalaking makina", nagdagdag sila ng turbocharger (o supercharger). Sa panahon ng pag-ikot, ang turbocharger ay tumatakbo nang napakaliit at kahit na nagdadala ng kaunting dagdag na enerhiya dahil sa pagpapalawak ng mga tambutso na gas (ang mga tambutso na gas ay kumukuha ng mas maraming espasyo kaysa sa pinaghalong pumapasok sa makina, ang pagpapalawak na ito ay hinihimok ng turbine), na humahantong. sa mababang konsumo, dahil maliit ang makina, ipinapaalala ko sa iyo (kung ihahambing natin ang dalawang magkaparehong volume na may at walang turbocharging, kung gayon ang may turbocharging ay kumonsumo nang mas lohikal). Sa katunayan, ginagamit ng mga tao ang lahat ng kapangyarihan ng kanilang sasakyan at samakatuwid ay ginagawang mas mahirap ang turbo. Ang makina ay pumped na may hangin, at samakatuwid ay dapat din itong "na-load" ng gasolina: ang pagkonsumo ay tumataas nang husto, kahit na may maliliit na makina ...

Sa aking bahagi, minsan ay napapansin ko nang may takot na marami sa inyo ang hindi nasisiyahan sa aktwal na pagkonsumo ng maliliit na makina ng gasolina (ang sikat na 1.0, 1.2, 1.4, atbp.). Kapag maraming tao ang bumalik mula sa diesel, ang pagkabigla ay nagiging mas mahalaga. Ang ilan ay nagbebenta pa nga ng kanilang sasakyan kaagad ... Kaya mag-ingat sa pagbili ng isang maliit na makina ng gasolina, hindi sila palaging gumagawa ng mga kababalaghan.

mahinang tunog?

Sa isang turbo engine, ang sistema ng tambutso ay mas mahirap ... Sa katunayan, bilang karagdagan sa mga catalyst at ang particulate filter, mayroon na tayong turbine na pinapagana ng mga daloy na dulot ng maubos na gas. Ang lahat ng ito ay nangangahulugan na kami ay nagdaragdag pa rin ng isang bagay na humaharang sa linya, kaya nakakarinig kami ng kaunting ingay. Bilang karagdagan, ang rpm ay mas mababa, kaya ang makina ay maaaring humirit ng mas malakas.

Ang F1 ay ang pinakamahusay na halimbawa sa pag-iral, na may kasiyahan ng manonood na lubhang nabawasan (ang tunog ng makina ay isa sa mga pangunahing sangkap, at para sa akin, na-miss ko nang husto ang mga natural aspirated na V8!).

Dito ay kitang-kita natin na medyo nakaharang ang turbo sa level ng tambutso ... (manifold sa kanan at turbo sa kaliwa)

FERRARI / V8 ATMO VS V8 TURBO! Pumili ng isa!

Ginawa ni Spotter (GE Supercars) ang trabaho para ihambing mo. Tandaan, gayunpaman, na ang pagkakaiba ay mas kapansin-pansin sa ibang mga kotse (lalo na ang F1), dahil ang Ferrari gayunpaman ay siniguro na ang turbo ay magpaparusa sa pag-apruba hangga't maaari, na pinipilit ang mga inhinyero na gumawa ng ilang seryosong trabaho. Anuman, mayroon kaming 9000 rpm sa 458 at 8200 rpm sa 488 GTB (alam din na sa parehong bilis ang 488 ay gumagawa ng mas kaunting ingay).

Mababa ang turbocharged?

Oo, sa dalawang turbine na kumukuha ng mga daloy ng tambutso at nagpapadala ng naka-compress na hangin sa makina, mayroong limitasyon dito: hindi natin maaaring gawin silang pareho na umiikot nang masyadong mabilis, at pagkatapos ay mayroon din tayong drag sa antas ng output ng tambutso, na hindi natin ginagawa. na may natural na aspirated na makina.(turbo interferes). Tandaan, gayunpaman, na ang turbine na nagpapadala ng naka-compress na hangin sa makina ay kinokontrol ng elektroniko sa pamamagitan ng bypass valve ng bypass valve, kaya maaari nating paghigpitan ang daloy ng naka-compress na hangin sa makina (ito ay bahagi ng kung ano ang mangyayari). napupunta sa blocking mode, ilalabas ng bypass valve ang lahat ng pressure sa hangin at hindi sa engine.

Samakatuwid, ang lahat ng ito ay malapit sa nakita natin sa nakaraang talata.

Malaking pagkawalang-galaw?

