Wat ass en Turbocharger?

Wann et drëms geet Leeschtung mat reduzéierter Dreifstoffverbrauch ze kombinéieren, sinn d'Ingenieure bal gezwongen fir en Turbomotor ze wielen.

Ausserhalb vun der dënner Loft vun der Supercar Welt, wou de Lamborghini nach ëmmer insistéiert datt natierlech aspiréiert Motore de proppersten an italienesche Wee bleiwen fir Kraaft a Kaméidi ze produzéieren, kommen d'Deeg vun net-turbocharged Autoen op en Enn.

Et ass onméiglech, zum Beispill, en natierlech aspiréierte Volkswagen Golf ze kréien. No Dieselgate ass dat natierlech onwahrscheinlech egal, well kee méi Golf wëll spillen.

Wéi och ëmmer, de Fakt bleift datt Stadautoen, Familljeautoen, Grand Tourer a souguer e puer Supercars d'Schëff zugonschte vun enger Scuba-Zukunft verloossen. Vum Ford Fiesta bis bei de Ferrari 488 gehéiert d'Zukunft zur gezwongener Induktioun, deelweis wéinst Emissiounsgesetzer, awer och well d'Technologie sech mat Sprangen a Grenzen entwéckelt huet.

Dëst ass e Fall vu klenge Motor Brennstoffwirtschaft fir glat Fueren a grouss Motorkraaft wann Dir et wëllt.

Wann et drëm geet méi héich Leeschtung mat engem nidderegen Dreifstoffverbrauch ze kombinéieren, sinn d'Ingenieure bal gezwongen hir lescht Motore mat turbocharged Technologie ze designen.

Wéi kann en Turbo méi mat manner maachen?

Et geet alles erof wéi d'Motoren funktionnéieren, also schwätze mer e bëssen iwwer d'Technik. Fir Benzinmotoren suergt den 14.7:1 Loft-Brennstoffverhältnis fir eng komplett Verbrennung vun allem am Zylinder. Méi Jus wéi dëst ass eng Offall vu Brennstoff.

An engem natierlechen aspiréierte Motor zitt de partielle Vakuum, deen duerch den erofgaangende Kolben erstallt gëtt, d'Loft an den Zylinder, andeems den negativen Drock dobannen benotzt gëtt fir d'Loft duerch d'Intaksventile z'erreechen. Et ass en einfache Wee fir Saachen ze maachen, awer et ass ganz limitéiert wat d'Loftversuergung ugeet, wéi eng Persoun mat Schlofapnoe.

Am turbocharged Motor ass d'Regelbuch ëmgeschriwwe ginn. Amplaz op de Vakuum Effekt vun engem Piston ze vertrauen, benotzt engem turbocharged Moteur eng Loft Pompel Loft an engem cilinder ze drécken, grad wéi eng Schlof Apnea Mask Loft op Är Nues dréckt.

Och wann d'Turbocharger d'Loft bis zu 5 Bar (72.5 psi) iwwer dem Standardatmosphärendrock kompriméiere kënnen, funktionnéiere se a Stroosseautoen typesch bei engem méi relaxen Drock vun 0.5 bis 1 Bar (7 bis 14 psi).

Dat praktescht Resultat ass, datt bei 1 Bar Boostdrock de Motor duebel sou vill Loft kritt, wéi wann en natierlech aspiréiert wier.

Dëst bedeit datt d'Motorkontrolleenheet zweemol sou vill Brennstoff kann sprëtzen, wärend en ideale Loft-Brennstoffverhältnis behalen, wat eng vill méi grouss Explosioun erstellt.

Awer dat ass nëmmen d'Halschent vun den Tricken vum Turbocharger. Loosst eis e 4.0-Liter natierlech aspiréierte Motor an en 2.0-Liter turbocharged Motor mat engem Boostdrock vun 1 Bar vergläichen, unzehuelen datt se soss identesch sinn wat d'Technologie ugeet.

De 4.0-Liter-Motor verbraucht méi Brennstoff och bei Leergang an ënner liicht Motorbelaaschtung, während den 2.0-Liter-Motor vill manner verbraucht. Den Ënnerscheed ass datt bei wäitem oppenen Drossel e turbocharged Motor déi maximal Quantitéit un Loft a Brennstoff méiglech benotzt - duebel sou vill wéi en natierlech aspiréierte Motor mat der selwechter Verdrängung, oder genau d'selwecht wéi en natierlecht aspiréierten 4.0-Liter.

Dëst bedeit datt den turbocharged Motor iwwerall vun engem mëllen 2.0 Liter bis zu engem mächtege véier Liter dank der gezwongener Induktioun leeft.

Also et ass e Fall vu klenge Motor Brennstoffwirtschaft fir sanft Fueren a grouss Motorkraaft wann Dir et wëllt.

Wéi schlau ass dat?

Wéi sech eng Sëlwerkugel aus der Ingenieursindustrie passt, ass den Turbocharger selwer genial. Wann de Motor leeft, passéieren d'Ofgasen duerch d'Turbine, sou datt et mat onheemleche Geschwindegkeete dréint - typesch tëscht 75,000 an 150,000 Mol pro Minutt.

