Forskjeller mellom naturlig aspirerte og turboladede motorer

Hvordan bilen fungerer> Forskjeller mellom naturlig aspirerte og turboladede motorer

Dette er et tema som har blitt en prioritet siden den massive introduksjonen av mindre motorer. Så dette var en mulighet til å skrive en artikkel for å prøve å avklare dette problemet, så la oss ta en titt på alle elementene som skiller naturlig aspirerte motorer fra turboladede motorer.

Les også: Turboladerdrift.

Det grunnleggende prinsippet

Siden ikke alle av dere er mekaniske mestere, la oss ta en rask titt på hva naturlig aspirerte og superladede motorer er.

Først av alt, la oss presisere at disse begrepene først og fremst betyr luftinntaket, så vi bryr oss ikke om resten. En naturlig aspirert motor kan betraktes som en "standard" motor, noe som betyr at den naturlig puster uteluft takket være de frem- og tilbakegående bevegelsene til stemplene, som da fungerer som sugepumper her.

En superladet motor bruker et additivsystem som leder enda mer luft inn i motoren. I tillegg til å suge inn luft ved bevegelsen av stemplene, legger vi derfor til mer ved hjelp av en kompressor. Det er to typer:

• Drevet av motorenergi = kompressor - superlader
• Eksoskontrollert = turbolader.

Turbomotor = mer kraft

Første observasjon: en turboladet motor er potensielt kraftigere. Faktisk kommer kraften direkte fra forbrenningen i sylindrene, jo viktigere det er, jo mer sylinderen "beveger seg" og derfor kraftigere bilen. Med en turbo kan du presse mer luft inn i sylindrene enn uten. Og fordi vi klarer å sende mer oksidant (luft og spesielt den lille delen av oksygen som er der), kan vi sende mer drivstoff. Derfor har vi mer energi til å brenne i en syklus, så vi har mer energi. Begrepet "boost" er også av stor betydning, vi tetter bokstavelig talt motoren med luft og drivstoff, vi "stopper" så mye som mulig inn i sylindrene.

458 Italia har en naturlig aspirert 4.5 med 570 hk.

488 GTB (erstatning) drives av en superladet 4.0-motor som utvikler 100 hk. mer (derav med 670). Dermed har vi en mindre motor og mer kraft (to turbiner, en per sylinderrad). Med hver større krise bringer produsentene turbinene sine til oss. Dette har faktisk skjedd tidligere, og det er mulig at de vil bli forlatt igjen i fremtiden (med mindre elektrisitet erstatter varme), selv om det er liten sjanse i "klimatisk" sammenheng. Politikk ".

Mindre hul turbomotor

En naturlig aspirert motor trekker inn mer luft etter hvert som den tar opp turtall, så kraften øker ved turtall, siden det er da den bruker mest luft og drivstoff. En turbomotor kan ha mye luft og drivstoff ved lave turtall fordi turboen fyller sylindrene med «kunstig» luft (luft som dermed tilføres luften naturlig trekkes inn av sylindrenes bevegelse). Jo mer oksidasjonsmiddel, jo mer drivstoff sendes ved lave hastigheter, noe som resulterer i overflødig energi (dette er en slags legering).

Vær imidlertid oppmerksom på at motordrevne kompressorer (veivakseldrevet superlader) lar motoren presses med luft selv ved lavere turtall. Turboladeren drives av luft som kommer ut av enderøret, så den kan ikke yte godt ved svært lave turtall (hvor eksosstrømmer ikke er veldig viktige).

Legg også merke til at turboladeren ikke kan fungere likt i alle hastigheter, "propellene" til turbinene kan ikke fungere likt avhengig av vindens styrke (derav hastigheten og flyten til eksosgassene). Som et resultat fungerer turboen best i et begrenset område, derav baksparkeffekten. Da har vi to løsninger: en turbolader med variabel geometri som endrer finnenes helning, eller dobbel eller trippel boost. Når vi har flere turbiner, tar den ene seg av lav hastighet (små strømninger, derav små turboer tilpasset disse "vindene"), og den andre tar seg av høye hastigheter (mer generelt er det logisk at strømninger er viktigere ved dette). punkt. der). Med denne enheten finner vi da den lineære akselerasjonen til en naturlig aspirert motor, men med mye mer gripende og åpenbart dreiemoment (ved lik slagvolum, selvfølgelig).

Forbruk? Det kommer an på …

Dette bringer oss til et ganske viktig og kontroversielt punkt. Bruker den turboladede motoren mindre? Ser du på produsentenes tall kan du si ja. Men faktisk er alt veldig ofte veldig bra, og nyansene må diskuteres.

