Fördelar:
1. Ökad effekt och vridmoment: Turboladdning innebär att luft komprimeras innan den kommer in i motorn, vilket ökar luftdensiteten som är tillgänglig för förbränning. Detta kan resultera i ökad motoreffekt och vridmoment, särskilt vid högre motorvarvtal, vilket gör motorn mer responsiv och kapabel att leverera bättre acceleration och prestanda.
2. Förbättrad effektivitet: Turboladdare kan potentiellt förbättra effektiviteten hos små motorer. Genom att öka luftdensiteten kan motorn uppnå bättre förbränning och få ut mer arbete ur bränslet, vilket leder till minskad bränsleförbrukning. Denna fördel kanske inte är betydande under alla driftsförhållanden.
3. Utsläppskontroll: Turboladdning kan kombineras med andra tekniker för att minska utsläppen. Till exempel kan det göra det möjligt för motorer att arbeta med magrare luft-bränsleblandningar, vilket minskar utsläppen av oförbrända kolväten (HC). Korrekt kalibrering och efterbehandlingssystem är dock avgörande för att minska potentiella ökningar av andra utsläpp som kväveoxider (NOx).
Nackdelar:
1. Kostnad och komplexitet: Turboladdning ökar kostnaden för motorsystemet och ökar dess komplexitet. Det kräver ytterligare komponenter som själva turboladdaren, laddluftkylare, wastegate och tillhörande VVS. Detta kan göra motorn tyngre och dyrare att tillverka och underhålla.
2. Potential för motorknackning: På grund av den ökade luftdensiteten och temperaturerna under turboladdning, finns det en högre risk för knackning på motorn, vilket är ett skadligt och bullrigt förbränningsfenomen som kan uppstå när luft-bränsleblandningen antänds i förtid. Dämpande knackning på motorn kan innebära justeringar av bränsletyp, fördröjning av tändningstider eller avancerade motorkontrollsystem, vilket ger ytterligare komplexitet.
3. Termiska och mekaniska spänningar: Turboladdning introducerar högre avgastemperaturer på grund av det ökade energiflödet genom motorn. Detta kan leda till ökade termiska och mekaniska påfrestningar på motorkomponenter, vilket påverkar hållbarhet och livslängd. Designers måste noggrant välja material, överväga värmehantering och förstärka komponenter för att klara dessa högre belastningar.
4. Svar och turbofördröjning: Turboladdare måste rulla upp för att generera en meningsfull boost, vilket resulterar i en fördröjning innan den ökade kraften och vridmomentet blir tillgängliga. Detta kan leda till turbofördröjning, där motorn kan kännas trög vid lågt varvtal och uppleva plötslig kraft när turbon kopplas in. Tekniker som turbos med variabel geometri eller design med dubbla rullningar används för att minimera denna effekt men kan lägga till ytterligare komplexitet.
5. Höjd och driftsförhållanden: Turboladdare är mer känsliga för förändringar i höjd och atmosfärstryck. När luftdensiteten minskar på högre höjder kan effektiviteten av turboladdning minska, vilket potentiellt minskar effekt och vridmoment. Dessutom kan turboladdade motorer kräva specifika justeringar för att prestera bra under varierande driftsförhållanden.
6. Smörjning och oljehantering: Turboladdare kräver ordentlig oljetillförsel för smörjning och kylning. Små motorer kanske inte har tillräckligt oljeflöde eller tillräckligt tryck för höghastighetsturboladdning, vilket kräver ytterligare oljesystem eller ändringar av motorns smörjdesign.
Sammanfattningsvis, medan turboladdning kan erbjuda fördelar som ökad kraft och effektivitet, medför det också extra kostnader, komplexitet, potentiella hållbarhetsproblem och hänsyn till turbofördröjning, höjd och smörjning. Att balansera dessa faktorer är viktigt när man bestämmer sig för om man ska använda turboladdning i små motortillämpningar. Noggrann konstruktion och noggranna tester är nödvändiga för att uppnå önskad prestanda och tillförlitlighet när turboladdare integreras i små bensinmotorer.
