De turbo voor auto motoren, eenvoudig uitgelegd(!)
Wat doet een turbo?
Een turbo, ook wel turbocompressor genoemd is een uitbreiding van het verbrandingssysteem van een motor. Simpel gezegd zorgt de turbo er voor dat er extra veel zuurstof wordt toegevoegd, zodat de verbranding van het benzine-zuurstof mengsel een extra boost krijgt. Hierdoor wordt de explosie in de cilinder heftiger en krachtiger en deze extra krachtige op-en-neergaande beweging van de zuigers komt uiteindelijk als een extra krachtige draaiende beweging bij de wielen terecht. Een soort doping voor je automotor eigenlijk, maar dan legaal...
Het doel van een turbo is het verhogen van de kracht en de snelheid van een auto, zonder extra cilinderinhoud toe te voegen. Dit doet de turbo door gecomprimeerde lucht aan het verbrandingsproces toe te voegen.
Interne verbranding is de basis voor de werking van een automotor, met talloze kleine gecontroleerde explosies in elke cilinder. Deze explosies vereisen warmte, brandstof en lucht; door een van deze drie componenten te vergroten, kun je de explosie uitbreiden en het uitgangsvermogen vergroten.
Motoren met een grotere capaciteit (zoals 6,2 liter) kunnen tijdens elke verbrandingscyclus evenveel brandstof bevatten om te verbranden, waardoor meer vermogen wordt gegenereerd. Een motor met een groot vermogen verbruikt echter onder alle omstandigheden meer brandstof, wat resulteert in hogere diesel- of benzinekosten.
Een turbocompressor werkt door de meeste lucht in de motor te brengen, de hoeveelheid brandstof die in een robuust tempo wordt ingespoten te verhogen, de verbranding te versterken en meer vermogen te genereren. Het briljante van een turbocompressor is dat hij niet altijd actief is; meestal wordt het alleen ingeschakeld boven een specifiek motortoerental en wordt het harder ingeschakeld naarmate het motortoerental stijgt.
Dit geeft aan dat als u het gaspedaal zachtjes indrukt, de turbo ofwel niet inschakelt of pas in eerste instantie wordt geactiveerd. Dit maakt het gemakkelijker om een goede efficiëntie te verkrijgen dan met een zuigermotor die continu veel brandstof verspilt.
Een ander ingenieus kenmerk van turbo's is dat ze worden aangedreven door uitlaatgassen die anders verloren zouden gaan, zodat ze geen motorvermogen nodig hebben om te draaien. Wanneer uitlaatgassen een motor onder hoge druk verlaten, draaien ze de ventilatorachtige bladen van een turbo met een grote snelheid (ongeveer 280.000 omwentelingen per minuut), die de verse lucht aanzuigt en in de motor dwingt.
Het doel van een turbo is het verhogen van de kracht en de snelheid van een auto, zonder extra cilinderinhoud toe te voegen. Dit doet de turbo door gecomprimeerde lucht aan het verbrandingsproces toe te voegen.
Interne verbranding is de basis voor de werking van een automotor, met talloze kleine gecontroleerde explosies in elke cilinder. Deze explosies vereisen warmte, brandstof en lucht; door een van deze drie componenten te vergroten, kun je de explosie uitbreiden en het uitgangsvermogen vergroten.
Motoren met een grotere capaciteit (zoals 6,2 liter) kunnen tijdens elke verbrandingscyclus evenveel brandstof bevatten om te verbranden, waardoor meer vermogen wordt gegenereerd. Een motor met een groot vermogen verbruikt echter onder alle omstandigheden meer brandstof, wat resulteert in hogere diesel- of benzinekosten.
Een turbocompressor werkt door de meeste lucht in de motor te brengen, de hoeveelheid brandstof die in een robuust tempo wordt ingespoten te verhogen, de verbranding te versterken en meer vermogen te genereren. Het briljante van een turbocompressor is dat hij niet altijd actief is; meestal wordt het alleen ingeschakeld boven een specifiek motortoerental en wordt het harder ingeschakeld naarmate het motortoerental stijgt.
