สำลักธรรมชาติหรือเทอร์โบ? เครื่องยนต์สำลักโดยธรรมชาติคืออะไร มีการควบคุมอย่างไร และแตกต่างจากเครื่องยนต์เทอร์โบชาร์จอย่างไร?

เครื่องยนต์คือรถที่เป็นหัวใจของคน มันควบคุมระบบอื่น ๆ เกือบทั้งหมด แต่ในขณะเดียวกันก็ต้องการพลังงานเช่นเดียวกับหัวใจ เขาได้มันมาจากไหน?

เทคโนโลยีได้คิดค้นหลายวิธีเพื่อให้เครื่องยนต์เดินต่อไปได้ ตัวเลือกสองตัวเลือกที่ได้รับความนิยมมากที่สุดอย่างไม่ต้องสงสัยคือรุ่นเทอร์โบและเทอร์โบ นี่คือประเภทของเครื่องยนต์ที่เรากำลังพิจารณาในบทความนี้

อ่านต่อไปเพื่อดูว่าอะไรทำให้พวกเขาโดดเด่นกว่าใคร อันไหนดีกว่าในแง่ของประสิทธิภาพ? แต่ละคันขี่ยังไงครับ?

เครื่องยนต์สำลักโดยธรรมชาติกับปัจจุบัน

ความจำเพาะของตลาดในปัจจุบันไม่เอื้อต่อการสร้างเครื่องยนต์ที่สร้างพลังงานแบบเดิมๆ หน่วยงานของรัฐกำลังจำกัดการปล่อยมลพิษอย่างเข้มงวด ซึ่งจะเพิ่มความต้องการรถยนต์ที่ใช้เชื้อเพลิงน้อยลง

ในสภาพเช่นนี้ เป็นการยากที่จะจินตนาการถึงเครื่องยนต์ V8 รุ่นต่อไปที่มีกำลังมากกว่าสระโอลิมปิก

อีกครั้งที่มีผู้ผลิตเทอร์โบชาร์จเจอร์มากขึ้นเรื่อยๆ เนื่องจากเครื่องยนต์ประเภทนี้ช่วยให้พวกเขาสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพของรถได้โดยไม่ลดทอนประสิทธิภาพลง อย่างไรก็ตาม บางคนเรียกสิ่งนี้ว่าการขยายกำลังแบบ "ดั้งเดิม"

แต่มันก็เป็นจริงๆ?

เพื่อตอบคำถามนี้ ก่อนอื่นเราต้องชี้แจงก่อนว่าเครื่องยนต์ดูดอากาศตามธรรมชาติและเครื่องยนต์เทอร์โบคืออะไร อ่านต่อและหา

เครื่องยนต์สำลักโดยธรรมชาติคืออะไร?

เมอร์เซเดส เบนซ์ เครื่องยนต์สำลักโดยธรรมชาติ (ดีเซล) ภาพ: Didolevsky / Wikimedia Commons / CC BY-SA 3.0

ก่อนที่คุณจะรู้คำตอบ คุณจำเป็นต้องรู้ว่าเครื่องยนต์สันดาปภายในใดๆ ก็ตามที่ดึงอากาศแวดล้อมเข้ามา ทำไม? เพราะหากไม่มีออกซิเจน เชื้อเพลิงจะไม่จุดไฟ ซึ่งท้ายที่สุดจะนำไปสู่การขาดพลังงานในเครื่องยนต์

และกฎทั่วไปก็คือยิ่งอากาศเข้าไปข้างในมากเท่าไหร่ พลังก็ยิ่งมากขึ้นเท่านั้น - แน่นอนว่าเราต้องประกอบบล็อกเดียวกัน

เมื่อเราพูดถึงเครื่องยนต์ดูดอากาศตามธรรมชาติ เราหมายถึงวิธีแก้ปัญหาที่อากาศเข้าสู่เครื่องยนต์โดยธรรมชาติ (นั่นคือ เนื่องจากความแตกต่างของแรงดันระหว่างสภาพแวดล้อมและห้องเผาไหม้) เป็นเครื่องยนต์สันดาปธรรมดาธรรมดา

ปัจจุบันคุณสามารถหาได้เฉพาะในรถยนต์เบนซินและยังหายากอยู่ เครื่องยนต์ดีเซลได้เปลี่ยนไปใช้เทอร์โบชาร์จเจอร์มานานแล้วเนื่องจากเหตุผลด้านสิ่งแวดล้อม ซึ่งเราเขียนไว้ข้างต้น

เครื่องยนต์เทอร์โบคืออะไร?

