Jeśli chodzi o technologię turbodoładowania, wielu entuzjastów samochodów zna zasadę pracy. Wykorzystuje gazy spalinowe silnika do napędzania ostrzy turbiny, które z kolei napędzają sprężarkę powietrza, zwiększając powietrze wlotowe silnika. To ostatecznie poprawia wydajność spalania i moc wyjściową silnika spalinowego.
Technologia turbodoładowania umożliwia nowoczesne silniki spalinowe na osiągnięcie satysfakcjonującej mocy wyjściowej przy jednoczesnym zmniejszeniu standardów przemieszczenia silnika i spełnienia standardów emisji. W miarę rozwoju technologii pojawiły się różne rodzaje systemów wzmacniających, takie jak pojedyncze turbo, podwójne turbodoładowanie, doładowanie i turbodoładowanie elektryczne.
Dzisiaj porozmawiamy o znanej technologii doładowania.
Dlaczego istnieje doładowanie? Głównym powodem rozwoju doładowania jest rozwiązanie problemu „Turbo Lag” powszechnie występującego w zwykłych turbosprężarkach. Gdy silnik działa przy niskich obrotach, energia spalin jest niewystarczająca do budowania ciśnienia dodatniego w turbo, co powoduje opóźnione przyspieszenie i nierównomierne dostarczanie mocy.
Aby rozwiązać ten problem, inżynierowie motoryzacyjni wymyślili różne roztwory, takie jak wyposażenie silnika w dwa turbus. Mniejsze turbo zapewnia doładowanie przy niskich obrotach, a po wzroście prędkości silnika przełącza się na większą moc, aby uzyskać więcej mocy.
Niektórzy producenci samochodów zastąpili tradycyjne turbosprężarki napędzane spalinami turbosprężarkami elektrycznymi, które znacznie poprawiają czas reakcji i eliminują opóźnienie, zapewniając szybsze i gładsze przyspieszenie.
Inni producenci samochodów podłączyli turbo bezpośrednio do silnika, tworząc technologię doładowania. Ta metoda zapewnia, że wzmocnienie jest dostarczane natychmiast, ponieważ jest ona mechanicznie napędzana przez silnik, eliminując opóźnienie związane z tradycyjnymi turborami.
Kiedyś gładka technologia doładowania występuje w trzech głównych typach: doładowania korzeniowe, lysholm (lub śrubowe) doładowania i doładowania odśrodkowe. W pojazdach pasażerskich zdecydowana większość systemów doładowania wykorzystuje odśrodkową konstrukcję doładowania ze względu na jej wydajność i charakterystykę wydajności.
Zasada odśrodkowej doładowania jest podobna do tradycyjnej turbosprężarki spalin, ponieważ oba systemy wykorzystują spinningowe łopatki turbinowe do wciągania powietrza do sprężarki w celu zwiększenia. Jednak kluczowa różnica polega na tym, że zamiast polegać na gazach spalin w celu prowadzenia turbiny, doładowanie odśrodkowe jest zasilane bezpośrednio przez sam silnik. Dopóki silnik działa, doładowanie może konsekwentnie zapewniać wzmocnienie, bez ograniczenia dostępnym ilością spalin. To skutecznie eliminuje problem „Turbo Lag”.
W tamtych czasach wielu producentów samochodów, takich jak Mercedes-Benz, Audi, Land Rover, Volvo, Nissan, Volkswagen i Toyota, wprowadziło modele z technologią doładowania. Jednak minęło długo, zanim doładowanie zostało w dużej mierze porzucone, przede wszystkim z dwóch powodów.
Pierwszym powodem jest to, że doładowanie zużywają energię silnika. Ponieważ są one napędzane przez wał korbowy silnika, wymagają one części własnej mocy silnika do obsługi. To sprawia, że nadają się tylko do większych silników przemieszczenia, w których utrata mocy jest mniej zauważalna.
Na przykład silnik V8 o mocy o mocy 400 koni mechanicznych można zwiększyć do 500 koni mechanicznych poprzez doładowanie. Jednak silnik o mocy 2,0 l o mocy 200 koni mechanicznych miałby trudności z osiągnięciem 300 koni mechanicznych za pomocą doładowania, ponieważ zużycie energii przez doładowanie zrównoważyło znaczne zyski. W dzisiejszym krajobrazie motoryzacyjnym, w którym duże silniki przemieszczenia stają się coraz rzadsze ze względu na przepisy dotyczące emisji i wymagania dotyczące wydajności, przestrzeń do technologii doładowania znacznie się zmniejszyła.
Drugim powodem jest wpływ przesunięcia w kierunku elektryfikacji. Wiele pojazdów, które pierwotnie korzystały z technologii doładowania, przełączyło się teraz na elektryczne systemy turbodoładowania. Elektryczne turbosprężarki oferują szybszy czas reakcji, większą wydajność i mogą działać niezależnie od energii silnika, co czyni je bardziej atrakcyjną opcją w kontekście rosnącego trendu w kierunku pojazdów hybrydowych i elektrycznych.
Na przykład pojazdy takie jak Audi Q5 i Volvo XC90, a nawet Land Rover Defender, który kiedyś trzymał swoją wersję doładową V8, wycofały mechaniczne doładowanie. Wyposażając turbodoładowanie silnikiem elektrycznym, zadanie prowadzenia ostrzy turbiny jest przekazywane silnikowi elektrycznemu, umożliwiając dostarczanie pełnej mocy silnika bezpośrednio na koła. To nie tylko przyspiesza proces zwiększania, ale także eliminuje potrzebę poświęcenia silnika władzy dla doładowania, zapewniając podwójną korzyść z szybszej reakcji i bardziej wydajnego zużycia mocy.
Ummary
Obecnie pojazdy doładowane stają się coraz rzadsze na rynku. Krążą jednak plotki, że Ford Mustang może mieć silnik V8 5.2L, z doładowaniem prawdopodobnie powrót. Podczas gdy trend zmienił się w kierunku technologii elektrycznych i turbodoładowania, nadal istnieje możliwość powrotu mechanicznego doładowania w określonych modelach o wysokiej wydajności.
Mechaniczne doładowanie, niegdyś uważane za wyłączne dla modeli najwyższej klasy, wydaje się być czymś, co niewiele firm samochodowych jest już skłonne wspomnieć, a dzięki upadkowi dużych modeli przemieszczenia mechaniczne doładowanie może wkrótce.
Czas po: 06-2024 września
