Direktorius
Iš esmės ir turbokompresoriai, ir kompresoriai veikia tiekdami daugiau oro į variklį. Deguonis yra viena degimo piramidės kojelė kartu su kuru ir uždegimo šaltiniu – kibirkštimi. Dėl Kad degimas vyktų efektyviausiai, reikia kruopščiai subalansuoti deguonį, kurą ir kibirkštis.
Po jų keistai vandens išvaizdos korpusais turbokompresoriai iš esmės yra pora ventiliatorių, sujungtų ašimi.
Šios pusiausvyros radimas jau seniai buvo variklių dizainerių problema. Didžiąją vidaus degimo istorijos dalį problema buvo tiekiant pakankamai degalų. Dėl neseniai sukurto itin aukšto slėgio tiesioginio degalų įpurškimo, tai iš esmės buvo išspręsta. Dabar reikia tiekti pakankamai oro, kad variklis galėtų kvėpuoti.
Tikrai didelio našumo variklis kiekvieną minutę turės įsiurbti maždaug tiek oro, kiek vaiko miegamajame – pagalvokite
Dodge Hellcat. Fizikos dėsniai paprastai to neleidžia, nes vienintelė jėga, traukianti orą į variklį, yra maža slėgis susidaro, kai variklio cilindrai ištraukiami – kaip ir kas atsitinka, kai stūmoklis patraukiamas atgal švirkštas.Ši jėga tiesiog nėra pakankamai galinga, kad neatsiliktų nuo degalų kiekio, kurį šiuolaikiniai varikliai gali įpurkšti į savo cilindrus. Ir turbokompresoriai, ir kompresoriai bando išspręsti šią problemą naudodami priverstinės indukcijos procesą, kuris yra išgalvotas terminas, reiškiantis, kad į variklį įleidžiama daugiau oro. Kiekvienas tai daro skirtingai, tačiau turi savo privalumų ir trūkumų.
Turbokompresoriai
Dažniausia priverstinės indukcijos forma yra turbokompresoriai. Automobilių gamintojai juos mėgsta, nes bent jau teoriškai jie gali būti naudojami tiek galiai, tiek ekonomiškumui pagerinti.
Atrodytų, kad viskas, kas gali tai padaryti, turi būti neįtikėtinai sudėtinga, tačiau turbo varikliai iš tikrųjų yra apgaulingai paprasti. Po jų keistai vandens išvaizdos korpusais turbokompresoriai iš esmės yra pora ventiliatorių, sujungtų ašimi.
- 1. „Dodge SRT“ 6,2 litro „Hellcat V8“ su kompresoriumi
- 2. „Dodge SRT“ 6,2 litro „Hellcat V8“ su kompresoriumi
Įkaitęs variklio išmetimas sukasi pirmąjį ventiliatorių, kuris savo ruožtu varo antrąjį, kuris naudojamas suspausti orą. Tada šis suslėgtas oras grąžinamas atgal į variklį. Kaip aptarta aukščiau, šis papildomas oras reiškia, kad galima įpurkšti daugiau degalų, o bet koks kuras gali būti pilnai sudegintas.
Veiklos požiūriu nauda akivaizdi. Turbokompresoriai padidino oro kiekį, todėl kiekviename degimo cikle buvo sunaudota daugiau degalų, o tai lemia daugiau galios. Iš esmės tai leidžia mažam varikliui apsimesti, kad jis yra daug didesnis.
Kalbant apie efektyvumą, turbokompresoriaus naudą suprasti yra šiek tiek sunkiau. Pirmiausia turbokompresoriai gali pasiūlyti tam tikrų pranašumų. Turbokompresoriai gali padėti pagerinti efektyvumą užtikrindami, kad būtų pakankamai oro, kad kiekvienas degimas būtų baigtas. Jie taip pat gali padėti pagerinti termodinaminį variklio efektyvumą padidindami jo darbinę temperatūrą. Geriausia tai, kad turbinos varomos iš esmės „nemokama“ energija (variklio išmetimas), todėl jų buvimas visai nekenkia efektyvumui.
Tikroji priežastis, dėl kurios automobilių gamintojai mėgsta turbokompresorius, yra mažiau susijusi su inžinerija ir labiau susijusi su žmogaus elgesiu. Vidutinis vairuotojas visą droselį naudoja mažiau nei vieną procentą laiko. Dideliame, natūralaus įsiurbimo variklyje tai reiškia, kad eikvojama daug galios, o didžiulis variklio dydis vis tiek mažina efektyvumą.
Priešingai, turbokompresorius varo variklio išmetamosios dujos, kurių pakankamas kiekis susidaro tik sunkiai dirbant varikliui. Tai reiškia, kad kai vairuotojas nespaudžia droselio, turbokompresorius neprideda daugiau oro, o variklis neprideda daugiau degalų. Taigi vienas iš būdų galvoti apie turbokompresorių yra sukurti variklį, kuris gali būti tiek didelis, tiek mažas, kiek to reikalauja situacija.
Teoriškai tai puiku, nes automobilis gali būti efektyvus ir galingas tuo pačiu metu. Tikrovė, kaip dažnai būna, nėra tokia rožinė. Tikimasi, kad varikliai su turbokompresoriumi parodys arba savo galios, arba ekonomiškumo rodiklius, bet ne abu tuo pačiu metu. Važiuokite visu varikliu su turbokompresoriumi ir degalų ekonomija nebus geresnė nei automobilio su didesniu varikliu. Važiuokite lėtai ir turbina tiesiog nenaudojama.
