Perbedaan antara mesin naturally aspirated dan turbocharged

Cara kerja mobil> Perbedaan antara mesin naturally aspirated dan turbocharged

Ini adalah topik yang telah menjadi prioritas sejak pengenalan besar-besaran mesin yang lebih kecil. Jadi ini adalah kesempatan untuk menulis artikel untuk mencoba dan mengklarifikasi masalah ini, jadi mari kita lihat semua elemen yang membedakan mesin naturally aspirated dari mesin turbocharged.

Baca juga: Pengoperasian Turbocharger.

Prinsip dasarnya

Karena tidak semua dari Anda adalah juara mekanik, mari kita lihat sekilas apa itu mesin naturally aspirated dan supercharged.

Pertama-tama, mari kita perjelas bahwa istilah-istilah ini berarti, pertama-tama, asupan udara, jadi kami tidak peduli dengan sisanya. Mesin yang disedot secara alami dapat dianggap sebagai mesin "standar", yang berarti ia secara alami menghirup udara luar berkat gerakan bolak-balik piston, yang kemudian bertindak sebagai pompa hisap di sini.

Mesin supercharged menggunakan sistem aditif yang mengarahkan lebih banyak udara ke dalam mesin. Jadi, selain menyedot udara dengan gerakan piston, kami menambahkan lebih banyak dengan bantuan kompresor. Ada dua jenis:

• Didorong oleh tenaga mesin = kompresor - supercharger
• Gas buang dikendalikan = turbocharger.

Mesin turbo = lebih banyak tenaga

Pengamatan pertama: mesin turbocharged berpotensi lebih bertenaga. Memang, tenaga berasal langsung dari pembakaran di dalam silinder, semakin penting, semakin banyak silinder "bergerak" dan, oleh karena itu, semakin kuat mobil. Dengan turbo, Anda dapat memeras lebih banyak udara ke dalam silinder daripada tanpanya. Dan karena kami berhasil mengirim lebih banyak oksidan (udara dan terutama sebagian kecil oksigen yang ada), kami dapat mengirim lebih banyak bahan bakar. Oleh karena itu, kita memiliki lebih banyak energi untuk dibakar dalam satu siklus, jadi kita memiliki lebih banyak energi. Istilah "peningkatan" juga sangat penting, kami benar-benar menyumbat mesin dengan udara dan bahan bakar, kami "mengisi" sebanyak mungkin ke dalam silinder.

458 Italia memiliki 4.5 yang disedot secara alami dengan 570 hp.

488 GTB (pengganti) didukung oleh mesin 4.0 supercharged yang menghasilkan 100 hp. lebih (oleh karena itu, dengan 670). Jadi, kami memiliki mesin yang lebih kecil dan tenaga yang lebih besar (dua turbin, satu per baris silinder). Dengan setiap krisis besar, produsen membawa turbin mereka kepada kami. Ini memang pernah terjadi di masa lalu, dan kemungkinan akan ditinggalkan lagi di masa depan (kecuali listrik menggantikan panas), bahkan jika dalam konteks “iklim” kecil kemungkinannya. Politik".

Mesin turbo kurang berongga

Sebuah mesin yang disedot secara alami menarik lebih banyak udara saat mengambil putaran, sehingga kekuatannya meningkat pada putaran, karena ini adalah saat yang paling banyak mengkonsumsi udara dan bahan bakar. Mesin turbo dapat memiliki banyak udara dan bahan bakar pada putaran rendah karena turbo mengisi silinder dengan udara "buatan" (udara yang ditambahkan ke udara secara alami ditarik oleh pergerakan silinder). Semakin banyak oksidator, semakin banyak bahan bakar yang dikirim pada kecepatan rendah, menghasilkan energi berlebih (ini semacam paduan).

Perhatikan, bagaimanapun, bahwa kompresor yang digerakkan mesin (supercharger yang digerakkan oleh poros engkol) memungkinkan mesin untuk dipaksa dengan udara bahkan pada rpm yang lebih rendah. Turbocharger ditenagai oleh udara yang keluar dari knalpot, sehingga tidak dapat bekerja dengan baik pada rpm yang sangat rendah (di mana aliran gas buang tidak terlalu penting).

