Dlaczego samochód z turbodoładowaniem zapewnia znaczne przyspieszenie tylko wtedy, gdy silnik jest obciążony? Czy ma to coś wspólnego z ilością wytwarzanych spalin, czy jest jakiś mechanizm zaworowy, który to kontroluje?
tzn. uruchomienie silnika przy 3000 obr / min na biegu jałowym nie spowodowałoby tak dużego doładowania jak silnik pracujący przy 3000 obr / min podczas ciągnięcia samochodu pod górę.
Odpowiedzi:
Przejdźmy do doskonałej książki na ten temat: Maximum Boost Corky Bell . Oprócz pewnych przestarzałych i ezoterycznych aplikacji, które wciąż są interesujące, opracowano solidną obróbkę podstaw działania turbosprężarki. Na przykład uważam, że dyskusja na temat turbodoładowania różnych typów gaźników ma znaczenie intelektualne, jeśli nie praktyczne.
Podsumowując punkty wskazane w pytaniu, oto niektóre z głównych aspektów silnika z turbodoładowaniem, które są interesujące:
Przepływ powietrza : należy pamiętać, że silnik spalinowy jest skutecznie pompa powietrza. Jeśli mówimy o silniku pracującym „pod obciążeniem”, możemy założyć, że otworzyłeś przepustnicę. Na przykład, podczas staczania się ze wzniesienia, nie musisz uderzać w przepustnicę, więc cały wlot do drogi wydechowej pompuje mniejszą masę powietrza. Jednak jazda pod górę będzie wymagać otwarcia przepustnicy (podania gazu), dodając powietrze do wlotu. To powoduje, że komputer silnika dodaje paliwo do mieszanki. Mieszanka paliwowo-powietrzna jest spalana w celu wytworzenia energii. Spaliny z tego spalania następnie przechodzą do ...
Turbina : jest to część, która wygląda jak z przodu silnika odrzutowego siedzącego na drodze spalin. Turbina znajduje się na jednym końcu wirującego wału. Po drugiej stronie jest kompresor. Jest to część, która faktycznie powoduje wzrost po stronie wlotowej silnika. Im więcej spalin przepływa obok turbiny, tym bardziej chce się obracać i przyspieszać po stronie sprężarki. Istnieje jednak również ...
Wastegate : jest to zawór, który znajduje się również na drodze spalin. Zapewnia skrót dla wydechu, jeśli silnik tak naprawdę nie potrzebuje doładowania w tym momencie. Można to wykorzystać do kontroli szczytowego doładowania (zbyt duże doładowanie może fizycznie zniszczyć silnik). Może to być czysto mechaniczny zawór sprężynowy, który pozostaje zamknięty do pewnego nadciśnienia na ścieżce wlotowej, a następnie stopniowo się otwiera wraz ze wzrostem doładowania. Może być również pod bezpośrednią kontrolą komputera silnika. Na przykład mój samochód (w standardowej wersji) był bardzo irytujący, ponieważ odmówił maksymalnego przyspieszenia na trzecim biegu. Odmówiłby również przyspieszenia powyżej pewnego punktu przy częściowym otwarciu przepustnicy. Komputer silnika skutecznie powiedział „nie, na razie wystarczy zabawy”.
Na przykład, gdy staczam się z góry ze stopą bez gazu, przepustnica jest zamknięta. Nie ma wystarczającej masy powietrza przechodzącej przez wlot do ścieżki wydechowej, aby turbo wirowało, nie było przepustowości.
Jednak scena zmienia się na dole wzgórza, gdy wspinamy się na następny wzrost. Muszę otworzyć przepustnicę, żeby dostać się na wzgórze. Jeśli mam niski bieg, obroty będą wyższe, energia spalin będzie wyższa, a turbina zacznie wirować. Ponieważ jednak wymagałbym częściowego otwarcia przepustnicy na niższym biegu dla tego samego przyspieszenia, komputer mojego silnika może zawetować przyspieszenie powyżej pewnego punktu, otwierając przepustnicę.
Jeśli mam duży bieg, obroty będą niższe i będę musiał otworzyć przepustnicę szeroko, aby dostać się na wzgórze. Jednak objętość i prędkość spalin będą niskie i możliwe, że nie będę mieć dość energii, aby turbo wytworzyło jakiekolwiek znaczące nadciśnienie (np. Około 40 mil na godzinę w moim samochodzie). Mimo że naprawdę chciałbym wzmocnić tę sytuację, nie będę w stanie.
Prawie zgadłeś, a jeśli nie, to wikipedia jest twoim przyjacielem .
Podsumowując, turbosprężarka działa poprzez podłączenie dwóch turbin do tej samej osi obrotu. Jedna turbina jest wirowana przez gazy spalinowe, które powodują wirowanie drugiej turbiny. Drugi to to, co wtłacza powietrze do wlotu silnika.
Przy obrotach na biegu jałowym prawie nie ma spalin, które mogłyby przyspieszyć. Otwarta przepustnica => więcej powietrza przepływa przez silnik => więcej spalin => więcej doładowania.
Niezupełnie ... Pamiętaj, że nie wszystkie silniki z turbodoładowaniem używają przepustnic.
To, co się dzieje, to powiedzenie, że twój silnik obraca się z prędkością 2000 obr./min bez obciążenia, a teraz przyłożyłeś ładunek, spadek obr./min i aby przywrócić go do 2000 obr./min, musisz dodać przepustnicę, która wyrzuca paliwo do silnika. Gdy wylewasz paliwo, zwiększanie ciśnienia spalania, a ostatecznie wyższe ciśnienie spalin będą szybko obracać turbinę i wytwarzać większe doładowanie, które jeszcze bardziej zwiększy ciśnienie spalania (teraz dostępne jest więcej O2). Zobacz, na silniku bez obciążenia, nawet bez przepustnicy turbo niewiele robi.
i aby nieco skomplikować sprawę, silnik Diesla działa podobnie, ale inaczej. Nie ma regulacji powietrza dolotowego dla oleju napędowego, wlot jest zawsze nieograniczony, a moc zależy od ilości wtryskiwanego paliwa. Dlatego podczas obrotów silnika wysokoprężnego wydzielają dużo dymu, dopóki silnik nie dogoni. Turbodoładowany olej napędowy polega na samej turbosprężarce jako formie regulacji powietrza dolotowego.
Silnik samochodu zużywa więcej paliwa, aby obrócić silnik do 3000 obr./min, gdy jest on obciążony, zamiast obracać się w położeniu neutralnym. To krótka odpowiedź.
Więcej paliwa oznacza więcej spalin, co oznacza większe doładowanie. I odwrotnie, kiedy jeździsz na biegu jałowym, zużywa się znacznie mniej paliwa, a tym samym znacznie mniej spalin do uruchomienia turbosprężarki. Dlatego też twój samochód jest bardziej obciążony gazem pod górę niż z góry.
Ponadto system zarządzania samochodem prawdopodobnie odłączyłby zawór wastegate / blow-ff, gdy przepustnica jest zwolniona. To funkcja bezpieczeństwa.