Sự khác biệt giữa động cơ hút khí tự nhiên và động cơ tăng áp

Cách xe hoạt động> Sự khác biệt giữa động cơ hút khí tự nhiên và động cơ tăng áp

Đây là một chủ đề đã trở thành một ưu tiên kể từ khi sự ra đời ồ ạt của các động cơ nhỏ hơn. Vì vậy, đây là cơ hội để viết một bài báo để thử và làm rõ vấn đề này, vì vậy chúng ta hãy xem xét tất cả các yếu tố phân biệt động cơ hút khí tự nhiên với động cơ tăng áp.

Cũng đọc: Hoạt động tăng áp.

Nguyên tắc cơ bản

Vì không phải tất cả các bạn đều là những nhà vô địch cơ khí, hãy cùng xem nhanh động cơ hút khí tự nhiên và tăng áp là gì.

Trước hết, chúng ta hãy làm rõ rằng các thuật ngữ này trước hết có nghĩa là hút gió, vì vậy chúng tôi không quan tâm đến phần còn lại. Động cơ hút khí tự nhiên có thể được coi là động cơ “tiêu chuẩn”, nghĩa là nó thở tự nhiên không khí bên ngoài nhờ chuyển động qua lại của các pít-tông, sau đó chúng hoạt động như máy bơm hút ở đây.

Động cơ siêu nạp sử dụng hệ thống phụ gia giúp đưa không khí vào động cơ nhiều hơn. Vì vậy, ngoài việc hút không khí vào bằng chuyển động của các pít-tông, chúng tôi còn bổ sung thêm với sự trợ giúp của máy nén. Có hai loại:

• Được thúc đẩy bởi năng lượng động cơ = máy nén - siêu nạp
• Khí thải được kiểm soát = bộ tăng áp.

Động cơ turbo = nhiều công suất hơn

Quan sát đầu tiên: động cơ tăng áp có khả năng mạnh hơn. Thật vậy, sức mạnh đến trực tiếp từ quá trình đốt cháy trong xi-lanh, điều quan trọng hơn là xi-lanh "chuyển động" nhiều hơn và do đó, xe càng mạnh mẽ. Với một turbo, bạn có thể ép nhiều không khí vào các xi lanh hơn là không có nó. Và bởi vì chúng tôi quản lý để gửi nhiều chất ôxy hóa hơn (không khí và đặc biệt là một phần nhỏ ôxy ở đó), chúng tôi có thể gửi nhiều nhiên liệu hơn. Do đó, chúng ta có nhiều năng lượng hơn để đốt cháy trong một chu kỳ, vì vậy chúng ta có nhiều năng lượng hơn. Thuật ngữ "tăng" cũng có tầm quan trọng lớn, chúng tôi thực sự làm tắc nghẽn động cơ bằng không khí và nhiên liệu, chúng tôi "nhét" càng nhiều càng tốt vào các xi-lanh.

458 Italia có động cơ hút khí tự nhiên 4.5 công suất 570 mã lực.

488 GTB (thay thế) được trang bị động cơ tăng áp 4.0 có công suất 100 mã lực. nhiều hơn (do đó, vào năm 670). Do đó, chúng ta có một động cơ nhỏ hơn và nhiều công suất hơn (hai tuabin, mỗi tuabin trên một dãy xi lanh). Với mỗi cuộc khủng hoảng lớn, các nhà sản xuất mang đến cho chúng tôi những tuabin của họ. Điều này đã thực sự xảy ra trong quá khứ, và có thể chúng sẽ bị bỏ rơi một lần nữa trong tương lai (trừ khi điện thay thế nhiệt), ngay cả khi có rất ít cơ hội trong bối cảnh "khí hậu". Chính trị ".

Động cơ turbo rỗng hơn

Một động cơ hút khí tự nhiên hút nhiều không khí hơn khi nó tăng lên, do đó, công suất của nó tăng lên ở số vòng quay, vì đây là lúc nó tiêu thụ nhiều không khí và nhiên liệu nhất. Một động cơ turbo có thể có nhiều không khí và nhiên liệu ở số vòng quay thấp bởi vì turbo nạp vào các xi-lanh bằng không khí "nhân tạo" (không khí được bổ sung vào không khí một cách tự nhiên do chuyển động của các xi-lanh). Càng nhiều chất ôxy hóa, càng nhiều nhiên liệu được gửi đi ở tốc độ thấp, dẫn đến dư thừa năng lượng (đây là một loại hợp kim).

Tuy nhiên, lưu ý rằng máy nén điều khiển động cơ (bộ tăng áp điều khiển bằng trục khuỷu) cho phép động cơ được cưỡng bức bằng không khí ngay cả ở vòng tua máy thấp hơn. Bộ tăng áp được cung cấp năng lượng bởi không khí thoát ra từ ống xả, vì vậy nó không thể hoạt động tốt ở số vòng tua rất thấp (nơi dòng khí thải không quan trọng lắm).