Perhatikan juga bahwa turbocharger tidak dapat beroperasi dengan cara yang sama pada semua kecepatan, "baling-baling" turbin tidak dapat beroperasi dengan cara yang sama tergantung pada kekuatan angin (karenanya kecepatan dan aliran gas buang). Hasilnya, turbo bekerja paling baik dalam jarak terbatas, sehingga menimbulkan efek tendangan pantat. Kemudian kami memiliki dua solusi: turbocharger geometri variabel yang mengubah kemiringan sirip, atau dorongan ganda atau bahkan tiga kali lipat. Ketika kita memiliki banyak turbin, yang satu menangani kecepatan rendah (aliran kecil, karenanya turbo kecil disesuaikan dengan "angin" ini), dan yang lainnya menangani kecepatan tinggi (lebih umum, masuk akal bahwa aliran lebih penting pada saat ini. point.sana ). Dengan perangkat ini, kami kemudian menemukan akselerasi linier dari mesin yang disedot secara alami, tetapi dengan torsi yang jauh lebih menarik dan jelas (tentu saja dengan perpindahan yang sama).

Konsumsi? Tergantung …

Ini membawa kita ke poin yang agak penting dan kontroversial. Apakah mesin turbocharged mengkonsumsi lebih sedikit? Jika Anda melihat nomor pabrikan, Anda bisa mengatakan ya. Namun, pada kenyataannya, sangat sering semuanya sangat baik, dan nuansa perlu didiskusikan.

Konsumsi oleh pabrikan tergantung pada siklus NEDC, yaitu cara khusus mobil digunakan: akselerasi sangat lambat dan kecepatan rata-rata sangat terbatas.

Dalam hal ini, mesin turbocharged berada di atas karena tidak benar-benar menggunakannya ...

Padahal, keunggulan utama mesin turbo yang dirampingkan adalah ukurannya yang kecil. Motor kecil, sangat logis, mengkonsumsi kurang dari yang besar.

Sayangnya, mesin kecil memiliki daya yang terbatas karena tidak dapat menyerap banyak udara dan oleh karena itu membakar banyak bahan bakar (karena ruang bakarnya kecil). Fakta menggunakan turbocharger memungkinkan untuk meningkatkan perpindahannya secara artifisial dan mengembalikan daya yang hilang selama penyusutan: kami dapat memasukkan volume udara yang melebihi ukuran ruang, karena turbocharger mengirimkan udara terkompresi, yang mengambil udara. lebih sedikit ruang (juga didinginkan oleh penukar panas untuk lebih mengurangi volume). Singkatnya, kami dapat menjual 1.0s dengan lebih dari 100bhp, sementara tanpa turbocharging, mereka akan dibatasi hingga sekitar enam puluh, sehingga tidak dapat dijual di banyak mobil.

Sebagai bagian dari homologasi NEDC, kami menggunakan mobil pada kecepatan rendah (akselerasi rendah lambat pada putaran), jadi kami berakhir dengan mesin kecil yang berjalan dengan tenang, dalam hal ini tidak banyak mengkonsumsi. Jika saya menjalankan 1.5 liter dan 3.0 liter berdampingan pada putaran rendah dan serupa, maka 3.0 secara logis akan mengkonsumsi lebih banyak.

Oleh karena itu, pada putaran rendah, mesin turbocharged akan beroperasi secara natural aspirated karena tidak menggunakan turbocharging (gas buang terlalu lemah untuk menghidupkannya kembali).

Dan di sanalah mesin turbo menipu dunia mereka, mereka mengkonsumsi sedikit pada kecepatan rendah dibandingkan dengan yang di atmosfer, karena rata-rata mereka lebih sedikit (kurang = lebih sedikit konsumsi, saya ulangi, saya tahu).

Namun, dalam penggunaan nyata, terkadang hal-hal yang terjadi malah sebaliknya! Memang, saat mendaki menara (jadi ketika kita menggunakan tenaga yang berlawanan dengan siklus NEDC), turbo akan bekerja dan kemudian mulai mengalirkan aliran udara yang sangat besar ke dalam mesin. Sayangnya, semakin banyak udara, semakin banyak yang perlu dikompensasi dengan mengirimkan bahan bakar, yang secara harfiah meledakkan laju aliran.

