توربو در مقابل کمپرسور نبرد ابدی برای قدرت

اگر راهی برای افزایش راندمان موتور وجود داشته باشد، از طریق سوپرشارژ کردن آن است و اساساً به دو صورت این کار را انجام داده ایم: از طریق کمپرسور یا توربوشارژر (توربو برای دوستان).

هر دو سیستم متفاوت عمل می کنند و مزایا و معایب خود را دارند، اما هدف یکسان است: فشار هوایی را که به محفظه احتراق می رسد افزایش داده و آن را فشرده می کند و باعث می شود راندمان بیشتر و به عبارت دیگر اسب بخار و گشتاور بیشتر شود.

با این حال، در این نبرد برای قدرت، توربوها به وضوح ترجیح داده شده اند، با سوپرشارژرها تقریباً فراموش شده است. اما چرا؟ بیایید بررسی کنیم…

چگونه کار می کنند

بیایید با شروع کنیم کمپرسورها ، همچنین توسط سوپرشارژرها یا دمنده ها شناسایی می شود - و چه کسی کمپرسورهای مرسدس بنز را به خاطر نمی آورد؟ - که در گذشته به لطف ماشین های انفجاری مانند Hellcat یا یاریس GRMN کوچک اما پر جنب و جوش، حتی لحظات (چند) خود را داشته اند.

اینها اساساً مانند یک پمپ هوا کار می کنند و عموماً توسط یک تسمه هدایت می شوند که مستقیماً به موتور متصل می شود که باعث ایجاد فشار در دور آرام و افزایش گشتاور و قدرت در دورهای پایین می شود.

با این حال، وقتی به سمت دورهای موتور بالاتر می رویم، همه چیز گلگون نیست - کمپرسور در نهایت قدرت بیشتری را از موتور می دزدد که می افزاید.

در حال حاضر توربوشارژر با بهره گیری از گازهای خروجی حاصل از احتراق و استفاده از آنها برای چرخاندن توربین که فشار ایجاد می کند، کار می کند. آنها می توانند با سرعت های بسیار بالاتری نسبت به کمپرسورها بچرخند - بیش از 100000 دور در دقیقه در مقابل 10 تا 15000 دور در دقیقه - اما برای اینکه این اتفاق بیفتد، آنها همچنین به موتور نیاز دارند که در دورهای بالاتر کار کند تا با ظرفیت کامل کار کنند.

سرعت پایین به سادگی گازهای کافی دریافت نمی کند، یا آنقدر سریع حرکت نمی کنند که توربین با سرعت لازم برای ایجاد فشار بچرخد. این دلیل اصلی پدیده هایی مانند تاخیر توربو است، یعنی تاخیر در پاسخ بین باز شدن دریچه گاز و لحظه ای که توربو شروع به تقویت یا فشار می کند.

مشترک شدن در خبرنامه ما در اینجا

مشکل رایج

اما اگر هر دو سیستم مشکلات خاص خود را داشته باشند، یکی وجود دارد که برای هر دو مشترک است. این واقعیت که هوای فشرده داغ است، بر کارایی کل سیستم تأثیر می گذارد. مشکلی که در نهایت توسط دوستان مهندس ما حل می شود، آنها چیزی را که ما به عنوان یک اینترکولر می شناسیم، یعنی مبدل حرارتی هوا به هوا، که در مدل هایی مانند سوبارو ایمپرزا STI و در چندین مدل که این کلمه درج شده بود، معروف است، حل می شود. با حروف غول پیکر در بدنه.

اینها به شما امکان می دهند هوا را بین 40 تا 60 درصد خنک کنید و از دستیابی به قدرت و گشتاور بهره مند شوید، اما همانطور که ممکن است حدس بزنید، این راه حل نیز مشکلاتی دارد. اولی فضا، یا بهتر است بگوییم کمبود آن برای نصب آنها است. دوم این است که آنها پیچیدگی را به مجرای هوا در موتور اضافه می کنند.

چگونه تکامل یافتند

هر دو فناوری تکامل یافتهاند، در مورد کمپرسورهایی که با سرعتهای بالا «دوستانهتر» هستند، با راهحلهایی مانند کلاچهایی که آنها را در سرعتهای بالا جدا میکند - با این حال، افزایش پیچیدگی، که بر قابلیت اطمینان تأثیر میگذارد، این راهحل را نادر میسازد. و در مورد توربوها، پرههای توربین سبکتر، توربوهای هندسی متغیر کوچکتر، یا موتورهایی با دو توربوی متوالی (یک توربو کوچکتر برای دورهای پایین و یک توربو بزرگتر برای دورهای بالا) دیدهایم.

هدف؟ در دورهای پایین به پاسخی عالی دست پیدا کنید. موارد نادری وجود داشته است که در آن دو فناوری را در یک موتور، کمپرسور و توربوشارژر ترکیب کردهاند، همانطور که در ماشینهایی مانند لانچیا دلتا S4، 1.4 TSI سادهتر فولکس واگن یا برخی از نسخههای آن دیدهایم. 2.0 از ولوو.

توربوها به جلو پاس می دهند

در حال حاضر، توربوها به وضوح توسط سازندگان ترجیح داده می شوند، زیرا اساساً کارایی بالاتری دارند. دستیابی به دو جمله ای عملکرد/اقتصاد بهتر.

استفاده از زباله برای کار، مانند گازهای خروجی، هر کمپرسوری را خراب می کند. دومی در نهایت یک اثر انگلی دارد، جایی که برای تولید راندمان بیشتر، باید آن را از موتور بدزدند - در موتورهای V8 بزرگ که یافتن آنها رایجتر است، میتوانند به راحتی به بیش از 150 اسب بخار برای کار نیاز داشته باشند.

علاوه بر این، استخراج نیروی بیشتر از یک توربوشارژر نسبت به کمپرسور، با شروع از همان موتور آسانتر است.

امروزه، با توجه به موتورهایی که از توربوهای کوچک یا کم فشار استفاده می کنند، تاخیر توربو تقریباً غیرقابل محسوس است و در موتورهای با عملکرد بالا، پیکربندی های جدیدی مانند Hot V نیز به دستاوردهای مهمی در واکنش توربوها اجازه می دهد. هیچ نوع تاخیری در کمپرسورها وجود ندارد که نتیجه نهایی آنها شبیه به داشتن یک موتور اتمسفری با سانتی متر مکعب بیشتر است و خطی بودن جو خوب را حفظ می کند.

آینده

در حقیقت، علیرغم اینکه فناوری مورد استفاده در توربوها پیشرفته تر است، کمپرسورها هنوز "به تاریخ وارد نشده اند". موتورهای الکتریکی به کمک او آمدند که می تواند به معنای بازگشت او به کانون توجه باشد.

پسندیدن؟ دیگر نیازی به اتصال فیزیکی کمپرسور به موتور برای راه اندازی با استفاده از موتور الکتریکی نیست. این راه حل را می توان در سیستم های هیبریدی، اتصال توربوشارژر به کمپرسور محرک الکتریکی استفاده کرد، راه حلی که برای مثال در آئودی SQ7 دیده می شود.

بنابراین، اگر واقعاً می خواهید بدانید چه کسی برنده این "جنگ" خواهد بود، پاسخ این است: این ما هستیم، کاربران، که ما از راه حل های بیشتر و بیشتری استفاده می کنیم که به ما امکان می دهد نه تنها عملکرد بهتری داشته باشیم، بلکه کارایی بیشتری نیز داشته باشیم.