Chì ghjè un turbocompressore?
Quandu si tratta di cumminà a prestazione cù u cunsumu di carburante ridutta, l'ingegneri sò quasi custretti à optà per un turbo engine.
Fora di l'aria magre di u mondu di supercar, induve Lamborghini insiste sempre chì i motori aspirati naturali restanu u modu più pulitu è più talianu di pruduce a putenza è u rumore, i ghjorni di vitture non turbocharged sò ghjunti à a fine.
Hè impussibile, per esempiu, di ottene un Volkswagen Golf aspiratu naturali. Dopu à Dieselgate, sicuru, questu hè improbabile chì importa, perchè nimu ùn vole più ghjucà à u golf.
Tuttavia, u fattu ferma chì i vitture di cità, i vitture di famiglia, i grandi tourers è ancu alcuni supercars abbandunanu a nave in favore di un futuru scuba. Da a Ford Fiesta à a Ferrari 488, u futuru appartene à l'induzione furzata, in parte per via di e lege di emissioni, ma ancu perchè a tecnulugia hà evolutu à salti è limiti.
Questu hè un casu di ecunumia di carburante di un picculu mutore per una guida liscia è una grande putenza di u mutore quandu vulete.
Quandu si tratta di cumminà un rendimentu più altu cù u cunsumu di carburante più bassu, l'ingegneri sò quasi custretti à cuncepisce i so ultimi mutori cù tecnulugia turbocharged.
Cumu un turbo pò fà più cù menu?
Tuttu vene à u funziunamentu di i mutori, allora parlemu un pocu di a tecnica. Per i motori di benzina, u rapportu aria-carburante 14.7: 1 assicura una combustione cumpleta di tuttu in u cilindru. Qualchese più sucu di questu hè un perdu di carburante.
In un mutore naturalmente aspiratu, u vacuum parziale creatu da u pistone discendente attrae l'aria in u cilindru, utilizendu a pressione negativa in l'internu per attirà l'aria à traversu e valvole di ingressu. Hè un modu faciule per fà e cose, ma hè assai limitatu in quantu à u suministru di l'aire, cum'è una persona cù l'apnea di u sonnu.
In u mutore turbocharged, u libru di regula hè stata riscritta. Invece di s'appoghjanu à l'effettu di vacuum di un pistone, un mutore turbocharged usa una pompa d'aria per spinghje l'aria in un cilindru, cum'è una maschera di l'apnea di u sonnu spinge l'aria in u nasu.
Ancu se i turbocompressori ponu cumpressà l'aria finu à 5 bar (72.5 psi) sopra a pressione atmosferica standard, in i vitture di strada sò tipicamente operanu à una pressione più rilassata di 0.5 à 1 bar (7 à 14 psi).
U risultatu praticu hè chì à 1 bar di pressione di sospensione, u mutore riceve duie volte più aria chì s'ellu era naturalmente aspiratu.
Questu significa chì l'unità di cuntrollu di u mutore pò injectà duie volte di carburante mentre mantene un rapportu aria-carburante ideale, creendu una splusione assai più grande.
Ma questu hè solu a mità di i trucchi di u turbocharger. Fighjemu un mutore di 4.0 litri aspiratu naturalmente è un mutore turbocompressore di 2.0 litri cù una pressione di sospensione di 1 bar, assumendu chì sò altrimenti identichi in termini di tecnulugia.
U mutore di 4.0 litri cunsuma più carburante ancu in idle è sottu a carica di u mutore ligeru, mentre chì u mutore di 2.0 litri cunsuma assai menu. A diffarenza hè chì à u throttle apertu, un mutore turbocharged aduprà a quantità massima di aria è carburante pussibule - duie volte più di un mutore aspiratu naturalmente di u stessu cilindru, o esattamente u listessu cum'è un 4.0-litre aspiratu naturalmente.
Questu significa chì u mutore turbocharged pò funziunà in ogni locu da un magro 2.0 litri à un putente quattru litri grazia à l'induzione forzata.
Allora hè un casu di ecunumia di carburante di un picculu mutore per una guida dolce è una grande putenza di u mutore quandu vulete.
Quantu hè intelligente?
Cume si cunvene à una bala d'argentu di l'ingegneria, u turbocompressore stessu hè ingegnosu. Quandu u mutore hè in funziunamentu, i gasi di scarico passanu à traversu a turbina, facendu a spina à velocità incredibili - tipicamente trà 75,000 150,000 è XNUMX XNUMX volte per minutu.
