Fiecare șofer știe că motoareleConform designului și principiului lor de funcționare, motoarele cu ardere internă sunt împărțite în atmosferice și turbo. Dar nu toată lumea înțelege diferența dintre aceste unități de putere. Să ne uităm la diferența dintre un motor turbo, cum este proiectat și cum funcționează. Să facem cunoștință cu aceste motoare folosind exemplul unităților moderne ale grupului VAG.
Motoare turbo pe benzina
Un motor turbo pe benzină este unul internardere cu un raport de compresie crescut artificial în camere datorită turbinei. O creștere a acestui indicator are ca rezultat o creștere a puterii și a altor caracteristici tehnice. Încă de la crearea primului motor cu ardere internă, inginerii au încercat să adauge putere fără a modifica semnificativ volumul de lucru al motorului cu ardere internă.
La prima vedere, această decizie a fost practicsuprafață - a fost necesar să se ajute motorul să „respire” mai eficient. Acest lucru ne-ar permite să obținem caracteristici de ardere mai bune ale amestecului de combustibil. Acest lucru se poate realiza prin alimentare suplimentară cu aer. Aceasta înseamnă că trebuie introdus în cilindri forțat, sub presiune. Datorită volumului suplimentar de aer, combustibilul va arde complet, ceea ce va ajuta la creșterea puterii. Dar aceste tehnologii au fost introduse foarte lent. La început, echipamentele turbocompresoare au fost folosite doar pentru motoarele mari ale navelor și aeronavelor.
Istoria motoarelor cu combustie internă turbo pe benzină
Primul motor turbo a fost instalat din nouultimul secol. Primele motoare de automobile cu combustie internă turbo au început să fie produse în 1938. La începutul anilor 60, primele motoare cu turbină pentru autoturisme au început să fie produse în SUA. Acestea sunt Oldmobile Jetfire și Chevrolet Corvair Monza. În ciuda tuturor caracteristicilor lor, motoarele nu s-au distins prin fiabilitate ridicată și rezistență la uzură.
Începutul popularității
ICE-urile cu turbocompresoare au devenit populare în anii '70ani. Apoi au început să fie instalate în masă pe mașinile sport. Dar la mașinile civile, motorul turbo nu a devenit popular din cauza consumului mare de combustibil. Acest dezavantaj era comun tuturor motoarelor turbo pe benzină din acea epocă. Dar consumul de combustibil era foarte important la acea vreme. Această dată a avut loc în timpul crizei petrolului din anii '70.
Proiectarea motoarelor cu combustie internă turbo pe benzină
Algoritm pentru funcționarea unui motor turbo pe benzinăunitatea de putere constă în utilizarea unui compresor special. Sarcina acestuia din urmă este de a pompa aer suplimentar în camerele de ardere. Prin îmbunătățirea umplerii cilindrilor cu un amestec de aer și combustibil, presiunea medie efectivă pe ciclu crește și puterea. Gazele de eșapament sunt utilizate pentru a antrena sistemul de turboalimentare, a cărui energie face o muncă utilă.
Un compresor modern este format dintr-o carcasăcu rulmenti, roata, supapa bypass, carcasa turbinei. Acesta din urmă are canale pentru mișcarea lubrifiantului. Designul include, de asemenea, un arbore de rotor, lagăre de alunecare, un compresor și o comandă pneumatică a supapei de bypass. Un rotor este instalat în carcasa unde sunt montați rulmenții. Este alcătuit dintr-un arbore cu turbină și roți de compresor atașate la acesta. Acestea din urmă au lame. Acest rotor se poate roti datorită lagărelor lipite. Pentru a le unge și răci, uleiul este furnizat de la sistemul de ungere a motorului. Pentru a răci în continuare carcasa rulmentului, sunt utilizate și canale de răcire. Acest element compresor este realizat sub forma unui melc.
Principiul de funcționare
Conducta turbinei este conectată la galeria de evacuare.Iar cel de compresor are unul de admisie. După cum sa menționat deja, turbocompresorul este antrenat de energia gazelor de eșapament. Când intră în turbină, ei rotesc rotorul, eliberând astfel energie. Gazele intră apoi în sistemul de evacuare prin conducta de evacuare.
Roata compresorului și volutele sunt instalate peacelași arbore. Datorită rotației turbinei, roata compresorului aspiră aer din filtrul de aer și îl forțează în camerele de ardere. În funcție de nivelul de amplificare, dispozitivul poate crește forța de presiune de la 30% la 80%. Cu aceasta, un motor cu același volum poate prelua cantități mai mari de amestec. Din acest motiv, puterea unității crește de la 20% la 50%. Gazele de eșapament și energia lor cresc semnificativ eficiența motorului.
Unități turbodiesel
Motorul turbo funcționează aproape în același mod.(motorină). Principiul de funcționare al unui turbocompresor nu este diferit de cel pe benzină. Singura diferență este prezența unui intercooler. Acesta este un mecanism special care răcește aerul înainte de a intra în cilindri. Volumul aerului rece este mai mic decât cel al aerului cald. Aceasta înseamnă că aerul rece poate fi „împins” în cilindru în cantități mai mari.
