หากมีวิธีเพิ่มประสิทธิภาพของเครื่องยนต์ ก็ต้องอาศัยการอัดบรรจุอากาศมากเกินไป และเราได้ดำเนินการในสองวิธีหลักดังนี้: ผ่านคอมเพรสเซอร์หรือเทอร์โบชาร์จเจอร์ (เทอร์โบสำหรับเพื่อน)
ทั้งสองระบบทำงานแตกต่างกันและมีข้อดีและข้อเสีย แต่เป้าหมายก็เหมือนกัน: เพิ่มแรงดันอากาศที่ไปถึงห้องเผาไหม้ บีบอัด เพื่อให้มีประสิทธิภาพมากขึ้น กล่าวคือ มีแรงม้าและแรงบิดมากขึ้น
อย่างไรก็ตาม ในการต่อสู้เพื่อแย่งชิงอำนาจนี้ เห็นได้ชัดว่าพวก turbos นิยมใช้ supercharger มากกว่า แต่ทำไม? มาสำรวจกัน…
พวกเขาทำงานอย่างไร
มาเริ่มกันที่คอมเพรสเซอร์ถูกระบุโดยซุปเปอร์ชาร์จเจอร์หรือโบลเวอร์ — และใครที่จำ Mercedes-Benz Kompressors ไม่ได้? — ซึ่งในอดีตก็มีช่วงเวลา (เพียงไม่กี่) ของพวกเขา ต้องขอบคุณเครื่องจักรระเบิดอย่าง Hellcat หรือ Yaris GRMN ตัวเล็กแต่มีชีวิตชีวา
โดยพื้นฐานแล้วการทำงานเหล่านี้เหมือนกับปั๊มลม และโดยทั่วไปจะขับเคลื่อนด้วยสายพาน ซึ่งเชื่อมต่อโดยตรงกับเครื่องยนต์ ซึ่งจะสร้างแรงดันขณะเดินเบาและเพิ่มแรงบิดและกำลังที่รอบต่อนาทีต่ำ
อย่างไรก็ตาม มันไม่ได้โรยราไปทั้งหมดเมื่อเราไต่ไปสู่รอบเครื่องยนต์ที่สูงขึ้น — คอมเพรสเซอร์จบลงด้วยการขโมยกำลังจากเครื่องยนต์มากกว่าที่เพิ่มเข้าไป
แล้วเทอร์โบชาร์จเจอร์มันทำงานโดยใช้ประโยชน์จากก๊าซไอเสียจากการเผาไหม้ ใช้เพื่อหมุนกังหันที่สร้างแรงดัน พวกเขาสามารถหมุนด้วยความเร็วที่สูงกว่าคอมเพรสเซอร์มาก — มากกว่า 100,000 รอบต่อนาที เทียบกับ 10 ถึง 15,000 รอบต่อนาที — แต่สำหรับสิ่งนี้ที่จะเกิดขึ้น พวกเขายังต้องการให้เครื่องยนต์ทำงานที่รอบที่สูงกว่าเพื่อให้ทำงานได้อย่างเต็มประสิทธิภาพ
ความเร็วต่ำนั้นได้รับก๊าซไม่เพียงพอ หรือไม่เดินทางเร็วพอที่กังหันจะหมุนด้วยความเร็วที่จำเป็นในการสร้างแรงดัน เป็นสาเหตุหลักที่ทำให้เกิดปรากฏการณ์ต่างๆ เช่น เทอร์โบแล็ก นั่นคือ ความล่าช้าในการตอบสนองระหว่างการเปิดลิ้นปีกผีเสื้อกับช่วงเวลาที่เทอร์โบเริ่มให้บูสต์หรือแรงดัน
สมัครรับจดหมายข่าวของเราที่นี่
ปัญหาที่พบบ่อย
แต่ถ้าทั้งสองระบบมีปัญหาของตัวเอง ก็มีอย่างหนึ่งที่เหมือนกันทั้งสองอย่าง การที่อากาศอัดนั้นร้อน ส่งผลต่อประสิทธิภาพของทั้งระบบ ปัญหาที่เพื่อนวิศวกรของเราจะแก้ไขในที่สุด ซึ่งพัฒนาสิ่งที่เรารู้จักในฐานะอินเตอร์คูลเลอร์ นั่นคือ เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบอากาศสู่อากาศ ซึ่งมีชื่อเสียงในรุ่นต่างๆ เช่น Subaru Impreza STI และในหลายรุ่นที่มีคำจารึกนี้ ในตัวอักษรยักษ์ในตัวถังสิ่งเหล่านี้ช่วยให้คุณทำให้อากาศเย็นลงระหว่าง 40% ถึง 60% ซึ่งเป็นประโยชน์ต่อความสำเร็จของกำลังและแรงบิด แต่อย่างที่คุณอาจเดาได้ โซลูชันนี้ก็มีปัญหาเช่นกัน อย่างแรกคือพื้นที่หรือค่อนข้างขาดในการติดตั้ง ประการที่สองคือการเพิ่มความซับซ้อนให้กับท่ออากาศในเครื่องยนต์