D'Turbine gëtt un de Loftkompressor boltéiert, dat heescht datt wat méi séier d'Turbine dréint, wat de Kompressor méi séier dréint, frësch Loft saugt an an de Motor forcéiert.

Den Turbo funktionnéiert op enger rutschen Skala, jee no wéi schwéier Dir de Gaspedal dréckt. Beim Idle gëtt et net genuch Auspuffgas fir d'Turbin op eng sënnvoll Geschwindegkeet ze kréien, awer wann Dir beschleunegt, dréint d'Turbin op a bitt Boost.

Wann Dir mam rietse Fouss dréckt, ginn méi Ofgase produzéiert, déi maximal Frësch Loft an d'Zylinder kompriméieren.

Also wat ass de Fang?

Et ginn natierlech e puer Grënn firwat mir net all Joer laang Turbocharged Autoen fueren, ugefaange mat Komplexitéit.

Wéi Dir kënnt Iech virstellen, eppes ze bauen dat mat 150,000 RPM-Dag fir Joer fir Joer ouni explodéieren kann spin ass net einfach, an et erfuerdert deier Deeler.

Turbinen erfuerderen och eng speziell Ueleg- a Waasserversuergung, wat méi Stress op d'Schmier- a Killsystemer vum Motor setzt.

Wéi d'Loft am Turbocharger erhëtzt, hunn d'Fabrikanten och missen Intercooler installéieren fir d'Temperatur vun der Loft an den Zylinder ze senken. Waarm Loft ass manner dicht wéi kal Loft, negéiert d'Virdeeler vun engem Turbocharger a kann och Schued a virzäitegen Detonatioun vun der Brennstoff / Loftmëschung verursaachen.

De stäerkste berüchtegt Mängel vun Turbocharging ass, natierlech, bekannt als Lag. Wéi gesot, Dir musst beschleunegen an en Auspuff kreéieren fir den Turbo ze kréien fir sënnvoll Boostdrock ze produzéieren, wat bedeit datt fréi Turbo Autoen wéi e verspéiten Schalter waren - näischt, näischt, näischt, ALLES.

Verschidde Fortschrëtter an der Turbo-Technologie hunn déi schlëmmste vun de lues bewegende Charakteristiken vu fréie turbocharged Saabs a Porsches gezammt, dorënner justierbar Vanes an der Turbin, déi sech op Basis vum Auspuffdrock beweegen, a liicht, niddereg Reibungskomponenten fir d'Inertie ze reduzéieren.

De spannendste Schrëtt no vir an der Turbocharging kann nëmmen - op d'mannst fir de Moment - a F1 Racer fonnt ginn, wou e klengen Elektromotor den Turbo dréit, wat d'Zäit reduzéiert fir se ze spinnen.

Ähnlech an der Welt Rallymeeschterschaft dumpt e System bekannt als Anti-Lag d'Loft/Brennstoffmëschung direkt an den Auspuff virum Turbocharger. Auspuffmanifold Hëtzt verursaacht et explodéiert och ouni Zündkerze, schaaft Ofgasen an hält den Turbocharger kachen.

A wat iwwer Turbodiesel?

Wann et ëm Turbocharging kënnt, sinn Diesel eng speziell Rass. Dëst ass wierklech eng Hand an Hand Fall, well ouni gezwongen Induktioun wieren Dieselmotoren ni sou heefeg wéi se sinn.

Natierlech aspiréiert Diesel kënnen anstänneg Low-End Dréimoment ubidden, awer dat ass wou hir Talenter ophalen. Wéi och ëmmer, mat gezwongener Induktioun kënnen Dieselen op hirem Dréimoment profitéieren an déiselwecht Virdeeler genéissen wéi hir Benzinkollegen.

D'Dieselmotore gi vum Tonka Tough gebaut fir déi enorm Lasten an Temperaturen déi bannen enthale sinn ze handhaben, dat heescht datt se den extra Drock vun engem Turbo einfach packen.

All Dieselmotoren - natierlech aspiréiert an iwwerlaascht - funktionnéieren duerch d'Verbrenne vu Brennstoff an iwwerschësseg Loft an engem sougenannte schlanke Verbrennungssystem.

Déi eenzeg Kéier datt natierlech aspiréiert Dieselmotoren no bei der "idealer" Loft-/Brennstoffmëschung kommen, ass op Vollgas wann d'Brennstoffinjektoren wäit op sinn.

Well Diesel Brennstoff manner liichtflüchtege ass wéi Benzin, wann et ouni vill Loft verbrannt gëtt, entsteet eng rieseg Quantitéit vu Rous, och bekannt als Dieselpartikelen. Andeems Dir den Zylinder mat Loft fëllt, kënnen Turbodiesel dëse Problem vermeiden.

Also wärend d'Turbocharging eng erstaunlech Verbesserung fir Benzinmotoren ass, rett säi richtege Flip den Dieselmotor vun engem rauchege Reliquie ze ginn. Och wann "Dieselgate" op alle Fall dozou féieren kann.

Wéi fillt Dir Iech iwwer d'Tatsaach datt Turbocharger de Wee an bal all Véierrad Gefierer fannen? Sot eis an de Kommentaren hei drënner.