Forbruket til produsenter avhenger av NEDC-syklusen, nemlig den spesielle måten bilene brukes på: svært langsom akselerasjon og svært begrenset gjennomsnittshastighet.

I dette tilfellet er de turboladede motorene på toppen fordi de ikke bruker den så mye ...

Faktisk er den største fordelen med den reduserte turbomotoren dens lille størrelse. En liten motor, veldig logisk, bruker mindre enn en stor.

Dessverre har en liten motor begrenset effekt fordi den ikke kan ta inn mye luft og derfor brenner mye drivstoff (siden forbrenningskamrene er små). Det faktum å bruke en turbolader gjør det mulig å kunstig øke forskyvningen og gjenopprette kraften som går tapt under krymping: vi kan introdusere et luftvolum som overstiger størrelsen på kammeret, siden turboladeren sender trykkluft, som tar inn luft. mindre plass (den kjøles også av en varmeveksler for å redusere volumet ytterligere). Kort fortalt kan vi selge 1.0-er med over 100 hk, mens uten turbo ville de vært begrenset til rundt seksti, så de kan ikke selges på mange biler.

Som en del av NEDC-homologeringen bruker vi biler i lave hastigheter (langsom lav akselerasjon ved turtall), så vi ender opp med en liten motor som går stille, i så fall forbruker den ikke mye. Hvis jeg kjører 1.5-literen og 3.0-literen side om side på lave og lignende turtall, så vil 3.0 logisk nok forbruke mer.

Derfor, ved lave turtall, vil en turboladet motor fungere som naturlig aspirert siden den ikke vil bruke turbolading (eksosgassene er for svake til å gjenopplive den).

Og det er der turbomotorer bedrar verden deres, de forbruker lite ved lave hastigheter sammenlignet med atmosfæriske, siden de i gjennomsnitt er mindre (mindre = mindre forbruk, jeg gjentar, jeg vet).

Men ved reell bruk går ting noen ganger så langt som det motsatte! Faktisk, når vi klatrer i tårnene (så når vi bruker strøm i motsetning til NEDC-syklusen), starter turboen og begynner deretter å helle en veldig stor luftstrøm inn i motoren. Dessverre, jo mer luft, jo mer må kompenseres ved å sende drivstoff, som bokstavelig talt eksploderer strømningshastigheten.

Så la oss bare oppsummere: Produsenter har redusert størrelsen på motorene for bedre å håndtere NEDC-syklusen og dermed lavere forbruksverdier. Men for å kunne tilby samme kraftnivå som de "gamle store motorene", la de til en turbolader (eller superlader). I løpet av syklusen går turboladeren svært lite og gir til og med litt ekstra energi på grunn av ekspansjonen av eksosgassene (eksosgassene tar opp mer plass enn blandingen som kommer inn i motoren, denne ekspansjonen drives av turbinen), noe som fører til til lavt forbruk, fordi motoren er liten, minner jeg om (hvis vi sammenligner to identiske volumer med og uten turbolading, så vil den med turbolading forbruke mer logisk). Faktisk bruker folk all kraften til bilen sin og får derfor turboen til å jobbe hardere. Motoren pumpes med luft, og derfor må den også "lastes" med bensin: forbruket øker kraftig, selv med små motorer ...

For min del merker jeg noen ganger med frykt at mange av dere er svært misfornøyde med det faktiske forbruket til små bensinmotorer (den berømte 1.0, 1.2, 1.4 osv.). Når mange kommer tilbake fra diesel, blir sjokk enda viktigere. Noen selger til og med bilen med en gang ... Så vær forsiktig når du kjøper en liten bensinmotor, de gjør ikke alltid underverker.

Dårlig lyd?

Med en turbomotor er eksossystemet enda vanskeligere ... Faktisk, i tillegg til katalysatorene og partikkelfilteret, har vi nå en turbin som drives av strømmene forårsaket av eksosgassen. Alt dette gjør at vi fortsatt legger til noe som blokkerer linjen, så vi hører litt mindre støy. I tillegg er turtallet lavere, slik at motoren kan hvine mindre høyt.

F1 er det beste eksemplet som finnes, med seerglede som har blitt sterkt redusert (motorlyd var en av hovedingrediensene, og for min del savner jeg naturlig aspirerte V8-er fryktelig!).

Her kan vi tydelig se at turboen er litt blokkert på eksosnivå ... (manifold til høyre og turbo til venstre)

FERRARI / V8 ATMO VS V8 TURBO! Velg en!

Spotter (GE Supercars) gjorde jobben for deg å sammenligne. Merk imidlertid at forskjellen er mer merkbar på andre biler (spesielt F1), fordi Ferrari likevel sørget for at turboen ville straffe godkjenning så lite som mulig, og tvang ingeniørene til å gjøre noe seriøst arbeid. Uansett har vi 9000 rpm ved 458 og 8200 rpm på 488 GTB (også vel vitende om at ved samme hastighet lager 488 mindre støy).

