Forskelle mellem naturligt aspirerede og turboladede motorer

Sådan fungerer bilen> Forskelle mellem naturligt aspirerede og turboladede motorer

Dette er et emne, der er blevet en prioritet siden den massive introduktion af mindre motorer. Så dette var en mulighed for at skrive en artikel for at prøve at afklare dette problem, så lad os tage et kig på alle de elementer, der adskiller naturligt aspirerede motorer fra turboladede motorer.

Læs også: Turboladerdrift.

Grundprincippet

Da I ​​ikke alle er mekaniske mestre, så lad os tage et hurtigt kig på, hvad naturligt aspirerede og superladede motorer er.

Først og fremmest, lad os præcisere, at disse udtryk først og fremmest betyder luftindtaget, så vi er ligeglade med resten. En naturligt aspireret motor kan opfattes som en "standard" motor, hvilket betyder, at den naturligt ånder luft udefra takket være stemplernes frem- og tilbagegående bevægelser, som så fungerer som sugepumper her.

En kompressormotor bruger et additivsystem, der leder endnu mere luft ind i motoren. Ud over at suge luft ind ved stemplernes bevægelse tilføjer vi således mere ved hjælp af en kompressor. Der er to typer:

• Drevet af motorenergi = kompressor - kompressor
• Udstødningsstyret = turbolader.

Turbomotor = mere kraft

Første observation: en turboladet motor er potentielt mere kraftfuld. Faktisk kommer kraften direkte fra forbrændingen i cylindrene, jo vigtigere det er, jo mere "bevæger sig" cylinderen og derfor mere kraftfuld er bilen. Med en turbo kan du presse mere luft ind i cylindrene end uden. Og fordi vi formår at sende mere oxidant (luft og især den lille del ilt, der er der), kan vi sende mere brændstof. Derfor har vi mere energi til at forbrænde i en cyklus, så vi har mere energi. Udtrykket "boost" er også af stor betydning, vi tilstopper bogstaveligt talt motoren med luft og brændstof, vi "stopper" så meget som muligt i cylindrene.

458 Italia har en naturlig aspireret 4.5 med 570 hk.

488 GTB (erstatning) er drevet af en superladet 4.0-motor, der udvikler 100 hk. mere (derfor med 670). Således har vi en mindre motor og mere kraft (to turbiner, en pr. række af cylindre). Ved enhver større krise bringer producenterne deres turbiner til os. Dette er faktisk sket i fortiden, og det er muligt, at de vil blive forladt igen i fremtiden (medmindre elektricitet erstatter varme), selvom der er små chancer i den "klimatiske" sammenhæng. Politik".

Mindre hul turbomotor

En naturligt aspireret motor suger mere luft ind, når den opfanger omdrejninger, så dens effekt øges ved omdrejninger, da det er her, den bruger mest luft og brændstof. En turbomotor kan have meget luft og brændstof ved lave omdrejninger, fordi turboen fylder cylindrene med "kunstig" luft (luft, der dermed tilføres luften naturligt trækkes ind af cylindrenes bevægelse). Jo mere oxidationsmiddel, jo mere brændstof sendes ved lave hastigheder, hvilket resulterer i overskydende energi (dette er en slags legering).

Bemærk dog, at motordrevne kompressorer (krumtapakseldrevet supercharger) tillader motoren at blive presset med luft selv ved lavere omdrejninger. Turboladeren drives af luft, der kommer ud af udstødningsrøret, så den kan ikke klare sig godt ved meget lave omdrejninger (hvor udstødningsstrømme ikke er særlig vigtige).

Bemærk også at turboladeren ikke kan køre ens ved alle hastigheder, turbinernes "propeller" kan ikke fungere ens afhængig af vindens styrke (deraf udstødningsgassernes hastighed og flow). Som et resultat fungerer turboen bedst i et begrænset område, deraf butt kick-effekten. Så har vi to løsninger: en turbolader med variabel geometri, der ændrer finnernes hældning, eller dobbelt eller endda tredobbelt boost. Når vi har flere møller, sørger den ene for lav hastighed (små strømme, derfor små turboer tilpasset disse "vinde"), og den anden sørger for høje hastigheder (mere generelt er det logisk, at strømme er vigtigere ved dette punkt. der). Med denne enhed finder vi så den lineære acceleration af en naturligt aspireret motor, men med meget mere fangst og åbenlyst drejningsmoment (ved lige stor slagvolumen, selvfølgelig).

Forbrug? Det kommer an på …

Dette bringer os til et ret vigtigt og kontroversielt punkt. Bruger en turboladet motor mindre? Ser man på producenternes tal, kan man sige ja. Men faktisk er alt meget godt, og nuancerne skal diskuteres.

