ความแตกต่างระหว่างเครื่องยนต์ดูดและเทอร์โบชาร์จ

วิธีการทำงานของรถ> ความแตกต่างระหว่างเครื่องยนต์ดูดและเทอร์โบชาร์จ

นี่เป็นหัวข้อที่มีความสำคัญตั้งแต่เปิดตัวเครื่องยนต์ขนาดเล็กจำนวนมาก นี่เป็นโอกาสที่จะเขียนบทความเพื่อพยายามชี้แจงประเด็นนี้ให้กระจ่าง ลองมาดูองค์ประกอบทั้งหมดที่แยกความแตกต่างของเครื่องยนต์ดูดอากาศตามธรรมชาติกับเครื่องยนต์เทอร์โบชาร์จ

อ่านเพิ่มเติม: การทำงานของเทอร์โบชาร์จเจอร์

หลักการพื้นฐาน

เนื่องจากไม่ใช่ทุกคนที่เป็นแชมป์จักรกล เรามาดูกันสั้นๆ ว่าเครื่องยนต์ที่ดูดเข้าไปตามธรรมชาติและซุปเปอร์ชาร์จคืออะไร

ก่อนอื่น ขอชี้แจงว่าคำเหล่านี้หมายถึง อย่างแรกเลย คือ ปริมาณอากาศเข้า ดังนั้นเราจึงไม่สนใจส่วนที่เหลือ เครื่องยนต์ที่ดูดเข้าไปตามธรรมชาติถือได้ว่าเป็นเครื่องยนต์ "มาตรฐาน" ซึ่งหมายความว่าจะหายใจเอาอากาศภายนอกออกมาตามธรรมชาติด้วยการเคลื่อนที่แบบลูกสูบซึ่งทำหน้าที่เป็นปั๊มดูดที่นี่

เครื่องยนต์ซูเปอร์ชาร์จใช้ระบบสารเติมแต่งที่นำอากาศเข้าสู่เครื่องยนต์มากยิ่งขึ้น ดังนั้น นอกจากการดูดอากาศโดยการเคลื่อนที่ของลูกสูบแล้ว เรายังเพิ่มอีกด้วยความช่วยเหลือของคอมเพรสเซอร์ มีสองประเภท:

• ขับเคลื่อนด้วยพลังงานเครื่องยนต์ = คอมเพรสเซอร์ - ซุปเปอร์ชาร์จเจอร์
• ควบคุมไอเสีย = เทอร์โบชาร์จเจอร์

เครื่องยนต์เทอร์โบ = กำลังมากขึ้น

การสังเกตครั้งแรก: เครื่องยนต์เทอร์โบชาร์จอาจมีกำลังมากกว่า อันที่จริงกำลังมาจากการเผาไหม้ในกระบอกสูบโดยตรง ยิ่งมีความสำคัญมากเท่าไร กระบอกสูบก็จะยิ่ง "เคลื่อนที่" มากขึ้นเท่านั้น และด้วยเหตุนี้ รถยิ่งมีกำลังมากขึ้นเท่านั้น ด้วยเทอร์โบ คุณสามารถบีบอากาศเข้าไปในกระบอกสูบได้มากกว่าที่ไม่มี และเนื่องจากเราสามารถส่งสารออกซิไดซ์ได้มากขึ้น (อากาศและโดยเฉพาะอย่างยิ่งส่วนเล็ก ๆ ของออกซิเจนที่มีอยู่) เราจึงสามารถส่งเชื้อเพลิงได้มากขึ้น ดังนั้นเราจึงมีพลังงานมากขึ้นในการเผาผลาญต่อรอบ ดังนั้นเราจึงมีพลังงานมากขึ้น คำว่า "บูสต์" ก็มีความสำคัญเช่นกัน เราอุดตันเครื่องยนต์ด้วยอากาศและเชื้อเพลิง เรา "ยัด" เข้าไปในกระบอกสูบให้ได้มากที่สุด

