¿Cuál es mejor, un motor sobrealimentado o un motor turboalimentado? ¿Hay alguna diferencia entre los dos?
En cuanto a la tecnología avanzada, el poder es mayor y la comparabilidad es menor. Porque, actualmente, no existe en el mercado ningún coche de ningún fabricante que esté completamente sobrealimentado o turboalimentado. Incluso una marca que se especializa en autos de lujo.
El autor puede consultar las explicaciones profesionales y las comparaciones de casos relacionados a continuación para obtener respuestas detalladas. Para tener una mejor comprensión de los dos.
1. Conocimientos previos:
El turbocompresor y el sobrealimentador son diferentes formas de turboalimentar el aire de admisión. La principal diferencia radica en el método de conducción del sobrealimentador. Los primeros supercargadores fueron todos supercargadores mecánicos, que se llamaron supercargadores cuando se inventaron por primera vez. Más tarde se inventó el turbocompresor para diferenciarlos. Inicialmente, el turbocompresor se llamaba turbocompresor y el sobrealimentador se llamaba sobrealimentador. Con el tiempo, los dos se simplificaron a turbocompresores y sobrealimentadores respectivamente. Debido al idioma alemán, los alemanes llaman a los sobrealimentadores Kompressor, razón por la cual el motor sobrealimentado de 1,8 litros de Mercedes-Benz se llama 200K. La palabra alemana Kompressor también está impresa en otros automóviles alemanes equipados con sobrealimentadores.
La sobrealimentación del turbo es impulsada por los gases de escape del motor. La turbina consta de dos partes, una es el extremo impulsor del aire fresco (impulsor del compresor) y la otra es el extremo impulsor de los gases de escape (turbina de gases de escape), con dos impulsores en cada extremo. También hay una válvula de descarga entre las dos turbinas en el mismo eje. Cuando la presión en la turbina del compresor es demasiado alta, esa presión presionará un gatillo para abrir la válvula de la turbina de escape, reduciendo la presión del aire para evitar la sobrepresión. El eje de la turbina está soportado por un manguito del eje y el diseño del cojinete dentro del manguito del eje se puede dividir en rodamientos de bolas y rodamientos flotantes. La potencia de rotación del impulsor del turbocompresor proviene de los gases de escape. Los gases de escape impulsan una turbina y, al otro lado de la turbina, unas palas comprimen el aire. La carcasa del turbocompresor está hecha de aleaciones de níquel, cromo y silicio, y el eje está hecho de aleaciones de cromo y molibdeno. Es más, los turbocompresores funcionan a altas temperaturas y altas velocidades. Para garantizar su funcionamiento normal, se introducen aceite de motor y refrigerante en el turbocompresor para garantizar una lubricación y refrigeración eficaces y mejorar las condiciones de trabajo. Los gases de escape a alta temperatura con una cierta presión del motor ingresan al sobrealimentador y el impulsor del eje de transmisión gira a una alta velocidad de decenas de miles o incluso cientos de miles de revoluciones por minuto. En ralentí, la velocidad del impulsor es de 12.000 rpm y, a plena carga, la velocidad del impulsor puede superar las 135.000 rpm. Los rodamientos comunes no pueden soportar las altas temperaturas y el desgaste causado por velocidades tan altas, por lo que el aceite en el sistema del turbocompresor. También hay muchos motores diésel equipados con sistemas de turbocompresor, y el valor máximo de turbocompresor de los motores diésel es generalmente mayor que el de los motores de gasolina. Además, para satisfacer las necesidades de disipación de calor del turbocompresor, el vehículo equipado con el turbocompresor debe estar en ralentí durante un momento antes de apagarse.
Conexión de turbocompresores en serie y paralelo;
En los coches biturbo verás dos conjuntos de turbinas conectadas en serie o en paralelo, lo que significa que cada conjunto de turbinas es responsable de el motor La mitad de los cilindros, cada conjunto de turbinas tiene las mismas especificaciones. Por ejemplo, el Porsche 911 turbo, el Skyline GT-R RB26DETT, el Supra 2JZ-GTE y el nuevo 3.0 biturbo de BMW son todos representantes destacados de las turbinas paralelas. En cuanto a la turbina en serie, suele estar compuesta por dos juegos de turbinas, uno grande y otro pequeño. A bajas velocidades, se empuja la pequeña turbina que responde rápidamente y se involucra la turbina grande con un rico par a baja velocidad, que proporciona suficiente entrada de aire y mejora la producción de potencia. El motor 13B-REW del RX-7 es un buen ejemplo de turbina en serie.
