Auto >> Automobiel >  >> Auto zorg

Hoe werkt een turbocompressor?

Er was een tijd dat de V8 oppermachtig was. Wanneer "Er is geen vervanging voor verplaatsing!" werd aangebracht op de bumper van elke verchroomde muscle car. Maar zoals Bob Dylan ooit zei:"The times, they are a-changin'" en in de autowereld brengt die verandering turbo's met zich mee.

Een turbocompressor is een systeem dat een motor helpt meer vermogen en koppel te produceren door geforceerde inductie. In wezen zuigt een turbo lucht aan, koelt deze af en voert de motor vervolgens geforceerd meer lucht toe dan via de standaard inlaat. Het eindresultaat is veel meer "Whee!"

Toch kunnen turbochargers mysterieus zijn en hun innerlijke werking kan onneembaar lijken om volledig te begrijpen. Dat hoeven ze niet te zijn. Met The Drive's Als u het informatieteam aan uw zijde heeft, zorgen we ervoor dat u niet meer naar uw motor tuurt en ten onrechte naar de startmotor wijst, maar naar onderdelen uit Japan... of Oostenrijk.

Klaar? Stabiel? Gaan!

Wat is een turbocompressor?

Een turbocompressor is een kleine turbine die tussen de motor en de uitlaat zit. Een turbocompressor is aangesloten op zowel de luchtinlaat als de luchtinlaat van de auto en gebruikt de uitlaatgassen om de turbine te laten draaien, waardoor er meer lucht in de motor van uw auto wordt geperst en het vermogen van de auto toeneemt. Er zijn vier onderdelen waarmee een turbocompressor kan werken. Dit zijn:

Turbocompressor

De turbocompressor zelf lijkt op een slak en heeft een luchtinlaat, een uitlaatinlaat, twee verschillende waaiers (een turbine aan de achterkant en een compressor aan de voorkant) en een uitlaat met geladen lucht die naar de intercooler gaat. Er is ook een slangleiding voor olie.

Interkoeler

Om de temperatuur te verlagen van de geladen lucht die uit de turbocompressor wordt geperst, onderschept een secundaire radiator of intercooler de lucht voordat deze de motor bereikt. Het gebruikt koelvloeistof als koelmiddel.

Wastegate

Een wastegate is een klep tussen de uitlaatinlaat en de turbocompressor die de turbine omzeilt om de vuldruk te regelen.

ECU-afstemming

Het elektronische brein van een motor met turbocompressor heeft een andere kalibratie nodig voor brandstof-luchtmengsels en ontstekingstijdstip dan een auto met een atmosferische motor. Als iemand dus een turbocompressor toevoegt aan een motor die er nooit voor bedoeld was, zou hij de elektronische regeleenheid (ECU) van de motor opnieuw moeten programmeren om deze goed te laten werken.

Soorten turboladers

Er is een grote verscheidenheid aan turbochargers en toepassingen met turbocompressor. Hier is een overzicht van algemene instellingen.

Enkele turbocompressor

Een enkele turbocompressor is het meest voorkomende type opstelling met turbocompressor. Het heeft een enkele turbine en wordt in de reguliere consumentenmarkt over het algemeen gebruikt in meer voetgangersauto's die niet veel pk's of koppel nodig hebben. In de aftermarket is het een van de meest populaire tuner-upgrades.

Een voorbeeld hiervan is de Honda Civic.

Twin-Turbocharged

Door een tweede turbocompressor toe te voegen, kan er meer lucht in de motor worden geperst om meer vermogen en koppel te creëren. De opzet blijft over het algemeen hetzelfde als bij een enkel turbosysteem, tenzij je een getrapt twin-turbocompressorsysteem hebt dat een kleine turbo koppelt aan een grote turbo om vertraging te elimineren.

Een voorbeeld hiervan is een McLaren 570S.

