Turbo versus compressor. De eeuwige strijd om de macht

Anonim

Als er een manier is om de efficiëntie van een motor te verhogen, dan is dat door middel van superchargen, en we hebben dat in wezen op twee manieren gedaan: via een compressor of een turbocompressor (turbo voor vrienden).

Beide systemen werken anders en hebben hun voor- en nadelen, maar het doel is hetzelfde: verhoog de druk van de lucht die de verbrandingskamer bereikt, comprimeert deze, wat meer efficiëntie mogelijk maakt, met andere woorden, meer pk's en koppel.

In deze strijd om het vermogen hebben turbo's echter duidelijk de voorkeur, waarbij superchargers zich bijna niet bewust zijn. Maar waarom? Laten we onderzoeken…

hoe ze werken

Laten we beginnen met de compressoren , ook geïdentificeerd door superchargers of blowers - en wie herinnert zich de Mercedes-Benz Kompressors niet? - die in het verleden zelfs hun (weinig) momenten hebben gehad, dankzij explosieve machines zoals de Hellcat of de kleine maar levendige Yaris GRMN.

Deze werken in wezen als een luchtpomp en worden over het algemeen aangedreven door een riem die rechtstreeks op de motor is aangesloten, die druk creëert bij stationair toerental en het koppel en vermogen verhoogt bij lage toerentallen.

Het is echter niet allemaal rooskleurig als we naar hogere motortoerentallen klimmen - de compressor steelt uiteindelijk meer vermogen van de motor dan hij toevoegt.

al de turbocompressor het werkt door gebruik te maken van uitlaatgassen van verbranding en deze te gebruiken om een turbine te laten draaien die druk creëert. Ze kunnen met veel hogere snelheden draaien dan compressoren - meer dan 100.000 tpm, tegen 10 tot 15.000 tpm - maar daarvoor moeten ze ook de motor op hogere toeren draaien om op volle capaciteit te kunnen draaien.

De lage snelheid krijgt gewoon niet genoeg gassen, of ze reizen niet snel genoeg om de turbine te laten draaien met de snelheid die nodig is om druk te creëren. Het is de belangrijkste reden voor verschijnselen zoals turbolag, dat wil zeggen de vertraging in de reactie tussen het openen van het gaspedaal en het moment waarop de turbo boost of druk begint te geven.

turbotest

Schrijf je hier in op onze nieuwsbrief

het veelvoorkomende probleem

Maar als beide systemen hun eigen problemen hebben, is er een die beide gemeen hebben. Het feit dat perslucht heet is, beïnvloedt de efficiëntie van het hele systeem. Een probleem dat uiteindelijk zou worden opgelost door onze bevriende ingenieurs, die iets ontwikkelden dat we kennen als een intercooler, namelijk een lucht-naar-lucht-warmtewisselaar, beroemd in modellen als de Subaru Impreza STI en in verschillende modellen waarop dit woord was gegraveerd in reuzenletters in de carrosserie.

Hiermee kunt u de lucht tussen 40% en 60% koelen, wat ten goede komt aan het bereiken van vermogen en koppel, maar zoals u misschien al vermoedt, heeft deze oplossing ook zijn problemen. De eerste is de ruimte, of liever het gebrek daaraan om ze te installeren; de tweede is dat ze complexiteit toevoegen aan het luchtkanaal in de motor.

hoe zijn ze geëvolueerd?

Beide technologieën zijn geëvolueerd, in het geval dat compressoren "vriendelijker" zijn voor hoge snelheden, met oplossingen zoals koppelingen die ze bij hoge snelheden ontkoppelen - de toename in complexiteit, die de betrouwbaarheid aantast, maakt deze oplossing echter zeldzaam -; en in het geval van turbo's hebben we lichtere turbinebladen gezien, kleinere turbo's met variabele geometrie of motoren met twee sequentieel werkende turbo's (een kleinere turbo voor lage toerentallen en een grotere turbo voor hoge toerentallen).

volumetrische compressor
Onderdelen van een intergekoelde volumetrische compressor

Het doel? Bereik een superieure respons bij lage toerentallen. Er zijn zeldzamere gevallen geweest waarin ze de twee technologieën in dezelfde motor, compressor en turbocompressor combineerden, zoals we hebben gezien in machines zoals de Lancia Delta S4, de meer bescheiden 1.4 TSI van Volkswagen of sommige versies van de 2.0 van Volvo.

Turbo's gaan naar voren

Momenteel genieten turbo's duidelijk de voorkeur van fabrikanten vanwege hun superieure efficiëntie, het bereiken van een betere prestatie/economie binomiaal.

Het gebruik van afval om te werken, net als de uitlaatgassen, stoot elke compressor. Deze laatste hebben uiteindelijk een parasitair effect, waarbij ze om meer efficiëntie te genereren, ze ook van de motor moeten stelen - in grote V8's waar ze vaker worden gevonden, hebben ze gemakkelijk meer dan 150 pk nodig om te werken.

Bovendien is het gemakkelijker om meer vermogen uit een turbolader te halen dan uit een compressor, uitgaande van dezelfde motor.

Tegenwoordig, met motoren die kleine of lagedrukturbo's gebruiken, is de turbovertraging bijna onmerkbaar, en in krachtige motoren zorgen nieuwe configuraties zoals de Hot V ook voor belangrijke winst in de respons van de turbo's. Er is geen enkele vertraging in de compressoren, waarvan het uiteindelijke effect vergelijkbaar is met het hebben van een atmosferische motor met meer kubieke centimeters, waarbij de lineariteit van een goede atmosfeer behouden blijft.

Audi SQ7 TDI-motor
De 4.0 V8 TDI Biturbo die Audi in de SQ7 gebruikte, was de eerste die zijn toevlucht nam tot een elektrisch aangedreven compressor. Een toekomst voor compressoren?

De toekomst

Eerlijk gezegd, ondanks dat de technologie die in turbo's wordt gebruikt geavanceerder is, zijn de compressoren nog niet "de geschiedenis ingegaan". Elektromotoren kwamen hem te hulp, wat zijn terugkeer in de schijnwerpers zou kunnen betekenen.

Leuk vinden? Het is niet langer nodig om de compressor fysiek op de motor aan te sluiten om deze te starten met behulp van een elektromotor. Deze oplossing kan worden gebruikt in hybride systemen, waarbij de turbocompressor wordt gekoppeld aan de elektrische aandrijfcompressor, een oplossing die bijvoorbeeld te zien is in de Audi SQ7.

Dus als u echt wilt weten wie deze "oorlog" zal winnen, is het antwoord: wij, gebruikers, dat we profiteren van steeds meer oplossingen die ons niet alleen in staat stellen om betere prestaties te leveren, maar ook om meer efficiëntie.

Lees verder