Valor A/R del turbocompresor:
El valor A/R suele estar marcado en el manual de ventas del turbocompresor en el mercado de modificaciones para expresar las características de la turbina. A es el significado de área, que se refiere al área de la sección transversal del gas de escape recibido en la entrada lateral más estrecha de la turbina de palas. R es el radio, que se refiere a la distancia desde el punto central de A (transversal). área seccional) al punto central del cuerpo de la turbina El área es igual a los dos La relación de las distancias entre los dos puntos centrales es el valor A/R.
Cuanto menor sea el valor A/R, menor será la entrada, menor será la inercia inicial de las palas de la turbina, mayor será la velocidad del flujo, mejor será la respuesta a baja velocidad y el efecto de retraso de la turbina es no obvio. Por otro lado, cuanto mayor es el valor A/R, mayor es la entrada, mayor es la inercia de la pala, más lenta es la respuesta a bajas velocidades y más obvio es el retraso de la turbina, pero mayor es el rendimiento a altas velocidades. En pocas palabras, el valor A/R de una turbina con alta potencia de rotación puede alcanzar aproximadamente 0,7, y el valor A/R de una turbina con baja potencia de par rotacional puede ser de alrededor de 0,2. La tecnología de palas de geometría variable VTG de Porsche logra diferentes características de la turbina cambiando el valor A/R de la turbina.
La ventaja del turbocompresor es que no ocupa la potencia del motor en sí, tiene un efecto significativo a altas velocidades (alta presión de escape) y tiene una alta eficiencia de turbocompresor. La desventaja es que a bajas velocidades, debido a la propia inercia de la turbina, la intervención de la misma es relativamente lenta (cuanto mayor sea el valor del turbo boost), que es lo que solemos llamar turbo lag, pero se puede reducir en pequeña medida. , como el uso de una turbina más ligera y pequeña, tecnología biturbo Volkswagen TSI, álabes de turbina de geometría variable Porsche VTG.
La fuerza motriz del compresor sobrealimentador proviene del cigüeñal del motor. La correa generalmente está conectada a la polea del cigüeñal y el sobrealimentador es impulsado indirectamente por el par del cigüeñal para lograr el propósito de sobrealimentar. Según las diferentes estructuras, existen muchos tipos de sobrealimentadores, incluidos los de paletas, los de Roots, los de Wankel, etc. Inicialmente, el movimiento del pistón se consideró una forma de sobrealimentación. Hoy en día, los supercargadores Rhodes son los más utilizados y constituyen un punto importante para la modificación. Los sobrealimentadores Rhodes están disponibles con rotores de dos y tres palas. Los rotores de dos palas son relativamente comunes en la actualidad. Su estructura consiste en que dos rotores en forma de capullo están instalados en una carcasa ovalada y los rotores no están conectados directamente. A través de la articulación de engranajes helicoidales, el eje giratorio de un rotor está conectado a la polea conducida, y la polea del eje del rotor está equipada con un embrague electromagnético. Cuando no se necesita presurización, se suelta el embrague para detener la presurización y la computadora controla el embrague para ahorrar combustible.
Ventajas de la sobrealimentación: Además de sobrealimentar a bajas velocidades, la potencia de salida de la sobrealimentación también es proporcional a la velocidad del cigüeñal, es decir, la respuesta del acelerador de un motor sobrealimentado aumenta a medida que aumenta la velocidad, por lo que la El funcionamiento de un motor sobrealimentado es muy similar al de un motor de aspiración natural, pero puede tener más caballos de fuerza y torque. La desventaja es que el propio motor siempre pierde potencia y su eficiencia no es tan alta como la de la turbina a altas velocidades.
