Du har hört termen turboladdad motor så många gånger att du har skapat dig en grundläggande uppfattning om hur den fungerar, men du har aldrig fått svar på frågan om hur mycket hästkrafter den ger?
Svaret är mer komplext än det verkar, eftersom att lägga till en turboladdare till en motor i allmänhet innebär ett antal andra uppgraderingar. Generellt sett är en enskild turboladdare ansvarig för en effektökning på 10 till 50 %.
Min favoritdefinition av en turboladdare har myntats av ingen mindre än Jeremy Clarkson:
En turbo:avgaser går in i turboladdaren och snurrar den. Häxkonst händer och du går snabbare.
Det som gör citatet roligare är att det inte är långt ifrån sanningen – turboladdaren är en turbin som drivs av avgaser och suger in luft för att resultera i ökat luftflöde genom intaget. Mer luft betyder mer syre i luft-bränsleblandningen, bättre bränsleförbränning och mer kraft som genereras genom varje cykel.
Förutom själva turbinen har systemet en intercooler som sänker gastemperaturerna, en wastegate-ventil som begränsar laddtrycksnivån och en avblåsningsventil som driver ut oanvänt tryck ur systemet.
Jason från Engineering Explained har en bra video om turboladdare som förklarar de grundläggande principerna på bara några minuter.
Jag har sagt i inledningen att i de flesta fall tillför en turboladdare 10 till 50 % mer kraft. Detta är en generalisering, och den faktiska effektökningen kan lätt passera 100%. För att det ska hända måste bränsleinsprutningssystemet åtminstone uppgraderas.
Mitt favoritexempel på fördelar med turboladdare är Volkswagens 1,9-liters R4 TDI turboladdade dieselmotor. De har gjort nästan ett dussin varianter av denna motor, med effekt från 74 hästkrafter, hela vägen till 158 hästkrafter.
Twin-turbo och bi-turbo är också mycket vanliga. Twin-turbo avser två identiska turbiner som delar belastningen på motorer med 6 eller fler cylindrar. Bi-turbo (eller sekventiell turbo) syftar på ett system med en liten och en stor turboladdare. Den mindre turbon hanterar låga varvtal för att minska turbofördröjningen, medan den andra, eller båda, kopplar in vid högre varvtal för att drastiskt öka effekten.
Sedan har du motorblock med 6 eller 8 cylindrar som använder en fyrturbouppsättning. Den använder två bi-turbo-uppsättningar för att skapa en enorm mängd kraft – en naturligt sugmotor som klarar av en fyrturbo-uppsättning kan enkelt fördubbla hästkrafterna.
Turboboost är ett positivt tryck som skapas av turboladdaren. Med andra ord representerar det tryckskillnaden mellan insugningsröret och atmosfärstrycket. Det mäts i psi eller bar , med högre värden som resulterar i större kraft.
Överdrivning skulle dock överskrida gränserna för vad turboladdaren och motorn klarar av, och orsaka en mängd olika problem:knackningar på motorn, överhettning, förtändning och komponentfel.
Huvudprincipen för en turboladdare innebär att man använder avgaser som katalysator för att trycka in mer luft i intaget. Detta leder dock till det största felet med turboladdaren – turbofördröjning.
När motorn går på lågt varvtal är avgasvolymen inte tillräckligt hög för att skapa en tillräcklig ökning. Fordonet kommer att kännas som att det har hälften av sin kraft till sitt förfogande, vilket det på något sätt gör, eftersom det går som en naturligt aspirerad motor. Det är först när du höjer varvtalet till en tillräcklig nivå som boosten sätter igång och ger en ökning av kraften.
Med en enturbinmotor kompenseras alltid turboladdad effekt av turbofördröjning. Ju större turbinen blir, desto mer tryck krävs tills den kan börja öka, därav den längre turbofördröjningen. Å andra sidan kommer små turbiner att koppla in strax över tomgångsvarvtal, men kan inte leverera tillräckligt med förstärkning för mycket kraft.
