Що стосується технології турбонаддува, то багато автолюбителів знайомі з принципом її роботи. Він використовує вихлопні гази двигуна для приводу лопатей турбіни, які, у свою чергу, приводять у дію повітряний компресор, збільшуючи повітря, що надходить у двигун. Це зрештою покращує ефективність згоряння та вихідну потужність двигуна внутрішнього згоряння.
Технологія турбонаддуву дозволяє сучасним двигунам внутрішнього згоряння досягати задовольняючої вихідної потужності, одночасно зменшуючи об’єм двигуна та відповідаючи стандартам викидів. З розвитком технології з’явилися різні типи систем наддуву, наприклад одинарний турбонаддув, подвійний турбонаддув, наддув і електричний турбонаддув.
Сьогодні ми поговоримо про відому технологію наддуву.
Чому існує наддув? Основною причиною розвитку наддуву є вирішення проблеми «турбонагнітання», яка зазвичай зустрічається у звичайних турбокомпресорах. Коли двигун працює на низьких обертах, енергії вихлопу недостатньо для створення позитивного тиску в турбіні, що призводить до затримки прискорення та нерівномірної подачі потужності.
Щоб вирішити цю проблему, автомобільні інженери придумали різні рішення, наприклад, оснастити двигун двома турбонаддувами. Менший турбонаддув забезпечує прискорення на низьких обертах, а коли швидкість двигуна збільшується, він перемикається на більший турбонаддув для більшої потужності.
Деякі автовиробники замінили традиційні турбокомпресори з приводом від вихлопу на електричні турбокомпресори, які значно покращують час відгуку та усувають затримку, забезпечуючи швидше та плавніше прискорення.
Інші автовиробники підключили турбонаддув безпосередньо до двигуна, створивши технологію наддуву. Цей метод забезпечує миттєве наддув, оскільки він механічно приводиться в дію двигуном, усуваючи затримку, пов’язану з традиційними турбонаддувами.
Колись славна технологія наддуву доступна в трьох основних типах: нагнітачі Roots, нагнітачі Lysholm (або гвинтові) нагнітачі та відцентрові нагнітачі. У легкових транспортних засобах переважна більшість систем наддуву використовує конструкцію відцентрового нагнітача завдяки його ефективності та робочим характеристикам.
Принцип відцентрового нагнітача подібний до традиційного випускного турбокомпресора, оскільки обидві системи використовують обертові лопаті турбіни, щоб втягувати повітря в компресор для наддуву. Однак ключова відмінність полягає в тому, що замість того, щоб покладатися на вихлопні гази для приводу турбіни, відцентровий нагнітач працює безпосередньо від самого двигуна. Поки двигун працює, нагнітач може стабільно забезпечувати наддув, не обмежуючись кількістю доступного вихлопного газу. Це ефективно усуває проблему «турбозатримки».
Свого часу багато автовиробників, наприклад Mercedes-Benz, Audi, Land Rover, Volvo, Nissan, Volkswagen і Toyota, представили моделі з технологією наддуву. Однак незабаром від наддуву в основному відмовилися, перш за все з двох причин.
Перша причина полягає в тому, що нагнітачі споживають потужність двигуна. Оскільки вони приводяться в рух колінчастим валом двигуна, для роботи їм потрібна частина власної потужності двигуна. Це робить їх придатними лише для двигунів більшого об’єму, де втрата потужності менш помітна.
Наприклад, двигун V8 з номінальною потужністю 400 кінських сил можна форсувати до 500 кінських сил за допомогою наддуву. Однак 2,0-літровий двигун потужністю 200 кінських сил важко досягти 300 кінських сил за допомогою нагнітача, оскільки споживання енергії нагнітачем компенсувало б значну частину приросту. У сучасному автомобільному ландшафті, де двигуни великого робочого об’єму стають дедалі рідкіснішими через норми викидів і вимоги до ефективності, простір для технології наддуву значно зменшився.
Друга причина – вплив переходу на електрифікацію. Багато транспортних засобів, які спочатку використовували технологію наддуву, тепер перейшли на системи електричного наддуву. Електричні турбокомпресори пропонують швидший час відгуку, більшу ефективність і можуть працювати незалежно від потужності двигуна, що робить їх більш привабливим варіантом у контексті зростаючої тенденції до гібридних та електричних транспортних засобів.
Наприклад, такі автомобілі, як Audi Q5 і Volvo XC90, і навіть Land Rover Defender, який колись використовував версію V8 з наддувом, поступово відмовилися від механічного наддуву. Завдяки оснащенню турбіни електродвигуном завдання приводу лопатей турбіни передається електродвигуну, що дозволяє передавати всю потужність двигуна безпосередньо на колеса. Це не тільки прискорює процес наддуву, але й позбавляє двигун від необхідності жертвувати потужністю для нагнітача, забезпечуючи подвійну перевагу: швидшу реакцію та більш ефективне використання енергії.
резюме
В даний час транспортні засоби з наддувом стають все більш рідкісними на ринку. Проте ходять чутки, що Ford Mustang може мати 5,2-літровий двигун V8 із наддувом, який, можливо, повернеться. Незважаючи на те, що тенденція змістилася в бік електричних і турбонаддувних технологій, все ще існує можливість повернення механічного наддуву в окремих високопродуктивних моделях.
Механічний наддув, який колись вважався ексклюзивним для топових моделей, здається, це те, про що небагато автомобільних компаній хочуть більше згадувати, і з припиненням випуску моделей з великим об’ємом механічного наддуву, можливо, скоро більше не буде.
Час публікації: 06 вересня 2024 р
