Skip to content

SAABINFO.NET - Unofficial Czech Saab Web Site

Home arrow Technický koutek arrow Nástup motorů s přeplňováním
Nástup motorů s přeplňováním Tisk E-mail
Vložil deff   
Neděle, 05 září 2010
Turbo-engine.jpgPodíváme se na turbomotory i z jiného soudku... Honda na většině nosných trhů s koncem roku zastavuje prodej Civiku Type-R. Důvod? Jeho benzinový vysokootáčkový agregát neplní emisní normu Euro 5. Této přísné legislativě musí odpovídat všechny vozy prodávané v zemích EU od 1. ledna 2011. A zkuste si zahrát na automobilku a spočítat si návratnost výroby auta, které se kvůli emisím nedostane na německý, francouzský, italský, ale třeba i polský trh... Právě Euro 5 odstartovalo před lety akci, na jejímž konci je radikální obměna nabídky zážehových motorů u drtivé většiny významných značek. A s tím souvisí i ústup od nepřeplňovaných atmosférických benzinových agregátů a příklon k „turbům" pracujícím s přímým vstřikováním paliva.

Zvoní klasickým motorům hrana? Zčásti ano, svědčí o tom tempo, jakým se nastupující technologie hlásí o slovo. Nové turbomotory spalující benzin nabízí Opel, Ford, Mazda, Citroen, Peugeot, Fiat, Renault, čtyřválcové turbo chystá pro třídy C a E Mercedes-Benz, jeho stěžejní konkurent z Mnichova nasadí od roku 2012 zcela novou generaci přeplňovaných agregátů napříč modelovými řadami. Momentálně nejrozsáhlejší škálu jsou díky skupině TSI schopny předvést značky koncernu Volkswagen. Ostatně počítejte s námi: 1.2 TSI/63 a 77 kW, 1.4 TSI/90, 103, 118 a 132 kW, 1.8 TSI/88, 118 a 155 kW, 2.0 TSI 132, 147, 155 a 199 kW... Úplně ale atmosférické motory nezmizí, zejména rostoucí asijské trhy (Indie, Čína) představují ideální řešení díky levným výrobním nákladům a (dosavadní) neexistenci přísnějších emisních norem. Hodně opakovaným výrazem při hledá. Honda na většině nosných trhů s koncem roku zastavuje prodej Civiku Type-R. Důvod? Jeho benzinový vysokootáčkový agregát neplní emisní normu Euro 5. Této přísné legislativě musí odpovídat všechny vozy prodávané v zemích EU od 1. ledna 2011. A zkuste si zahrát na automobilku a spočítat si návratnost výroby auta, které se kvůli emisím nedostane na německý, francouzský, italský, ale třeba i polský trh... Právě Euro 5 odstartovalo před lety akci, na jejímž konci je radikální obměna nabídky zážehových motorů u drtivé většiny významných značek. A s tím souvisí i ústup od nepřeplňo-vaných atmosférických benzinových agregátů a příklon k „turbům" pracujícím s přímým vstřikováním paliva.


Twin-Turbo-engine.jpg Hodně opakovaným výrazem při hledání cesty za nízkými emisemi je down-sizing, tedy snižování objemu. Pokud současně nechcete ztratit dynamiku, musíte přeplňovat. Typický příklad? Ohlášené doběhnutí výroby jinak špič-kových velkoobjemových agregátů 4.0 V8 a 5.0 V10 ze sportovních vozů BMW M3 a M5. Nahradí je objemově výrazně menší, na počet válců střídější, ale výkonově srovnatelné turbomotory.


Automobilkám se s turby výborně daří při měření tzv. normované spotřeby paliva v laboratorních podmínkách, z níž se následně odvozují oficiální emise C02. V praxi ovšem představuje přeplňování především příjemný bonus v dynamice, pokles spotřeby není vždy pravidlem. To se týkalo třeba prvního zástupce rodiny motorů Ford Ecoboost (2.0 SCTi si běžně řekl o desetilitrový příděl, pravdou ale také je, že dynamikou se může měřit spíše se šestiválci 2,5-3,0 I), zde se asi vyplatí počkat na chystané menší verze 1,61, kde se downsizing může ukázat v lepším světle. Spotřeba výrazněji než u atmosférických jednotek kolísá podle stylu jízdy, tady hodně pomůže účelně zvolené odstupňování převodovky, přičemž šestka se u takového pohonného ústrojí bere za samozřejmost.


Fázi, kdy proud výfukových plynů dostatečně neroztočil turbínu a tím dmychadlo nedávalo optimální přetlak, vyřešili výrobci tzv. variabilní geometrií lopatek. Ty v nízkých otáčkách změnou geometrie zmenší průřez tunelu, kterým plyny proudí, tím jim udělí větší rychlost a dojde k rychlejšímu roztočení turbíny (a dmychadla). V okamžiku, kdy motor jede naplno a proud spalin je velký, se lopatky vrátí do původní polohy. A jen pro zajímavost jak postupují technologické možnosti, zatímco u přeplňovaného motoru Saab ze sedmdesátých let se hřídel turba otáčel rychlostí 90 000/min, u aktuálního smartu je to až 270 000/min.