Cũng lưu ý rằng bộ tăng áp không thể hoạt động giống nhau ở mọi tốc độ, "cánh quạt" của tua-bin không thể hoạt động giống nhau tùy thuộc vào cường độ gió (do đó là tốc độ và lưu lượng khí thải). Do đó, turbo hoạt động tốt nhất trong một phạm vi hạn chế, do đó có hiệu ứng đá mông. Sau đó, chúng tôi có hai giải pháp: một bộ tăng áp hình học biến thiên giúp thay đổi độ dốc của các cánh tản nhiệt, hoặc tăng gấp đôi hoặc thậm chí gấp ba lần. Khi chúng ta có nhiều tua-bin, một tua-bin đảm nhiệm tốc độ thấp (dòng chảy nhỏ, do đó các tua-bin nhỏ thích nghi với những "cơn gió" này) và tua-bin kia đảm nhiệm tốc độ cao (nói chung, điều hợp lý là dòng chảy quan trọng hơn lúc này điểm. ở đó ). Với thiết bị này, sau đó chúng tôi tìm thấy khả năng tăng tốc tuyến tính của động cơ hút khí tự nhiên, nhưng với mô-men xoắn rõ ràng và hấp dẫn hơn nhiều (tất nhiên là ở mức dịch chuyển bằng nhau).

Sự tiêu thụ? Nó phụ thuộc…

Điều này đưa chúng ta đến một điểm khá quan trọng và gây tranh cãi. Động cơ tăng áp có tiêu hao ít hơn không? Nếu bạn nhìn vào con số của các nhà sản xuất, bạn có thể nói có. Tuy nhiên, trên thực tế, thường thì mọi thứ đều rất tốt, và các sắc thái cần phải được thảo luận.

Mức tiêu thụ của các nhà sản xuất phụ thuộc vào chu kỳ NEDC, cụ thể là cách xe ô tô được sử dụng cụ thể: tăng tốc rất chậm và tốc độ trung bình rất hạn chế.

Trong trường hợp này, động cơ tăng áp đứng đầu vì chúng không được sử dụng nhiều ...

Trên thực tế, ưu điểm chính của động cơ turbo giảm kích thước là kích thước nhỏ. Một động cơ nhỏ, rất hợp lý, tiêu thụ ít hơn một động cơ lớn.

Thật không may, động cơ nhỏ có công suất hạn chế vì nó không thể hút nhiều không khí và do đó đốt cháy nhiều nhiên liệu (vì buồng đốt nhỏ). Thực tế sử dụng bộ tăng áp có thể làm tăng độ dịch chuyển của nó một cách giả tạo và khôi phục công suất bị mất trong quá trình co lại: chúng ta có thể tạo ra một thể tích không khí vượt quá kích thước của buồng, vì bộ tăng áp gửi không khí nén, lấy không khí vào. ít không gian hơn (nó cũng được làm mát bằng bộ trao đổi nhiệt để giảm thể tích hơn nữa). Tóm lại, chúng tôi có thể bán những chiếc 1.0 với hơn 100bhp, trong khi nếu không có turbo, chúng sẽ bị giới hạn ở khoảng sáu mươi, vì vậy chúng không thể được bán trên nhiều xe.

Là một phần của sự tương đồng NEDC, chúng tôi sử dụng ô tô ở tốc độ thấp (tăng tốc chậm ở vòng tua thấp), vì vậy chúng tôi kết thúc với một động cơ nhỏ chạy êm, trong trường hợp đó nó không tiêu tốn nhiều. Nếu tôi chạy cạnh nhau 1.5 lít và 3.0 lít ở số vòng quay thấp và tương tự, thì về mặt hợp lý, động cơ 3.0 sẽ tiêu thụ nhiều hơn.

Do đó, ở số vòng quay thấp, động cơ tăng áp sẽ hoạt động như hút khí tự nhiên vì nó sẽ không sử dụng tăng áp (khí thải quá yếu để hồi sinh nó).

Và ở đó, động cơ turbo đánh lừa thế giới của họ, chúng tiêu thụ ít ở tốc độ thấp so với động cơ khí quyển, vì trung bình chúng ít hơn (ít hơn = tiêu thụ ít hơn, tôi nhắc lại, tôi biết).

Tuy nhiên, trong thực tế sử dụng, đôi khi mọi thứ đi ngược lại! Thật vậy, khi leo lên các tháp (vì vậy khi chúng ta sử dụng sức mạnh trái ngược với chu trình NEDC), turbo sẽ khởi động và sau đó bắt đầu đổ một luồng không khí rất lớn vào động cơ. Thật không may, càng nhiều không khí, càng cần được bù đắp bằng cách gửi nhiên liệu, điều này làm bùng nổ tốc độ dòng chảy theo đúng nghĩa đen.