เครื่องยนต์เทอร์โบจะสูบลมเข้าไปในห้องเผาไหม้แบบกลไกซึ่งต่างจากรุ่นก่อน มันทำด้วยเทอร์โบชาร์จเจอร์

กังหันขนาดเล็กสร้างเอฟเฟกต์การเหนี่ยวนำ ซึ่งทำให้เครื่องยนต์มีอากาศมากขึ้น ซึ่งในขณะเดียวกันก็มีแรงดันที่สูงกว่าความดันบรรยากาศ ผลที่ได้คือ "การระเบิด" ของเชื้อเพลิงที่แรงขึ้นในห้องเผาไหม้ ส่งผลให้มีกำลังแรงขึ้น

อย่างไรก็ตาม ในไม่ช้าคุณจะพบว่า นี่ไม่ใช่ข้อแตกต่างเพียงอย่างเดียวระหว่างสองเครื่องยนต์

เครื่องยนต์ดีเซลและเครื่องยนต์ดีเซล - การเปรียบเทียบ

ด้านล่างนี้ คุณจะพบกับการเปรียบเทียบด้านที่สำคัญที่สุดของแต่ละเครื่องยนต์ เพื่อให้คุณเห็นภาพสถานการณ์ที่ถูกต้องแม่นยำ เราจึงดูการสิ้นเปลืองเชื้อเพลิง การเร่งความเร็ว ความยาก และที่แน่ชัดคือกำลัง

แล้วเราจะเริ่มต้นที่ไหน?

สำลักธรรมชาติหรือเทอร์โบ? อะไรจะดีขึ้น?

การบริโภคน้ำมันเชื้อเพลิง

เครื่องยนต์เทอร์โบฟอร์ดฟอลคอน ภาพโดย: dave_7 / Wikimedia Commons / CC BY 2.0

ตามความคิดของชาวนา เทอร์โบชาร์จจะเพิ่มความต้องการเชื้อเพลิงของเครื่องยนต์ นี่เป็นเรื่องจริง

อย่างไรก็ตาม มี "แต่" อยู่อย่างหนึ่ง

ให้เราอธิบายสิ่งนี้ด้วยตัวอย่างเครื่องยนต์สองเครื่อง: เครื่องยนต์ดูดควันธรรมชาติ 2 ลิตร และเครื่องยนต์เทอร์โบ 1,5 ลิตร ต้องขอบคุณเทอร์โบชาร์จเจอร์ที่สอง ทั้งคู่สร้างกำลังเท่ากัน แต่เครื่องยนต์ที่ดูดเข้าไปตามธรรมชาตินั้นมีกำลังมากกว่า จึงใช้เชื้อเพลิงมากกว่า

แน่นอน ถ้าเราจะเปรียบเทียบสองเครื่องยนต์ที่เหมือนกัน เวอร์ชันเทอร์โบจะยิ่งหิวโหยมากกว่า อย่างไรก็ตาม เนื่องจากสามารถดึงพลังงานในปริมาณเท่ากันจากเครื่องยนต์ที่มีขนาดเล็กกว่า จึงประหยัดกว่า

โดยสรุป: รุ่นที่ได้รับแรงบันดาลใจจากธรรมชาติจะสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงน้อยกว่าสำหรับเครื่องยนต์ขนาดเดียวกัน อย่างไรก็ตาม เมื่อพิจารณาถึงกำลังของเครื่องยนต์แล้ว รุ่นเทอร์โบชาร์จจะมีประสิทธิภาพเท่ากันและมีประสิทธิภาพมากขึ้น