Quad-turbocompressor

De Bugatti Chiron is de enige productieauto die gebruik maakt van een opstelling met vier turbo's. Bugatti koppelt twee grote turbo's en twee kleine turbo's aan een 8,0-liter W16-motor om in totaal 1.500 pk te produceren. Volgens de man die hem naar 304 mph bracht, is het haast.

Compound geladen

Een samengesteld systeem is wanneer een turbocompressor wordt gecombineerd met een supercharger. De supercharger wordt gebruikt om directer koppel te genereren, terwijl de turbocompressor de hoeveelheid topvermogen vergroot.

Een voorbeeld hiervan is Volvo's samengestelde viercilinder die wordt gebruikt in de T6-klasse auto's en SUV's.

E-turbocompressor

Het concept van een e-turbocompressor wordt al een tijdje geopperd, maar het kostte de macht en de miljarden dollars aan onderzoek en ontwikkeling van de Formule 1 om een ​​productiewaardig product te ontwikkelen.

Met een ontwerp dat is overgenomen van de huidige oogst van Formule 1-auto's, voegt een e-turbocompressor elektriciteit toe aan de mix om turbovertraging te elimineren. Een kleine elektromotor is geplaatst tussen het turbinehuis en de compressor en werkt op een 48V elektrisch systeem. De elektromotor kan de compressor laten draaien voordat de uitlaatgassen dat kunnen, waardoor de tijd tussen geen boost en boost wordt geëlimineerd.

Audi stelt dat de toevoeging van de elektromotor op zijn eenheid "de responstijd van [de turbocompressor] reduceert tot minder dan 250 milliseconden, sneller dan de reactietijd van een gemiddelde mens."

Naast Audi komt Mercedes-Benz ook met auto's met elektrische turbocompressor.

Hot-V-turbocompressor

Een "Hot-V" -opstelling is wanneer de turbocompressor of turbocompressoren in de "V" van een motor worden geplaatst. Dit vermindert niet alleen de ruimte die nodig is voor een motor, maar verkleint ook de afstand die de geladen lucht moet afleggen tussen de compressor en de motor. Dat betekent dat de turbocompressor of turbocompressoren sneller kunnen spoelen en vertraging kunnen verminderen.

Een "Hot-V" -opstelling scheidt ook de turbine en de compressor en plaatst ze aan weerszijden van de motor. Dit vermindert de opbouw van warmte in de vervolgens geladen lucht en vermindert de koelbelasting van de intercoolers aanzienlijk.

Mercedes-Benz was de eerste autofabrikant die de "Hot-V" opstelling in productie nam.

Wie heeft de turbocompressor uitgevonden?

Een Zwitserse ingenieur, Alfred Buchi genaamd, bedacht in 1905 voor het eerst het turbocompressorontwerp om het vermogen van dieselmotoren te vergroten. Keurig!

Hoeveel extra vermogen kun je krijgen?

Dit is de vraag van elke gearhead en helaas is er geen eenvoudig antwoord. Gewone turbocompressor levert netto enthousiastelingen ongeveer 20-40 procent meer vermogen op dan standaard.

Hoeveel extra vermogen hangt echter af van een groot aantal variabelen, waaronder hoe groot of klein de turbocompressor is, welke aanpassingen u hebt gedaan aan de binnenkant van de motor, welk type brandstof u gebruikt en de ECU die uw turbocharger-opstelling gebruikt. . De winst van uw auto zal variëren.

Voor- en nadelen van turbo's

Alles heeft zijn nadelen, en turbo's zijn niet anders. Hier zijn enkele van de voor- en nadelen van turbo's.

Voordelen

Door de grotere luchtstroom zal een turbocompressor meer vermogen en koppel toevoegen aan de prestaties van een motor. Tegelijkertijd kunnen fabrikanten, omdat turbocompressoren veel vermogen kunnen leveren, de cilinderinhoud verkleinen en zo een betere efficiëntie en betere emissies krijgen.

Nadelen

Er zijn echter nadelen, zoals een grotere complexiteit, waardoor een turbomotor duur is om te repareren. Er is ook het probleem van turbovertraging.

