Якщо і є спосіб підвищити ефективність двигуна, то це через його наддув, і ми зробили це, по суті, двома способами: через компресор або турбокомпресор (турбо для друзів).
Обидві системи працюють по-різному, мають свої переваги та недоліки, але мета одна: збільшити тиск повітря, що надходить до камери згоряння, стискаючи її, що дозволяє збільшити ефективність, іншими словами, більше кінських сил і крутного моменту.
Однак у цій битві за потужність перевагу віддавали турбонагнетателям, а нагнітачі майже не звертали на це уваги. Але чому? Давайте досліджувати…
як вони працюють
Почнемо з компресори , також ідентифікований за нагнітачем або повітродувкою — а хто не пам’ятає Mercedes-Benz Kompressors? — які в минулому навіть мали свої (кілька) моментів завдяки вибухонебезпечним машинам, таким як Hellcat або невеликий, але яскравий Yaris GRMN.
Вони працюють, по суті, як повітряний насос і, як правило, приводяться в дію ременем, з’єднаним безпосередньо з двигуном, який створює тиск на холостому ходу і збільшує крутний момент і потужність на низьких оборотах.
Однак не все райдужно, коли ми піднімаємося до вищих оборотів двигуна — компресор в кінцевому підсумку краде більше потужності з двигуна, ніж додає.
вже турбокомпресор він працює, використовуючи переваги вихлопних газів згоряння, використовуючи їх для обертання турбіни, яка створює тиск. Вони здатні обертатися на набагато вищих швидкостях, ніж компресори — понад 100 000 об/хв проти 10 до 15 000 об/хв — але для цього їм також потрібен двигун, щоб він працював на більш високих оборотах, щоб працювати на повну потужність.
Низька швидкість просто не отримує достатньо газів, або вони не рухаються достатньо швидко, щоб турбіна оберталася зі швидкістю, необхідною для створення тиску. Це є основною причиною таких явищ, як турбо-затримка, тобто затримка реакції між відкриттям дросельної заслінки і моментом, коли турбонагнетатель починає давати прискорення або тиск.
Підпишіться на нашу розсилку тут
загальна проблема
Але якщо обидві системи мають власні проблеми, є одна, спільна для обох. Справа в тому, що стиснене повітря гаряче, впливає на ефективність роботи всієї системи. Проблема, яку в кінцевому підсумку вирішили б наші друзі-інженери, які розробили щось, що ми знаємо як проміжний охолоджувач, тобто теплообмінник повітря-повітря, відомий у таких моделях, як Subaru Impreza STI та в кількох моделях, які мали це слово. гігантськими літерами в кузові.Вони дозволяють охолоджувати повітря від 40% до 60%, що сприяє досягненню потужності та крутного моменту, але, як ви можете здогадатися, це рішення також має свої проблеми. Перше – це простір, а точніше його відсутність для їх установки; другий — вони додають складності повітропроводу в двигуні.
як вони розвивалися
Обидві технології еволюціонували, у випадку компресорів, які є більш «дружніми» до високих швидкостей, з такими рішеннями, як муфти, які відключають їх на високих швидкостях — однак збільшення складності, що впливає на надійність, робить це рішення рідкісним —; а у випадку з турбінами ми бачили легші турбінні лопаті, менші турбіни зі змінною геометрією або двигуни з двома послідовно працюючими турбінами (менша турбіна для низьких оборотів і більша турбо для високих оборотів).
Мета? Отримайте чудову реакцію на низьких оборотах. Були, рідше, випадки, коли вони поєднували дві технології в одному двигуні, компресорі та турбокомпресорі, як ми бачили в таких машинах, як Lancia Delta S4, більш скромний 1.4 TSI від Volkswagen або деякі версії автомобіля. 2.0 від Volvo.
Турбини проходять вперед
В даний час виробники віддають перевагу турбонаддувам, в основному, завдяки їх чудовій ефективності, досягнення кращого бінома продуктивність/економія.
Використання для роботи відходів, як і вихлопних газів, вибиває будь-який компресор. Останні в кінцевому підсумку мають паразитний ефект, де, щоб створити більшу ефективність, вони також повинні вкрасти його з двигуна — у великих V8, де їх частіше зустрічається, їм легко може знадобитися більше 150 к.с. для роботи.
Крім того, легше отримати більшу потужність від турбокомпресора, ніж від компресора, починаючи з того самого двигуна.
У наш час, коли двигуни використовують невеликі турбіни або турбіни з низьким тиском, затримка турбогенератора майже непомітна, а у високопродуктивних двигунах нові конфігурації, такі як Hot V, також дозволяють значно покращити реакцію турбонаддувів. У компресорах немає ніякого відставання, чий кінцевий ефект виявляється схожим на атмосферний двигун з більшою кількістю кубічних сантиметрів, зберігаючи лінійність хорошої атмосфери.
Майбутнє
По правді кажучи, незважаючи на більш досконалу технологію, що використовується в турбінах, компресори ще не «увійшли в історію». На допомогу йому прийшли електродвигуни, що могло означати його повернення в центр уваги.
Подібно до? Більше немає необхідності фізично підключати компресор до двигуна, щоб запустити його за допомогою електродвигуна. Це рішення можна використовувати в гібридних системах, приєднуючи турбокомпресор до компресора з електроприводом, рішення, яке можна побачити, наприклад, у Audi SQ7.
Отже, якщо ви дійсно хочете знати, хто виграє цю «війну», відповідь: це ми, користувачі, що ми користуємося перевагами все більшої кількості рішень, які дозволяють нам не тільки підвищити продуктивність, але й більшу ефективність.