Turbofördröjning uppstår när du håller foten borta från gasen, vilket är normalt när du bromsar och växlar. Det finns dock ett par sätt att komma runt det.
Det första sättet att dämpa turbo large är att använda häl-tå-metoden. Bromsa först och dra sedan i kopplingen. Med växellådan urkopplad kan du använda hälen på din högra fot för att trampa på gasen när du växlar ner. Flytta foten på gasen när du släpper kopplingen, så kommer turboboosten att slå in tidigare.
Häl-tå är inte genomförbart i alla fordon och kan vara ganska besvärligt beroende på din sittställning. Det finns en förenklad process som ger samma resultat, den tar bara lite längre tid att göra. Först bryter du tills du har bromsat in tillräckligt. Lägg i kopplingen och när du växlar, använd höger fot för att trampa på gasen en eller två gånger.
Uppenbarligen kräver båda metoderna en manuell växellåda att använda. De är i första hand utformade för att hjälpa dig hantera en omkörning där du bromsar in mot ett fordon, men du ser en möjlighet att köra om det. Istället för att tappa tid på turbofördröjning kommer bilen att vara redo att leverera full effekt så fort det vänstra körfältet har frigjorts.
Jag använder båda metoderna ofta när jag kör uppför. När det är ett skarpt hörn måste jag bryta, men jag vill inte tappa kraften som krävs för att fortsätta. Genom att minska turbofördröjningen kan jag fortfarande klara kurvan utan problem och öka hastigheten om det är säkert att göra det.
Turboladdare ger många fördelar. För det första låter de dig köra ett fordon med mindre motorvolym och fortfarande ha jämförbar effekt som större, naturligt sugande motorer, samtidigt som du förbrukar betydligt mindre bränsle.
Den enda verkliga nackdelen med turboladdaren är den extra komplexiteten hos motorn. Ju fler delar du lägger till, desto fler delar riskerar att gå sönder. Du bör inte oroa dig för detta med en enkelturboladdare, men om en bil har två eller fyra turbiner, ta hänsyn till hur dyrt det kommer att bli att reparera eller byta ut dem.
Utöver kompressorerna är turboladdare det bästa sättet att öka kraften hos en motor utan att öka dess slagvolym eller skapa höga toleranser som allvarligt skulle påverka tillverkningskostnaderna.
I genomsnitt räcker 2 000 RPM för att generera tillräckligt med avgastryck för att snurra turbinen och skapa en turboboost. Det exakta varvtalet beror på turbinens storlek – mindre turbiner kommer att koppla in tidigare, medan större turbiner ofta är utformade i en bi-turbo-layout, med en mindre turbin som skapar effekt vid lågt varv.
Fabriksmonterade turboladdare är inte dåligt för din motor. Tillverkaren har designat motorn så att den klarar turboförstärkningen utan att skadas. Men att modifiera en vanlig turboladdare eller installera en anpassad turboladdare kan driva motorn förbi dess toleransnivåer och orsaka skada.
I gör. Sex- eller åttacylindriga motorer har delade avgasgrenrör, och var och en skapar tillräckligt med avgaser för att driva en turboladdare, som sedan skapar tillräckligt med förstärkning för att förse alla cylindrar. Procentuellt sett kan effektökningen vara densamma som för enkelturbomotorer, men sett till antal levererar twin-turbo mycket mer kraft.
Turboladdare har blivit en nödvändighet för motorer med mindre slagvolym, vilket avsevärt ökar deras kraft och gör dem mer användbara på öppna vägar. Större inline-6-, V6- och V8-motorer behöver inte nödvändigtvis en turboladdare, men de kan läggas till i par för en massiv kraftökning.
Om du letar efter bilerbjudanden och undrar om du behöver en turboladdad motor, skulle jag starkt rekommendera den för alla 4-cylindriga motorer. För stadsjeepar och lastbilar är en turboladdare mycket användbar för alla utom de största V8-alternativen.
Du kan läsa dessa andra artiklar för mer information:
Hur man använder Octane Booster:Komplett guide
Hur man får 30+ mpg med en Duramax
Hur mycket hästkrafter tillför en kamaxel?
