Mechaniniai kompresoriai ir turbokompresoriai
Mechaniniai kompresoriai ir turbokompresoriai – dvi pagrindinės technologijos, skirtos padidinti vidaus degimo variklių galią. Nors abi šios sistemos turi vieną bendrą tikslą – priverstinai į cilindrus tiekti daugiau oro, jų veikimo principai ir pritaikymas skiriasi. Šiame straipsnyje aptarsime pagrindinius mechaninių kompresorių ir turbokompresorių skirtumus, privalumus ir trūkumus, padėsiančius geriau suprasti, kaip šios technologijos gali paveikti jūsų automobilio našumą.
Kuo jie skiriasi?
Paprasčiausiai tariant, mechaninis kompresorius yra varomas diržu, o turbokompresorius – išmetamosiomis dujomis.
Ar viskas tikrai taip paprasta?
Ne visai. Abu šie įrenginiai yra kompresoriai, nes tiek vienas, tiek kitas per įsiurbimo taktą priverstinai pripučia oro į cilindrą. Aviacijoje, kur šios technologijos ir išsivystė, inžinieriai turbokompresorių vadina „turbosuperkompresoriumi“.
Koks yra viso to tikslas?
Variklis veikia, nes degalai cilindruose susimaišo su ore esančiu deguonimi ir sprogsta, stumdami stūmoklius žemyn. Atmosferiniuose varikliuose oras į cilindrą patenka normalaus slėgio (kartais šiek tiek mažesnio nei atmosferos slėgio, nes oras yra tamprus), o kompresorius šį slėgį padidina. Daugiau oro reiškia, kad galima sudeginti daugiau degalų, taigi gauti daugiau galios.
Kaip tai veikia?
Labai paprastai tariant, turbokompresorius ar mechaninis kompresorius veikia panašiai kaip plaukų džiovintuvas. Variklis pats neįtraukia oro į cilindrą (stūmokliui slenkant žemyn), jis priverstinai pripučiamas. Mechaninio kompresoriaus „plaukų džiovintuvas“ yra varomas veleno, diržo ar krumpliaračio, o turbokompresorių varo išmetamosios dujos.
Kas yra geriau – mechaninis ar turbokompresorius?
Tai sudėtingas klausimas. Mechaniniai kompresoriai reaguoja greitai, nes jie tiesiogiai sujungti su variklio dalimis (dažniausiai su alkūniniu velenu), todėl, padidėjus variklio apsukoms, kompresorius taip pat greičiau sukasi. Turbokompresoriai gali veikti uždelstai, nes jiems reikia šiek tiek laiko įsibėgėti dėl inercijos (kol pakyla išmetamųjų dujų slėgis).
Prisimenate pirmuosius automobilius su turbina?
Paspaudus akceleratorių, iš pradžių jie atrodė vangūs, bet tada staiga pajusdavai galingą truktelėjimą. Būtent tai ir vadinama „turbinos inertiškumu“.
Ar tai reiškia, kad mechaniniai kompresoriai yra geresni?
Jų trūkumas yra tas, kad jie apkrauna variklį ir šiek tiek sumažina jo galią. Tačiau jie sukuria daugiau galios, nei atima. Turbokompresoriai naudoja energiją, kuri, kitaip, būtų išmesta pro išmetimo vamzdį, todėl yra efektyvesni.
Tai turbokompresoriai vis dėlto yra geresni?
Nereikėtų pamiršti inertiškumo problemos ir to, kad jie veikia labai karštų išmetamųjų dujų aplinkoje. Todėl varikliuose su turbokompresoriais reikia dažniau keisti alyvą. Kai kurie gamintojai, pavyzdžiui, „Subaru“, rekomenduoja negesinti variklio iš karto po intensyvaus važiavimo, kad turbokompresorius turėtų laiko ataušti.
Ar galima turėti abu kompresorius?
Taip, galima. „Volkswagen“ gamina dvigubo kompresoriaus variklius, kurie montuojami į „Polo“ ir „Audi A1“. Tai leidžia žaibiškai reaguoti į akceleratoriaus paspaudimą esant mažiems variklio sūkiams, o vėliau, varikliui įsibėgėjus, į darbą įsijungia turbokompresorius.
Skamba sudėtingai?
Taip ir yra. Siekiant išspręsti turbokompresoriaus inertiškumo problemą, naudojami sekvenciniai turbokompresoriai, kurie optimizuoti skirtingiems variklio sūkiams, taip pat kintamos geometrijos turbinos mentės ar net „E-turbina“, kur mažas elektrinis variklis palaiko turbokompresoriaus sūkius, kol išmetamosios dujos pasiruošia dirbti.
Ar galiu sumontuoti turbokompresorių į automobilį, kuriame jo nėra?
Nors tai įmanoma, tačiau sudėtinga ir dažnai neverta pastangų. Verčiau parduoti esamą automobilį ir įsigyti tokį, kuriame turbokompresorius jau sumontuotas.
Apibendrinant, tiek mechaniniai kompresoriai, tiek turbokompresoriai yra efektyvūs būdai padidinti variklio galią, tačiau jie veikia skirtingai ir turi savų privalumų bei trūkumų. Mechaniniai kompresoriai pasižymi greita reakcija ir patikimumu, tačiau reikalauja daugiau variklio galios. Turbokompresoriai naudoja išmetamųjų dujų energiją ir yra efektyvesni, tačiau gali kentėti nuo inertiškumo. Renkantis tarp šių dviejų technologijų, svarbu atsižvelgti į individualius vairavimo poreikius bei norimus rezultatus.