Entonces, el Golf 1.4TSI de Volkswagen utiliza la tecnología de sobrealimentación dual TSI. Un motor está equipado con dos sobrealimentadores al mismo tiempo, absorbiendo las ventajas de los dos métodos de sobrealimentación, de modo que el motor 1.4 puede tener la potencia del. Motor 2.0. En pocas palabras, cuando la velocidad del motor es baja, se utiliza un sobrealimentador para impulsar el motor y mejorar la respuesta del acelerador; a altas velocidades se utiliza un turbocompresor para mejorar la eficiencia del impulso. Sin embargo, la fabricación es más compleja y costosa. Shanghai Volkswagen afirmó que introducirá este motor TSI de 1,4 litros en el POLO y el próximo Skoda Fabia este año. FAW-Volkswagen también afirmó que equipará el Sagitar con un 1,4 TSI en un futuro próximo. Ojalá pudieran ir más rápido.
No importa qué método de refuerzo se utilice, el aire sobrealimentado debe enviarse al intercooler para su enfriamiento (la sobrealimentación equivale a realizar trabajo en el aire. Cuando la presión del aire aumenta a 65438 ± 0 bar, la temperatura aumentará Cuando la temperatura sube a aproximadamente 80 grados, el volumen de aire aumenta y la calidad del aire que ingresa a la cámara de combustión disminuye, lo que es perjudicial para la sobrealimentación. Por lo tanto, es necesario utilizar un intercooler para enfriar). se liberará en la válvula de descarga, por lo que a veces podemos escuchar el "chirrido" de un automóvil turboalimentado, el aire sobrealimentado eventualmente se enviará a la cámara de combustión.
2. Casos relacionados: introducción al modelo
(1) Tome el pequeño desplazamiento de 1,8 T como ejemplo.
Actualmente, dos automóviles de producción nacional, el norte y el sur de China y Volkswagen, han lanzado modelos con motor 1.8T.
En cuanto a las similitudes y diferencias del motor 1.8T, el periodista entrevistó primero a Volkswagen China Automobile Co., Ltd. por teléfono. La otra parte pensó que era más apropiado que el fabricante respondiera esta pregunta. pero no pudieron responder. Luego, el periodista entrevistó a expertos en productos del Departamento de Productos Audi de FAW-Volkswagen Sales Co., Ltd., el Departamento de Ingeniería del Tren Motriz de FAW-Volkswagen Sales Co., Ltd. y el Departamento de Motores de Shanghai Volkswagen Sales Co., Ltd. Las conclusiones integrales son las siguientes.
Similitudes Los motores son los mismos.
Según los expertos de estos fabricantes, las tecnologías centrales del Bora 1.8T, Passat 1.8T, Audi A6 1.8T y Audi A4 1.8T son exactamente las mismas, y los motores también son los mismos, por lo que los motores tienen la misma potencia y los componentes la selección, mantenimiento, etc. son todos iguales o similares.
Sin embargo, los expertos también señalan que el mismo “core” no significa el mismo rendimiento. Cuando el motor se combina con diferentes cajas de cambios, el rendimiento general será diferente.
La diferencia está en la colocación. A4 ligeramente ajustado.
Según los expertos del departamento de ingeniería de propulsión de FAW-Volkswagen Sales Co., Ltd., la mayor diferencia entre el motor Bora y los otros tres coches es que la cabina está situada en posición horizontal, mientras que los otros tres Los coches se colocan verticalmente. Esto está relacionado principalmente con el tamaño del coche.
Passat y Audi son coches de clase B y C, con carrocerías relativamente largas y motores más adecuados para el compartimento longitudinal, mientras que Bora es un coche de clase A con carrocería compacta y motor horizontal. Este cambio en la disposición del motor provocará naturalmente cambios correspondientes en la disposición de la estructura inferior, pero no tendrá ningún impacto en el rendimiento del motor en sí.
En cuanto a por qué la potencia máxima y el par del Audi A41.8T son superiores a los de los otros tres coches, un experto del departamento de motores del Departamento de Producto Audi de FAW-Volkswagen Sales Co., Ltd. explicó que el A41.8T ha hecho algo en el ajuste del software del motor y se ha aumentado la potencia.
(2) ¡Lujosa funda para coche!