458 Italia มีแรงดูด 4.5 ตามธรรมชาติ 570 แรงม้า

488 GTB (ทดแทน) ขับเคลื่อนโดยเครื่องยนต์ 4.0 ซูเปอร์ชาร์จที่พัฒนา 100 แรงม้า มากขึ้น (ดังนั้น ภายใน 670) ดังนั้นเราจึงมีเครื่องยนต์ที่เล็กกว่าและมีกำลังมากกว่า (สองเทอร์ไบน์ หนึ่งอันต่อถังหนึ่งกระบอก) ในทุกวิกฤตครั้งใหญ่ ผู้ผลิตจะนำกังหันมาให้เรา สิ่งนี้เคยเกิดขึ้นจริงในอดีต และเป็นไปได้ว่าพวกมันจะถูกละทิ้งอีกครั้งในอนาคต (เว้นแต่ไฟฟ้าจะเข้ามาแทนที่ความร้อน) แม้ว่าจะมีโอกาสเพียงเล็กน้อยในบริบท "ภูมิอากาศ" การเมือง ".

เครื่องยนต์เทอร์โบกลวงน้อยลง

เครื่องยนต์ที่ดูดเข้าไปตามธรรมชาติจะดึงอากาศเข้ามามากขึ้นเมื่อเร่งความเร็วขึ้น ดังนั้นกำลังของเครื่องยนต์จะเพิ่มขึ้นที่รอบเครื่อง เนื่องจากเป็นช่วงที่กินอากาศและเชื้อเพลิงมากที่สุด เครื่องยนต์เทอร์โบสามารถมีอากาศและเชื้อเพลิงจำนวนมากได้ที่รอบต่ำ เนื่องจากเทอร์โบจะเติมอากาศ "เทียม" ในกระบอกสูบลงในกระบอกสูบ ยิ่งออกซิไดเซอร์มากเท่าไหร่ เชื้อเพลิงก็จะยิ่งถูกส่งออกไปที่ความเร็วต่ำ ส่งผลให้มีพลังงานมากเกินไป

อย่างไรก็ตาม โปรดทราบว่าคอมเพรสเซอร์ที่ขับเคลื่อนด้วยเครื่องยนต์ (ซูเปอร์ชาร์จเจอร์ที่ขับเคลื่อนด้วยเพลาข้อเหวี่ยง) ช่วยให้เครื่องยนต์ถูกบังคับด้วยอากาศได้แม้ที่รอบต่อนาทีที่ต่ำกว่า เทอร์โบชาร์จเจอร์ขับเคลื่อนโดยอากาศที่ออกมาจากปลายท่อไอเสีย ดังนั้นจึงไม่สามารถทำงานได้ดีที่รอบต่อนาทีที่ต่ำมาก (ซึ่งกระแสไอเสียไม่สำคัญมากนัก)

โปรดทราบว่าเทอร์โบชาร์จเจอร์ไม่สามารถทำงานเหมือนกันในทุกความเร็ว "ใบพัด" ของกังหันไม่สามารถทำงานเหมือนกันได้ขึ้นอยู่กับความแรงของลม (ดังนั้นความเร็วและการไหลของก๊าซไอเสีย) เป็นผลให้เทอร์โบทำงานได้ดีที่สุดในช่วงที่จำกัด ดังนั้นผลของการเตะก้น จากนั้นเรามีวิธีแก้ไขสองวิธี: เทอร์โบชาร์จเจอร์รูปทรงเรขาคณิตแบบแปรผันที่เปลี่ยนความชันของครีบ หรือการเพิ่มสองเท่าหรือสามเท่า เมื่อเรามีกังหันหลายตัว อันหนึ่งจะดูแลความเร็วต่ำ (การไหลขนาดเล็ก ดังนั้น turbos ขนาดเล็กจึงปรับให้เข้ากับ "ลม" เหล่านี้) และอีกอันจะดูแลความเร็วสูง (โดยทั่วไปแล้ว การไหลมีความสำคัญมากกว่าในแง่ตรรกะ จุด. มี). เมื่อใช้อุปกรณ์นี้ เราจะพบความเร่งเชิงเส้นของเครื่องยนต์ที่มีระบบดูดอากาศตามธรรมชาติ แต่มีแรงบิดที่จับได้ถนัดกว่าและเห็นได้ชัดกว่ามาก (แน่นอนว่าที่ระยะการกระจัดที่เท่ากัน)

