De ce motoarele turbo consumă mai puțin ?


puțin

Este o tendință iremediabilă, motoarele moderne sunt echipate sistematic cu turbocompresoare pentru a-și reduce consumul în timpul testelor de omologare WLTP.
Dar de ce adăugarea unui turbo reduce consumul de combustibil? Și această reducere este încă valabilă sau există contexte în care motorul turbo ar putea, dimpotrivă, să consume în exces? ?
Să încercăm să înțelegem de ce și cum, studiind mai multe aspecte și consecințe ale prezenței unui dispozitiv de supraalimentare (aici turbocompresor, compresorul fiind mult mai rar și mai puțin eficient).


Compresie crescută

În primul rând, trebuie să știți că un raport ridicat de compresie (diferențial între PMB și PMH, care va comprima mai mult sau mai puțin aerul) crește eficiența unui motor (mai multă putere pentru aceeași doză de combustibil injectat). Cu toate acestea, există o limită, deoarece, dintr-o anumită etapă, constrângerile pot penaliza fiabilitatea și durabilitatea motorului. Încercăm apoi să creștem raportul de compresie cât mai mult posibil în limita tolerabilă (ar trebui să se știe, de asemenea, că la viteză mare un raport de compresie ridicat devine foarte periculos pentru mecanică).


Dacă adaug un turbo, voi crește compresia motorului și mai mult, deoarece turbo va umple cilindrii și mai mult cu combustie. Pentru a evita atingerea unor valori prea mari, voi compensa având un motor care are un raport de compresie mai mic la bază (distingeți clar raportul de compresie, care este diferențial între PMB și TDC de compresie, care include și alimentarea turbo ).
Cel mai important lucru de reținut aici este că, în cele din urmă, aș avea mai multă compresie în cilindrii mei când turbo-ul se va activa (de la o anumită viteză și în funcție de supapa de refulare) și, prin urmare, acest lucru induce un motor mai eficient.
Eficiență mai bună = consum mai mic

Regimuri inferioare ?

A avea un turbo înseamnă, de asemenea, că viteza medie va fi mai mică în comparație cu viteza medie a unui motor aspirat natural. Într-adevăr, turbo-ul permite să aibă mai multă putere la turațiile mici, așadar vom avea mai puțină nevoie să mergem în partea de sus a contorului de turații pentru a obține puterea dorită. Și cine spune că dieta medie mai mică induce un număr mai mic de injecții. Cu cât voi injecta mai puțin, cu atât voi consuma mai puțin .


Pentru a rezuma, putem spune că, dacă turbo-ul face posibilă alimentarea forțată a cilindrilor mai mult în fiecare ciclu (ceea ce crește consumul în cele din urmă), în schimb, am mult mai puțin nevoie să urc în turnuri pe care le găsesc eu însumi acolo. 'sosire.
Exemplu, dacă turbo-ul induce că injectez (spun cifre complet la întâmplare, dar este de înțeles) cu 15% mai mult combustibil în fiecare ciclu al cilindrului, dacă, pe de altă parte, acest lucru îmi permite să reduc turația medie a motorului ( și, prin urmare, numărul de injecții) cu 25% voi fi câștigător.

Expansiunea aerului ?!

Turbo folosește, de asemenea, energie care se pierde de obicei într-un motor termic. Într-adevăr, majoritatea energiei unui motor este consumată în căldură și nu pentru a produce o mișcare.
Cu această căldură, turbo-ul reușește să recupereze o parte din ea .
Iată explicația: aerul care intră în motor prin admisie este rece (mai ales dacă aveți un intercooler/intercooler) în timp ce cel care iese este fierbinte. Aerul fierbinte fiind mai dilatat decât aerul rece, acționarea turbinei (turbo) pe partea de evacuare va fi cu atât mai animată.
Mai simplu, „umflarea” gazelor de eșapament antrenează turbina de eșapament aproape gratuită (care este conectată la turbina de admisie al cărei rol este de a comprima aerul de intrare pentru a alimenta forțat motorul).


Permite reducerea dimensiunii? Reduce consumul pe ciclul standardizat WLTP ?

Cu cât un motor este mai mare în deplasare, cu atât am nevoie de mai mult combustibil și oxidant pentru al „alimenta”. Și, în plus, un motor mare induce o performanță foarte medie la turație redusă (de aici apariția motoarelor cu compresie variabilă). Prin urmare, reducerea dimensiunii economisește bani, deoarece putem pune mai puțin combustibil în el! Minunat, dar cu cât reduceți deplasarea, cu atât pierdeți mai multă putere, deoarece puteți pune mai puțin combustibil în ea. !
Pentru a compensa, este suficient să instalați un turbo, prin încărcarea cilindrilor cu aer, puteți începe apoi să injectați mai mult combustibil și să obțineți aceeași putere ca un motor mai mare.


Un motor turbo poate consuma mai mult decât unul atmosferic ?