Jadi mari kita rekap: Pabrikan telah mengurangi ukuran motor untuk menangani siklus NEDC dengan lebih baik dan karenanya menurunkan nilai konsumsi. Namun, untuk menawarkan tingkat tenaga yang sama dengan "mesin besar tua", mereka menambahkan turbocharger (atau supercharger). Selama siklus, turbocharger berjalan sangat sedikit dan bahkan membawa sedikit energi ekstra karena ekspansi gas buang (gas buang mengambil lebih banyak ruang daripada campuran yang masuk ke mesin, ekspansi ini didorong oleh turbin), yang mengarah untuk konsumsi rendah, karena mesinnya kecil, saya ingatkan Anda (jika kita membandingkan dua volume yang identik dengan dan tanpa turbocharging, maka yang dengan turbocharging akan mengkonsumsi lebih logis). Faktanya, orang menggunakan semua tenaga mobil mereka dan karena itu membuat turbo bekerja lebih keras. Mesin dipompa dengan udara, dan karena itu juga harus "diisi" dengan bensin: konsumsi meningkat tajam, bahkan dengan mesin kecil ...

Bagi saya, kadang-kadang saya memperhatikan dengan ketakutan bahwa banyak dari Anda sangat tidak senang dengan konsumsi aktual mesin bensin kecil (yang terkenal 1.0, 1.2, 1.4, dll.). Ketika banyak yang kembali dari diesel, kejutan menjadi lebih penting. Beberapa bahkan langsung menjual mobil mereka ... Jadi berhati-hatilah saat membeli mesin bensin kecil, mereka tidak selalu berhasil.

Suara buruk?

Dengan mesin turbo, sistem pembuangannya bahkan lebih sulit ... Bahkan, selain katalis dan filter partikulat, kami sekarang memiliki turbin yang ditenagai oleh aliran yang disebabkan oleh gas buang. Semua ini berarti bahwa kita masih menambahkan sesuatu yang menghalangi garis, jadi kita mendengar sedikit lebih sedikit noise. Selain itu, rpm lebih rendah, sehingga mesin dapat mendecit lebih pelan.

F1 adalah contoh terbaik yang ada, dengan kenikmatan pemirsa yang telah sangat berkurang (suara mesin adalah salah satu bahan utama, dan bagi saya, saya sangat merindukan V8 yang disedot secara alami!).

Di sini kita bisa melihat dengan jelas bahwa turbo sedikit terhalang di tingkat knalpot ... (manifold di sebelah kanan dan turbo di sebelah kiri)

FERRARI / V8 ATMO VS V8 TURBO! Pilih satu!

Spotter (GE Supercars) melakukan pekerjaan untuk Anda bandingkan. Perhatikan, bagaimanapun, bahwa perbedaannya lebih terlihat pada mobil lain (terutama F1), karena Ferrari tetap memastikan bahwa turbo akan menghukum persetujuan sesedikit mungkin, memaksa para insinyur untuk melakukan beberapa pekerjaan serius. Terlepas dari itu, kami memiliki 9000 rpm pada 458 dan 8200 rpm pada 488 GTB (juga mengetahui bahwa pada kecepatan yang sama 488 membuat lebih sedikit noise).

Kecepatan rendah turbocharged?

Ya, dengan dua turbin yang mengumpulkan aliran gas buang dan mengirimkan udara terkompresi ke mesin, ada batasnya di sini: kita tidak bisa membuat keduanya berputar terlalu cepat, dan kemudian kita juga memiliki hambatan pada tingkat keluaran gas buang, yang tidak kita lakukan miliki dengan mesin yang disedot secara alami (turbo mengganggu). Namun, perhatikan bahwa turbin yang mengirimkan udara tekan ke mesin dikontrol secara elektronik melalui katup bypass dari katup bypass, sehingga kami dapat membatasi aliran udara bertekanan ke mesin (ini adalah bagian dari apa yang terjadi). masuk ke mode pemblokiran, katup bypass akan melepaskan semua tekanan ke udara dan bukan ke mesin.

Oleh karena itu, semua ini dekat dengan apa yang kita lihat di paragraf sebelumnya.

Inersia besar?