Taigi, ko gero, geriausias būdas galvoti apie turbokompresorius yra suteikti vairuotojams lankstumo. Jie gali pasirinkti, kaip efektyviai jie nori būti ir kaip smagiai praleisti laiką. Deja, turbo varikliai nėra stebuklingi, todėl jie ne visada gali pateikti abu vienu metu.
Kompresoriai
Kompresoriai gali veikti pagal tą patį principą kaip ir turbokompresoriai, tačiau jie yra šiek tiek sudėtingesni.
Užuot varomi išmetamosiomis dujomis, kompresoriai yra varomi mechaniškai. Paprastai kompresoriai yra prijungti prie variklio alkūninio veleno per grandinę arba diržą. Tada variklio galia naudojama vienam iš dviejų kompresorių tipų varyti.
- 1. „Cadillac“ 6,2 litro kompresinis V8
- 2. „Audi“ 3,0 litrų kompresoriaus TFSI V6
Dauguma kompresorių naudoja tam tikrą „Roots“ tipo pūstuvo variantą. Šiuose kompresoriuose orui suspausti naudojami du persidengiantys rotoriai. „Roots“ dizainas yra gana paprastas ir gali būti pagamintas pagal daugybę specifikacijų. Pažangius Eton pagamintus kompresorius galima rasti įvairiose transporto priemonėse, tokiose kaip „Cadillac CTS-V“ ir „Audi S4“.
Turbokompresoriai gali būti ne sidabrinė kulka, tačiau jie gali būti puikus kompromisas.
Mažiau paplitusi konstrukcija yra „Lysholm“ sparnuotė. Ši konstrukcija priverčia orą tarp dviejų persidengiančių Archimedo varžtų, suspaudžiant jį iki nepaprastai didelio slėgio. Sparnuoti kompresoriai yra veiksmingi ir tiekia galią esant įvairiems variklio apsisukimų dažniams, tačiau jų gamyba yra brangi. Dvigubi sraigtai turi puikiai susikišti, o tam reikia neįtikėtinai smulkių gamybos leistinų nuokrypių. Dėl šios priežasties „Lysholm“ kompresoriai dažniausiai naudojami labai didelio našumo įrenginiuose, tokiuose kaip „Mercedes AMG“ automobiliai ar „Dodge Hellcats“.
Bet kuriuo atveju kompresoriai turi keletą svarbių pranašumų, palyginti su išmetimo varomomis turbinomis. Kompresoriai neturi atsilikimo, nes juos varo tiesiogiai pavaros velenas. Tai ypač svarbu didelio darbinio tūrio mažų sūkių varikliams, todėl didelio našumo amerikietiški V8 dažnai būna su kompresoriumi, o ne su turbokompresoriumi.
Kompresoriai taip pat užtikrina sukimo momentą didesniame variklio sūkių diapazone, todėl jie yra patrauklūs veikimo požiūriu.
Deja, yra ir trūkumų. Kompresoriai paprastai yra mechaniškai sudėtingesni nei turbokompresoriai dėl tiesioginio ryšio su varikliu. Paprasčiau tariant, kompresoriai naudoja energiją galiai sukurti. Jie taip pat yra dideli, sunkūs ir paprastai turi būti montuojami tiesiai ant variklio, o pastarasis yra rimta problema šiuolaikiniams automobilių gamintojams, kuriems erdvė yra labai didelė.
Skirtingai nuo turbokompresorių, kompresoriai sumažina variklio efektyvumą, nes kompresorius nuolat naudoja dalį variklio galios sukimuisi. Kai nereikia daug energijos, ši energija iš esmės eikvojama. Štai kodėl kompresoriai retai (jei apskritai) randami už našumo programų ribų.
Išvada
Tikėtina, kad per ateinančius kelerius metus kiekvienas, perkantis automobilį, turės nuspręsti, ar įsigyti turbokompresoriaus modelį, ar ne. Paprasto atsakymo nėra. Tačiau verta paminėti, kad nors jie turi daug pranašumų, ypač dėl našumo, jie ne visada pateisins pažadą dėl efektyvumo.
Turbokompresoriai gali būti ne sidabrinė kulka, tačiau jie gali būti puikus kompromisas. Jie suteikia papildomos galios, kai to reikia – ar tiesiog norisi – ir gali išlaikyti mpg normaliai važiuojant. Kita vertus, kompresoriai veikia visą parą.
Pirkėjams, norintiems patirti didelio darbinio tūrio V8 galią, kompresorius yra puikus pasirinkimas. Trumpam pagalvokite, kad kai kurie iš įdomiausių automobilių šiais metais yra su dideliais ventiliatoriais: nauji Cadillac CTS-V, Corvette Z06, ir galingieji Dodge Hellcats.
Galiausiai sprendimas įsigyti turbokompresorių, kompresorių ar nei vieną, nei kitą priklausys nuo pirkėjo automobilio ir vairavimo stiliaus. Nepaisant to, priverstinė indukcija turi daug ką pasiūlyti beveik bet kokiam vairuotojui.
Redaktorių rekomendacijos
- Tesla paskirties įkrovikliai vs. Kompresoriai: koks skirtumas?