การบริโภค? มันขึ้นอยู่กับ …

สิ่งนี้นำเราไปสู่จุดที่ค่อนข้างสำคัญและขัดแย้งกัน เครื่องยนต์เทอร์โบชาร์จกินไฟน้อยลงหรือไม่? หากคุณดูตัวเลขของผู้ผลิต คุณสามารถตอบว่าใช่ อย่างไรก็ตามในความเป็นจริงทุกอย่างดีมากและจำเป็นต้องพูดถึงความแตกต่าง

การบริโภคโดยผู้ผลิตขึ้นอยู่กับวัฏจักร NEDC กล่าวคือ วิธีการใช้งานรถยนต์โดยเฉพาะ: การเร่งความเร็วที่ช้ามาก และความเร็วเฉลี่ยที่จำกัดมาก

ในกรณีนี้เครื่องยนต์เทอร์โบชาร์จจะอยู่ด้านบนสุดเพราะไม่ค่อยได้ใช้งานมากนัก ...

อันที่จริง ข้อได้เปรียบหลักของเครื่องยนต์เทอร์โบที่ลดขนาดลงคือขนาดที่เล็ก มอเตอร์ขนาดเล็กมีเหตุผลมากกินน้อยกว่ามอเตอร์ขนาดใหญ่

น่าเสียดายที่เครื่องยนต์ขนาดเล็กมีกำลังจำกัดเพราะไม่สามารถดูดอากาศเข้าไปได้มาก จึงเผาผลาญเชื้อเพลิงได้มาก (เนื่องจากห้องเผาไหม้มีขนาดเล็ก) การใช้เทอร์โบชาร์จเจอร์ทำให้สามารถเพิ่มการกระจัดและฟื้นฟูพลังงานที่สูญเสียไประหว่างการหดตัวได้: เราสามารถแนะนำปริมาณอากาศที่เกินขนาดของห้อง เนื่องจากเทอร์โบชาร์จเจอร์ส่งอากาศอัดซึ่งรับอากาศ พื้นที่น้อยลง (ระบายความร้อนด้วยเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนเพื่อลดปริมาตร) กล่าวโดยย่อ เราสามารถขาย 1.0s ที่มีมากกว่า 100bhp ได้ ในขณะที่ไม่มี turbo พวกมันจะถูกจำกัดไว้ที่ประมาณหกสิบตัว ดังนั้นจึงไม่สามารถขายในรถหลายคันได้

เป็นส่วนหนึ่งของ Homologation ของ NEDC เราใช้รถยนต์ที่ความเร็วต่ำ (การเร่งความเร็วต่ำอย่างช้าๆ ที่รอบ) ดังนั้นเราจึงลงเอยด้วยเครื่องยนต์ขนาดเล็กที่ทำงานอย่างเงียบ ๆ ซึ่งในกรณีนี้จะกินไฟไม่มาก ถ้าฉันเรียกใช้ 1.5 ลิตรและ 3.0 ลิตรเคียงข้างกันที่รอบต่ำและใกล้เคียงกัน 3.0 จะกินมากขึ้นตามหลักเหตุผล

ดังนั้น ที่รอบต่ำ เครื่องยนต์เทอร์โบชาร์จจะทำงานเหมือนการดูดกลืนตามธรรมชาติ เนื่องจากจะไม่ใช้เทอร์โบชาร์จ (ก๊าซไอเสียอ่อนแอเกินกว่าจะชุบชีวิตได้)

และที่นั่นเครื่องยนต์เทอร์โบหลอกลวงโลกของพวกเขา พวกเขากินน้อยที่ความเร็วต่ำเมื่อเทียบกับเครื่องยนต์ในบรรยากาศเนื่องจากโดยเฉลี่ยแล้วพวกมันน้อยกว่า (น้อยกว่า = การบริโภคน้อยลงฉันพูดซ้ำฉันรู้)

อย่างไรก็ตาม ในการใช้งานจริง บางครั้งสิ่งต่าง ๆ กลับตรงกันข้าม! แท้จริงแล้ว เมื่อปีนขึ้นหอคอย (ดังนั้นเมื่อเราใช้พลังงานแทนวงจร NEDC) เทอร์โบจะเตะเข้าแล้วเริ่มเทอากาศจำนวนมากเข้าสู่เครื่องยนต์ น่าเสียดายที่ยิ่งอากาศมากเท่าไหร่ก็ยิ่งต้องชดเชยด้วยการส่งเชื้อเพลิงมากขึ้นเท่านั้นซึ่งจะทำให้อัตราการไหลระเบิดได้อย่างแท้จริง

