Auto >> Fordonsteknik >  >> Bilvård

Motoreffektivitet för turboladdare

Den globala uppvärmningen är verklig. Med jordens yttemperatur som ökar och fler miljondelar koldioxid kommer in i atmosfären varje år, fortsätter miljöbyråer som Environmental Protection Agency (EPA) och Environment and Climate Change Canada (ECCC) att lägga allt strängare kontroller på fordon utsläppsnormer, bränsleförbrukning och återanvändning av ånga.

På grund av detta pressas tillverkarna att göra sina fordon mer och mer effektiva, vilket leder till mer kraft från färre cylindrar. Vilket är det bästa sättet att göra detta? I slutändan en turboladdare. Eller en kompressor (helt annorlunda best, men liknande koncept). Eller båda... men håll ut, vad är egentligen en turboladdare? Hur fungerar det och får vi något för ingenting?

Vad är och hur fungerar en turboladdare?

Förbränningsmotorn kan ses som en gigantisk luftpump. Vid insugningen tas luft in i cylindrarna där den blandas med bränsle, komprimeras av kolven och antänds. Den resulterande explosionen driver tillbaka kolven vid kraftslaget, och det efterföljande avgasslaget inträffar vid returen, då processen upprepas. En sak med detta är uppenbart; hela processen involverar förflyttning av gaser och ånga.

Det bästa sättet att göra något effektivt är att förbättra dess nyckelaspekt, så i princip är detta vad en turboladdare gör. Den består av två turbiner, en på avgasröret och en på insuget. Avgaserna från motorn driver insugningsturbinen, vilket i sin tur ökar volymen och trycket på den luft som är tillgänglig för motorn. Mer luft betyder bättre, effektivare förbränning och därmed bättre prestanda.

När dök turboladdare upp för första gången?

Konceptet med turboladdning är inte nytt; det första patentet för ett system utfärdades i slutet av 1800-talet av en schweizisk ingenjör som fortsatte att användas i tidiga marina dieselmiljöer för att öka kraften. Det blev dock snart uppmärksammat av det fortfarande infantila flygfältet, eftersom ökning av lufttrycket och volymen kan användas för att kompensera för tunnheten i atmosfären på högre höjder. General Electric började snart använda principen för stora delar av USA:s flygplan från andra världskriget, och den resulterande prestandaökningen uppvägde vida kostnaden för att tillverka de extra komponenterna. Det tog inte lång tid innan tekniken experimenterades med inom prestandabilsscenen, men det har tagit mycket längre tid att nå den vanliga produktionsbilsmarknaden.

Finns det några nackdelar?

Hittills har vi alltid varit nöjda med våra stora naturligt aspirerade motorer, och vi skulle ha fortsatt i den riktningen om det inte varit för det ökande kravet på effektivitet. Det största problemet med turboladdning är eftersläpningen. Eftersom de är avgasdrivna tar det lite tid för turbo att bygga upp den hastighet de behöver för att öka trycket i insugningsluften. Denna process kallas vanligtvis spolning och var en stor irritation för bilister som anammade de tidiga turboladdade modellerna. Att trampa på gasen gav i princip ingen effekt under några sekunder, varefter en kraftig kraftökning fick dig att kämpa för kontroll. Lyckligtvis har detta problem nästan eliminerats, och de flesta tillverkare väljer att använda två turbos istället för en för att motverka eftersläpningen.

Turboladdare är framtiden

För att avveckla det (ursäkta ordleken) kommer de flesta fordon du köper idag, oavsett om prestanda eller inte, kommer med en turboladdare. Hur påverkar det dig som förare? Förutom att du sparar några pengar på bensinstationen presterar turboladdade bilar också bättre på högre höjder, och att köra med boost är en trevlig upplevelse. Dessutom bidrar du till att minska de globala koldioxidutsläppen. Mer prestanda innebär större belastning på motorkomponenter, så se till att du följer huvudregeln för turboladdade motorer – regelbunden bilservice i tid, varje gång.