Turboladet underhastighet?

Ja, med to turbiner som samler opp eksosstrømmene og sender trykkluft til motoren, er det en grense her: vi kan ikke få dem til å snurre for fort begge to, og da har vi også et luftmotstand på eksosnivået, noe vi ikke har. har med naturlig aspirert motor.(turbo forstyrrer). Merk imidlertid at turbinen som sender trykkluft til motoren styres elektronisk gjennom bypassventilen til bypassventilen, slik at vi kan begrense strømmen av trykkluft til motoren (dette er noe av det som skjer). går inn i låsemodus, vil bypass-ventilen frigjøre alt trykk til luften og ikke til motoren.

Derfor er alt dette nær det vi så i forrige avsnitt.

Stor treghet?

Delvis av samme grunner får vi motorer med mer treghet. Det reduserer også nytelse og en følelse av sportslighet. Turbiner påvirker strømmen av innkommende (inntak) og utgående (eksos) luft og forårsaker derfor en viss treghet i forhold til hastigheten på akselerasjon og retardasjon av sistnevnte. Vær imidlertid forsiktig med at motorarkitekturen også har stor innflytelse på denne oppførselen (motor i V-posisjon, flat, in-line osv.).

Som et resultat, når du gasser ved stopp, akselererer motoren (jeg snakker om hastighet) og bremser litt saktere ... Selv bensin begynner å oppføre seg som dieselmotorer, som vanligvis er turboladet i mer enn lang tid ( for eksempel M4 eller Giulia Quadrifoglio, og dette er bare noen få av dem. 488 GTB gjør en innsats, men den er heller ikke perfekt).

Hvis dette ikke er så alvorlig i alles bil, så i en superbil - 200 000 euro - mye mer! De gamle i atmosfæren bør få popularitet i årene som kommer.

Eksoslyd Alfa Romeo Giulia Quadrifoglio Verde QV Carabinieri | Politiets superbil

Møte etter 20 sekunder for å høre at tregheten til motoren er for myk, er det ikke?

Langsommere respons

En annen konsekvens er at motorresponsen er mindre imponerende. Ferrari strekker seg også langt for å demonstrere for potensielle kunder at alt er gjort for å redusere motorresponsen, til tross for at 488 GTB er turboladet.

Mindre edel?

Egentlig ikke ... Hvordan kan en superlader gjøre en motor mindre edel? Hvis mange mener noe annet, tror jeg for min del at det ikke gir mening, men kanskje jeg tar feil. På den annen side kan det gjøre ham mindre attraktiv, noe som er en annen sak.

Pålitelighet: turbo på halv stang

Dette er dum og ekkel logikk. Jo flere deler i motoren, jo større er risikoen for brudd... Og her er vi ødelagt, for turboladeren er både en følsom del (skjøre finner og et lager som må smøres) og en del som er underlagt enorme begrensninger (Hundre tusenvis av omdreininger per minutt!) ...

I tillegg kan den drepe en dieselmotor på grunn av akselerasjon: den flyter på nivået av det smurte lageret, denne oljen suges inn i motoren og brenner i sistnevnte. Og siden det ikke er kontrollert tenning på dieselmotorer, må ikke motoren slås av! Alt du trenger å gjøre er å se bilen hans dø for høyt og i et røykpust).

Alle kommentarer og reaksjoner

siste kommentar lagt ut:

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

Du skriver at du savner V8-motorene i Formel 1, men førerne som opplevde den første æraen med turbolading, deretter V8, V10, V12 3500cc. Cm, deretter 3 cc. Se, det sies at bare 3000cc V2-motorer manglet. Se Latterlig kraftig, det er min mening.

Il I. 1 reaksjon (er) på denne kommentaren:

• administrator SITE ADMINISTRATOR (2021-05-24 15:16:25): Pass deg for subtilitetene, jeg tviler på at de manglet kraften ... For det første treffer de ikke lenger baken til V10, men det faktum at de er atmosfæriske straffes med feil ved lavt turtall...

  Enhver rytter foretrekker den litt svake stemningen under fremfor en full turbo på alle turtall. En turboladet motor er veldig plagsomt lydmessig (CF Vettel) og på disse effektnivåene er den vanskeligere å måle (og også mindre lineær).

  Kort sagt, turboen er god i det sivile liv, på motorveien mindre ...

(Innlegget ditt vil være synlig under kommentaren etter bekreftelse)

Skriv en kommentar

Liker du turbomotorer?