Вы столько раз слышали термин «двигатель с турбонаддувом», что у вас сложилось общее представление о том, как он работает, но вы так и не получили ответа на вопрос, сколько лошадиных сил он добавляет?
Ответ сложнее, чем кажется, поскольку добавление турбокомпрессора к двигателю обычно связано с рядом других обновлений. Как правило, один турбокомпрессор обеспечивает увеличение мощности от 10 до 50 %.
Мое любимое определение турбокомпрессора было придумано не кем иным, как Джереми Кларксоном:
Турбо:выхлопные газы попадают в турбонагнетатель и раскручивают его. Колдовство случается, и вы двигаетесь быстрее.
Что делает цитату смешнее, так это то, что она недалека от истины:турбокомпрессор представляет собой турбину, приводимую в движение выхлопными газами и всасывающую воздух, что приводит к увеличению потока воздуха через впуск. Больше воздуха означает больше кислорода в воздушно-топливной смеси, лучшее сжигание топлива и больше энергии, вырабатываемой в каждом цикле.
Помимо самой турбины, в системе есть промежуточный охладитель, который снижает температуру газа, перепускной клапан, ограничивающий уровень давления наддува, и продувочный клапан, который сбрасывает неиспользуемое давление из системы.
У Джейсона из Engineering Explained есть отличное видео о турбокомпрессорах, в котором всего за несколько минут объясняются основные принципы.
Во введении я сказал, что в большинстве случаев турбокомпрессор добавляет от 10 до 50% больше мощности. Это обобщение, и реальное увеличение мощности может легко перевалить за 100%. Для этого необходимо как минимум обновить систему впрыска топлива.
Мой любимый пример преимуществ турбокомпрессора — 1,9-литровый дизельный двигатель Volkswagen R4 TDI с турбонаддувом. Они сделали почти дюжину вариантов этого двигателя мощностью от 74 до 158 лошадиных сил.
Также очень распространены твин-турбо и би-турбо. Twin-turbo — это две одинаковые турбины, которые распределяют нагрузку на двигатели с 6 и более цилиндрами. Би-турбо (или последовательное турбо) относится к системе с малым и большим турбокомпрессором. Меньший турбонаддув работает на низких оборотах, чтобы смягчить турбозадержку, а второй или оба включаются на более высоких оборотах, чтобы значительно увеличить мощность.
Затем у вас есть блоки цилиндров с 6 или 8 цилиндрами, в которых используется установка с четырьмя турбинами. Он использует две установки би-турбо для создания огромной мощности — безнаддувный двигатель, способный работать с установкой квадро-турбо, может легко удвоить мощность.
Турбонаддув — это положительное давление, создаваемое турбокомпрессором. Другими словами, он представляет собой разницу давлений между впускным коллектором и атмосферным давлением. Измеряется в psi или полоса , чем выше значение, тем выше мощность.
Однако чрезмерное наддув превысит пределы того, что могут выдержать турбокомпрессор и двигатель, и вызовет множество проблем:детонацию двигателя, перегрев, преждевременное зажигание и отказ компонентов.
Основной принцип работы турбокомпрессора заключается в использовании выхлопных газов в качестве катализатора для подачи большего количества воздуха во впуск. Однако это приводит к основному недостатку турбокомпрессоров — турбояме.
Когда двигатель работает на низких оборотах, объем выхлопных газов недостаточен для создания достаточного наддува. Автомобиль будет чувствовать, что в его распоряжении находится половина его мощности, что в некотором смысле так и есть, поскольку он работает как безнаддувный двигатель. Только когда вы поднимаете обороты до достаточного уровня, срабатывает усиление и обеспечивает всплеск мощности.
В однотурбинном двигателе мощность с турбонаддувом всегда компенсируется турбоямой. Чем больше становится турбина, тем большее давление требуется, прежде чем она сможет начать наддув, следовательно, более длительная турбо-задержка. С другой стороны, небольшие турбины будут включаться чуть выше оборотов холостого хода, но не могут обеспечить достаточное ускорение для большой мощности.
Турбо-лаг возникает, когда вы не отпускаете педаль газа, что является нормальным при торможении и переключении передач. Однако есть несколько способов обойти это.