การเร่งความเร็ว

คุณรู้อยู่แล้วว่าเครื่องยนต์เทอร์โบนั้นทรงพลังกว่า แต่การโอเวอร์คล็อกนั้นเป็นจุดอ่อนของมัน ทำไม เนื่องจากเครื่องยนต์ประเภทนี้ต้องใช้เวลาสำหรับเทอร์โบชาร์จเจอร์ในการสร้างแรงดัน

ก๊าซไอเสียถูกใช้สำหรับสิ่งนี้ และอย่างที่คุณทราบดี มีอยู่ไม่มากนักเมื่อสตาร์ทเครื่องยนต์ อย่างไรก็ตาม เทคโนโลยีสมัยใหม่กำลังทำงานเพื่อขจัดความล่าช้าในการโอเวอร์คล็อก

ต้องบอกว่าเราทราบว่าเทอร์โบชาร์จเจอร์ไม่ได้เลวร้ายไปกว่ารุ่นที่ได้รับแรงบันดาลใจจากธรรมชาติ ข้อบกพร่องในการสตาร์ทเครื่องยนต์นั้นถูกชดเชยอย่างรวดเร็วด้วยกำลังที่มากกว่า

ส่วนเวอร์ชั่นดูดตามธรรมชาตินั้นไม่มีความล่าช้า เครื่องยนต์มีกำลังเพิ่มขึ้นอย่างมั่นคง มีแรงบิดสูงที่รอบต่ำและกำลังสูงที่รอบต่อนาทีสูงโดยไม่ลื่นไถล

ความซับซ้อน

ตรรกะง่ายๆ ก็คือ ยิ่งมีรายละเอียดมากเท่าไหร่ ก็ยิ่งมีโอกาสที่จะล้มเหลวมากขึ้นเท่านั้น มันจึงเกิดขึ้นที่เทอร์โบชาร์จเจอร์เป็นส่วนเสริมสำหรับเครื่องยนต์มาตรฐานที่ดูดอากาศตามธรรมชาติ เหนือสิ่งอื่นใด มันเพิ่มเข้าไปในระบบเก่า:

• การเชื่อมต่อมากขึ้น
• อินเตอร์คูลเลอร์,
• ท่อสูญญากาศหรือ
• การติดตั้งไฮดรอลิกจำนวนมาก

สิ่งนี้จะเพิ่มโอกาสในการถูกปฏิเสธ แม้แต่ส่วนที่เสียหายเพียงส่วนเดียวก็สามารถนำไปสู่ปัญหาทั้งระบบได้

เนื่องจากเครื่องยนต์ที่อัดมากเกินไปมักจะง่ายกว่า จึงมีอัตราความล้มเหลวที่ต่ำกว่า และทำให้ค่าใช้จ่ายในการซ่อมแซมลดลง (โดยปกติ)

เครื่องยนต์สำลักโดยธรรมชาติ (7 ลิตร) ภาพถ่าย Mtyson84 / Wikimedia Commons / CC BY-SA 4.0

โมก

ไม่น่าแปลกใจสำหรับทุกคนที่มีเทอร์โบชาร์จเจอร์เพื่อเพิ่มกำลังของเครื่องยนต์ ชื่อตัวเองบ่งบอกถึงสิ่งนี้ เทคโนโลยีนี้สร้างกำลังมากขึ้นจากเครื่องยนต์ขนาดเล็ก ดังนั้นจึงมีประสิทธิภาพเหนือกว่ารุ่นซูเปอร์ชาร์จแบบเดิมในพื้นที่นี้อย่างแน่นอน

อย่างไรก็ตาม ตรงกันข้ามกับรูปลักษณ์ หลังยังคงได้รับการคุ้มครอง

ด้วยโซลูชั่นทางเทคโนโลยีใหม่ เครื่องยนต์ที่ดูดเข้าไปตามธรรมชาติจะเพิ่มแรงบิด แต่ผลลัพธ์ก็ยังแย่กว่าเมื่อเปรียบเทียบกับเทอร์โบชาร์จเจอร์ บางทีในอนาคตอันใกล้นี้ เราจะได้เห็นการพัฒนาในด้านนี้หรือไม่?