Wat is turbovertraging?

Een van de grootste problemen met de prestaties van de turbocompressor is de turbovertraging. Omdat turbocompressoren de uitlaatgassen nodig hebben om de turbine en dus de compressor te spoelen, kost het tijd om een ​​boost op te bouwen en meer lucht in de motor te persen. Het effect voelt alsof er een korte pauze zit tussen het moment waarop je gas geeft en je voelt de stroomstoot. Daarom zijn fabrikanten begonnen met experimenteren met e-turboladers.

Veelgestelde vragen over turboladers

U heeft vragen over turbo's, The Drive's informatieteam heeft antwoorden.

Hoe verschilt een Supercharger?

Terwijl een turbocompressor uitlaatgassen gebruikt om de turbine aan te drijven die meer lucht in de motor dwingt, gebruikt een supercharger het riemsysteem van de motor om een ​​turbine te laten draaien die meer lucht in de motor dwingt. Omdat het wordt aangedreven door het eigen vermogen van de motor, zijn superchargers over het algemeen minder efficiënt, zowel wat betreft het genereren van boost als het brandstofverbruik in vergelijking met een turbocompressor.

Heeft mijn auto een turbocompressor?

Kan zijn. Er zijn een paar manieren om te controleren. De eerste en gemakkelijkste is door de stoffige handleiding van je auto te bladeren. De tweede is het online opzoeken, op de website van de fabrikant of op Google. De laatste manier is om de motor visueel te inspecteren. Als er een cilindrisch slakachtig metalen onderdeel in de buurt van de uitlaat van je auto of langs de "V" van de motor zit, heb je een auto met turbocompressor. Turbofluitje?

Wat was de eerste in productie genomen auto met turbocompressor?

Die eer gaat naar de Oldsmobile Jetfire, waarvan de productie in 1962 begon. 

Zijn turboladers duur?

Ze kunnen zijn. Als u een bestaande auto aanpast die oorspronkelijk niet met een turbocompressor werd geleverd, moet u veel aanpassingen doen om de turbocompressor te laten werken. Dat kan duur worden, met turbocompressorkits die tussen de $ 1.500 en $ 20.000 kosten, afhankelijk van de auto waarop je die slakken slaat.

Evenzo kan het vervangen van kapotte turbocompressoren ook duur zijn, met als voorbeeld de AMG-turbocompressoren van Mercedes-Benz, die meer dan $ 15.000 kosten om te vervangen.

Waarom hebben zoveel auto's turbo's?

Naarmate de brandstof- en emissievoorschriften strenger worden, hebben fabrikanten de cilinderinhoud van hun modellen moeten verkleinen. Om het vermogen van deze steeds zwaardere voertuigen op peil te houden, zijn autofabrikanten overgestapt op turbomotoren voor extra kracht.

Wat is EcoBoost van Ford?

Ford's EcoBoost is slechts een naam voor de producten met turbocompressor van het merk. Ford plakte de EcoBoost-naam op auto's zoals de Ford Mustang, de pick-ups uit de F-serie, de nieuwe Bronco en helemaal tot en met de GT-supercar van Ford.

Haal je eigen turbocompressorkit bij Vivid Racing

Heeft uw auto niet genoeg up-and-go voor u? Ben je bijna gedood door een samenvoegende semi terwijl je rit worstelt om de 60 mph te halen? Vind je dat je verlangt naar dat zoete, zoete gefluit van een turbocompressor op piekmoment? Dan is een turbocompressorkit wellicht iets voor u. Daarom werken we samen met onze vrienden bij Vivid Racing om je turbocharged te krijgen! Klik hier om de reeks turbocompressorkits van Vivid Racing te bekijken.

Uitgelichte turbocompressorproducten

Mishimoto MMSK verzwaarde pookknop

Akebono ProACT Ultra-Premium keramische remblokkenset

Torco F500010TE Loodvrije brandstofversneller

Heeft u een vraag? Heb je een pro-tip? Stuur ons een berichtje:[email protected]