DA . Dacă în utilizarea „normală” a mașinii consumul va fi mai mic cu un motor turbo (viteză medie mai mică), totuși veți induce opusul dacă utilizați toată puterea motorului.
Deoarece turbo face posibilă alimentarea forțată a cilindrilor cu aer (dincolo de ceea ce ar putea asimila cu o aspirație naturală), se poate ajunge apoi cu un motor de 1,5 litri care poate înghiți mai mult combustibil și oxidant decât un motor 2.0 litri. Deci, da, un motor turbo poate fi mai vorac decât un motor aspirat natural de aceeași putere, dar în medie (pentru că nu conduceți pe Nurburgring în fiecare zi) veți beneficia de un motor turbo. Aveți grijă, totuși, dacă este un motor prea mic și prea puțin puternic va trebui să aplicați supraalimentarea pentru a obține puterea dorită și, prin urmare, puteți ajunge la un motor de 90 CP care consumă mai mult ca un motor de 180 CP. mare. Mulți oameni sunt chiar uimiți de consumul indus de micul lor motor pe benzină turbocompresor, a trebuit să evităm să credem semnele și mai ales să evităm motoarele foarte mici: sub 1,5 litri (dar trebuie să recunoaștem că alegerea este din ce în ce mai limitată).

Toate comentariile și reacțiile

Cele mai recente comentariu postat:

De Taclino (Data: 2021-01-06 16:51:26)

Fiind în curs de desfășurare a studiilor mele într-o școală de inginerie, mă gândesc pe deplin la un proiect care își propune să simuleze consumul diferitelor mașini în timpul călătoriilor date. Am o întrebare pentru tine, dacă nu te deranjează. Unul dintre ele ar fi de ce se spune în general că o mașină puternică consumă mai mult, de dimensiuni egale, greutate egală etc., decât o mașină mai mică? Dacă nu facem o accelerație excesivă cu mașina mai puternică, nu ar trebui să existe o diferență (presupunând că ieșirile celor două motoare sunt aceleași)?

Îmi pare rău să las un comentariu aici, nu am găsit o modalitate de a vă contacta. V-am lăsat e-mailul meu în domeniul dedicat și aș fi foarte interesat să vă pun întrebări suplimentare.

Există 1 reacție (e) la acest comentariu:

    De AdministratorADMINISTRATOR DE SITE (2021-01-08 12:23:40): Aș vrea să te pot ajuta, dar sunt puțin copleșit (chiar de-a dreptul).
    Într-un mod succint, aș spune:
    - un motor puternic poate ingera cantitati mari de oxidant + combustibil = consum ridicat
    - Există un motor puternic și un motor puternic. Și anume o reducere supraalimentată și o atmosferă de cilindru frumos. Cu cât motorul este mai mare, cu atât trebuie să furnizez mai mult combustibil și oxidant pentru a umple corect cilindrul. Prin urmare, putem avea un consum mai mare la turații mici cu motorul mare, iar acest lucru poate fi inversat la turații mari. .

Deci, practic ideea ta ar putea fi teoretic corectă sau greșită, în funcție de tipul de motor pe care îl studiezi. Nu mi se pare că aici se poate aplica un răspuns universal. Depinde dacă luăm în considerare consumul doar la sarcină redusă sau dacă dorim să luăm în considerare și încărcăturile complete.

De fapt, uneori văd 6 cilindri care consumă puțin mai puțin de 4 cilindri, deoarece cuplul mai mare evită să fie nevoie să meargă prea mult la turații.

Pe scurt, studiul dvs. trebuie să țină cont de un număr mare de subtilități (și aici menționez foarte puține). Te vei distra bine !

Continuarea 2 comentarii:

De vince (Data: 2019-12-22 19:35:25)

În general sunt de acord cu argumentele acestui articol.
Cu toate acestea, testele de consum de combustibil sunt făcute pentru a reflecta condițiile zilnice de utilizare ale unui șofer mediu.
De exemplu, cu vechiul meu Kangoo 1.5dci 90CV am consumat mai puțin decât standardul anunțat (aproximativ 4,5l/100km cu 75% drum)
astăzi, am optat pentru un Célerio care are doar un motor mic de 1000cc (să-l punem în perspectivă, dacă ne comparăm cu cele ale celor 4l și deudeuches ale noastre cu care am parcurs sute de mii de km) bine, în timp ce conduceam la viteze, adică, ca la elefantul meu Kangoo diesel, am câștigat mai mult de un litru pentru 100 km! sau 3.4l! și se presupune că benzina este mai lacomă și se presupune că 70 de cai nu ar fi suficienți pentru a deplasa un indicidu ca mine. și se presupune că un motor mic funcționează mai repede. la viteză egală (am verificat) rulează la aproximativ aceeași viteză ca Renault Diesel mai mare, supraalimentat.
Ce-i drept, cuplul este mai puțin important în partea de jos, dar am doar 800 kg de mișcat, așa că totul merge foarte bine. Și cireașa de pe tort se transformă fericită dacă vreau, pe care nu o lipsesc din când în când. timp. pentru fiabilitate. Am parcurs deja 50.000 km și nimic de raportat.
trăiește Suzuki VVT.

Există 1 reacție (e) la acest comentariu:

    De AdministratorADMINISTRATOR DE SITE (2019-12-23 11:58:02): Pentru ciclurile pe care eu însumi nu sunt de acord, vezi aici. Motorina devine mai eficientă din punct de vedere al consumului de combustibil din momentul în care este la viteză stabilizată la viteză mică (condiții întâlnite pe drumurile departamentale și naționale).

Compararea acestor două mașini într-un mod atât de grosolan este aparent o farsă: nu aceeași greutate, nu aceleași trepte de viteză, nu aceleași anvelope (greutate și lățime: rezistență), nu aceeași aerodinamică, nu aceeași carburare, nu același cilindru, nu aceeași compresie etc.
Practic tot ceea ce afectează potența.

Comentariul dvs. este totuși foarte interesant și vă invit să scrieți o părere despre mașinile dvs. pe foile respective: ajută persoanele care caută să se documenteze înainte de cumpărare.
vă mulțumesc anticipat !