Первый способ смягчить турбо-крупность — использовать метод «пятка-носок». Сначала затормозите, затем включите сцепление. Когда коробка передач отключена, вы можете использовать пятку правой ноги, чтобы нажимать на педаль газа при переключении на пониженную передачу. Нажмите на педаль газа, отпуская сцепление, и ускорение сработает быстрее.
Перемещение с пятки на носок возможно не во всех автомобилях и может быть довольно неудобным в зависимости от положения сидящего. Существует упрощенный процесс, который дает те же результаты, просто он занимает немного больше времени. Во-первых, вы тормозите до тех пор, пока достаточно не замедлитесь. Включите сцепление и, переключая передачи, нажмите правой ногой на газ один или два раза.
Очевидно, что оба метода требуют использования механической коробки передач. Они в первую очередь предназначены для того, чтобы помочь вам справиться с обгоном, когда вы замедляетесь в направлении транспортного средства, но видите возможность обогнать его. Вместо того, чтобы терять время на турбо-задержку, автомобиль будет готов выдать полную мощность, как только освободится левый ряд.
Я часто использую оба метода при движении в гору. На крутом повороте мне нужно сорваться, но я не хочу терять силу, необходимую для продолжения движения. Смягчив турбо-задержку, я по-прежнему могу без проблем преодолевать повороты и увеличивать скорость, если это безопасно.
Турбокомпрессоры имеют много преимуществ. Во-первых, они позволяют управлять транспортным средством с двигателем меньшего объема и при этом иметь мощность, сравнимую с более крупными безнаддувными двигателями, при этом потребляя значительно меньше топлива.
Единственным реальным недостатком турбокомпрессоров является дополнительная сложность двигателя. Чем больше деталей вы добавляете, тем больше деталей рискует сломаться. Вам не стоит беспокоиться об этом с установкой с одним турбокомпрессором, но если в автомобиле две или четыре турбины, примите во внимание, насколько дорого будет их ремонт или замена.
Наряду с нагнетателями, турбокомпрессоры — лучший способ увеличить мощность двигателя без увеличения его рабочего объема или создания высоких допусков, которые серьезно повлияют на стоимость производства.
В среднем 2000 об/мин достаточно, чтобы создать давление выхлопных газов, достаточное для вращения турбины и создания турбонаддува. Точное число оборотов зависит от размера турбины:турбины меньшего размера включаются раньше, в то время как турбины большего размера часто имеют двухтурбинную компоновку, при этом меньшая турбина создает мощность при низких оборотах.
Установленные на заводе турбокомпрессоры не так уж плохи для вашего двигателя. Производитель спроектировал двигатель таким образом, чтобы он мог выдерживать турбонаддув без повреждений. Однако модификация стандартного турбокомпрессора или установка нестандартного турбокомпрессора может вывести двигатель за допустимые пределы и привести к повреждению.
В делает. Шести- или восьмицилиндровые двигатели имеют разделенные выпускные коллекторы, и каждый из них производит достаточное количество выхлопных газов для питания одного турбонагнетателя, который затем создает достаточно наддува для питания всех цилиндров. В процентном отношении прирост мощности может быть таким же, как и у двигателей с одинарным турбонаддувом, но в количественном отношении двойной турбонаддув обеспечивает гораздо большую мощность.
Турбокомпрессоры стали необходимостью для двигателей меньшего объема, что значительно увеличило их мощность и сделало их более полезными на открытых дорогах. Для двигателей большего размера, рядных шестицилиндровых двигателей, двигателей V6 и V8 не обязательно нужен турбонагнетатель, но их можно добавлять попарно для значительного увеличения мощности.
Если вы просматриваете автомобильные предложения и задаетесь вопросом, нужен ли вам двигатель с турбонаддувом, я настоятельно рекомендую его для любого 4-цилиндрового двигателя. Для внедорожников и грузовиков турбокомпрессор очень полезен для всех вариантов V8, кроме самых больших.
Вы можете проверить эти другие статьи для получения дополнительной информации:
Как использовать Octane Booster:полное руководство
Как получить 30+ миль на галлон с Duramax
Сколько лошадиных сил добавляет распределительный вал?
Сколько стоит замена нового лобового стекла?
Как работает усилитель руля?
Сколько весит Dodge Charger?
Сколько крутящего момента и мощности у Toyota Tacoma?
Сколько тяги у вашего автомобиля?