რა არის ტურბო დამტენი?

როდესაც საქმე ეხება შესრულების კომბინაციას საწვავის შემცირებასთან, ინჟინრები თითქმის იძულებულნი არიან აირჩიონ ტურბო ძრავა.

სუპერმანქანების სამყაროს ჰაერის მიღმა, სადაც Lamborghini კვლავ ამტკიცებს, რომ ბუნებრივად ასპირირებული ძრავები რჩება ენერგიისა და ხმაურის გამომუშავების ყველაზე სუფთა და იტალიურ გზად, უტურბო მანქანების დღეები სრულდება.

შეუძლებელია, მაგალითად, ბუნებრივად ასპირაციული Volkswagen Golf-ის მიღება. დიზელგეიტის შემდეგ, რა თქმა უნდა, ამას არ აქვს მნიშვნელობა, რადგან გოლფის თამაში აღარავის სურს.

თუმცა ფაქტი ფაქტად რჩება, რომ ქალაქის მანქანები, საოჯახო მანქანები, გრანდ-ტურები და ზოგიერთი სუპერმანქანაც კი ტოვებენ გემს სკუბა მომავლის სასარგებლოდ. Ford Fiesta-დან Ferrari 488-მდე, მომავალი ეკუთვნის იძულებით ინდუქციას, ნაწილობრივ გამონაბოლქვის კანონების გამო, მაგრამ ასევე იმის გამო, რომ ტექნოლოგია ნახტომებით და საზღვრებით განვითარდა.

ეს არის ძრავის საწვავის მცირე ეკონომია გლუვი მართვისთვის და ძრავის დიდი სიმძლავრე, როცა ეს გინდა.

როდესაც საქმე ეხება უმაღლესი შესრულების კომბინირებას საწვავის დაბალ მოხმარებასთან, ინჟინრები თითქმის იძულებულნი არიან დააპროექტონ თავიანთი უახლესი ძრავები ტურბო ტექნოლოგიით.

როგორ შეუძლია ტურბომ მეტი გააკეთოს ნაკლებით?

ეს ყველაფერი დამოკიდებულია იმაზე, თუ როგორ მუშაობს ძრავები, ასე რომ, მოდით ვისაუბროთ ცოტა ტექნიკაზე. ბენზინის ძრავებისთვის ჰაერი-საწვავის 14.7:1 თანაფარდობა უზრუნველყოფს ცილინდრში არსებული ყველაფრის სრულ წვას. ამაზე მეტი წვენი საწვავის ხარჯვაა.

ბუნებრივად ასპირაციულ ძრავაში, დაღმავალი დგუშის მიერ შექმნილი ნაწილობრივი ვაკუუმი იზიდავს ჰაერს ცილინდრში, შიგნით უარყოფითი წნევის გამოყენებით ჰაერის შესაყვან სარქველების მეშვეობით. ეს არის მარტივი გზა რამის გასაკეთებლად, მაგრამ ძალიან შეზღუდულია ჰაერის მიწოდების თვალსაზრისით, როგორც ძილის აპნოეს მქონე პირი.

ტურბო ძრავში წესების წიგნი გადაწერილია. იმის ნაცვლად, რომ დაეყრდნოს დგუშის ვაკუუმურ ეფექტს, ტურბო ძრავა იყენებს ჰაერის ტუმბოს ჰაერის ცილინდრში ჩასასვლელად, ისევე როგორც ძილის აპნოეს ნიღაბი ჰაერს უბიძგებს ცხვირზე.

მიუხედავად იმისა, რომ ტურბო დამტენებს შეუძლიათ ჰაერის შეკუმშვა 5 ბარამდე (72.5 psi) სტანდარტული ატმოსფერული წნევის ზემოთ, საგზაო მანქანებში ისინი ჩვეულებრივ მუშაობენ უფრო მოდუნებული წნევით 0.5-დან 1 ბარამდე (7-დან 14 psi-მდე).

პრაქტიკული შედეგია ის, რომ 1 ბარი გამაძლიერებელი წნევის დროს ძრავა ორჯერ მეტ ჰაერს იღებს, ვიდრე ბუნებრივად ასპირაციისას.

ეს ნიშნავს, რომ ძრავის საკონტროლო განყოფილებას შეუძლია ორჯერ მეტი საწვავის ინექცია ჰაერ-საწვავის იდეალური თანაფარდობის შენარჩუნებით, რაც გაცილებით დიდ აფეთქებას ქმნის.