Vì vậy, hãy tóm tắt lại: Các nhà sản xuất đã giảm kích thước của động cơ để xử lý chu trình NEDC tốt hơn và do đó giá trị tiêu thụ thấp hơn. Tuy nhiên, để cung cấp mức công suất tương đương với các "động cơ lớn cũ", họ đã bổ sung một bộ tăng áp (hoặc siêu nạp). Trong suốt chu trình, bộ tăng áp chạy rất ít và thậm chí mang lại một ít năng lượng do sự giãn nở của khí thải (khí thải chiếm nhiều không gian hơn hỗn hợp đi vào động cơ, sự giãn nở này được điều khiển bởi tuabin), dẫn đến để tiêu thụ thấp, bởi vì động cơ nhỏ, tôi nhắc bạn (nếu chúng ta so sánh hai khối lượng giống nhau có và không có tăng áp, thì điều đó có tăng áp sẽ tiêu thụ hợp lý hơn). Trên thực tế, mọi người sử dụng tất cả sức mạnh của chiếc xe của họ và do đó làm cho turbo hoạt động mạnh hơn. Động cơ được bơm không khí, và do đó nó cũng phải được “nạp” xăng: mức tiêu thụ tăng mạnh, ngay cả với động cơ nhỏ ...

Về phần mình, đôi khi tôi lo sợ rằng nhiều bạn không hài lòng với mức tiêu thụ thực tế của động cơ xăng nhỏ (1.0, 1.2, 1.4, v.v.) nổi tiếng. Khi nhiều người quay trở lại từ động cơ diesel, cú sốc thậm chí còn trở nên quan trọng hơn. Một số thậm chí bán chiếc xe của họ ngay lập tức ... Vì vậy, hãy cẩn thận khi mua một chiếc động cơ xăng nhỏ, không phải lúc nào chúng cũng hoạt động kỳ diệu.

Âm thanh kém?

Với động cơ turbo, hệ thống xả còn khó hơn ... Thực tế, ngoài các chất xúc tác và bộ lọc hạt, bây giờ chúng ta còn có một tua-bin chạy bằng các dòng do khí thải gây ra. Tất cả điều này có nghĩa là chúng tôi vẫn đang thêm thứ gì đó chặn đường truyền, vì vậy chúng tôi nghe thấy ít tiếng ồn hơn một chút. Ngoài ra, vòng tua máy thấp hơn nên động cơ có thể kêu ít ồn hơn.

F1 là ví dụ điển hình nhất còn tồn tại, với sự thích thú của người xem đã giảm đi rất nhiều (âm thanh động cơ là một trong những thành phần chính và về phần tôi, tôi nhớ động cơ V8 hút khí tự nhiên kinh khủng!).

Ở đây chúng ta có thể thấy rõ ràng rằng turbo bị cản trở một chút ở mức xả ... (ống góp ở bên phải và turbo ở bên trái)

FERRARI / V8 ATMO VS V8 TURBO! Chọn một!

Spotter (GE Supercars) đã làm công việc để bạn so sánh. Tuy nhiên, lưu ý rằng sự khác biệt dễ nhận thấy hơn trên những chiếc xe khác (đặc biệt là F1), bởi vì Ferrari vẫn đảm bảo rằng turbo sẽ trừng phạt sự chấp thuận ít nhất có thể, buộc các kỹ sư phải thực hiện một số công việc nghiêm túc. Bất chấp điều đó, chúng tôi có 9000 vòng / phút ở 458 và 8200 vòng / phút trên 488 GTB (cũng biết rằng ở cùng tốc độ 488 tạo ra ít tiếng ồn hơn).

Tăng tốc dưới tốc độ?

Đúng vậy, với hai tuabin thu thập các dòng khí thải và gửi khí nén đến động cơ, có một giới hạn ở đây: chúng tôi không thể làm cho cả hai đều quay quá nhanh, và sau đó chúng tôi cũng có lực cản ở mức đầu ra khí thải, điều mà chúng tôi không có động cơ hút khí tự nhiên (turbo can thiệp). Tuy nhiên, lưu ý rằng tuabin đưa khí nén đến động cơ được điều khiển điện tử thông qua van rẽ nhánh của van rẽ nhánh, vì vậy chúng ta có thể hạn chế dòng khí nén vào động cơ (đây là một phần của những gì xảy ra). vào chế độ khóa, van bypass sẽ giải phóng tất cả áp suất cho không khí và không cho động cơ.

Do đó, tất cả điều này gần với những gì chúng ta đã thấy trong đoạn trước.

Quán tính lớn?

