自然吸気エンジンとターボチャージャー付きエンジンの違い
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自然吸気エンジンとターボチャージャー付きエンジンの違い

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これは、小型エンジンの大規模な導入以来、優先事項となっているトピックです。 それで、これはこの問題を明確にするために記事を書く機会でした。それでは、自然吸気エンジンとターボチャージャー付きエンジンを区別するすべての要素を見てみましょう。

また読む:ターボチャージャーの操作。

自然吸気エンジンとターボチャージャー付きエンジンの違い

基本原則

すべての人が機械のチャンピオンというわけではないので、自然吸気および過給エンジンとは何かを簡単に見てみましょう。


まず、これらの用語はまず空気取り入れ口を意味するので、残りは気にしないことを明確にしましょう。 自然吸気エンジンは「標準」エンジンと考えることができます。つまり、ピストンの往復運動のおかげで自然に外気を呼吸し、ピストンはここで吸引ポンプとして機能します。


過給エンジンは、さらに多くの空気をエンジンに送る添加剤システムを使用しています。 したがって、ピストンの動きによって空気を吸い込むことに加えて、コンプレッサーの助けを借りてさらに追加します。 XNUMXつのタイプがあります:

  • エンジンエネルギー=コンプレッサー→スーパーチャージャーで駆動
  • 排気ガス制御=ターボチャージャー。

ターボエンジン=より多くのパワー

最初の観察:ターボチャージャー付きエンジンは潜在的により強力です。 確かに、力はシリンダー内の燃焼から直接得られます。それが重要であるほど、シリンダーはより「動き」、したがって、車はより強力になります。 ターボを使用すると、ターボがない場合よりも多くの空気をシリンダーに押し込むことができます。 そして、私たちはより多くの酸化剤(空気、特にそこにある酸素のごく一部)を送ることができるので、より多くの燃料を送ることができます。 したがって、私たちはサイクルで燃焼するより多くのエネルギーを持っているので、私たちはより多くのエネルギーを持っています。 「ブースト」という用語も非常に重要です。私たちは文字通りエンジンを空気と燃料で詰まらせ、可能な限りシリンダーに「詰め込み」ます。

自然吸気エンジンとターボチャージャー付きエンジンの違い


458イタリアは、4.5馬力の自然吸気570を搭載しています。

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488 GTB(交換用)は、4.0hpを発生するスーパーチャージャー付き100エンジンを搭載しています。 もっと(したがって、670までに)。 したがって、エンジンが小さくなり、出力が大きくなります(XNUMXつのタービン、シリンダーの列ごとにXNUMXつ)。 大きな危機が発生するたびに、メーカーはタービンを持ってきてくれます。 これは確かに過去に起こったことであり、「気候」の文脈でチャンスがほとんどない場合でも、将来(電気が熱に取って代わらない限り)再び放棄される可能性があります。 政治 "。

中空ターボエンジンが少ない

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自然吸気エンジンは、回転数を上げるとより多くの空気を吸い込みます。そのため、回転数で出力が増加します。これは、これが最も多くの空気と燃料を消費するときだからです。 ターボエンジンは、ターボがシリンダーを「人工」空気(シリンダーの動きによって自然に引き込まれる空気に追加される空気)で満たすため、低回転で大量の空気と燃料を取り込むことができます。 酸化剤が多いほど、低速で送り出される燃料が多くなり、過剰なエネルギーが発生します(これは一種の合金です)。


ただし、エンジン駆動のコンプレッサー(クランクシャフト駆動のスーパーチャージャー)を使用すると、低回転でもエンジンを空気で強制することができます。 ターボチャージャーはテールパイプから出てくる空気を動力源としているため、非常に低い回転数(排気の流れがそれほど重要ではない)ではうまく機能しません。


また、ターボチャージャーはすべての速度で同じように動作するわけではなく、タービンの「プロペラ」は風の強さ (排気ガスの速度と流れ) によっては同じように動作できないことに注意してください。 その結果、ターボは限られた範囲で最もよく機能するため、バットキック効果が得られます。 次に、XNUMX つの解決策があります。フィンの勾配を変更する可変ジオメトリ ターボチャージャー、または XNUMX 倍または XNUMX 倍のブーストです。 複数のタービンがある場合、XNUMX つは低速 (小さな流れ、したがってこれらの「風」に適応した小さなターボ) を処理し、もう XNUMX つは高速を処理します (より一般的には、流れがより多くなることが論理的です)。この時点で重要なことがあります)。 このデバイスを使用すると、自然吸気エンジンの直線的な加速が得られますが、はるかにキャッチーで明らかにトルクがあります (もちろん排気量は同じです)。

消費? 場合によります …

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これは、かなり重要で物議を醸すポイントに私たちをもたらします。 ターボチャージャー付きエンジンの消費量は少なくなりますか? メーカーの番号を見れば、「はい」と言えます。 ただし、実際には、すべてが非常に優れていることが非常に多く、ニュアンスについて話し合う必要があります。


メーカーによる消費量は、NEDCサイクル、つまり自動車の特定の使用方法(加速が非常に遅く、平均速度が非常に制限されている)によって異なります。


この場合、ターボエンジンは実際には使用しないため、トップになります...