A co by o benzinových turbomoto-rech měl vědět normální řidič? V drtivé většině případů si vystačí s Natura-lem 95, turbodmychadlo při rozumném zacházení vydrží i 300 000 km a prospějete mu zejména dvěma zásadami: používáním kvalitního motorového oleje a jeho včasnou výměnou a pak také dochlazováním turba po agresivní nebo dlouhodobé dálniční jízdě. Tady je dobré si uvědomit, že pokud po dvou hodinách plného plynu na německé dálnici zajedete na odpočívadlo a motor vypnete, tur-bo to jistě vydrží, ale dobře jste mu zrovna neudělali. Přitom stačí dvě tři minuty na volnoběžné otáčky, aby se tepelně extrémně namáhané komponenty samy zchladily.
Pokud tyto zásady dodržíte, můžete po některém z moderních zážehových turbomotorů sáhnout bez obav. Koupíte si auto s pohonnou jednotkou, které patří budoucnost...         

napsal: V. Kodym
Zdroj: AutoTip


Jak funguje turbo?

schema_turbo_01.jpgTurbodmychadlo využívá pohybové energie výfukových plynů, které by jinak bez využití odcházely přes katalyzátor do ovzduší. Ty roztáčejí turbínu, uloženou na společné hřídeli s dmychadlem, které naopak stlačuje vzduch mířící do sání motoru. Vytvoří se tlak vyšší než atmosférický, dojde k vydatnějšímu naplnění spalovacích prostorů kyslíkem, a je tedy možné dávkovat i zvýšený podíl paliva a vytvořit účinnější zápalnou směs. Zejména kritické úseky akcelerace tak zvládne motor s přeplňováním výrazně rychleji a ve výsledku i hospodárněji.
Na jedné straně působí na turbo žhavé exhalace, na druhé horko vzniklé stlačováním vzduchu. Není divu, že všechny komponenty musí být extrémně odolné teplotnímu namáhání. Spirály a hřídel se přitom otáčejí až 160 000/min. K mazání ložisek se využívá olejová náplň motoru. Protože hoření ve válcích je účinnější s chladnější směsí, míří stlačený vzduch z turba do chladiče, který má výměník většinou vyvedený do obligátní „muldy" v kapotě motorového prostoru, a potom teprve do válců. Alternativou turba je mechanicky poháněné dmychadlo (kompresor), hnané přímo od klikového hřídele. Je dražší, hlučnější, motory s ním žíznivější, výhodu účinku hned od volnoběhu eliminovala turbodmychadla nasazením VGT - tedy variabilní geometrie lopatek.

 

 

 

Komentářů
Hledat
Baniito   |83.240.20.xxx |2010-10-21 17:06:30
článek je z roku 2006 a řekl bych, že za ty 4 roky se určitě VGT dostalo
dál, než do 911 Turbo.
A jaký je rozdíl mezi twinscroll turbem a VGT?
švaab  - VGT a Twin Scroll   |Manager |2010-10-21 21:40:00
Článek z roku 2006 byl nejnázornější, který byl rychle o ruce, jinak
ale o dalším sériovém benzínovém autě s VGT nevím a připadá
mi nápadné, že to nemá ani Panamera.

Twin Scroll je, že kolem rotoru dmychadla jsou dva kanály, jeden pro 1+4 válec a
druhý pro 2+3, tudíž po sobě pálící válce nesmrkají do jedný
roury a vzájemně se neruší ve smrkání, potažmo plnění
čistým vzduchem.
SobikSaabik   |78.102.159.xxx |2010-09-12 19:00:27
2donarus: viděl jsi někdy předek MIGu 15, 17 nebo 19 ?
Ten má něco hodně
podobnýhomá to rozpulený a tam tudy de vzduch k turbodmychadlu.
švaab  - Trocha fyziky   |Manager |2010-09-06 13:24:27
Zaplať pámbu, že český bulvár píše něco k technice, ale zdá se, že si
to trochu zjednodušili. Malé turbomotory mají nízkou spotřebu a emise CO2
jenom při nízkém zatížení. Jakmile se na to šlape, jde s výkonem nahoru
i spotřeba. To tam sice připustili u Mondea Ecoboost (dynamika třílitru),
ale zbytek textu kopíruje iluzi reklamních oddělení automobilek, že malý
motor má malou spotřebu pořád. Odtud ten výborný nápad, že když Mondeo
2,0 Turbo (pohotovostní 1790kg) pořád ještě žere moc, tak 1,6 Turbo bude
asi žrát míň. Kdybychom tedy do Mondea našroubovali turbotříválec ze
Smarta, tak pojede úplně zadarmo....
Stranou také zůstalo, že zázračné
kombinaci tahu a úspornosti malých TSI pomáhají fígly jako přímý vstřik
a proměnné časování na obou stranách, což leckterý „moderní“
pidižvík nemá (třeba Renault TCe), takže s odřenou hubou podleze normu,
ale spotřeba v reálu smolík.
A hnidopišská drobnost – benzín má
spaliny teplejší právě o těch hloupých 100°C, nakterých se láme
tepelná výdrž materiálů. Turbo s proměnnou geometrií se proto ztím
dostalo jen do Porsche 911. Je ze slitiny niklu a titanu a jako náhradní díl
stojí něco přes sto tisíc, což proti mechanickému kompresoru není velká
výhra.