Forbruget hos producenter afhænger af NEDC-cyklussen, nemlig den særlige måde, bilerne bruges på: meget langsom acceleration og meget begrænset gennemsnitshastighed.

I dette tilfælde er de turboladede motorer i toppen, fordi de ikke bruger det særlig meget ...

Faktisk er den største fordel ved den reducerede turbomotor dens lille størrelse. En lille motor, meget logisk, forbruger mindre end en stor.

Desværre har en lille motor begrænset effekt, fordi den ikke kan tage meget luft ind og derfor forbrænder meget brændstof (da forbrændingskamrene er små). Det faktum at bruge en turbolader gør det muligt kunstigt at øge dens forskydning og genoprette den energi, der går tabt under krympning: vi kan indføre et luftvolumen, der overstiger kammerets størrelse, da turboladeren sender trykluft, som optager luft. mindre plads (det køles også af en varmeveksler for yderligere at reducere volumen). Kort sagt kan vi sælge 1.0'ere med over 100 hk, mens de uden turbo ville være begrænset til omkring tres, så de kan ikke sælges på mange biler.

Som en del af NEDC-homologeringen bruger vi biler ved lave hastigheder (langsom lav acceleration ved omdrejninger), så vi ender med en lille motor, der kører stille, og i så fald forbruger den ikke meget. Hvis jeg kører 1.5-literen og 3.0-literen side om side ved lave og lignende omdrejninger, så vil 3.0'eren logisk nok forbruge mere.

Derfor vil en turboladet motor ved lave omdrejninger fungere som naturligt aspireret, da den ikke vil bruge turboladning (udstødningsgasserne er for svage til at genoplive den).

Og det er der, turbomotorer snyder deres verden, de forbruger lidt ved lave hastigheder sammenlignet med atmosfæriske, da de i gennemsnit er mindre (mindre = mindre forbrug, jeg gentager, jeg ved det).

Men i virkelig brug går tingene nogle gange så langt som det modsatte! Faktisk, når vi klatrer op i tårnene (så når vi bruger strøm i modsætning til NEDC-cyklussen), starter turboen og begynder derefter at hælde en meget stor luftstrøm ind i motoren. Desværre, jo mere luft, jo mere skal der kompenseres ved at sende brændstof, hvilket bogstaveligt talt eksploderer flowhastigheden.

Så lad os lige opsummere: Producenterne har reduceret størrelsen på motorerne for bedre at kunne håndtere NEDC-cyklussen og dermed lavere forbrugsværdier. Men for at tilbyde samme kraftniveau som de "gamle store motorer", tilføjede de en turbolader (eller superlader). I løbet af cyklussen kører turboladeren meget lidt og bringer endda lidt ekstra energi på grund af udstødningsgassernes udvidelse (udstødningsgasserne fylder mere end blandingen der kommer ind i motoren, denne udvidelse drives af turbinen), hvilket medfører til lavt forbrug, fordi motoren er lille, minder jeg om (hvis vi sammenligner to identiske volumener med og uden turbolader, så vil den med turbo forbruge mere logisk). Faktisk bruger folk al deres bils kraft og får derfor turboen til at arbejde hårdere. Motoren pumpes med luft, og derfor skal den også "belastes" med benzin: forbruget stiger kraftigt, selv med små motorer ...

For mit vedkommende bemærker jeg nogle gange med frygt, at mange af jer er meget utilfredse med det faktiske forbrug af små benzinmotorer (den berømte 1.0, 1.2, 1.4 osv.). Når mange mennesker vender tilbage fra diesel, bliver stød endnu vigtigere. Nogle sælger endda deres bil med det samme ... Så vær forsigtig, når du køber en lille benzinmotor, de gør ikke altid underværker.

Dårlig lyd?

Med en turbomotor er udstødningssystemet endnu sværere ... Faktisk har vi udover katalysatorerne og partikelfilteret nu en turbine, der drives af de strømme, som udstødningsgassen forårsager. Alt dette betyder, at vi stadig tilføjer noget, der blokerer linjen, så vi hører lidt mindre støj. Derudover er omdrejningstallet lavere, så motoren kan hvine mindre højt.

F1 er det bedste eksempel, der findes, med seernydelse, der er blevet stærkt formindsket (motorlyd var en af ​​hovedingredienserne, og for mit vedkommende savner jeg naturligt aspirerede V8'ere frygteligt!).

Her kan vi tydeligt se at turboen er lidt blokeret i udstødningsniveau... (manifold til højre og turbo til venstre)

FERRARI / V8 ATMO VS V8 TURBO! Vælg en!

Spotter (GE Supercars) gjorde jobbet for dig at sammenligne. Bemærk dog, at forskellen er mere mærkbar på andre biler (især F1), fordi Ferrari alligevel sørgede for, at turboen ville straffe godkendelsen så lidt som muligt, hvilket tvang ingeniørerne til at gøre noget seriøst arbejde. Uanset hvad har vi 9000 o/min ved 458 og 8200 o/min på 488 GTB (også velvidende, at ved samme hastighed støjer 488’eren mindre).

