Navzdory vzrušujícímu jménu má přeplňovaný motor více výhod než jen přidaný výkon. Zde je návod, jak to funguje.
Když se podíváme na výfukové potrubí jedoucího auta, všichni víme, že výpary, které vypouští, jsou směsí odpadního vzduchu a paliva. Věděli jste ale, že tyto výpary obsahují také značné množství promarněné energie ve formě tepla a pohybu (kinetická energie)?
Pokud ne, nebojte se – švýcarský inženýr Alfred Büchi to udělal už na začátku 20. století, což ho přimělo k tomu, že by bylo docela dobrým nápadem využít jinak ztracenou energii, aby auto jelo rychleji. V roce 1905 získal Büchi patent na použití kompresoru poháněného výfukovými plyny k vhánění vzduchu do spalovacího motoru ke zvýšení jeho výkonu – vůbec první turbodmychadlo.
Automobilové motory generují energii spalováním paliva v kovových součástech ve tvaru plechovky nazývaných válce. Když palivo vstoupí do válce, spojí se se vzduchem a shoří za vzniku malé exploze, která vytlačí píst, čímž se otočí hřídele a ozubená kola, díky nimž se otáčí kola auta. Když se píst vrací dovnitř, vytlačuje odpadní vzduch a směs paliva z válce jako výfuk.
Chcete-li poskytnout motoru automobilu větší výkon, můžete jednoduše přidat více válců, což mu umožní každou sekundu spálit více paliva a (teoreticky) rychleji otáčet hřídele a ozubená kola. Nebo můžete použít turbodmychadlo k vhánění více vzduchu do válců, které již má, a vytvořit tak větší výkon z každé exploze, abyste dosáhli stejného výsledku.
Jak to funguje?
Turbodmychadlo se skládá ze dvou hlavních částí – turbíny a kompresoru. Když motor spaluje palivo, výfukové plyny, které uvolňuje, jsou při vysokém tlaku tlačeny dolů trubkou ve tvaru šnečí ulity, aby se turbína roztočila. Turbína se otáčí velmi vysokou rychlostí až 250,000 XNUMX ot./min. a protože jsou obě zařízení propojena, roztočí se i kompresor. Kompresor nasává do válců podstatně více vzduchu než kompresory v přirozeně nasávaném motoru a vytváří tak extra výkon.
Protože turbodmychadlo pracuje v neuvěřitelných otáčkách a pod obrovským tlakem, vytváří velké množství tepla. Pro chlazení horkého vzduchu vycházejícího z něj je turbodmychadlo obvykle spárováno s mezichladičem a také systém chlazení oleje, který zabraňuje jeho přehřátí.
Jaké jsou výhody?
Vytvoření většího výkonu není jedinou výhodou přeplňovaného motoru – může také generovat stejné množství výkonu jako atmosférický motor, ale spotřebovává při tom méně paliva. Vzhledem k tomu, že spotřebitelé požadují vyšší účinnost a předpisy vyžadující nižší emise, není divu, že se menší přeplňované pohonné jednotky stávají normou.
Turbodmychadlo také poskytuje motoru s větším točivým momentem v nižším rozsahu otáček, takže je ideální pro jízdu ve městě a ve městě, jako je vyjíždění na křižovatkách. Turbodmychadlo navíc tlumí zvuk sání motoru, díky čemuž je vůz tišší.
Hyundai: inovativní přeplňování turbodmychadlem
Hyundai Motor v roce 2015 představil první z nové generace malých přeplňovaných pohonných jednotek, které nabízejí vyšší výkon, radost z jízdy a efektivitu, v podobě tříválcového přeplňovaného motoru s přímým vstřikováním přeplňovaného turbodmychadlem i20 Kappa 1.0 l T-GDI. 1.0litrový motor T-GDI s malým jednoskrutkovým turbodmychadlem byl vyvinut v Evropském technickém centru Hyundai v Rüsselsheimu a je schopen produkovat výkon až 120 k a točivý moment 172 Nm.
Dodává se s elektronicky řízeným akčním členem vypouštěcího ventilu, který zlepšuje spotřebu paliva snížením ztrát při čerpání a také zlepšuje odezvu plynu a točivý moment při nízkých otáčkách. Jednotka je vybavena šestiotvorovým vstřikovačem GDI natlakovaným na více než průměrných 200 barů, který zajišťuje čisté spalování a zlepšuje spotřebu paliva a emise, aby splnil emisní normy Euro 6c, dva roky před jejich uvedením v roce 2017.
Motor také využívá novou koncepci děleného chlazení pro řízení různých teplot v oblasti hlavy válců a bloku. Blok válců se rychle zahřeje pro nižší tření a efektivnější chod, zatímco hlava válců pracuje při nižších teplotách, aby se optimalizovalo vstřikování a spalování. Aby byla jednotka motoru co nejmenší, je výfukové potrubí integrováno v hlavě válců a lze jej proto efektivně chladit pomocí systému vodního chlazení hlavy válců. Toto úsilí vede k rychlejšímu zahřívání katalyzátoru a v konečném důsledku ke snížení skutečné spotřeby paliva a emisí.
Kromě motoru 1.0 l T-GDI nabízí Zcela nový i30 také čtyřválcový přeplňovaný zážehový motor 1.4 T-GDI, který je výrazně lehčí než jeho předchůdce, motor Gamma 1.4 l. Základní hmotnost jednotky byla snížena o 14 kg a také se může pochlubit vyšší účinností a výkonem, který poskytuje výkon 140 k a točivý moment 242 Nm.
Motor je vybaven vysokotlakým jednoskrutkovým turbodmychadlem integrovaným ve výfukovém potrubí pro zlepšení provozní účinnosti. Přemístěné a přepracované turbo znamená, že se zlepšila doba odezvy plynu a točivý moment v nízkých otáčkách. Nová konstrukce vstřikuje palivo přímo do válce, čímž zlepšuje rychlost spalování pro lepší výkon a účinnost paliva.
Zcela nová Kona obsahuje kromě 1.6litrového motoru T-GDI také vlastní vyvinutý, zmenšený čtyřválcový zážehový přeplňovaný motor 177 T-GDI s výkonem 130 k (265 kW) a točivým momentem 1.0 Nm. První jmenovaný zvládá městské prostředí s lehkostí a nebojí se výletů do přírody: 100 km/h dosáhne za pouhých 7.9 sekundy.