พวกมันมีวิวัฒนาการอย่างไร
เทคโนโลยีทั้งสองมีการพัฒนาขึ้น ในกรณีที่คอมเพรสเซอร์ "เป็นมิตร" มากกว่าถึงความเร็วสูง ด้วยโซลูชันต่างๆ เช่น คลัตช์ที่ปลดออกด้วยความเร็วสูง อย่างไรก็ตาม ความซับซ้อนที่เพิ่มขึ้น ส่งผลกระทบต่อความน่าเชื่อถือ ทำให้โซลูชันนี้หายาก —; และในกรณีของ turbos เราเคยเห็นใบพัดกังหันที่เบากว่า เทอร์โบรูปทรงเรขาคณิตที่เล็กกว่า หรือเครื่องยนต์ที่มี turbos ที่ทำงานตามลำดับสองตัว (เทอร์โบที่เล็กกว่าสำหรับรอบต่ำและ turbos ที่ใหญ่กว่าสำหรับ revs สูง)
เป้าหมาย? บรรลุการตอบสนองที่เหนือกว่าที่รอบต่ำ มีหลายกรณีที่หายากกว่าซึ่งพวกเขารวมเทคโนโลยีทั้งสองไว้ในเครื่องยนต์คอมเพรสเซอร์และเทอร์โบชาร์จเจอร์เดียวกันดังที่เราเคยเห็นในเครื่องจักรเช่น Lancia Delta S4 ยิ่ง 1.4 TSI ที่เจียมเนื้อเจียมตัวจาก Volkswagen หรือบางรุ่นของ 2.0 จากวอลโว่
เทอร์โบพุ่งไปข้างหน้า
ปัจจุบันผู้ผลิตต้องการ turbos อย่างชัดเจนเนื่องจากประสิทธิภาพที่เหนือกว่าบรรลุประสิทธิภาพที่ดีขึ้น/ทวินามเศรษฐกิจ
การใช้ของเสียในการทำงานเช่นเดียวกับไอเสียทำให้คอมเพรสเซอร์เสียหาย อย่างหลังจบลงด้วยเอฟเฟกต์ปรสิต ซึ่งจะสร้างประสิทธิภาพได้มากขึ้น พวกเขายังต้องขโมยมันจากเครื่องยนต์ด้วย ใน V8 ขนาดใหญ่ที่พบได้บ่อยกว่า พวกเขาต้องการมากกว่า 150 แรงม้าเพื่อทำงาน
นอกจากนี้ การแยกกำลังจากเทอร์โบชาร์จเจอร์ได้ง่ายกว่าจากคอมเพรสเซอร์ โดยเริ่มจากเครื่องยนต์เดียวกัน
ทุกวันนี้ ด้วยเครื่องยนต์ที่ใช้เทอร์โบขนาดเล็กหรือแรงดันต่ำ ความล่าช้าของเทอร์โบนั้นแทบจะมองไม่เห็น และในเครื่องยนต์ที่มีสมรรถนะสูง การกำหนดค่าใหม่ เช่น Hot V ยังช่วยให้ได้รับการตอบสนองที่สำคัญของ turbos อีกด้วย ไม่มีความล่าช้าใดๆ ในคอมเพรสเซอร์ ซึ่งผลลัพธ์สุดท้ายจะคล้ายกับการมีเครื่องยนต์ในชั้นบรรยากาศที่มีลูกบาศก์เซนติเมตรมากกว่า รักษาความเป็นเส้นตรงของบรรยากาศที่ดี
อนาคต
จริงอยู่ที่แม้ว่าเทคโนโลยีที่ใช้ใน turbos จะล้ำหน้ากว่านั้น แต่คอมเพรสเซอร์ก็ยังไม่ได้ "ลงไปในประวัติศาสตร์" มอเตอร์ไฟฟ้าเข้ามาช่วย ซึ่งอาจหมายถึงการกลับมาสู่จุดสนใจของเขา
เช่น? ไม่จำเป็นต้องใช้คอมเพรสเซอร์กับเครื่องยนต์อีกต่อไปเพื่อสตาร์ทโดยใช้มอเตอร์ไฟฟ้า โซลูชันนี้สามารถใช้ได้ในระบบไฮบริด การรวมเทอร์โบชาร์จเจอร์กับคอมเพรสเซอร์ไดรฟ์ไฟฟ้า ซึ่งเป็นโซลูชันที่เห็นใน Audi SQ7
ดังนั้น ถ้าคุณอยากรู้จริงๆ ว่าใครจะเป็นผู้ชนะใน "สงคราม" นี้ คำตอบคือ เราเอง ผู้ใช้ว่าเรากำลังใช้ประโยชน์จากโซลูชันมากขึ้นเรื่อยๆ ที่ไม่เพียงแต่ช่วยให้เรามีประสิทธิภาพมากขึ้นเท่านั้น แต่ยังมีประสิทธิภาพมากขึ้นอีกด้วย