Dit geeft aan dat als u het gaspedaal zachtjes indrukt, de turbo ofwel niet inschakelt of pas in eerste instantie wordt geactiveerd. Dit maakt het gemakkelijker om een goede efficiëntie te verkrijgen dan met een zuigermotor die continu veel brandstof verspilt.
Een ander ingenieus kenmerk van turbo's is dat ze worden aangedreven door uitlaatgassen die anders verloren zouden gaan, zodat ze geen motorvermogen nodig hebben om te draaien. Wanneer uitlaatgassen een motor onder hoge druk verlaten, draaien ze de ventilatorachtige bladen van een turbo met een grote snelheid (ongeveer 280.000 omwentelingen per minuut), die de verse lucht aanzuigt en in de motor dwingt.
De primaire functie van turbochargers of turbo's was voor gebruik in vliegtuigen. Ze verschenen voor het eerst in auto's in de jaren zestig, maar wonnen aan populariteit in de jaren tachtig. De meeste moderne benzine- en dieselmotoren gebruiken turbocompressoren.
Jarenlang werden turbocompressoren gewaardeerd om hun vermogen om het aantal pk's te vergroten, waardoor racevoertuigen of andere krachtige auto's een populair merk werden. Moderne turbo's kunnen echter het brandstofverbruik en het aantal pk's verhogen, waardoor de efficiëntie van kleinere motoren wordt verbeterd terwijl ze hun vermogen behouden om op snelwegsnelheden te rijden.
Maar hoe verbetert een turbocompressor precies de efficiëntie en het vermogen van een motor?
Een turbocompressor is een voorbeeld van een geforceerd inductiesysteem dat de lucht comprimeert die de motor van een auto binnenkomt. Het voordeel van het comprimeren van lucht is dat het de motor in staat stelt meer lucht in een cilinder te passen, en meer lucht zorgt voor meer brandstofinname. Hierdoor geeft elke explosie in elke cilinder je meer kracht.
Een motor met turbocompressor is krachtiger dan een motor van vergelijkbare grootte zonder te laden. Dit kan de vermogen-gewichtsverhouding van de motor drastisch verhogen. Bovendien kan een kleinere motor met turbo meer pk's genereren.
De turbocompressor gebruikt de uitlaatstroom van de motor om een turbine aan te drijven, waarbij een luchtpomp wordt gedraaid om deze boost te produceren. De turbine van de turbocompressor draait typisch tussen 80.000 en 200.000 keer per minuut (rpm), tot 30 keer sneller dan de maximale snelheid van de meeste automotoren. De turbine werkt bij extreem hoge temperaturen omdat deze ook aan de uitlaat is vastgehaakt.
Jarenlang werden turbocompressoren gewaardeerd om hun vermogen om het aantal pk's te vergroten, waardoor racevoertuigen of andere krachtige auto's een populair merk werden. Moderne turbo's kunnen echter het brandstofverbruik en het aantal pk's verhogen, waardoor de efficiëntie van kleinere motoren wordt verbeterd terwijl ze hun vermogen behouden om op snelwegsnelheden te rijden.
Maar hoe verbetert een turbocompressor precies de efficiëntie en het vermogen van een motor?
Een turbocompressor is een voorbeeld van een geforceerd inductiesysteem dat de lucht comprimeert die de motor van een auto binnenkomt. Het voordeel van het comprimeren van lucht is dat het de motor in staat stelt meer lucht in een cilinder te passen, en meer lucht zorgt voor meer brandstofinname. Hierdoor geeft elke explosie in elke cilinder je meer kracht.
Een motor met turbocompressor is krachtiger dan een motor van vergelijkbare grootte zonder te laden. Dit kan de vermogen-gewichtsverhouding van de motor drastisch verhogen. Bovendien kan een kleinere motor met turbo meer pk's genereren.