มาสรุปกัน: ผู้ผลิตได้ลดขนาดของมอเตอร์เพื่อให้สามารถจัดการกับวงจร NEDC ได้ดีขึ้น และทำให้ค่าการบริโภคลดลง อย่างไรก็ตาม เพื่อให้มีกำลังในระดับเดียวกับ "เครื่องยนต์ขนาดใหญ่แบบเก่า" พวกเขาจึงเพิ่มเทอร์โบชาร์จเจอร์ (หรือซุปเปอร์ชาร์จเจอร์) ในระหว่างรอบการทำงาน เทอร์โบชาร์จเจอร์จะวิ่งน้อยมากและยังให้พลังงานเพิ่มขึ้นอีกเล็กน้อยเนื่องจากการขยายตัวของก๊าซไอเสีย (ก๊าซไอเสียใช้พื้นที่มากกว่าส่วนผสมที่เข้าสู่เครื่องยนต์ การขยายตัวนี้ขับเคลื่อนโดยกังหัน) ซึ่งนำไปสู่ สำหรับการบริโภคที่ต่ำเพราะเครื่องยนต์มีขนาดเล็ก ฉันขอเตือนคุณ (หากเราเปรียบเทียบปริมาตรที่เหมือนกันสองแบบที่มีและไม่มีเทอร์โบชาร์จ อันที่จริง ผู้คนใช้กำลังทั้งหมดของรถของตน ดังนั้นจึงทำให้เทอร์โบทำงานหนักขึ้น เครื่องยนต์สูบด้วยอากาศดังนั้นจึงต้อง "บรรจุ" ด้วยน้ำมันเบนซิน: การบริโภคเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วแม้ในเครื่องยนต์ขนาดเล็ก ...

ในส่วนของฉัน บางครั้งฉันสังเกตเห็นด้วยความกลัวว่าหลายๆ คนจะไม่พอใจกับการใช้เครื่องยนต์เบนซินขนาดเล็กจริง ๆ (เช่น 1.0, 1.2, 1.4 เป็นต้น) ที่มีชื่อเสียง เมื่อหลายคนกลับมาจากดีเซล โช้คก็มีความสำคัญมากขึ้น บางคนถึงกับขายรถทันที ... ดังนั้นควรระมัดระวังในการซื้อเครื่องยนต์เบนซินขนาดเล็ก เครื่องยนต์ไม่ได้ผลเสมอไป

เสียงไม่ดี?

ด้วยเครื่องยนต์เทอร์โบ ระบบไอเสียจะยิ่งยากขึ้น ... อันที่จริง นอกจากตัวเร่งปฏิกิริยาและตัวกรองอนุภาคแล้ว ตอนนี้เรามีกังหันที่ขับเคลื่อนโดยกระแสที่เกิดจากก๊าซไอเสีย ทั้งหมดนี้หมายความว่าเรายังคงเพิ่มสิ่งที่กีดขวางเส้น ดังนั้นเราจึงได้ยินเสียงรบกวนน้อยลงเล็กน้อย นอกจากนี้ รอบต่อนาทียังต่ำกว่า ดังนั้นเครื่องยนต์อาจส่งเสียงดังน้อยลง

F1 เป็นตัวอย่างที่ดีที่สุดในการมีอยู่ โดยความเพลิดเพลินของผู้ชมลดลงอย่างมาก (เสียงเครื่องยนต์เป็นหนึ่งในส่วนผสมหลัก และสำหรับส่วนของฉัน ฉันคิดถึง V8 ที่มีแรงขับตามธรรมชาติอย่างมาก!)

ตรงนี้เราจะเห็นได้ชัดเจนว่า turbo ถูกกีดขวางที่ระดับไอเสียเล็กน้อย ... (ท่อร่วมทางขวาและเทอร์โบทางซ้าย)

เฟอร์รารี / V8 ATMO VS V8 เทอร์โบ! เลือกอย่างหนึ่ง!

