Што е турбополнач?
Кога станува збор за комбинирање на перформансите со намалена потрошувачка на гориво, инженерите се речиси принудени да се одлучат за турбо мотор.
Надвор од воздухот во светот на суперавтомобилите, каде што Lamborghini сè уште инсистира на тоа дека атмосферските мотори остануваат најчистиот и најиталијанскиот начин за производство на сила и бучава, деновите на автомобилите без турбо полначи завршуваат.
Невозможно е, на пример, да се добие атмосферски Volkswagen Golf. По Дизелгејт, се разбира, ова веројатно нема да биде важно, бидејќи никој повеќе не сака да игра голф.
Сепак, останува фактот дека градските автомобили, семејните автомобили, гран-турерите, па дури и некои суперавтомобили го напуштаат бродот во корист на иднината на нуркањето. Од Ford Fiesta до Ferrari 488, иднината ѝ припаѓа на принудната индукција, делумно поради законите за емисиите, но и поради тоа што технологијата еволуираше со скокови и граници.
Тоа е случај на мала економичност на горивото на моторот за непречено возење и голема моќност на моторот кога тоа го сакате.
Кога станува збор за комбинирање на повисоки перформанси со помала потрошувачка на гориво, инженерите се речиси принудени да ги дизајнираат своите најнови мотори со технологија со турбополнач.
Како може турбо да направи повеќе со помалку?
Сè се сведува на тоа како работат моторите, па ајде да зборуваме малку за техниката. За бензинските мотори, соодносот воздух-гориво 14.7:1 обезбедува целосно согорување на сè во цилиндерот. Повеќе сок од ова е губење гориво.
Во атмосферскиот мотор, делумниот вакуум создаден од клипот во опаѓање го влече воздухот во цилиндерот, користејќи го негативниот притисок внатре за да го внесе воздухот низ вентилите за довод. Тоа е лесен начин да се прават работите, но е многу ограничен во однос на снабдувањето со воздух, како личност со апнеја при спиење.
Во моторот со турбополнач, правилникот е препишан. Наместо да се потпира на вакуумскиот ефект на клипот, турбо моторот користи воздушна пумпа за да го турка воздухот во цилиндарот, исто како што маската за апнеја при спиење го турка воздухот до вашиот нос.
Иако турбополначите можат да го компресираат воздухот до 5 bar (72.5 psi) над стандардниот атмосферски притисок, кај патните автомобили тие обично работат со порелаксиран притисок од 0.5 до 1 bar (7 до 14 psi).
Практичниот резултат е дека при 1 бар на зголемен притисок, моторот прима двојно повеќе воздух како да е природно аспириран.
Ова значи дека контролната единица на моторот може да вбризгува двојно повеќе гориво додека одржува идеален сооднос воздух-гориво, создавајќи многу поголема експлозија.
Но, тоа е само половина од триковите на турбополначот. Ајде да споредиме 4.0-литарски атмосферски мотор и 2.0-литарски турбо мотор со зголемен притисок од 1 бари, под претпоставка дека инаку се идентични во однос на технологијата.
4.0-литарскиот мотор троши повеќе гориво дури и при празен од и при мало оптоварување на моторот, додека 2.0-литарскиот мотор троши многу помалку. Разликата е во тоа што при широко отворена гас, турбо моторот ќе користи максимално можно количество воздух и гориво - двојно повеќе од атмосферскиот мотор со иста работна зафатнина, или потполно исто како атмосферскиот 4.0-литарски.
Ова значи дека турбо моторот може да работи насекаде од скудни 2.0 литри до моќни четири литри благодарение на принудната индукција.
Значи, тоа е случај на мала економичност на горивото на моторот за нежно возење и голема моќност на моторот кога тоа го сакате.
Колку е тоа паметно?
Како што доликува на еден инженерски сребрен куршум, самиот турбополнач е генијален. Кога работи моторот, издувните гасови минуваат низ турбината, предизвикувајќи таа да се врти со неверојатни брзини - обично помеѓу 75,000 и 150,000 пати во минута.