მაგრამ ეს ტურბო დამტენის ხრიკების მხოლოდ ნახევარია. მოდით შევადაროთ 4.0 ლიტრიანი ბუნებრივ ასპირაციული ძრავა და 2.0 ლიტრიანი ტურბო ძრავა 1 ბარის გამაძლიერებელი წნევით, თუ ვივარაუდებთ, რომ ისინი სხვაგვარად იდენტურია ტექნოლოგიური თვალსაზრისით.

4.0 ლიტრიანი ძრავა მოიხმარს უფრო მეტ საწვავს უსაქმურ მდგომარეობაშიც კი და ძრავის მსუბუქი დატვირთვის პირობებში, ხოლო 2.0 ლიტრიანი ძრავა გაცილებით ნაკლებს. განსხვავება იმაში მდგომარეობს, რომ ფართოდ ღია დროსელის დროს, ტურბო ძრავი მოიხმარს ჰაერისა და საწვავის მაქსიმალურ რაოდენობას - ორჯერ მეტს, ვიდრე იმავე მოცულობის ბუნებრივ ასპირაციულ ძრავას, ან ზუსტად ისევე, როგორც ბუნებრივ ასპირაციას 4.0 ლიტრიანი.

ეს ნიშნავს, რომ ტურბოძრავიანი ძრავა შეიძლება იმუშაოს სადმე, 2.0 ლიტრიდან ძლიერ ოთხ ლიტრამდე იძულებითი ინდუქციის წყალობით.

ასე რომ, ეს არის მცირე ძრავის საწვავის ეკონომია ნაზი მართვისთვის და ძრავის დიდი სიმძლავრე, როცა ეს გინდა.

რამდენად ჭკვიანია ეს?

როგორც საინჟინრო ვერცხლის ტყვიას შეეფერება, თავად ტურბო დამტენი გენიალურია. როდესაც ძრავა მუშაობს, გამონაბოლქვი აირები გადის ტურბინაში, რის გამოც ის ტრიალებს წარმოუდგენელი სიჩქარით - ჩვეულებრივ 75,000-დან 150,000-ჯერ წუთში.

ტურბინა დამაგრებულია ჰაერის კომპრესორზე, რაც ნიშნავს, რომ რაც უფრო სწრაფად ტრიალებს ტურბინა, მით უფრო სწრაფად ტრიალებს კომპრესორი, იწოვს სუფთა ჰაერს და აიძულებს მას ძრავში.

ტურბო მუშაობს მოცურების მასშტაბით, იმისდა მიხედვით, თუ რამდენად ძლიერად დააჭერთ გაზის პედალს. უმოქმედო მდგომარეობაში, არ არის საკმარისი გამონაბოლქვი აირი ტურბინის რაიმე მნიშვნელოვან სიჩქარემდე მისასვლელად, მაგრამ როცა აჩქარებთ, ტურბინა ბრუნავს და აძლიერებს.

თუ მარჯვენა ფეხით უბიძგებთ, წარმოიქმნება მეტი გამონაბოლქვი აირები, რომლებიც შეკუმშავს სუფთა ჰაერის მაქსიმალურ რაოდენობას ცილინდრებში.

მაშ რა არის დაჭერა?

რა თქმა უნდა, არსებობს რამდენიმე მიზეზი, რის გამოც ჩვენ ყველა არ ვმართავთ ტურბოძრავიან მანქანებს წლების განმავლობაში, დაწყებული სირთულით.

როგორც თქვენ წარმოიდგინეთ, ისეთი რამის აშენება, რომელსაც შეუძლია 150,000 ბრუნის სიჩქარით დატრიალება ყოველ დღე წლების განმავლობაში აფეთქების გარეშე, ადვილი არ არის და ის მოითხოვს ძვირადღირებულ ნაწილებს.

ტურბინებს ასევე სჭირდებათ ზეთი და წყლის მიწოდება, რაც მეტ სტრესს აყენებს ძრავის შეზეთვისა და გაგრილების სისტემებს.

როდესაც ტურბო დამტენში ჰაერი თბება, მწარმოებლებს ასევე მოუწიათ ინტერქულერების დაყენება ცილინდრში შემავალი ჰაერის ტემპერატურის შესამცირებლად. ცხელი ჰაერი ცივი ჰაერზე ნაკლებად მკვრივია, რაც უარყოფს ტურბო დამტენის სარგებელს და ასევე შეიძლება გამოიწვიოს საწვავის/ჰაერის ნარევის დაზიანება და ნაადრევი აფეთქება.

ტურბო დატენვის ყველაზე სამარცხვინო ნაკლოვანება, რა თქმა უნდა, ცნობილია, როგორც ჩამორჩენა. როგორც აღინიშნა, თქვენ უნდა დააჩქაროთ და შექმნათ გამონაბოლქვი, რომ ტურბომ დაიწყო მნიშვნელოვანი გამაძლიერებელი წნევის გამომუშავება, რაც იმას ნიშნავდა, რომ ადრეული ტურბო მანქანები დაყოვნებულ გადამრთველს ჰგავდა - არაფერი, არაფერი, არაფერი, ყველაფერი.