Bahagyang para sa parehong mga kadahilanan, nakakakuha kami ng mga motor na may higit na pagkawalang-kilos. Binabawasan din nito ang kasiyahan at pakiramdam ng pagiging sporty. Ang mga turbine ay nakakaapekto sa daloy ng papasok (intake) at papalabas (exhaust) na hangin at, samakatuwid, ay nagdudulot ng ilang pagkawalang-kilos na may kaugnayan sa bilis ng acceleration at deceleration ng huli. Gayunpaman, mag-ingat na ang arkitektura ng makina ay mayroon ding malaking impluwensya sa gawi na ito (engine sa V-position, flat, in-line, atbp.).

Bilang resulta, kapag huminto ka sa pag-gas, bumibilis ang makina (tungkol sa bilis ang pinag-uusapan ko) at bumabagal nang kaunti ... Maging ang gasolina ay nagsisimulang kumilos tulad ng mga makinang diesel, na kadalasang naka-turbo nang higit sa mahabang panahon ( halimbawa, M4 o Giulia Quadrifoglio, at ilan lamang ito sa kanila. 488 GTB ay gumagana nang husto, ngunit hindi rin ito perpekto).

Kung hindi ito seryoso sa kotse ng lahat, pagkatapos ay sa isang supercar - 200 euros - higit pa! Ang mga luma sa kapaligiran ay dapat makakuha ng katanyagan sa mga darating na taon.

Tunog ng tambutso Alfa Romeo Giulia Quadrifoglio Verde QV Carabinieri | Police Supercar

Rendezvous at 20 seconds para marinig ang inertia ng motor ay masyadong malambot, di ba?

Mas mabagal na tugon

Ang isa pang kahihinatnan ay ang tugon ng engine ay hindi gaanong kahanga-hanga. Nagsusumikap din ang Ferrari upang ipakita sa mga potensyal na customer na nagawa na ang lahat para mabawasan ang pagtugon ng engine, sa kabila ng turbocharged na 488 GTB.

Hindi gaanong marangal?

Hindi talaga ... Paano magagawa ng isang supercharger na hindi gaanong marangal ang isang makina? Kung iba ang iniisip ng maraming tao, ako, sa aking bahagi, ay iniisip na hindi ito makatuwiran, ngunit marahil ako ay mali. Sa kabilang banda, maaari itong maging hindi gaanong kaakit-akit, na ibang bagay.

Pagiging maaasahan: turbo sa kalahating palo

Ito ay hangal at kasuklam-suklam na lohika. Ang mas maraming bahagi sa makina, mas malaki ang panganib na masira ... At dito tayo ay nasira, dahil ang turbocharger ay parehong sensitibong bahagi (mga marupok na palikpik at isang tindig na dapat lubricated) at isang bahagi na napapailalim sa napakalaking mga hadlang (daan-daang libong mga rebolusyon bawat minuto!) ...

Bilang karagdagan, maaari itong pumatay ng isang diesel engine dahil sa acceleration: dumadaloy ito sa antas ng lubricated bearing, ang langis na ito ay sinipsip sa makina at nasusunog sa huli. At dahil walang controlled ignition sa mga diesel engine, hindi dapat patayin ang makina! Ang kailangan mo lang gawin ay panoorin ang kanyang sasakyan na mamatay ng masyadong mataas at sa buga ng usok).

Lahat ng mga komento at reaksyon

huli nai-post na puna:

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

Isinulat mo na miss mo ang V8 engine sa Formula 1, ngunit ang mga driver na nakaranas ng unang panahon ng turbocharging, pagkatapos ay ang V8, V10, V12 3500cc. Cm, pagkatapos ay 3 cc. See, 3000cc V2 engine lang daw ang kulang. See Laughingly powerful, opinyon ko yan.

Il J. 1 (mga) reaksyon sa komentong ito:

• Admin SITE ADMINISTRATOR (2021-05-24 15:16:25): Mag-ingat sa mga subtleties, duda ako na kulang sila sa kapangyarihan ... Una sa lahat, hindi na nila tinamaan ang puwitan ng V10, ngunit ang katotohanan na sila ay atmospera ay maaaring parusahan ng kabiguan sa mababang rpm...

  Mas gusto ng sinumang rider ang bahagyang mahinang vibe sa ilalim kaysa sa buong turbo sa lahat ng revs. Ang isang turbocharged engine ay napaka-nakakainis sa mga tuntunin ng tunog (CF Vettel) at sa mga antas ng kapangyarihan na ito ay mas mahirap na metro (at hindi gaanong linear).

  Sa madaling salita, maganda ang turbo sa buhay sibilyan, mas mababa sa highway ...

(Makikita ang iyong post sa ilalim ng komento pagkatapos ng pag-verify)

Magsulat ng komento

Gusto mo ba ng turbo engine?