Postoji mnogo načina za povećanje učinkovitosti i performansi motora, od nekih elektroničkih tehnologija za ubrizgavanje goriva, do poboljšanja maziva za smanjenje trenja, novih metala za komponente, hibridizacije, poboljšanih goriva itd. Ali postoje dva klasika na koja ćemo se usredotočiti: obujam vs turbo punjenje.
Usporedba između dva načina koji postoje za povećati snagu motora, sa svim svojim prednostima i manama...
Povećanje obujma kao sredstvo povećanja snage motora
La pomak je pojam koji se odnosi na ukupni volumen cilindara motora s unutarnjim izgaranjem. To je mjerenje koje određuje sposobnost motora da sagorijeva smjesu zraka i goriva i, posljedično, količinu snage koju može proizvesti.
Kako je to parametar koji se odnosi na volumen, mjeri se u kubični centimetri (cc) ili litre (L). Na primjer, motor od 1400 ccm ili 1.4 litre. To bi značilo najveći kapacitet ili volumen svih cilindara dotičnog motora.
Da biste izračunali obujam motora, trebate znati dvije mjere: promjer cilindra i hod klipa. Promjer cilindra je mjera udaljenosti između najudaljenijih točaka na unutarnjoj površini cilindra. Hod je okomita udaljenost koju klip prijeđe unutar cilindra, od donje mrtve točke (BDC) do gornje mrtve točke (GMT). Što se tiče formule za izračunavanje pomaka:
- Jedinica pomaka = [(π · D²)/4] · L
- Ukupni pomak = [(π · D²)/4] · L · N
Budući da je D promjer cilindra, L hod klipa i N broj cilindara koje motor ima.
Za povećanje pomaka, kao što ćete shvatiti, postoje dvije metode temeljni:
- Povećajte broj cilindara: Radi se o dodavanju sve više i više cilindara pogonskoj jedinici, kao što su jednocilindrični motori, motori s dva, četiri, šest, osam, deset, dvanaest itd. Na taj način, svi zajedno povećavaju maksimalnu zapreminu motora.
- Povećajte kapacitet cilindra: Umjesto dodavanja sve više i više cilindara, u ovoj drugoj tehnici šupljine se jednostavno povećavaju, tako da veća količina goriva i zraka može stati za reakciju. Ova tehnika može imati svoje prednosti i nedostatke u odnosu na prethodnu, jedna od prednosti je što smanjujete broj pokretnih dijelova, što bi značilo manju vjerojatnost kvara motora.
Omjer kompresije
La omjer kompresije motora je mjerenje koje pokazuje koliko je smjesa zraka i goriva komprimirana u komori za izgaranje cilindra, a također je ključni faktor u određivanju snage motora. Izračunava se na sljedeći način:
- Omjer kompresije = PMI volumen / PMS volumen
- Omjer kompresije = (Vca + Vc) / Vc
Gdje je Vca volumen takta, a Vc volumen kompresijske komore. To jest, podjela između volumena ili pomaka cilindra kada je klip gore i kada je dolje.
Turbo punjenje kao metoda povećanja performansi
Kada se jednostavno koriste tehnike za povećanje obujma, među ostalim, motor je poznat kao motor s prirodnim usisavanjem ili aspiracijskim motorom, jer uzima zrak potreban za izgaranje izravno iz okoline, pri atmosferskom tlaku. Dok se turbopunjač koristi za komprimiranje navedenog zraka, poznat je kao motor s turbopunjačem, kompresorom ili jednostavno turbo motor.
Koristi se u motorima s unutarnjim izgaranjem za poboljšati svoju izvedbu. Turbopunjač komprimira zrak koji prima izvana, dopuštajući da više kisika dopre do komore za izgaranje, bez potrebe za povećanjem zapremine motora, dakle, kod kompaktnijeg motora. Drugim riječima, bez potrebe za povećanjem zapremine cilindra, moguće je unijeti veću količinu goriva u komoru, jer će komprimirani zrak zauzimati manje prostora, a izgaranje će biti jače.
Turbo rad se temelji na korištenje ispušnih plinova. Kada se ispušni plinovi izbace iz cilindra, oni okreću turbinski kotač čija je osovina pričvršćena za drugi kotač, u ovom slučaju kompresor. Kako oba dijele istu os i stoga se okreću istom brzinom, toplinska energija se pretvara u kinetičku energiju, što uzrokuje kretanje kotača kompresora.
Dok se ispušni plinovi koji su korišteni za pokretanje turbine vraćaju kroz Ispušni sustav, kompresor usisava zrak iz zračnog filtra kako bi ga komprimirao i prisilio da pod višim tlakom uđe u cilindar kroz usisni ventil.
Važno je napomenuti da su za optimalan rad motora opremljenog turbom potrebni i drugi elementi, kao npr međuhladnjak, čija je misija hladiti zrak koji dolazi iz kompresora. Uglavnom radi se o malom radijatoru da se zrak koji se zagrije komprimiranim ne širi djelovanjem ekspanzije zbog tog porasta temperature i poništava učinak prethodne kompresije.
Zapremnina u odnosu na turbo punjenje: prednosti i nedostaci
Kao prednosti i nedostaci Od obje metode za povećanje performansi motora, moramo istaknuti sljedeće u ovoj borbi zapremnine protiv turbo punjenja:
- viša sila: Povećanjem volumetrijskog kapaciteta motora ili obujma, povećava se količina zraka i goriva koji će ispuniti komore za izgaranje, što rezultira većom potrošnjom zraka, a time i većom snagom. Nešto slično događa se i kod turbo punjenja, ali bez povećanja kapaciteta cilindra, jer se kompresijom zraka u komoru može unijeti veća količina zraka i veća količina goriva s istim učinkom.
- Veća potrošnja: U oba slučaja potrošnja goriva bit će veća. S jedne strane zato što se povećava kapacitet cilindra da unese veću količinu, a s druge jer sabijanjem volumena zraka može ući veća količina goriva za isti kapacitet cilindra.
Međutim, ovdje se radi o uobičajenom, ali postoji nekoliko stvari koje čine razliku:
- Troškovi: Povećanje obujma također će povećati troškove motora općenito, iako ne nužno i troškove održavanja. S druge strane, turbo sustav komplicira motor i može povećati troškove održavanja.
- težina: dok povećanje obujma podrazumijeva veći blok motora i teže dijelove, što također utječe na manevarske sposobnosti i potrošnju vozila, uvođenjem turba nema toliko većeg povećanja težine, pa može biti lakši motor i okretniji.
- Rad na velikim visinama: dok motori s prirodnim usisavanjem gube puno snage kada rade na velikoj nadmorskoj visini, budući da je atmosferski tlak manji u usporedbi s razinom mora, turbo motori nisu toliko pogođeni ovom pojavom i ne gube toliko konjskih snaga kada rade na visokim područjima. .
- Kašnjenje ili kašnjenje: Dok turbo motori imaju određeno kašnjenje prije nego što turbo počne davati dodatnu snagu, to se ne događa kod motora s prirodnim usisavanjem.
Naravno, zapamtite da obje metode nisu nekompatibilne jedna s drugom, možete ili povećati obujam motora ili dodati turbo kako biste napravili sve snažnije motore...