De turbocompressor gebruikt de uitlaatstroom van de motor om een turbine aan te drijven, waarbij een luchtpomp wordt gedraaid om deze boost te produceren. De turbine van de turbocompressor draait typisch tussen 80.000 en 200.000 keer per minuut (rpm), tot 30 keer sneller dan de maximale snelheid van de meeste automotoren. De turbine werkt bij extreem hoge temperaturen omdat deze ook aan de uitlaat is vastgehaakt.
Motoren en turbochargers
Het verhogen van de hoeveelheid lucht en brandstof die een motor kan verbranden, is een van de meest betrouwbare manieren om hem meer vermogen te laten produceren. Het toevoegen van meer cilinders of het vergroten van de bestaande cilinders is een manier om dit vermogen te bereiken. Een turbo kan een eenvoudigere, meer draagbare manier zijn om het vermogen te vergroten, vooral voor een aftermarket-onderdeel, wanneer deze wijzigingen niet altijd mogelijk zijn.
Door meer cilinders toe te voegen, laten turbocompressoren een motor meer brandstof en lucht verbranden. Een turbocompressor levert doorgaans 6 tot 8 pond per vierkante inch boost (psi). U kunt zien dat u ongeveer 50% meer lucht in de motor genereert omdat de gemiddelde atmosferische druk op zeeniveau 14,7 psi is. Als gevolg hiervan zou je voorspellen dat je 50% meer vermogen krijgt. Als gevolg van de onvolmaakte efficiëntie krijgt u misschien maar een verbetering van 30% tot 40%.
Door meer cilinders toe te voegen, laten turbocompressoren een motor meer brandstof en lucht verbranden. Een turbocompressor levert doorgaans 6 tot 8 pond per vierkante inch boost (psi). U kunt zien dat u ongeveer 50% meer lucht in de motor genereert omdat de gemiddelde atmosferische druk op zeeniveau 14,7 psi is. Als gevolg hiervan zou je voorspellen dat je 50% meer vermogen krijgt. Als gevolg van de onvolmaakte efficiëntie krijgt u misschien maar een verbetering van 30% tot 40%.
Ontwerp van turbochargers
Het uitlaatspruitstuk van de motor en de turbocompressor zijn aan elkaar bevestigd met bouten. De turbine, die werkt als een gasturbinemotor, wordt rondgedraaid door de uitstoot van de cilinders. De compressor, die zich tussen het luchtfilter en het inlaatspruitstuk bevindt, is via een as verbonden met de turbine. De compressor brengt de lucht die de zuigers nadert onder druk.
De turbine draait doordat de uitlaatgassen van de cilinders door de turbinebladen gaan. De bladen draaien sneller naarmate er meer uitlaatgassen doorheen gaan.
De compressor duwt lucht in de cilinders vanaf het andere uiteinde van de as waarop de turbine is aangesloten. Een type centrifugaalpomp, de compressor zuigt lucht naar het midden van de bladen en drijft deze naar buiten terwijl deze draait.
De turbine-as moet zorgvuldig worden ondersteund om snelheden tot 200.000 tpm te regelen. Conventionele turbocompressoren gebruiken een vloeistof- of hydrodynamisch lager, aangezien de meeste lagers zouden ontploffen bij snelheden zoals deze turbine-assen. De as wordt door dit lager ondersteund op een dunne laag olie die continu om de as wordt gepompt. Dit bereikt twee belangrijke dingen: het houdt de as en verschillende andere turbocompressorcomponenten koud en vermindert wrijving wanneer de as draait.