จนถึงตอนนี้ เทอร์โบมีชัยเหนือกำลังอย่างเห็นได้ชัด

วิธีใช้งานเครื่องยนต์ที่สำลักโดยธรรมชาติ? เขาขับดีขึ้นไหม?

ความท้าทายอีกประการหนึ่งในการแข่งขันแบบดูดพลังธรรมชาติเทียบกับเทอร์โบคือการขับและสนุกกับมัน มีความแตกต่างที่สำคัญที่นี่หรือไม่?

ใช่. เราได้เขียนเกี่ยวกับพวกเขาเกี่ยวกับการโอเวอร์คล็อกแล้ว

เนื่องจากเครื่องยนต์ที่ดูดเข้าไปตามธรรมชาติจะมีทางลาดของกำลังที่สม่ำเสมอมากขึ้น การใช้งาน (โดยเฉพาะเมื่อสตาร์ทเครื่อง) จึงราบรื่นขึ้น นอกจากนี้ คุณควรถามตัวเองด้วยว่า ทำไมคุณถึงต้องการเทอร์โบ? หากคุณกำลังขับรถบนถนนในเมืองเป็นหลัก คุณไม่จำเป็นต้องมี "แรงผลักดัน" เพิ่มเติมเพื่อทำอะไร

นอกจากนี้ สำหรับบางคน ความตื่นเต้นในการขับขี่ด้วยเครื่องยนต์ที่ดูดอากาศตามธรรมชาติจะไม่มีใครเทียบได้ (V6 หรือ V8 อันทรงพลังอาจทำให้คุณประทับใจ) โดยเฉพาะอย่างยิ่งเนื่องจากกำลังที่มากขึ้นที่รอบต่อนาทีที่ต่ำกว่านั้นมีประสิทธิภาพมากกว่าเมื่อต้องลากจูงหรือ "คำราม" กับเครื่องยนต์

ไอเสียยังฟังดู "มีกล้าม" มากกว่าที่นี่

ในทางกลับกัน เครื่องยนต์เทอร์โบขนาดเล็กจะเบากว่าและใช้พื้นที่ไม่มาก ซึ่งอาจส่งผลดีต่อการควบคุมรถ

เครื่องยนต์เทอร์โบ

รถยนต์ที่มีเครื่องยนต์ดูดอากาศตามธรรมชาติ - ข้อดีและข้อเสีย

คุณรู้อยู่แล้วว่าอะไรคือความแตกต่างระหว่างเครื่องยนต์ดูดอากาศตามธรรมชาติและเครื่องยนต์เทอร์โบ ถึงเวลาต้องตรวจสอบข้อดีและข้อเสียเปรียบเทียบกับคู่แข่ง

เครื่องยนต์พลังธรรมชาติ - ข้อดี:

• ไม่มีความล่าช้า (ปรากฏการณ์เทอร์โบแล็ก);
• การรับพลังงานที่เสถียร
• โดยปกติแล้วจะเป็นการออกแบบที่ง่ายกว่า ซึ่งโดยส่วนใหญ่แล้วจะทำให้จำนวนความล้มเหลวและค่าซ่อมลดลง
• ไม่จำเป็นต้องทำให้เทอร์ไบน์เย็นลงหลังจากการขับขี่อย่างหนักหน่วง

เครื่องยนต์ดูดอากาศตามธรรมชาติ - ข้อเสีย:

• มันไม่ได้กดเข้าไปในเบาะอย่างแรงเหมือนเครื่องยนต์เทอร์โบ (แต่มีเครื่องยนต์ขนาดใหญ่ที่ดูดเข้าไปตามธรรมชาติที่สามารถทำได้);
• เนื่องจากข้อจำกัดของสภาพอากาศ การประกันภัยจึงมีราคาแพงกว่า (โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อมีความจุมากขึ้น)
• ประสิทธิภาพในทางทฤษฎีต่ำกว่า (การสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงที่สูงขึ้น)

เครื่องยนต์สำลักโดยธรรมชาติเป็นเรื่องของอดีตหรือไม่?

