Je hebt de term turbomotor zo vaak gehoord dat je een basisidee hebt gevormd van hoe het werkt, maar je hebt nooit een antwoord gekregen op de vraag hoeveel pk's voegt het toe?
Het antwoord is complexer dan het lijkt, aangezien het toevoegen van een turbolader aan een motor doorgaans gepaard gaat met een aantal andere upgrades. Over het algemeen is een enkele turbolader verantwoordelijk voor een vermogenstoename van 10 tot 50%.
Mijn favoriete definitie van een turbocompressor is bedacht door niemand minder dan Jeremy Clarkson:
Een turbo:uitlaatgassen gaan de turbolader in en draaien deze rond. Hekserij gebeurt en je gaat sneller.
Wat het citaat grappiger maakt, is dat het niet ver van de waarheid is - de turbocompressor is een turbine die wordt aangedreven door uitlaatgassen en die lucht aanzuigt om te resulteren in een verhoogde luchtstroom door de inlaat. Meer lucht betekent meer zuurstof in het lucht-brandstofmengsel, een betere brandstofverbranding en meer vermogen dat tijdens elke cyclus wordt gegenereerd.
Afgezien van de turbine zelf, heeft het systeem een intercooler die de gastemperaturen verlaagt, een wastegate-klep die het vuldrukniveau beperkt en een afblaasklep die ongebruikte druk uit het systeem verdrijft.
Jason van Engineering Explained heeft een geweldige video over turbocompressoren waarin de basisprincipes in slechts een paar minuten worden uitgelegd.
In de inleiding heb ik al gezegd dat een turbocompressor in de meeste gevallen 10 tot 50% meer vermogen toevoegt. Dit is een generalisatie en de werkelijke vermogenstoename kan gemakkelijk 100% overschrijden. Om dat te laten gebeuren, moet het brandstofinjectiesysteem op zijn minst worden geüpgraded.
Mijn favoriete voorbeeld van voordelen van een turbocompressor is de 1,9-liter R4 TDI-turbodieselmotor van Volkswagen. Ze hebben bijna een dozijn varianten van deze motor gemaakt, met een vermogen variërend van 74 pk tot 158 pk.
Twin-turbo en bi-turbo komen ook veel voor. Twin-turbo verwijst naar twee identieke turbines die de belasting op motoren met 6 of meer cilinders verdelen. Bi-turbo (of sequentiële turbo) verwijst naar een systeem met een kleine en een grote turbo. De kleinere turbo hanteert een laag toerental om de turbo-lag te verminderen, terwijl de tweede, of beide, bij een hoger toerental worden ingeschakeld om het vermogen drastisch te vergroten.
Dan heb je motorblokken met 6 of 8 cilinders die gebruik maken van een quad-turbo setup. Het maakt gebruik van twee bi-turbo-opstellingen om een enorme hoeveelheid vermogen te creëren - een motor met natuurlijke aanzuiging die geschikt is voor een quad-turbo-opstelling kan gemakkelijk het aantal pk's verdubbelen.
Turboboost is een positieve druk die door de turbocompressor wordt gecreëerd. Met andere woorden, het vertegenwoordigt het drukverschil tussen het inlaatspruitstuk en de atmosferische druk. Het wordt gemeten in psi of balk , waarbij hogere waarden resulteren in meer vermogen.
Overmatige boost zou echter de limieten overschrijden van wat de turbocompressor en de motor aankunnen, en een verscheidenheid aan problemen veroorzaken:pingelen van de motor, oververhitting, voorontsteking en defecte onderdelen.
Het belangrijkste werkingsprincipe van een turbocompressor is het gebruik van uitlaatgassen als katalysator om meer lucht in de inlaat te duwen. Dit leidt echter tot de belangrijkste tekortkoming van de turboladers:turbolag.
Wanneer de motor op een laag toerental draait, is het volume uitlaatgassen niet hoog genoeg om een voldoende boost te creëren. Het voertuig zal aanvoelen alsof het de helft van zijn vermogen tot zijn beschikking heeft, wat in zekere zin ook het geval is, aangezien het loopt als een motor met natuurlijke aanzuiging. Pas wanneer u het toerental tot een voldoende niveau verhoogt, treedt de boost in werking en zorgt voor een toename van het vermogen.
Bij een enkele-turbinemotor wordt het turbovermogen altijd gecompenseerd door turbovertraging. Hoe groter de turbine wordt, hoe meer druk er nodig is totdat deze kan gaan opvoeren, vandaar de langere turbovertraging. Aan de andere kant zullen kleine turbines net boven stationair toerental inschakelen, maar niet genoeg boost kunnen leveren voor veel vermogen.
Turbolag treedt op wanneer u uw voet van het gas houdt, wat normaal is bij remmen en schakelen. Er zijn echter een aantal manieren om dit te omzeilen.