Турбината е прицврстена за воздушниот компресор, што значи дека колку побрзо се врти турбината, толку побрзо се врти компресорот, вшмукувајќи го свеж воздух и принудувајќи го во моторот.
Турбото работи на лизгачка скала, во зависност од тоа колку силно ја притискате педалата за гас. Во мирување, нема доволно издувни гасови за да се доведе турбината до некоја значајна брзина, но како што забрзувате, турбината се врти и дава поттик.
Ако туркате со десната нога, се создаваат повеќе издувни гасови, кои го компресираат максималното количество свеж воздух во цилиндрите.
Па што е финтата?
Се разбира, постојат неколку причини зошто сите ние не возиме автомобили со турбополнач со години, почнувајќи од сложеноста.
Како што можете да замислите, не е лесно да се изгради нешто што може да се врти со 150,000 вртежи во минута, ден по ден со години без да експлодира, и бара скапи делови.
Турбините исто така бараат посебно снабдување со масло и вода, што става поголем стрес на системите за подмачкување и ладење на моторот.
Како што воздухот во турбополначот се загрева, производителите мораа да инсталираат и интеркулери за да ја намалат температурата на воздухот што влегува во цилиндерот. Топлиот воздух е помалку густ од ладниот воздух, што ги негира придобивките од турбополначот и исто така може да предизвика оштетување и предвремено детонирање на мешавината гориво/воздух.
Најозлогласениот недостаток на турбо полнење е, се разбира, познат како задоцнување. Како што е наведено, треба да забрзате и да создадете издувни гасови за да го натерате турбото да почне да произведува значаен притисок за зголемување, што значеше дека раните турбо автомобили беа како одложен прекинувач - ништо, ништо, ништо, СЕ.
Различните достигнувања во турбо технологијата ги скротија најлошите од бавните карактеристики на раните турбополначи Saab и Porsche, вклучувајќи прилагодливи лопатки во турбината кои се движат врз основа на притисокот на издувните гасови и лесните компоненти со ниско триење за да се намали инерцијата.
Највозбудливиот чекор напред во турбо полнењето може да се најде само - барем засега - кај тркачите во Ф1, каде што мал електричен мотор го одржува турбото да се врти, намалувајќи го времето потребно за негово вртење.
Слично на тоа, во Светскиот шампионат во рели, системот познат како анти-заостанување ја исфрла мешавината воздух/гориво директно во издувните гасови пред турбополначот. Топлината на издувниот колектор предизвикува таа да експлодира дури и без свеќичка, создавајќи издувни гасови и задржувајќи го турбополначот да врие.
Но, што е со турбодизелите?
Кога станува збор за турбо полнење, дизелите се посебна сорта. Ова е навистина случај, бидејќи без принудна индукција, дизел моторите никогаш не би биле толку вообичаени како што се.
Природно аспирираните дизели можат да обезбедат пристоен вртежен момент, но тука завршуваат нивните таленти. Меѓутоа, со присилна индукција, дизелите можат да го искористат својот вртежен момент и да ги уживаат истите придобивки како и нивните бензински колеги.
Дизел моторите се изградени од Tonka Tough за да се справат со огромните оптоварувања и температури содржани внатре, што значи дека лесно можат да се справат со дополнителниот притисок на турбо.
Сите дизел мотори - атмосферски и наполнети - работат со согорување на гориво во вишокот воздух во таканаречениот систем за слабо согорување.
Единствениот пат кога атмосферските дизел мотори ќе се доближат до „идеалната“ мешавина воздух/гориво е при полн гас кога млазниците за гориво се широко отворени.
Бидејќи дизел горивото е помалку испарливо од бензинот, кога се согорува без многу воздух, се создава огромна количина саѓи, познати и како дизел честички. Со полнење на цилиндерот со воздух, турбодизелите можат да го избегнат овој проблем.
Така, иако турбополнењето е неверојатно подобрување за бензинските мотори, неговото вистинско превртување го спасува дизел моторот да не стане зачадена религија. Иако „Дизелгејт“ во секој случај може да предизвика тоа да се случи.
Како се чувствувате за фактот дека турбополначите се пронаоѓаат во речиси сите возила на четири тркала? Кажете ни во коментарите подолу.