Maar te veel boost kan schadelijk zijn. De kans op een stoot is groter omdat de turbocompressor onder druk lucht in de cilinders pompt, die de zuiger verder comprimeert. Naarmate lucht wordt gecomprimeerd, stijgt de temperatuur, wat kloppen veroorzaakt. Voordat de bougie ontsteekt, kan de temperatuur voldoende stijgen om de brandstof te laten ontbranden. Om kloppen te voorkomen, hebben auto's met turboladers vaak brandstof met een hoger octaangetal nodig. Als de vuldruk extreem hoog is, moet de compressieverhouding van de motor mogelijk worden verlaagd om kloppen te voorkomen.
Het turbosysteem kan ook een omvormer gebruiken tussen de turbo en de cilinder; Dit vermindert het risico op kloppen door de lucht af te koelen voordat deze de verbrandingskamer binnenkomt.
Het ontwerp van een turbocompressor voor een motor brengt veel afwegingen met zich mee. In de volgende sectie zullen we enkele van deze concessies en hun effecten op de prestaties analyseren.
De turbine draait doordat de uitlaatgassen van de cilinders door de turbinebladen gaan. De bladen draaien sneller naarmate er meer uitlaatgassen doorheen gaan.
De compressor duwt lucht in de cilinders vanaf het andere uiteinde van de as waarop de turbine is aangesloten. Een type centrifugaalpomp, de compressor zuigt lucht naar het midden van de bladen en drijft deze naar buiten terwijl deze draait.
De turbine-as moet zorgvuldig worden ondersteund om snelheden tot 200.000 tpm te regelen. Conventionele turbocompressoren gebruiken een vloeistof- of hydrodynamisch lager, aangezien de meeste lagers zouden ontploffen bij snelheden zoals deze turbine-assen. De as wordt door dit lager ondersteund op een dunne laag olie die continu om de as wordt gepompt. Dit bereikt twee belangrijke dingen: het houdt de as en verschillende andere turbocompressorcomponenten koud en vermindert wrijving wanneer de as draait.
Maar te veel boost kan schadelijk zijn. De kans op een stoot is groter omdat de turbocompressor onder druk lucht in de cilinders pompt, die de zuiger verder comprimeert. Naarmate lucht wordt gecomprimeerd, stijgt de temperatuur, wat kloppen veroorzaakt. Voordat de bougie ontsteekt, kan de temperatuur voldoende stijgen om de brandstof te laten ontbranden. Om kloppen te voorkomen, hebben auto's met turboladers vaak brandstof met een hoger octaangetal nodig. Als de vuldruk extreem hoog is, moet de compressieverhouding van de motor mogelijk worden verlaagd om kloppen te voorkomen.
Het turbosysteem kan ook een omvormer gebruiken tussen de turbo en de cilinder; Dit vermindert het risico op kloppen door de lucht af te koelen voordat deze de verbrandingskamer binnenkomt.
Het ontwerp van een turbocompressor voor een motor brengt veel afwegingen met zich mee. In de volgende sectie zullen we enkele van deze concessies en hun effecten op de prestaties analyseren.
Eerst vertraging in plaats van versnelling
Dit is een van hun grootste nadelen, omdat turbocompressoren het vermogen niet meteen verhogen als je gas geeft. Voordat de boost wordt geproduceerd, moet de turbine eerst zijn maximale snelheid bereiken. Wanneer je het gas indrukt, merk je in eerste instantie een vertraging voordat de auto snel accelereert als de turbo op snelheid komt.
De meeste turboladers van auto's hebben een wastegate, waardoor een kleinere turbo de vertraging kan verminderen en ervoor kan zorgen dat deze niet te snel draait bij hoge motortoerentallen. De uitlaat kan de turbinebladen omzeilen dankzij de wastegate-klep. De wastegate detecteert de vuldruk. De wastegate verwijdert een deel van de uitlaatgassen in de buurt van de turbinebladen, zodat de bladen kunnen vertragen als de druk te hoog wordt, wat een teken kan zijn dat de turbine te snel draait.