PS Deffe, FUJ je zkratka za „Fíha, Upřímně Jásám !!!“
Donarus   |213.220.192.xxx |2010-09-06 16:38:29
Svaabe trochu ale nechapu tve doplneni k turbine s promenlivou geometrii. Preci
kdyz jsou tam normalni lopatky, tak ta teplota je stejna, jako kdyby tam byly
lopatky s variabilni geometrii, cili vyhrevnost na to prece nema vliv, nebo mi
neco endochazi ?
švaab  - horko   |Manager |2010-09-06 17:08:23
Jde o to, co vydrží ten štelovací mechanismus.
Donarus   |213.220.192.xxx |2010-09-12 18:41:56
Ahoj Tak se mam ucit na zitrejsi zkousku a napadla me zajimava myslenka.

(PS. Fyziku nestuduji, ac je to memu oboru blizko, takze nepresnosti ve
vyjadrovani omluvte)

Zajiste vsichni znate efekt tzv. "Aerodynamickeho
paradoxu -> tj kdyz mate 2 lity papiru a fouknete mezi ne, vzduch mezi nimi
zrychli a vznikne podtlak, ktery listy k sobe prisava (na podobnem principu
funguje aerodynamika formule 1 (diky prednimu spoileru a difusoru na prdelce )
-> cim rychleji jedete, tim vic jste prisavani k povrchu. Tento efekt popisuje
Bernoulliho rovnice.

No proc by nesel podobny efekt zaridit u takoveto turbiny
- tedy v trubce ze svodu k turbine udelat zabranu (tim snizim obsah a dle zakona
zachovani energie se plyn zrychli), za touto zabranou elektronicky ventil, ktery
se pri vyssich otackach (vyssi teplota) otevre a podtlakem nasava do turbiny
navic vzduch. Melo by to 2 side efekty - 1) zvysi se rychlost proudeni plynu do
turbiny, 2) snizi se teplota proudicich plynu do turbiny (v dusledku zmixovani
se vzduchem).

Pokud uvazuji spravne, tak pri takoveto konstrukci by nebyla
potrebna zadna specialni slitina :-)

Otazkou zustava, jak velka by musela byt
prepazka, aby toto bylo chlazeni a zmixovani s chladnym vzduchem dostatecne a
jestli by to nemelo az moc velky vliv na vykon. Kdyby se ale podle me zvolila
vhodne velikost te trubky (obsah vetsi, nez je vyvod ze svodu) a prepazky (obsah
stejny, jako vyvod ze svodu) a casti za prepazkou (obsah vetsi, nez ze svodu),
tak by k poklesu vykonu nedoslo. Kdyz si predstavim, ze z celkove smesi plynu,
co by sla do turba by bylo 10 procent okolniho studenejsiho vzduchu, pak by
vysledna teplota byla cca o 10 procent nizsi (to pouze v idealnim pripade, tedy
kdyz by byl vzduch o teplote 0 stupnu celsia, jinak spise asi mene, cca 7-8
procent) ale i 7 procent je u 700 stupnoveho plynu nejakych ~50 stupnu

Co vy
Donarus  - re:   |213.220.192.xxx |2010-09-12 18:37:24
Co vy na to - mam si to nechat patentovat ?

EDIT: pruser je, ze neberu v
potaz, ze u plynu se se zmenou tlaku i razantne meni jeho hustota, ale to by
mohl vyresit prave ten elektronicky ventil
švaab  - Přepážkový běh   |Manager |2010-09-12 22:35:26
Každé úsilí vynaložené na poli teorie motoru chválím ! Hapruje to
hlavně na tom, že na přisátí toho vzduchu zase část energie spalin
spotřebuješ. Dále průtok sběrného potrubí je už tak co nejmenší,
protože na lopatkách turbíny potřebuješ velký tlak - energie, kterou jeho
působením získáš v podobě rychlého roztočení kompresoru a lepšího
plnění válců, stojí i za zvýšení protitlaku, který brzdí jejich
výplach. A setrvačnost přisávaného vzduchu by přispívala ke zpoždění,
které se už třicet let snažíme maximálně potlačit. Snižovat teplotu v
tomhle místě není třeba, protože na lopatkách nepotřebujeme objem, ale
tlak.
Pouze registrovaní uživatelé mohou přidat komentář!

3.26 Copyright (C) 2008 Compojoom.com / Copyright (C) 2007 Alain Georgette / Copyright (C) 2006 Frantisek Hliva. All rights reserved."

Aktualizováno ( Pondělí, 06 září 2010 )
 
< Předch.   Další >

Komentáře - články

Přihlášení






Zapomenuté heslo

Paypal Donate

Chcete-li podpořit tento web, můžete přes účet PayPal.

reklama

reklama_saabtuning.png



Kdo je online

  • Milan

Informační kanály