Motoare TSI
Aceste unități sunt instalate pe modernmodele de mașini de la Volkswagen, Audi și Skoda. Toate aparțin aceleiași preocupări. Producătorii susțin că acestea sunt motoare de nouă generație care îmbină cu succes puterea și eficiența. În cazul unui motor clasic obișnuit cu ardere internă cu un volum mic, nu se poate aștepta multă putere de la acesta. Dacă mașina cântărește o tonă și motorul are o putere redusă, acest lucru va duce la un consum mare de combustibil din cauza dinamicii scăzute și a funcționării la viteze mari.
Un motor cu cilindree mare are un consum maredatorită unei camere de ardere lărgite. Motoarele turbo (Skoda Octavia, Volkswagen și Audi) sunt un adevărat miracol al ingineriei. Aceste unități de putere combină un consum modest de combustibil și o putere suficientă într-un volum relativ mic.
STI: dispozitiv
Aceste unități pot varia în volum.Deci, produc motoare cu ardere internă la 1,2; 1,4; 1,6 l. Și, de asemenea, un motor 1.8 turbo, 2.0 litri. Puterea motorului crește datorită volumului mai mare. Și aceasta este decizia corectă. Și apoi să vorbim despre diferențe.
Turbocompresor și compresor
TSI este atât turbo, cât șiunitate compresor. Specialiștii VAG au folosit acest design pentru a rezolva o problemă standard a motorului. Acestea sunt defecțiuni la turații scăzute ale motorului. Dacă luăm în considerare motoarele turbo clasice, „melcul” funcționează datorită gazelor de eșapament. Forța de presiune atunci când funcționează la viteze mici nu permite supraalimentatorului să creeze forța necesară și să furnizeze o cantitate suficientă de aer camerelor de ardere.
Pentru un motor 1.8 turbo (Volkswagen)compresorul este instalat. Nu permite scăderea puterii. Cuplul maxim într-un motor convențional cu aspirație naturală este de aproximativ 5000 rpm. În cazul motoarelor TSI, cuplul maxim este în intervalul de la 1500 rpm la 4500 rpm. Acesta este intervalul de funcționare pe care îl folosesc majoritatea șoferilor. La motoarele TSI, prin utilizarea a două turbine se creează o presiune de până la 2,5 bar.
Compresor
Această unitate funcționează dintr-o unitate separatătip curea. Are un raport de transmisie ridicat. Compresorul pornește numai când șoferul apasă pe gaz. La viteze apropiate de ralanti, presiunea este de 0,8 BAR - aceasta este destul de mult. Acest lucru are ca rezultat caracteristici dinamice excelente. Așa funcționează motorul Audi 1.8 turbo cu TSI. Generația anterioară a acestor motoare nu este echipată cu compresor. Aici este doar o turbină.
Motor 1.8 turbocompresor de la Volkswagen
Această unitate este pe piață de aproximativ 20 de ani.Acest model de motor cu ardere internă este foarte popular și a dat naștere cererii de motoare turbo. Multe modele de mașini din grupul VAG au fost echipate cu acest motor. Debutul acestei centrale electrice a avut loc în 1995.
Pentru prima dată motor (Volkswagen Passat b5) 1.8 turbo a fost instalat pe Audi A4 (da, folosesc aceleasi motoare). În ceea ce privește caracteristicile, există mai multe modele cu o capacitate de 150 și 210 cai putere. În 2002, a fost creat un motor cu o capacitate de 190 de „cai”. Motorul turbo de la Volkswagen a marcat începutul unei filozofii complet noi în ceea ce privește motoarele cu combustie internă pe benzină. A dat performante bune cu un volum relativ mic datorita turbinei. Avantajul acestei unități este apetitul moderat.
Deci, acest motor combină excelentelasticitatea, care este caracteristică unităților turbodiesel, dar în același timp cultura de lucru este benzina. Această unitate poate fi, de asemenea, transformată cu ușurință în gaz. Centrala electrică este una dintre cele mai bune din întreaga linie. Motorul se laudă cu performanță, consum moderat de combustibil și fiabilitate ridicată. „Passat” (1.8 turbo) nu are nicio defecte de design în unitate. Chiar și acum, în era TSI modernă, practic nu există egali cu acest motor.
Motoare turbo: avantaje și dezavantaje
Principalul avantaj al unui motor turbo esteputere crescută. Acesta este obiectivul principal, care a fost atins fără modificări semnificative în design. Cu aceleași volume ca și motoarele cu aspirație naturală, un motor turbo poate produce cu 70% mai mult cuplu și putere. Compresorul reduce procentul de substanțe nocive din gazele de eșapament. Un motor echipat cu o turbină are un nivel de zgomot semnificativ mai scăzut.