ในตอนต้นของบทความนี้ เราได้พูดถึงมาตรฐานการปล่อยมลพิษที่เข้มงวดมากขึ้น สิ่งเหล่านี้คือเหตุผลที่ว่าทำไมเครื่องยนต์ที่ดูดอากาศตามธรรมชาติแบบดั้งเดิมจึงถูกแทนที่จากอุตสาหกรรมยานยนต์

สิ่งนี้ได้รับการยืนยันจากข้อเท็จจริงที่ว่าแบรนด์ดังมากมายได้ละทิ้งพวกเขาไปโดยสมบูรณ์แล้ว ไม่ว่าเราจะพูดถึงรถยนต์ที่ออกแบบมาสำหรับทุกคน (เช่น BMW, Mercedes หรือ Alfa Romeo) หรือรถยนต์หรูหรา (เช่น Rolls-Royce, Maserati, Bentley) ส่วนใหญ่ไม่ได้ผลิตเครื่องยนต์ที่ดูดกลืนโดยธรรมชาติอีกต่อไป

เมื่อคุณไปที่ตัวแทนจำหน่ายรถยนต์วันนี้ อย่าแปลกใจกับความจริงที่ว่ารถครอบครัวทรงพลังมีเครื่องยนต์ 1,5 ลิตร แต่มีเทอร์โบชาร์จเจอร์สองตัว

เครื่องยนต์ Saab สำลักโดยธรรมชาติ ภาพโดย: นาย. Choppers / Wikimedia Commons / CC BY-SA 3.0

หากคุณยังคงใช้เครื่องยนต์ดูดอากาศตามธรรมชาติต่อไป คุณจะประสบปัญหาที่แท้จริง เราต้องค้นหาจากแบรนด์เกาหลีหรือญี่ปุ่นไม่กี่แบรนด์ (Toyota, Mazda, Lexus) นอกจากนี้อาจมีบางรุ่นของ Ford (Mustang), Lamborghini หรือ Porsche ...

... แต่อย่างที่คุณเห็น สิ่งเหล่านี้ส่วนใหญ่เป็นซุปเปอร์คาร์

ทางออกเดียวที่สะดวกในกรณีนี้คือการสมัครรถเก่าที่ใช้แล้ว อย่างไรก็ตามปัญหาคือจะไม่ตรงกับคุณลักษณะของรุ่นใหม่

เครื่องยนต์ดูดอากาศตามธรรมชาติหรือเครื่องยนต์เทอร์โบ? อะไรดีกว่ากัน?

อันที่จริง คนขับทุกคนตัดสินใจเอง ในตลาดปัจจุบัน เป็นเรื่องง่ายที่จะเห็นว่าทำไมเทอร์โบจึงเป็นผู้นำในการแข่งขันนี้ เครื่องยนต์ประเภทนี้มีประสิทธิภาพมากกว่า (อย่างน้อยก็ในทางทฤษฎี) ให้พลังมากกว่าและยิ่งไปกว่านั้น ไม่ขัดแย้งกับแฟชั่นสมัยใหม่ในด้านนิเวศวิทยา

แน่นอนว่าทั้งคู่มีข้อดีและข้อเสีย แต่เทอร์โบชาร์จเจอร์เป็นทางออกสำหรับอนาคต

อย่างไรก็ตาม สำหรับผู้ชื่นชอบประเพณี ไฟในอุโมงค์ยังไม่ดับ บางบริษัท (เช่น Mazda หรือ Aston Martin) ไม่ได้ละทิ้งเครื่องยนต์ที่ดูดกลืนโดยธรรมชาติ และกำลังทำงานอย่างต่อเนื่องในเทคโนโลยีที่สามารถแข่งขันกับเทอร์โบชาร์จเจอร์ได้