A turbina hè imbuttata à u compressore d'aria, chì significa chì u più veloce di a turbina gira, u più veloce di u compressore gira, sughjendu l'aria fresca è furzendu in u mutore.
U turbo travaglia nantu à una scala sliding, secondu quantu duru appughjà u pedale di gas. À idle, ùn ci hè micca abbastanza gas di scarico per uttene a turbina à qualsiasi velocità significativa, ma mentre accelerate, a turbina gira è furnisce impulsu.
Se sguassate cù u to pede drittu, più gasi di scarico sò pruduciuti, chì cumpressenu a quantità massima di aria fresca in i cilindri.
Allora chì hè a cattura?
Ci sò, sicuru, parechji mutivi per quessa ùn avemu micca tutti i vitture turbocharged per anni, cuminciendu cù a cumplessità.
Cum'è pudete imaginà, custruisce qualcosa chì pò spinà à 150,000 XNUMX RPM ghjornu dopu ghjornu per anni senza esplusioni ùn hè micca faciule, è esige parti caru.
E turbine necessitanu ancu un fornimentu d'oliu è acqua dedicatu, chì mette più stress à i sistemi di lubricazione è di rinfrescante di u mutore.
Quandu l'aria in u turbocharger si riscalda, i pruduttori anu avutu ancu installà intercoolers per calà a temperatura di l'aria chì entra in u cilindru. L'aria calda hè menu densu di l'aria fridda, negando i benefici di un turbocompressore è pò ancu causà danni è detonazione prematura di a mistura di carburante / aria.
U difettu più infame di turbocharging hè, sicuru, cunnisciutu cum'è lag. Cum'è dichjaratu, avete bisognu di accelerà è di creà un scarico per ottene u turbo per cumincià à pruduce una pressione di spinta significativa, chì significava chì i primi turbocars eranu cum'è un cambiamentu ritardatu - nunda, nunda, nunda, TUTTI.
Diversi avanzati in a tecnulugia di turbo anu ammansatu u peghju di e caratteristiche di lento muvimentu di i primi Saabs è Porsche turbocharged, cumprese pales regulabili in a turbina chì si movenu basatu nantu à a pressione di scarico, è cumpunenti ligeri è di frizione bassa per riduce l'inerzia.
U passu più eccitante in u turbocharging pò esse truvatu solu - almenu per ora - in i piloti di F1, induve un picculu mutore elettricu mantene u turbo spinning, riducendu u tempu chì ci vole à spin up.
In listessu modu, in u Campionatu Mundiale di Rally, un sistema cunnisciutu cum'è anti-lag scarica a mistura aria / carburante direttamente in u scaricu davanti à u turbocharger. U calore di u collettore di scarico provoca l'esplosione ancu senza una bugia, creendu gasi di scarico è mantenendu u turbocompressore in ebollizione.
Ma chì ne di i turbodiesels ?
Quandu si tratta di turbocharge, i diesel sò una razza speciale. Questu hè veramente un casu in manu, perchè senza induzione forzata, i motori diesel ùn sarianu mai cum'è cumunu.
I diesel naturalmente aspirati ponu furnisce un torque decentu di bassa gamma, ma hè quì chì finiscinu i so talenti. In ogni casu, cù l'induzione forzata, i diesel ponu capitalizà u so torque è prufittà di i stessi benefizii cum'è i so contraparti di benzina.
I motori diesel sò custruiti da Tonka Tough per trattà l'enormi carichi è e temperature cuntenute, chì significanu chì ponu facilmente trattà a pressione extra di un turbo.
Tutti i motori diesel - naturalmente aspirati è supercharged - operanu brusgiando carburante in eccesso d'aria in un sistema di combustione magra.
L'unicu tempu chì i motori diesel aspirati naturalmente si avvicinanu à a mistura "ideale" d'aria / carburante hè à u pienu gasu quandu l'injectors di carburante sò spalancati.
Perchè u carburante diesel hè menu volatile cà a benzina, quandu hè brusgiatu senza assai aria, una quantità enorme di fuliggine, cunnisciuta ancu com'è particulate di diesel, hè prodotta. Ripienu u cilindru cù l'aria, i turbodiesels ponu evità stu prublema.
Allora, mentre chì u turbocharging hè una migliione stupente per i motori di benzina, u so veru flip salva u mutore diesel da diventà una reliquia fumosa. Ancu s'è "Dieselgate" in ogni casu pò causà questu.
Cumu ti senti nantu à u fattu chì i turbocompressori si trovanu in quasi tutti i veiculi à quattru roti? Diteci in i cumenti sottu.