Một phần vì những lý do tương tự, chúng ta nhận được động cơ có nhiều quán tính hơn. Nó cũng làm giảm khoái cảm và cảm giác thể thao. Tua bin ảnh hưởng đến lưu lượng của không khí vào (nạp) và đi ra (xả) và do đó, gây ra một số quán tính liên quan đến tốc độ tăng và giảm tốc của tua bin. Tuy nhiên, hãy cẩn thận rằng kiến ​​trúc động cơ cũng có ảnh hưởng lớn đến hành vi này (động cơ ở vị trí chữ V, phẳng, thẳng hàng, v.v.).

Kết quả là, khi bạn nhấn ga tại điểm dừng, động cơ tăng tốc (tôi đang nói về tốc độ) và giảm tốc chậm hơn một chút ... Ngay cả xăng cũng bắt đầu hoạt động giống như động cơ diesel, thường được tăng áp trong một thời gian dài ( ví dụ như M4 hoặc Giulia Quadrifoglio và đây chỉ là một vài trong số đó. 488 GTB đang nỗ lực, nhưng nó cũng không hoàn hảo).

Nếu điều này không quá nghiêm trọng đối với xe của mọi người, thì đối với siêu xe - 200 euro - còn hơn thế nữa! Những cái cũ trong bầu khí quyển sẽ trở nên phổ biến trong những năm tới.

Âm thanh xả Alfa Romeo Giulia Quadrifoglio Verde QV Carabinieri | Siêu xe cảnh sát

Hẹn 20 giây nghe quán tính động cơ mềm quá phải không?

Phản hồi chậm hơn

Một hậu quả khác là phản ứng của động cơ kém ấn tượng hơn. Ferrari cũng đã nỗ lực hết sức để chứng minh với các khách hàng tiềm năng rằng mọi thứ đã được thực hiện để giảm khả năng phản hồi của động cơ, mặc dù 488 GTB được trang bị động cơ tăng áp.

Ít cao quý hơn?

Không hẳn ... Làm thế nào một bộ siêu nạp có thể làm cho một động cơ trở nên kém sang trọng hơn? Nếu nhiều người nghĩ khác thì tôi, về phần mình, cho rằng điều đó không có ý nghĩa, nhưng có lẽ tôi đã nhầm. Mặt khác, nó có thể làm cho anh ta kém hấp dẫn hơn, đó là một vấn đề khác.

Độ tin cậy: turbo trên nửa cột

Đây là logic ngu ngốc và kinh tởm. Càng nhiều bộ phận trong động cơ, nguy cơ hỏng càng lớn ... Và ở đây chúng ta đã hỏng, bởi vì bộ tăng áp vừa là bộ phận nhạy cảm (cánh tản nhiệt dễ vỡ và ổ trục phải được bôi trơn) vừa là bộ phận phải chịu những ràng buộc rất lớn. (hàng trăm nghìn vòng quay mỗi phút!) ...

Ngoài ra, nó có thể làm chết động cơ diesel do gia tốc: nó chảy ngang với ổ trục được bôi trơn, dầu này bị hút vào động cơ và cháy ở ổ trục sau. Và vì không có sự đánh lửa được kiểm soát trên động cơ diesel, động cơ không được tắt! Tất cả những gì bạn phải làm là nhìn chiếc xe của anh ta chết máy quá cao và bốc khói nghi ngút).

Tất cả các nhận xét và phản ứng

cuối cùng bình luận đã đăng:

Phil HAKE (Ngày: 2021, 05:22:08)

Bạn viết rằng bạn nhớ động cơ V8 trong Công thức 1, nhưng những tay lái đã trải qua kỷ nguyên tăng áp đầu tiên, sau đó là động cơ V8, V10, V12 3500cc. Cm, sau đó 3 cc. Xem, người ta nói rằng chỉ thiếu động cơ V3000 2cc. Xem Tiếu ngạo giang hồ, đó là ý kiến ​​của tôi.

I’m I. 1 (các) phản ứng với nhận xét này:

• Quản trị viên NHÀ QUẢN TRỊ TRANG WEB (2021-05-24 15:16:25): Coi chừng sự tinh tế, tôi nghi ngờ họ thiếu sức mạnh ... Đầu tiên, họ không còn đánh vào mông V10 nữa, nhưng thực tế là họ có khí thế bị trừng phạt bằng một hỏng hóc ở vòng tua máy thấp ...

  Bất kỳ người lái nào cũng thích sự rung cảm nhẹ bên dưới hơn là một turbo đầy đủ ở tất cả các vòng quay. Động cơ tăng áp rất khó chịu về mặt âm thanh (CF Vettel) và ở các mức công suất này, khó đo hơn (và cũng ít tuyến tính hơn).

  Tóm lại, turbo tốt trong đời sống dân dụng, ít trên đường cao tốc ...

(Bài đăng của bạn sẽ hiển thị dưới bình luận sau khi xác minh)

Viết bình luận

Bạn có thích động cơ turbo?