Según los diferentes métodos de sobrealimentación, existen cuatro tipos principales de motores sobrealimentados (también hay tres tipos): sobrealimentación mecánica, turboalimentación de gases de escape, sobrealimentación compuesta y sobrealimentación por ondas de aire. Los dos primeros motores sobrealimentados son los más utilizados. Entre los automóviles de lujo, los modelos representativos de automóviles sobrealimentados incluyen el Mercedes-Benz C200K, y los modelos representativos de automóviles con turbocompresor de gases de escape incluyen el Saab 9-3 2.0T, el Volvo S80 2.5T y el Volvo S802.9T6.
Típico El Mercedes-Benz C200K sobrealimentado
El Mercedes-Benz C200K es un pequeño coche de clase D de Mercedes-Benz. Su motor es un cuatro cilindros en línea con una cilindrada de 1,8 litros. Gracias a su sobrealimentador, su potencia es comparable a la del motor Mercedes-Benz c240 V6 2.6L. Su par máximo de 240 n·m se puede alcanzar a 3.000-4.000 rpm, mientras que el par máximo del Mercedes-Benz C240 no aparece hasta las 4.500 rpm.
Según un conductor de pruebas de una revista profesional, el sobrealimentador obtiene la potencia directamente del motor, por lo que interviene directamente y la respuesta del acelerador es rápida. La entrega de potencia integral y disponible es prácticamente indistinguible de la de un motor de aspiración natural. Cuando la velocidad del motor alcanza más de 400 rpm, el empuje del automóvil y la sensación de aceleración son más obvios. Una aceleración suave, sin retrasos y ráfagas repentinas son las ventajas de un motor sobrealimentado.
BAIC Motor Co., Ltd. 9-3 2.0T turbocompresor de gases de escape estándar
Saab es uno de los primeros fabricantes del mundo en utilizar motores turboalimentados de gases de escape. Después de 25 años de desarrollo, su tecnología de turbocompresor de gases de escape se ha vuelto más completa. Como coche de lujo que enfatiza el estilo deportivo, el Saab 9-3 2.0T, motor turboalimentado de gases de escape de cuatro cilindros en línea, puede alcanzar un par máximo de 265 n·m a 2.500 rpm. Esta buena aceleración a baja velocidad es excelente para la conducción diaria.
Según el personal de pruebas de conducción de revistas profesionales, aunque el turbocompresor de los gases de escape tiene las desventajas de fatiga a baja velocidad y funcionamiento brusco, el retardo de aceleración del Saab 9-3 2.0T se reduce muy poco y es comparable al de los motores atmosféricos. No hay mucha diferencia entre los coches.
Turbocompresor de gases de escape típico del Volvo S80 2.5T
El nuevo motor Volvo S80 2.5T tiene un diseño avanzado, súper resistencia, funcionamiento flexible, alta eficiencia de combustible y velocidad rápida. Excelente rendimiento y respuesta. . El motor es un cinco cilindros turboalimentado con una cilindrada de 2,5 litros. La potencia máxima es de 210 CV (equivalente a 154 kW)/5.000 rpm y el par máximo es de 320 N·m/1.500-4.500 rpm. A juzgar por los datos de salida, se presta más atención a la salida de alta velocidad. La potencia adicional generada por la adición del turbo equivale a aumentar el motor original de 2,5 litros a más de 3,0 litros.
El nuevo S80 2.5T es bastante suave al ralentí y la vibración es bastante leve. De hecho, este motor es la última tecnología de Volvo. Se instala un dispositivo de sincronización de válvulas continuamente variable CVVT en las partes de admisión y escape del motor para garantizar que pueda responder rápidamente a los cambios en el acelerador y mantener el mejor estado de combustión del motor. incluso bajo También puede proporcionar una amplia fuerza motriz cuando se conduce a bajas velocidades.
Volvo S80 2.9T6 turboalimentado con gases de escape de serie
El S800 es el primer coche del mundo equipado con un motor de seis cilindros horizontal. El nuevo S80 T60 utiliza un motor 2.9 biturbo horizontal de seis cilindros, 24 válvulas y totalmente de aluminio y está equipado con la transmisión manual automatizada más pequeña del mundo. La creciente potencia de 272 caballos de fuerza (equivalente a 200 kw) permite que este espacioso y lujoso automóvil acelere a 100 km/h en 7,2 segundos. Incluso si alcanza los 250 km/h, de 1800 a 5000 rpm, el par máximo es de 380 N. ·m Sin sentir el impacto del cambio de caja, superó fácilmente a todos.