Turboladet underhastighed?

Ja, med to turbiner, der samler udstødningsstrømmene og sender trykluft til motoren, er der en grænse her: Vi kan ikke få dem begge til at snurre for hurtigt, og så har vi også et træk på udstødningseffektniveauet, hvilket vi ikke har. har med en naturlig indsuget motor.(turbo forstyrrer). Bemærk dog, at turbinen, der sender trykluft til motoren, er elektronisk styret gennem bypass-ventilens bypass-ventil, så vi kan begrænse strømmen af ​​trykluft til motoren (det er en del af det, der sker). går ind i lockout-tilstand, vil bypass-ventilen frigive alt tryk til luften og ikke til motoren.

Derfor er alt dette tæt på, hvad vi så i det foregående afsnit.

Stor inerti?

Dels af samme årsager får vi motorer med mere inerti. Det reducerer også fornøjelsen og en følelse af sportslighed. Turbiner påvirker strømmen af ​​indgående (indsugnings-) og udgående (udstødnings-) luft og forårsager derfor en vis inerti i forhold til sidstnævntes accelerations- og decelerationshastighed. Vær dog opmærksom på, at motorarkitekturen også har stor indflydelse på denne adfærd (motor i V-position, flad, in-line osv.).

Som et resultat, når du gas ved et stop, accelererer motoren (jeg taler om hastighed) og decelererer lidt langsommere ... Selv benzin begynder at opføre sig som dieselmotorer, som normalt er turboladede i mere end lang tid ( for eksempel M4 eller Giulia Quadrifoglio, og det er blot nogle få af dem. 488 GTB gør sig umage, men det er heller ikke perfekt).

Hvis dette ikke er så alvorligt i alles bil, så i en superbil - 200 euro - meget mere! De gamle i atmosfæren bør vinde popularitet i de kommende år.

Udstødningslyd Alfa Romeo Giulia Quadrifoglio Verde QV Carabinieri | Politiets superbil

Rendezvous efter 20 sekunder for at høre, at motorens inerti er for blød, ikke?

Langsommere respons

En anden konsekvens er, at motorresponsen er mindre imponerende. Ferrari går også meget langt for at demonstrere over for potentielle kunder, at alt er blevet gjort for at reducere motorens reaktionsevne, på trods af at 488 GTB er turboladet.

Mindre ædel?

Ikke rigtig ... Hvordan kan en kompressor gøre en motor mindre ædel? Hvis mange mener noget andet, så synes jeg for mit vedkommende, at det ikke giver mening, men måske tager jeg fejl. På den anden side kan det gøre ham mindre attraktiv, hvilket er en anden sag.

Pålidelighed: turbo på halv stang

Dette er dum og modbydelig logik. Jo flere dele i motoren, jo større er risikoen for brud... Og her er vi ødelagt, for turboladeren er både en følsom del (skrøbelige finner og et leje, der skal smøres) og en del, der er underlagt enorme begrænsninger (hundredetusindvis af omdrejninger i minuttet!) ...

Derudover kan den dræbe en dieselmotor på grund af acceleration: den flyder på niveau med det smurte leje, denne olie suges ind i motoren og brænder i sidstnævnte. Og da der ikke er kontrolleret tænding på dieselmotorer, må motoren ikke slukkes! Alt du skal gøre er at se hans bil dø for højt og i et røgpust).

Alle kommentarer og reaktioner

Dernier kommentar lagt:

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

Du skriver, at du savner V8-motorerne i Formel 1, men de kørere, der oplevede den første æra med turboladning, så V8, V10, V12 3500cc. Cm, derefter 3 cc. Se, det siges, at kun 3000cc V2-motorer manglede. Se Latterligt kraftfuldt, det er min mening.

Il I. 1 reaktion (er) på denne kommentar:

• administrator SITE ADMINISTRATOR (2021-05-24 15:16:25): Pas på finesserne, jeg tvivler på, at de manglede kraften... Først og fremmest rammer de ikke længere V10'erens balder, men det faktum, at de er atmosfæriske, straffes med fiasko ved lave omdrejninger...

  Enhver rytter ville foretrække den lidt svage stemning nedenunder frem for en fuld turbo ved alle omdrejninger. En turboladet motor er meget generende i forhold til lyden (CF Vettel) og ved disse effektniveauer er den sværere at måle (og også mindre lineær).

  Kort sagt, turboen er god i det civile liv, på motorvejen mindre ...

(Dit indlæg vil være synligt under kommentaren efter verifikationen)

Skriv en kommentar

Kan du lide turbomotorer?