Sebagian karena alasan yang sama, kami mendapatkan motor dengan lebih banyak inersia. Ini juga mengurangi kesenangan dan rasa sportif. Turbin mempengaruhi aliran udara masuk (masuk) dan keluar (buang) dan, oleh karena itu, menyebabkan beberapa inersia dalam kaitannya dengan kecepatan akselerasi dan deselerasi yang terakhir. Namun, berhati-hatilah karena arsitektur mesin juga memiliki pengaruh besar pada perilaku ini (mesin dalam posisi V, datar, sejajar, dll.).

Akibatnya, ketika Anda mengisi bensin saat berhenti, mesin berakselerasi (saya berbicara tentang kecepatan) dan melambat sedikit lebih lambat ... Bahkan bensin mulai berperilaku seperti mesin diesel, yang biasanya turbocharged untuk waktu yang lama ( misalnya, M4 atau Giulia Quadrifoglio, dan ini hanya beberapa di antaranya.488 GTB sedang berusaha, tetapi juga tidak sempurna).

Jika ini tidak begitu serius di mobil semua orang, maka di supercar - 200 euro - lebih banyak lagi! Yang lama di atmosfer akan mendapatkan popularitas di tahun-tahun mendatang.

Suara knalpot Alfa Romeo Giulia Quadrifoglio Verde QV Carabinieri | Supercar Polisi

Rendezvous pada 20 detik untuk mendengar inersia motor terlalu lembut, bukan?

Respon lebih lambat

Akibat lainnya adalah respon mesin yang kurang impresif. Ferrari juga berusaha keras untuk menunjukkan kepada pelanggan potensial bahwa segala sesuatu telah dilakukan untuk mengurangi daya tanggap mesin, meskipun 488 GTB menggunakan turbocharger.

Kurang mulia?

Tidak juga... Bagaimana bisa supercharger membuat mesin jadi kurang wah? Jika banyak orang berpikir sebaliknya, saya sendiri menganggapnya tidak masuk akal, tetapi mungkin saya salah. Di sisi lain, itu bisa membuatnya kurang menarik, yang merupakan masalah lain.

Keandalan: turbo setengah tiang

Ini logika yang bodoh dan menjijikkan. Semakin banyak bagian dalam mesin, semakin besar risiko kerusakan ... Dan di sini kita hancur, karena turbocharger adalah bagian yang sensitif (sirip rapuh dan bantalan yang harus dilumasi) dan bagian yang mengalami kendala besar (ratusan ribu putaran per menit!) ...

Selain itu, ia dapat membunuh mesin diesel karena akselerasi: ia mengalir pada tingkat bantalan yang dilumasi, oli ini tersedot ke dalam mesin dan membakar yang terakhir. Dan karena tidak ada pengapian terkontrol pada mesin diesel, mesin tidak boleh dimatikan! Yang harus Anda lakukan adalah melihat mobilnya mati terlalu tinggi dan dalam kepulan asap).

Semua komentar dan reaksi

Dernier komentar yang diposting:

Phil HAKE (Tanggal: 2021, 05:22:08)

Anda menulis bahwa Anda merindukan mesin V8 di Formula 1, tetapi pembalap yang mengalami era pertama turbocharging, kemudian V8, V10, V12 3500cc. Cm, lalu 3 cc. Lihat, konon hanya mesin 3000cc V2 yang hilang. Lihat Laughingly powerful, itu pendapat saya.

Il J 1 reaksi terhadap komentar ini:

• Admin ADMINISTRATOR SITUS (2021-05-24 15:16:25): Waspadalah terhadap seluk-beluk, saya ragu mereka tidak memiliki kekuatan ... Pertama-tama, mereka tidak lagi mengenai pantat V10, tetapi fakta bahwa mereka atmosfer dihukum dengan rusak di rpm rendah...

  Setiap pengendara akan lebih memilih getaran yang sedikit redup di bawahnya daripada turbo penuh di semua putaran. Mesin turbocharged sangat mengganggu dalam hal suara (CF Vettel) dan pada tingkat daya ini lebih sulit untuk diukur (dan juga kurang linier).

  Singkatnya, turbo bagus dalam kehidupan sipil, kurang di jalan raya ...

(Pos Anda akan terlihat di bawah komentar setelah verifikasi)

Menulis komentar

Apakah Anda suka mesin turbo?