Почему небольшие турбированные двигатели не всегда экономичны?

Турбомотор не может быть одновременно и мощным и экономичным (Объяснение)

Владельцы автомашин с небольшими турбированными двигателями, наверное или скорее всего замечали, что их транспортные средства по некоторым параметрам не дотягивали(ют) до завяленных производителями показателей. Вот к примеру, показатели расхода горючего  в ходе реальной эксплуатации могли сильно превышать тот самый расход, что был вписан в официальный рекламный буклет данного транспортного средства. Причем эта разница нередко выявлялась даже при обычной эксплуатации такого автомобиля. И при чем, «жечь» на всю катушку и на все деньги не требуется, для этого достаточно всего лишь проехать по шоссе в среднем скоростном темпе, а далее замерить по бортовому компьютеру потраченный расход топлива на 100 км и сопоставить таковой с данными приведенными автопроизводителем. Странно это, не правда ли друзья..?

 

Однако не будем торопиться с выводами, оказывается тому есть вполне конкретная объясняющая причина, о которой сегодня расскажет инженер Джейсон Фенске в своем новом видео-ролике. Как обычно и как мы делаем, приводим в доказательство оригинальное видео (субтитры можно перевести на русский язык в настройках плеера YouTube):

 

 

Кто решил посмотреть видео попозже, могут ознакомиться с изложенными рассуждениями этого инженера вперед.

 

Джейсон Фенске из "Engineering Explained" объясняет и рассказывает о том, почему небольшие двигатели с турбонаддувом не всегда способны достичь нужных показателей эффективности расхода топлива по методике замеров независимой лаборатории EPA.

 

В первую очередь он говорит и разъясняет, зачем вообще автопроизводителям понадобилось снижать объем двигателей и увешивать их турбинами. В чем их преимущества? А вот в чем:

 

1. Компактные двигатели весят меньше.

2. В них меньше движимых трущихся частей.

3. Тратится меньше энергии на трение внутренних частей мотора.

4. Серьезно уменьшаются насосные потери.

 

Все эти положительные моменты в совокупности должны приводить к уменьшенному потреблению топлива автомобилем. Это при том условии, если вы не будете естественно крутить двигатель выше определенного уровня. Желательно чтобы работа двигателя была равномерной, ну а идеальные условия для этого можно найти на трассе вне черты города, например, на том же автошоссе.

 

Однако мы с вами должны учесть тот факт, что наибольшая проблема для подобного двигателя кроется как-раз в наличии на нем турбины. С одной стороны понятно, именно этот турбонаддув позволяет небольшому по объему мотору выдавать серьезные мощностные показатели, примерно на 50% большие показатели, чем те, которые могли бы быть на атмосферном аналоге. С другой стороны, как раз в этом и спрятана коварная проблема.

 

Смотрите также: Главные плюсы и минусы двигателей с непосредственным впрыском топлива.

 

Мощность, как говорится, не берется из ниоткуда. Благодаря турбине в цилиндры двигателя поступает больше кислорода. ECU двигателя рассчитывает в соответствии с данными о кислороде и о количестве впрыскиваемого топлива приходящих с лямбда-зонда. Соответственно, что последнего (топлива) также поддается в цилиндры большее количество, как только в мотор поступает больше воздуха.

 

Причем соблюсти паритет экономичность/отдача порой оказывается просто нереально. Как вы только чуть больше придавливаете на педаль акселератора, то можете сразу же забыть об экономичности.

 

Однако есть в этой истории еще один важный фактор, который известен не многим автомобилистам, – это та самая детонация. С ней автопроизводителям при разработке подобного рода моторов приходится бороться в первую очередь.

 

Что такое детонация и почему она чаще происходит (случается) в этих двигателях?

Дело все в том, что из-за серьезного уровня наддуваемого в цилиндры воздуха, а также из-за повышенного давления в камере сгорания и средней температуры, в цилиндрах образуются локальные зоны повышенной температуры, в которых топливовоздушная смесь после ее распыления может самопроизвольно воспламеняться, что непременно приведет к чрезмерной нагрузке на поршень, на шатуны, на шейку коленвала, ну и так далее.

 

Есть несколько путей и моментов, чтобы избежать этого губительного для мотора эффекта.

 

Первым путем не пошел практически ни один автопроизводитель – это настроить позднее зажигание. Двигатель при этом будет работать не так эффективно, а еще снизится его мощность.

 

Второй путь, который отчасти был реализован в современных моторах - это снижение компрессии в цилиндрах до более низких пределов. Но проблемы остаются те же,- присходит уменьшение мощности.

 

Самым эффективным способом был признан третий способ. Автомобили с турбонаддувом запрограммированны на предотвращение детонации путем впрыска большего количества топлива в цилиндр, что снижает температуру внутри камеры охлаждая ее. При этом стоит упомянуть о том, что такая программа включается во время повышенной нагрузки на двигатель, т.е., когда происходит резкое ускорение, резкое движение на повышенных оборотах и на высоких скоростях, ну и т.д. и т.п.

 

Смотрите также: Как определяется динамика разгона автомобиля и как разгон влияет на расход топлива.

 

При этом сценарии топливная смесь значительно обогащается не только за счет необходимости повышения естественного впрыска топлива, но и «благодаря» необходимости охлаждения внутри цилиндра.

 

Вот почему, как только вы хотя бы немного прижмете педаль газа к полику, расход топлива сразу резко и неминуемо пойдет вверх, значительно превысив официальные данные замеров топлива.

Оцените новость:
2.08.18 (20:43)
14 369
Источник — © 1gai.ru
Автор — Eric

Следите за нами в соцсетях

Новостная рассылка


Рассылка анонсов статей производится каждый понедельник