De eerste manier om turbo groot te verminderen, is door de hiel-teenmethode te gebruiken. Eerst remmen, dan de koppeling intrappen. Als de transmissie is uitgeschakeld, kunt u de hak van uw rechtervoet gebruiken om op het gas te trappen terwijl u terugschakelt. Beweeg uw voet op het gas terwijl u de koppeling loslaat, en de turboboost treedt eerder in werking.
Hiel-teen is niet in alle voertuigen mogelijk en kan nogal onhandig zijn, afhankelijk van je zitpositie. Er is een vereenvoudigd proces dat dezelfde resultaten oplevert, het duurt alleen wat langer om te doen. Eerst breek je totdat je voldoende hebt afgeremd. Trap het koppelingspedaal in en terwijl u schakelt, gebruikt u uw rechtervoet om een of twee keer op het gas te trappen.
Het is duidelijk dat beide methoden een handmatige versnellingsbak vereisen om te gebruiken. Ze zijn in de eerste plaats ontworpen om u te helpen bij het inhalen waarbij u afremt naar een voertuig toe, maar u ziet een mogelijkheid om het in te halen opkomen. In plaats van tijd te verliezen aan turbolag, is de auto klaar om vol vermogen te leveren zodra de linkerrijstrook vrijkomt.
Ik gebruik beide methoden vaak als ik bergop rijd. Als er een scherpe bocht is, moet ik breken, maar ik wil niet de kracht verliezen die nodig is om door te gaan. Door de turbovertraging te verminderen, kan ik nog steeds de kracht hebben om de bocht zonder problemen aan te gaan en mijn snelheid te verhogen als het veilig is om dat te doen.
Turbochargers brengen veel voordelen met zich mee. Ten eerste stellen ze u in staat om een voertuig te besturen met een kleinere cilinderinhoud en toch een vergelijkbaar vermogen te hebben als grotere motoren met natuurlijke aanzuiging, terwijl u aanzienlijk minder brandstof verbruikt.
Het enige echte nadeel van de turboladers is de extra complexiteit van de motor. Hoe meer onderdelen u toevoegt, hoe meer onderdelen het risico lopen te breken. U hoeft zich hier geen zorgen over te maken met een enkele turbocompressor, maar als een auto twee of vier turbines heeft, moet u er rekening mee houden hoe duur het zal zijn om ze te repareren of te vervangen.
Naast de superchargers zijn turbocompressoren de beste manier om het vermogen van een motor te vergroten zonder de cilinderinhoud te vergroten of hoge toleranties te creëren die de fabricagekosten ernstig zouden beïnvloeden.
Gemiddeld is 2.000 tpm voldoende om voldoende uitlaatdruk te genereren om de turbine te laten draaien en een turboboost te creëren. Het exacte toerental hangt af van de grootte van de turbine - kleinere turbines zullen eerder aangrijpen, terwijl grotere turbines vaak zijn ontworpen in een bi-turbo-indeling, waarbij een kleinere turbine vermogen genereert bij een laag toerental.
In de fabriek gemonteerde turbo's zijn niet slecht voor uw motor. De fabrikant heeft de motor zo ontworpen dat hij de turboboost kan weerstaan zonder schade op te lopen. Het aanpassen van een standaard turbocompressor of het installeren van een aangepaste turbocompressor kan de motor echter voorbij zijn tolerantieniveaus duwen en schade veroorzaken.
In doet. Zes- of achtcilindermotoren hebben gesplitste uitlaatspruitstukken en elk produceert genoeg uitlaatgassen om één turbocompressor aan te drijven, die vervolgens voldoende boost creëert om alle cilinders te voeden. Procentueel mag de vermogenstoename gelijk zijn aan die van single-turbomotoren, maar qua aantallen levert twin-turbo veel meer vermogen.
Turbocompressoren zijn een noodzaak geworden voor motoren met kleinere cilinderinhoud, waardoor hun vermogen aanzienlijk is toegenomen en ze nuttiger zijn op de openbare weg. Grotere, inline-6-, V6- en V8-motoren hebben niet per se een turbolader nodig, maar ze kunnen in paren worden toegevoegd voor een enorme vermogensboost.
Als je door auto-aanbiedingen bladert en je afvraagt of je een turbomotor nodig hebt, raad ik het ten zeerste aan voor elke 4-cilindermotor. Voor SUV's en vrachtwagens is een turbocompressor erg handig voor alle behalve de grootste V8-opties.
U kunt deze andere artikelen bekijken voor meer informatie:
Hoe Octane Booster te gebruiken:complete gids
Hoe krijg je 30+ Mpg met een Duramax
Hoeveel pk voegt een nokkenas toe?
