Этот многолетний борцовский поединок официально завершен. Или это?
Слова «с турбонаддувом» и «с наддувом» теперь являются частью американского лексикона. Их часто произносят все, от политиков до тележурналистов и некоторых комиков в машинах за кофе. И хотя оба термина обычно понимаются как означающие, что чему-то придается дополнительная жизненная сила, делается более мощным или высокоэмоциональным, ускоряется или усиливается, большинство людей не понимают технологий, которые на самом деле придают этим словам их значение. Что такое турбокомпрессоры и нагнетатели и какой из них лучше?
Для большей мощности требуется больше воздуха
Количество энергии, которую может производить двигатель внутреннего сгорания, зависит в первую очередь от того, сколько топлива он может сжечь и насколько быстро и эффективно он преобразует это тепло в механическую силу. Но для сгорания топлива требуется воздух (фактически кислород, содержащийся в воздухе), поэтому максимальная мощность двигателя во многом зависит от того, сколько воздуха он может всосать для сжигания этого топлива.
Отсюда концепция принудительной подачи в двигатель большего количества воздуха, чем он обычно потребляет, чтобы он мог сжигать больше топлива и производить больше мощности. Этот дополнительный всасываемый воздух может подаваться либо турбокомпрессором, либо нагнетателем. Оба являются воздушными компрессорами, но они работают и работают по-разному.
Две технологии с одной целью
Турбокомпрессор использует скорость и тепловую энергию обжигающе горячих (и расширяющихся) выхлопных газов, вырывающихся из цилиндров двигателя, чтобы вращать турбину, которая приводит в движение небольшой компрессор или рабочее колесо, которое, в свою очередь, нагнетает больше воздуха обратно в двигатель. Нагнетатель также нагнетает в двигатель дополнительный воздух, но вместо этого он приводится в действие механически двигателем через ремень, спускающийся с коленчатого вала, или с помощью электродвигателя.
В типичном турбокомпрессоре, подобном этому, компрессор в серебристом корпусе впуска втягивает и сжимает воздух, который затем подает двигатель. Компрессор приводится в действие выхлопной турбиной в корпусе агрегата темного цвета.
За и против
Каждая из этих технологий повышения мощности имеет свои преимущества и недостатки, но наиболее очевидным отличием, стоящим за рулем, является небольшая задержка реакции на правую ногу в автомобиле с турбонаддувом, особенно когда вы сильно нажимаете на педаль газа. Это связано с тем, что турбонагнетателю требуется некоторое время, чтобы «раскрутиться», прежде чем он выдаст свой взрыв дополнительной мощности — требуется секунда, чтобы температура выхлопных газов и давление увеличились достаточно, чтобы вращать турбонаддув после того, как вы нажмете на педаль газа. Это называется «буст-лаг» или «турбо-лаг» по очевидным причинам.
Нагнетатель установлен на V-8 Dodge Challenger Hellcat. Он приводится в движение широким черным ремнем в передней части двигателя.
Напротив, у нагнетателя нет запаздывания; поскольку его воздушный насос соединен непосредственно с коленчатым валом двигателя, он всегда вращается и мгновенно реагирует. Прибавка мощности, которую он обеспечивает, и, следовательно, реакция двигателя, которую вы чувствуете сквозь штаны, увеличивается прямо пропорционально тому, насколько сильно вы нажимаете на акселератор.
В то время как основным недостатком турбонаддува является задержка наддува, у нагнетателя есть эффективность. Поскольку нагнетатель использует собственную мощность двигателя для собственного вращения, он откачивает мощность — все больше и больше по мере роста оборотов двигателя. По этой причине двигатели с наддувом, как правило, менее экономичны. Тем не менее, для развития мега-мощности с мгновенным откликом дроссельной заслонки «пинок в спину» лучше использовать наддув. Он используется на нескольких мощных машинах, таких как 650-сильный Chevrolet Corvette Z06 и 755-сильный ZR1, а также на 700-сильном SRT Challenger Hellcats and Demons от Dodge.
И победителем становится
Автопроизводители решили: турбокомпрессор выигрывает с большим отрывом. Дело не столько в мощности, сколько в топливной экономичности. Федеральные требования по постоянному повышению экономии топлива, строгие стандарты выбросов парниковых газов и стремление клиентов к хорошему расходу топлива вынуждают автопроизводителей использовать турбонаддув, а не нагнетатели.
Турбокомпрессор позволил автопроизводителям заменить многие двигатели V-6 более эффективными рядными четырехцилиндровыми двигателями с турбонаддувом, которые обеспечивают, по крайней мере, эквивалентную мощность и часто больший крутящий момент, в то время как турбо-шестерки заменили многие V-8 в высокопроизводительных спортивных и спортивных автомобилях. роскошные автомобили. Глобальная информационная компания IHS Markit насчитывает около 220 моделей 2018 года, предлагающих как минимум один двигатель с турбонаддувом, по сравнению с 30 моделями с двигателем с наддувом.
Ускорьте свой Turbo IQ
Volvo была первым производителем, который продавал на рынке США автомобили, сочетающие в себе как турбонаддув, так и наддув для увеличения мощности двигателя. Система установлена на топовый 2.0-литровый рядный четырехцилиндровый двигатель.
Один производитель, шведский производитель Volvo, решил не выбирать между двумя технологиями. В настоящее время он использует оба типа усилителей мощности — небольшой обычный (с приводом от двигателя) нагнетатель для отклика на низких оборотах и турбокомпрессор для повышения мощности — на некоторых из своих 2.0-литровых рядных четырехцилиндровых двигателей.
Электрический наддув: в городе появилась новая технология
Недавно на рынок вышла третья альтернатива повышения мощности: электрический наддув. Модели Mercedes-AMG CLS2019 и E53 53 модельного года предлагают новый 429-сильный 3.0-литровый рядный шестицилиндровый двигатель с турбонаддувом, оснащенный нагнетателем с электрическим приводом, который дополняет турбонаддув на высоких оборотах. Электродвигатель вращает компрессор, чтобы обеспечить всплеск крутящего момента на низких оборотах, который заполняет разрыв в мощности, обычно ощущаемый как турбо-задержка.
Mercedes-AMG является первым производителем, который внедрил электрический нагнетатель, который используется для усиления мощности на низких оборотах своего нового седана CLS53.
BorgWarner, производитель агрегата, говорит, что электрический нагнетатель «обеспечивает наддув по требованию, пока турбонагнетатель не вступит во владение, улучшая наддув при низких оборотах двигателя и почти устраняя турбояму». Поэкспериментировав с этим двигателем, мы можем подтвердить, что он работает так, как рекламируется. Вскоре он будет доступен для двигателей как минимум двух других автопроизводителей.
Между тем, у нас есть явный победитель в этой многолетней битве между технологиями повышения мощности — по крайней мере, по словам производителей автомобилей, которые выбрали турбонаддув почти для всех своих современных двигателей с наддувом. Но на самом деле этот поединок по армрестлингу продолжается. Есть признаки того, что в будущем двигателей внутреннего сгорания обе технологии будут работать бок о бок.
Этот контент импортируется из OpenWeb. Вы можете найти тот же контент в другом формате или найти дополнительную информацию на их веб-сайте.