実際、小型化されたターボエンジンの主な利点は、その小型化です。 非常に論理的に、小さなモーターは大きなモーターよりも消費量が少なくなります。


残念ながら、小さなエンジンは、大量の空気を取り込むことができず、したがって大量の燃料を燃焼するため、出力が制限されます(燃焼室が小さいため)。 ターボチャージャーを使用することで、排気量を人為的に増やし、収縮時に失われた電力を回復することができます。ターボチャージャーは空気を取り込む圧縮空気を送るため、チャンバーのサイズを超える量の空気を導入できます。 より少ないスペース(さらに体積を減らすために熱交換器によって冷却されます)。 つまり、1.0bhpを超える100を販売できますが、ターボがないと約XNUMXに制限されるため、多くの車で販売することはできません。


NEDCホモロゲーションの一環として、低速(回転数での低速低速加速)の車を使用するため、静かに動作する小さなエンジンになります。この場合、消費量はそれほど多くありません。 1.5リッターと3.0リッターを低回転と同様の回転数で並べて実行すると、3.0は論理的に多くを消費します。


したがって、低回転では、ターボチャージャーを使用しないため、ターボチャージャー付きエンジンは自然吸気として動作します(排気ガスが弱すぎて復活できません)。


そして、ターボエンジンが彼らの世界を欺くのはそこにあります、それらは平均してより少ないので(より少ない=より少ない消費、私は繰り返します、私は知っています)、大気のものと比較して低速でほとんど消費しません。


ただし、実際の使用では、逆のことが起こる場合があります。 実際、タワーを登るとき(つまり、NEDCサイクルではなく電力を使用するとき)、ターボが作動し、エンジンに非常に大きな空気の流れを注ぎ始めます。 残念ながら、空気が多ければ多いほど、燃料を送ることによってより多くの補償が必要になり、文字通り流量が爆発します。

要約すると、メーカーはモーターのサイズを縮小してNEDCサイクルをより適切に処理し、したがって消費値を低くしています。 しかし、「古いビッグエンジン」と同じレベルのパワーを提供するために、彼らはターボチャージャー(またはスーパーチャージャー)を追加しました。 サイクル中、ターボチャージャーはほとんど作動せず、排気ガスの膨張により少し余分なエネルギーをもたらします(排気ガスはエンジンに入る混合物よりも多くのスペースを占め、この膨張はタービンによって駆動されます)。エンジンが小さいので、低消費に、私はあなたに思い出させます(ターボチャージャーがある場合とない場合のXNUMXつの同じボリュームを比較すると、ターボチャージャーがある場合の方が論理的に消費されます)。 実際、人々は自分の車のすべての力を使用するため、ターボの動作をより困難にします。 エンジンは空気で汲み上げられるため、ガソリンも「充填」する必要があります。小型のエンジンでも消費量が急激に増加します...

私の側では、多くの人が小型ガソリンエンジン(有名な1.0、1.2、1.4など)の実際の消費に非常に不満を持っていることに恐れを持って気付くことがあります。 多くの人がディーゼルから戻るとき、ショックはさらに重要になります。 すぐに車を売る人もいます...だから、小さなガソリンエンジンを買うときは注意してください、彼らはいつも不思議に働くとは限りません。

音が悪い?

ターボエンジンでは、排気システムがさらに難しくなります...実際、触媒とパティキュレートフィルターに加えて、排気ガスによって引き起こされる流れによって動力を供給されるタービンができました。 これはすべて、ラインをブロックするものをまだ追加していることを意味するため、ノイズが少し少なくなります。 また、回転数が低いため、エンジンの鳴き声が少なくなる場合があります。


F1は現存する最高の例であり、視聴者の楽しみが大幅に減少しています(エンジン音が主な要素の8つであり、私としては、自然吸気VXNUMXが恋しいです!).

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ここでは、ターボが排気レベルで少し遮られていることがはっきりとわかります...(右側のマニホールドと左側のターボ)

フェラーリ/ V8 ATMO VS V8ターボ! いずれかを選択してください!

