Viena ar dvi? Kodėl BMW atsisakė dviejų turbinų? ()
Nuo tada, kai turbokompresoriai tapo plačiai naudojami serijiniuose benzininiuose automobiliuose, pradedant bent jau pirmuoju „Porsche 911 (930)“ (pramintas „Widowmaker“) aštuntajame dešimtmetyje, automobilių gamintojai sugalvojo įvairių metodų, kaip sumažinti turbinos atsilikimą.
© Mr.choppers, CC BY-SA 3.0 | https://commons.wikimedia.org/wiki/File:1976_Porsche_930_Turbo,_Emerald_Green_met,_front_left.jpg
Prisijunk prie technologijos.lt komandos!
Laisvas grafikas, uždarbis, daug įdomių veiklų. Patirtis nebūtina, reikia tik entuziazmo.
Sudomino? Užpildyk šią anketą!
Paprastai tariant, turbinos atsilikimas yra laikas, per kurį turbina sukasi iki tokio greičio, kad į variklį būtų tiekiamas didelis oro kiekis, kuris, kartu su tinkamu degalų kiekiu, sukuria pastebimą galios padidėjimą, rašo „Jalopnik .
Įprasta strategija kovai su šiuo reiškiniu buvo naudoti nuosekliąją sistemą su dviem turbokompresoriais, vadinamą dviguba turbokompresoriumi. Taikant šį metodą, mažesnis turbokompresorius yra atsakingas už galią esant mažam sūkių skaičiui.
Dėl kompaktiško dydžio jis gali greičiau apsukti ir pasiekti maksimalų našumą. Kai variklio sūkių skaičius tampa pakankamai didelis, išmetamųjų dujų slėgis nukreipiamas į didesnį turbokompresorių, kuris užtikrina žymiai didesnę maksimalią galią. Puikus to pavyzdys yra garsusis 13B rotorinis variklis FD kartos „Mazda RX-7“ automobilyje.
Tobulėjant technologijoms, tokie automobilių gamintojai kaip BMW pradėjo pereiti prie vieno, o ne dviejų turbinų. Šio sprendimo priežastys įvairios, tačiau jos grindžiamos vienu principu: efektyvumu. Kalbama ne tik apie efektyvesnį išmetamųjų dujų šalinimą, bet ir apie degalų ekonomijos gerinimą, išmetamųjų teršalų kiekio mažinimą bei sąnaudų mažinimą optimizuojant komponentus po variklio dangčiu.
|
Pagrindinėje turbokompresoriaus konfigūracijoje išmetamųjų dujų impulsai teka iš kiekvieno cilindro per išmetimo kolektorių į vieną vamzdį arba „sraigę“. Šios dujos suka turbiną, kuri velenu sujungta su kompresoriaus sparnuote. Sparnuotė įtraukia ir suspaudžia orą, prieš siunčiant jį per tarpinį aušintuvą į įsiurbimo kolektorių. Išmetimo skyrius dažnai vadinamas „karštuoju“ skyriumi, nes būtent juo praeina karštos išmetamosios dujos, o įsiurbimo skyrius – „šaltuoju“ skyriumi.
Tačiau yra problema: išmetamųjų dujų impulsai iš kiekvieno cilindro gali persidengti ir sukelti trukdžius, kurie sutrikdo srautą, sumažina efektyvumą ir riboja galią. Vienas iš įprastų šios problemos sprendimų – naudoti dviejų kanalų sistemą, vadinamą dvigubos slinkties sistema.
Dvigubo slinkimo turbokompresoriuose išmetimo kolektorius suprojektuotas taip, kad impulsai galėtų pasiekti turbiną nesusidurdami vienas su kitu. Keturių cilindrų išmetimo angos yra sugrupuotos poromis, kad jų impulsai netrukdytų vieni kitiems. Toks bendras efektyvumas reiškia, kad turbina gali suktis greičiau, o tai žymiai sumažina vėlavimo laiką arba turbo delsą.
Dvigubo slinkimo turbokompresorių privalumai yra labai realūs. Tiesą sakant, Bavarijos gamintojas pabrėžė jų efektyvumą dar 2009 m., aptardamas perėjimą nuo 3,0 litrų darbinio tūrio šešių cilindrų N54 variklio su „Twin Turbo“ technologija prie 3,0 litrų N55 su „TwinPower Turbo“ technologija. Palyginti su pirmtaku, naujasis „TwinPower“ variklis sumažino degalų sąnaudas iki 9 procentų.
Didelė galia, mažesnės degalų sąnaudos ir mažesnis išmetamųjų teršalų kiekis daro šią technologiją patraukliu pasirinkimu ir padeda suprasti, kodėl bendrovė pasirinko vieną turbiną, o ne dvi. Vienas turbokompresorius ir visi jį palaikantys komponentai yra pigesni eksploatuoti nei du. Todėl laikui bėgant, automobiliui įveikiant ridą, reikia keisti mažiau dalių. Be to, po variklio dangčiu atsiranda daugiau laisvos vietos, o tai supaprastina išdėstymą.
Vis dėlto daugelyje BMW ir kitų automobilių kompanijų variklių vis dar naudojami du turbokompresoriai, ypač jei šie varikliai yra padalinti į cilindrų blokus.
Entuziastų pamėgtas B5 kartos „Audi S4“ yra žinomas dėl šios konfigūracijos, kaip ir šiuolaikiniai „Porsche 911 Carrera“. Pastarieji turi turbiną, pritvirtintą prie kiekvieno opozicinio variklio bloko. Tai ne tik supaprastina išdėstymą, bet ir užtikrina efektyvesnį įsiurbiamo oro pratekėjimo kelią.