Spotter (GE Supercars) ทำหน้าที่เปรียบเทียบให้คุณ อย่างไรก็ตาม สังเกตว่าความแตกต่างนั้นสังเกตเห็นได้ชัดเจนในรถคันอื่นๆ (โดยเฉพาะ F1) เนื่องจาก Ferrari ยังคงทำให้แน่ใจว่าเทอร์โบจะลงโทษการอนุมัติให้น้อยที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ ทำให้วิศวกรต้องทำงานหนัก ไม่ว่าเราจะมี 9000 รอบต่อนาทีที่ 458 และ 8200 รอบต่อนาทีใน 488 GTB (และรู้ด้วยว่าที่ความเร็วเท่ากัน 488 จะทำให้เกิดเสียงรบกวนน้อยลง)

เทอร์โบชาร์จต่ำกว่าความเร็ว?

ใช่ ด้วยกังหันสองตัวที่รวบรวมกระแสไอเสียและส่งอากาศอัดไปยังเครื่องยนต์ มีข้อจำกัดที่นี่: เราไม่สามารถทำให้ทั้งสองหมุนเร็วเกินไป แล้วเราก็มีการลากที่ระดับไอเสีย ซึ่งเราไม่ มีเครื่องยนต์สำลักโดยธรรมชาติ (เทอร์โบรบกวน) อย่างไรก็ตาม โปรดทราบว่ากังหันที่ส่งอากาศอัดไปยังเครื่องยนต์นั้นควบคุมด้วยระบบอิเล็กทรอนิกส์ผ่านวาล์วบายพาสของวาล์วบายพาส ดังนั้นเราจึงสามารถจำกัดการไหลของอากาศอัดไปยังเครื่องยนต์ได้ (นี่เป็นส่วนหนึ่งของสิ่งที่เกิดขึ้น) เข้าสู่โหมดบล็อกวาล์วบายพาสจะปล่อยแรงดันทั้งหมดสู่อากาศไม่ใช่สู่เครื่องยนต์

ดังนั้น ทั้งหมดนี้จึงใกล้เคียงกับสิ่งที่เราเห็นในย่อหน้าก่อน

ความเฉื่อยขนาดใหญ่?

ด้วยเหตุผลเดียวกัน ส่วนหนึ่งทำให้เราได้มอเตอร์ที่มีความเฉื่อยมากขึ้น ยังลดความสุขและความสปอร์ต กังหันส่งผลต่อการไหลของอากาศเข้า (ไอดี) และอากาศออก (ไอเสีย) ดังนั้นจึงทำให้เกิดความเฉื่อยบางอย่างที่สัมพันธ์กับความเร็วของการเร่งความเร็วและการชะลอตัวของระยะหลัง อย่างไรก็ตาม พึงระวังว่าสถาปัตยกรรมของเครื่องยนต์มีอิทธิพลอย่างมากต่อพฤติกรรมนี้ (เครื่องยนต์ในตำแหน่ง V, แบน, ในสาย ฯลฯ)

เป็นผลให้เมื่อคุณหยุดน้ำมันเครื่องยนต์จะเร่ง (ฉันกำลังพูดถึงความเร็ว) และช้าลงเล็กน้อย ... แม้แต่น้ำมันเบนซินก็เริ่มทำตัวเหมือนเครื่องยนต์ดีเซลซึ่งมักจะเทอร์โบชาร์จเป็นเวลานานกว่า ( ตัวอย่างเช่น M4 หรือ Giulia Quadrifoglio และนี่เป็นเพียงบางส่วนเท่านั้น 488 GTB ทำงานหนัก แต่ก็ไม่ได้สมบูรณ์แบบเช่นกัน)

หากสิ่งนี้ไม่ร้ายแรงในรถของทุกคน ซูเปอร์คาร์ - 200 ยูโร - มากกว่านี้! ความเก่าแก่ในบรรยากาศน่าจะได้รับความนิยมในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า

เสียงท่อไอเสีย Alfa Romeo Giulia Quadrifoglio Verde QV Carabinieri | ตำรวจซุปเปอร์คาร์

นัดพบที่ 20 วินาทีเพื่อฟังความเฉื่อยของมอเตอร์เบาเกินไปใช่ไหม

ตอบสนองช้าลง

ผลที่ตามมาอีกประการหนึ่งคือการตอบสนองของเครื่องยนต์นั้นน่าประทับใจน้อยลง เฟอร์รารียังพยายามอย่างยิ่งยวดในการแสดงให้ผู้มีโอกาสเป็นลูกค้าเห็นว่าทุกอย่างได้ดำเนินการเพื่อลดการตอบสนองของเครื่องยนต์ แม้ว่า 488 GTB จะถูกเทอร์โบชาร์จก็ตาม

มีเกียรติน้อยกว่า?