ტურბო ტექნოლოგიების სხვადასხვა მიღწევებმა შეანელა ადრეული ტურბოძრავიანი Saab-ების და Porsche-ების ნელი მახასიათებლების უარესი, მათ შორის ტურბინაში რეგულირებადი ფარები, რომლებიც მოძრაობენ გამონაბოლქვის წნევის მიხედვით და მსუბუქი, დაბალი ხახუნის კომპონენტები ინერციის შესამცირებლად.

ყველაზე ამაღელვებელი წინგადადგმული ნაბიჯი ტურბოდამუხტვაში მხოლოდ F1 მრბოლელებშია ნაპოვნი - ყოველ შემთხვევაში, ამ დროისთვის, სადაც პატარა ელექტროძრავა აგრძელებს ტურბოს ბრუნვას, რაც ამცირებს მის დასატრიალებლად საჭირო დროს.

ანალოგიურად, მსოფლიო რალის ჩემპიონატში, სისტემა, რომელიც ცნობილია, როგორც ჩამორჩენის საწინააღმდეგო სისტემა, ყრის ჰაერის/საწვავის ნარევს პირდაპირ გამონაბოლქვში ტურბო დამტენის წინ. გამონაბოლქვის სიცხე იწვევს მის აფეთქებას სანთლის გარეშეც, რაც ქმნის გამონაბოლქვი აირებს და ინარჩუნებს ტურბო დამტენის დუღილს.

მაგრამ რაც შეეხება ტურბოდიზელებს?

რაც შეეხება ტურბო დატენვას, დიზელები განსაკუთრებული ჯიშია. ეს ნამდვილად ხელჩართული საქმეა, რადგან იძულებითი ინდუქციის გარეშე, დიზელის ძრავები არასოდეს იქნებოდა ისეთი გავრცელებული, როგორც არის.

ბუნებრივად ასპირაციულ დიზელებს შეუძლიათ უზრუნველყონ ღირსეული დაბალი ბრუნვის მომენტი, მაგრამ სწორედ აქ მთავრდება მათი ნიჭი. თუმცა, იძულებითი ინდუქციით, დიზელებს შეუძლიათ გამოიყენონ თავიანთი ბრუნვის მომენტი და ისარგებლონ იგივე უპირატესობებით, რაც ბენზინის კოლეგებს.

დიზელის ძრავები შექმნილია Tonka Tough-ის მიერ, რათა გაუმკლავდეს მასში არსებულ უზარმაზარ დატვირთვას და ტემპერატურას, რაც იმას ნიშნავს, რომ მათ შეუძლიათ ადვილად გაუმკლავდნენ ტურბოს დამატებით წნევას.

ყველა დიზელის ძრავა - ბუნებრივად ასპირირებული და სუპერდამუხტული - მუშაობს ზედმეტ ჰაერში საწვავის წვით ეგრეთ წოდებულ წვის სისტემაში.

ერთადერთი შემთხვევა, როდესაც ბუნებრივად ასპირირებული დიზელის ძრავები უახლოვდებიან ჰაერის/საწვავის "იდეალურ" ნარევს, არის სრული დროზე, როდესაც საწვავის ინჟექტორები ღიაა.

იმის გამო, რომ დიზელის საწვავი ნაკლებად აქროლადია ვიდრე ბენზინი, როდესაც ის იწვება დიდი რაოდენობით ჰაერის გარეშე, წარმოიქმნება დიდი რაოდენობით ჭვარტლი, რომელიც ასევე ცნობილია როგორც დიზელის ნაწილაკები. ცილინდრის ჰაერით შევსებით, ტურბოდიზელებს შეუძლიათ აირიდონ ეს პრობლემა.

ასე რომ, მიუხედავად იმისა, რომ ტურბო დამუხტვა საოცარი გაუმჯობესებაა ბენზინის ძრავებისთვის, მისი ჭეშმარიტი ამობრუნება იცავს დიზელის ძრავას კვამლის რელიქვიად გადაქცევისგან. მიუხედავად იმისა, რომ "Dieselgate" ნებისმიერ შემთხვევაში შეიძლება გამოიწვიოს ეს მოხდეს.

როგორ ფიქრობთ იმ ფაქტზე, რომ ტურბო დამტენები გზას ხვდებიან თითქმის ყველა ოთხბორბლიან მანქანაში? გვითხარით ქვემოთ მოცემულ კომენტარებში.