スポッター(GEスーパーカー)はあなたが比較するための仕事をしました。 ただし、他の車(特にF1)では違いがより顕著であることに注意してください。それでも、フェラーリはターボが承認をできるだけ少なくすることを確認し、エンジニアに深刻な作業を強いることになりました。 とにかく、9000で458 rpm、8200GTBで488rpmがあります(同じ速度で488のノイズが少なくなることもわかっています)。

ターボチャージャー付きのアンダースピード?

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はい、排気流を収集して圧縮空気をエンジンに送るXNUMXつのタービンでは、ここに制限があります。両方を高速で回転させることはできません。また、排気出力レベルでの抵抗もありますが、これはありません。自然吸気エンジンを搭載しています(ターボが干渉します)。 ただし、圧縮空気をエンジンに送るタービンは、バイパスバルブのバイパスバルブを介して電子的に制御されるため、エンジンへの圧縮空気の流れを制限することができます(これは発生の一部です)。 ロックアウトモードに入ると、バイパスバルブはすべての圧力をエンジンではなく空気に放出します。


したがって、これはすべて前の段落で見たものに近いものです。

大きな慣性?

同じ理由もあり、慣性の大きいモーターが得られます。 それはまた、喜びとスポーティさの感覚を減らします。 タービンは、流入(吸気)および流出(排気)空気の流れに影響を与えるため、後者の加速および減速の速度に関連してある程度の慣性を引き起こします。 ただし、エンジンアーキテクチャもこの動作に大きな影響を与えることに注意してください(V位置、フラット、インラインなどのエンジン)。


その結果、停止時にガスを供給すると、エンジンは加速し(速度について話します)、少し遅く減速します...ガソリンでさえ、通常は長時間ターボチャージされるディーゼルエンジンのように動作し始めます(たとえば、M4やGiulia Quadrifoglioなど、これらはほんの一部です。488GTBは一生懸命機能しますが、完璧ではありません)。


これがみんなの車でそれほど深刻ではない場合、スーパーカーでは-200ユーロ-はるかに! 大気中の古いものは、今後数年間で人気を博すはずです。

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モーターの慣性が柔らかすぎるのを聞くために20秒でランデブーですね。

応答が遅い

もう 488 つの結果は、エンジンのレスポンスがそれほど印象的ではないことです。 フェラーリはまた、XNUMX GTB がターボチャージャーを搭載しているにもかかわらず、エンジンの応答性を低下させるためにあらゆることが行われていることを潜在的な顧客に示すために多大な努力を払っています。

それほど高貴ではありませんか?

そうではありません...スーパーチャージャーはどのようにしてエンジンの高貴さを低下させることができますか? 多くの人がそうではないと思うなら、私はそれが意味をなさないと思いますが、おそらく私は間違っています。 一方で、それは彼の魅力を低下させる可能性があり、それは別の問題です。

信頼性:ハーフマストのターボ

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これは愚かで嫌な論理です。 エンジン内の部品が多いほど、破損のリスクが高くなります...ターボチャージャーは敏感な部品(壊れやすいフィンと潤滑が必要なベアリング)であり、大きな制約を受ける部品であるため、ここでは台無しになっています(毎分数十万回転!)..。


さらに、加速によりディーゼルエンジンを停止させる可能性があります。潤滑されたベアリングのレベルで流れ、このオイルはエンジンに吸い込まれ、後者で燃焼します。 また、ディーゼルエンジンには制御された点火がないため、エンジンをオフにしないでください。 あなたがしなければならないのは、彼の車が高すぎて煙の中で死ぬのを見るだけです)。

すべてのコメントと反応

Dernier 投稿されたコメント:

Phil HAKE (日付:2021、05:22:08)

あなたはフォーミュラ8のV1エンジンが恋しいと書いていますが、ターボチャージャーの最初の時代を経験したドライバー、次にV8、V10、V12ccです。 Cm、次に3500cc。 ほら、3ccのV3000エンジンしかなかったそうです。 笑いながら強力を参照してください、それは私の意見です。

IlI。 1 このコメントに対する反応:

  • 管理者 サイト管理者 (2021-05-24 15:16:25):微妙なことに注意してください、私は彼らが力を欠いているとは思わない...まず第一に、彼らはもはやV10のお尻に当たっていませんが、彼らが大気であるという事実は罰せられます低回転での故障..。

    どんなライダーも、すべての回転数でフルターボよりも下のわずかにかすかな雰囲気を好むでしょう。 ターボチャージャー付きエンジンは、音の点で非常に煩わしく(CF Vettel)、これらの出力レベルでは、投与がより困難になります(また、線形性も低下します)。

    要するに、ターボは民間人の生活に良く、高速道路ではあまり良くありません...

(確認後、コメントの下に投稿が表示されます)

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