ไม่ได้จริงๆ ... ซูเปอร์ชาร์จเจอร์จะทำให้เครื่องยนต์มีเกียรติน้อยลงได้อย่างไร? ถ้าหลายคนคิดอย่างอื่น ส่วนตัวคิดว่าไม่สมเหตุสมผล แต่บางทีก็คิดผิด ในทางกลับกันมันสามารถทำให้เขามีเสน่ห์น้อยลงซึ่งเป็นอีกเรื่องหนึ่ง

ความน่าเชื่อถือ: เทอร์โบครึ่งเสา

นี่เป็นตรรกะที่โง่และน่าขยะแขยง ยิ่งมีชิ้นส่วนในเครื่องยนต์มากเท่าไหร่ก็ยิ่งเสี่ยงที่จะเกิดการแตกหักมากขึ้นเท่านั้น ... และที่นี่เราถูกทำลายเพราะเทอร์โบชาร์จเจอร์เป็นทั้งส่วนที่ละเอียดอ่อน (ครีบที่เปราะบางและตลับลูกปืนที่ต้องหล่อลื่น) และชิ้นส่วนที่มีข้อจำกัดมหาศาล (หลายแสนรอบต่อนาที!) ...

นอกจากนี้ มันสามารถฆ่าเครื่องยนต์ดีเซลเนื่องจากการเร่งความเร็ว: มันไหลที่ระดับของตลับลูกปืนที่หล่อลื่น น้ำมันนี้ถูกดูดเข้าไปในเครื่องยนต์และเผาไหม้ในภายหลัง และเนื่องจากเครื่องยนต์ดีเซลไม่มีการจุดระเบิดแบบควบคุม จึงต้องไม่ดับเครื่องยนต์! สิ่งที่คุณต้องทำคือดูรถของเขาตายสูงเกินไปและมีควันพวยพุ่ง)

ความคิดเห็นและปฏิกิริยาทั้งหมด

สุดท้าย ความคิดเห็นที่โพสต์:

ฟิล เฮค (วันที่: 2021, 05:22:08 น.)

คุณเขียนว่าคิดถึงเครื่องยนต์ V8 ใน Formula 1 แต่นักแข่งที่เคยสัมผัสยุคเทอร์โบชาร์จเจอร์ยุคแรกมาแล้วก็ V8, V10, V12 3500cc. ซม. แล้ว 3 ซีซี. เห็นไหมว่าเครื่องยนต์ V3000 2cc หายไปเท่านั้น ดู พลังแห่งการหัวเราะ นั่นคือความคิดของฉัน

อิลฉัน. 1 ปฏิกิริยาต่อความคิดเห็นนี้:

• ผู้บริหาร ผู้ดูแลเว็บไซต์ (2021-05-24 15:16:25): ระวังรายละเอียดปลีกย่อยฉันสงสัยว่าพวกเขาขาดพลัง ... ก่อนอื่นพวกเขาไม่โดนก้นของ V10 อีกต่อไป แต่ความจริงที่ว่าพวกเขามีบรรยากาศถูกลงโทษโดยความล้มเหลว ที่รอบต่ำ ...

  ผู้ขับขี่ทุกคนต้องการกลิ่นอายจางๆ เล็กน้อยที่อยู่ใต้เทอร์โบเต็มทุกรอบ เครื่องยนต์เทอร์โบชาร์จนั้นน่ารำคาญมากในแง่ของเสียง (CF Vettel) และในระดับพลังงานเหล่านี้ จะวัดได้ยากกว่า (และเป็นเส้นตรงน้อยกว่าด้วย)

  สรุปคือ เทอร์โบ ดีต่อชีวิตพลเรือน น้อยบนทางหลวง ...

(โพสต์ของคุณจะมองเห็นได้ภายใต้ความคิดเห็นหลังการตรวจสอบ)

เขียนความคิดเห็น

คุณชอบเครื่องยนต์เทอร์โบหรือไม่?