Cand vine vorba de combinarea performantelor superioare cu consumul mai redus de combustibil, inginerii sunt aproape obligati sa proiecteze cele mai noi motoare in jurul tehnologiei de turbocompresie.
Cum poate un turbo face mai mult cu mai putin?
Totul se rezuma la modul in care functioneaza motoarele, asa ca haideti sa intram putin in subiect si sa discutam mai tehnic. Pentru motoarele pe benzina, un raport aer-combustibil de 14,7 pana la 1 asigura o ardere completa a tuturor elementelor din cilindru.
Intr-un motor aspirat natural, vidul partial creat de pistonul descendent atrage aer in cilindru, folosind presiunea negativa din interior pentru a aspira aer prin supapele de admisie. Este un mod simplu de a face lucrurile, dar este foarte limitat in ceea ce priveste alimentarea cu aer, cam cum ar fi cineva cu apnee in somn.
Intr-un motor turbo, manualul de reguli este rescris. In loc sa se bazeze pe efectul de vid al pistonului, un motor turbo se foloseste de o pompa de aer pentru a forta aerul in cilindru, la fel cum o masca de apnee de somn iti pompeaza aerul.
Desi este posibil ca o turbosuflanta second sa comprimeze aerul cu pana la 5 bar (72,5 PSI) peste presiunea atmosferica standard, acestea tind sa circule cu un nivel mai sedat de 0,5 pana la 1 bar (7 – 14 PSI) in masinile rutiere.
Reactia practica este ca, cu o presiune turbo de 1 bar, motorul primeste de doua ori mai mult aer decat ar fi aspirat in mod natural. Aceasta inseamna ca unitatea de comanda a motorului poate injecta de doua ori mai mult combustibil, mentinand in acelasi timp un raport ideal aer-combustibil, creand un impact mult mai mare.
Dar asta este doar jumatate din trucurile turbocompresorului. Sa comparam un motor de 4,0 litri aspirat in mod natural si un motor de 2,0 litri turbo cu 1 bar de impuls, presupunand ca sunt altfel identici in ceea ce priveste tehnologia.
De 4,0 litri va folosi mai mult combustibil, chiar si la ralanti si sub sarcina mica a motorului, in timp ce un 2,0 foloseste mult mai putin. Diferenta este ca, la maximul de acceleratie, un motor turbo va utiliza cat mai mult aer si combustibil – de doua ori mai mult decat un motor aspirat natural de aceeasi dimensiune sau exact la fel de mult ca atmo-4,0 litri.
Acest lucru inseamna ca motorul turbocompresor poate functiona la orice nivel, de la un 2,0 litri, pana la un impuls de patru litri, datorita inductiei fortate. Deci, este un caz de economie de combustibil cu motor mic pentru o conducere blanda si o putere a motorului mare pentru momentul in care doriti.
Cat de istet este?
Pe masura ce motorul functioneaza, gazele de evacuare trec printr-o turbina, ceea ce o determina sa se roteasca intr-un ritm incredibil – de obicei intre 75.000 si 150.000 de ori pe minut.
Turbina este fixata intr-un compresor de aer, ceea ce inseamna ca turbina se invarte mai repede, la fel si compresorul, aspirand aer curat si impingandu-l in motor.
Turbo functioneaza pe o scara glisanta, in functie de cat de greu te sprijini de accelerator. In ralanti, nu exista suficient gaz de evacuare pentru a face o viteza semnificativa in turbina, dar pe masura ce accelerati, turbo se ridica si ofera impuls.
Daca va ingropati piciorul drept, se produce mai mult gaz de evacuare, care comprima cantitatea maxima de aer proaspat in cilindri.