In sommige turboladers wordt de turbine-as ondersteund door kogellagers in plaats van vloeistoflagers. Dit zijn echter niet uw typische kogellagers. Het zijn zeer specifieke lagers die zijn gemaakt van geavanceerde materialen om de snelheden en temperaturen van de turbocompressor te ondersteunen. Vergeleken met de vloeistoflagers in de meeste turboladers, zorgen ze ervoor dat de turbine-as met minder wrijving kan draaien. Ze maken ook het gebruik van een iets kortere, lichtere schacht mogelijk. Door de turbo sneller te laten accelereren, wordt het turbogat sterk verminderd.
De meeste turboladers van auto's hebben een wastegate, waardoor een kleinere turbo de vertraging kan verminderen en ervoor kan zorgen dat deze niet te snel draait bij hoge motortoerentallen. De uitlaat kan de turbinebladen omzeilen dankzij de wastegate-klep. De wastegate detecteert de vuldruk. De wastegate verwijdert een deel van de uitlaatgassen in de buurt van de turbinebladen, zodat de bladen kunnen vertragen als de druk te hoog wordt, wat een teken kan zijn dat de turbine te snel draait.
In sommige turboladers wordt de turbine-as ondersteund door kogellagers in plaats van vloeistoflagers. Dit zijn echter niet uw typische kogellagers. Het zijn zeer specifieke lagers die zijn gemaakt van geavanceerde materialen om de snelheden en temperaturen van de turbocompressor te ondersteunen. Vergeleken met de vloeistoflagers in de meeste turboladers, zorgen ze ervoor dat de turbine-as met minder wrijving kan draaien. Ze maken ook het gebruik van een iets kortere, lichtere schacht mogelijk. Door de turbo sneller te laten accelereren, wordt het turbogat sterk verminderd.
Meer turbo-onderdelen toevoegen en twee turbochargers gebruiken
Sommige motoren gebruiken twee turbocompressoren van verschillende grootte. Terwijl de grotere het overneemt bij hogere motorsnelheden om meer boost te genereren, draait de kleinere snel op snelheid om de latentie te verminderen.
Lucht warmt op als het wordt gecomprimeerd en zet uit als het opwarmt. Het opwarmen van de lucht voordat deze de motor binnenkomt, draagt dus bij aan een deel van de drukstijging die wordt veroorzaakt door een turbocompressor. Verhoogde luchtmoleculen moeten de cilinder binnenkomen om het motorvermogen te vergroten, niet noodzakelijkerwijs meer luchtdruk.
Een extra onderdeel dat een radiator nabootst, is een intercooler of luchtkoeler, waardoor lucht door het interieur en exterieur kan reizen. De inlaatlucht stroomt door afgedichte doorgangen in de koeler, terwijl koelere lucht van buiten door de koelventilator van de motor over de vinnen wordt gewaaierd.
Door de onder druk staande lucht die de compressor verlaat af te koelen voordat deze de motor ingaat, verhoogt de intercooler het motorvermogen nog meer. Als de turbocompressor werkt met een boost van 7 psi, zal het intercooler systeem 7 psi koelere lucht injecteren, die dichter is en meer luchtmoleculen bevat dan hete lucht.
Een turbocompressor is ook handig op grote hoogte, met minder dikke lucht. Omdat de motor op grote hoogte bij elke zuigerslag een lagere luchtmassa krijgt, zullen normale motoren minder vermogen hebben. Hoewel een motor met turbocompressor ook het vermogen kan verminderen, zal het effect minder uitgesproken zijn omdat het vermogen van de turbo om lucht te comprimeren de effecten van de dunnere lucht grotendeels zal neutraliseren.
Moderne brandstofinjectiesystemen voor auto's verhogen automatisch de brandstofstroom als een turbo is geïnstalleerd, omdat ze afhankelijk zijn van biosensoren in de uitlaat om te detecteren of de lucht-brandstofverhouding correct is. Een voertuig met brandstofinjectie heeft mogelijk niet genoeg brandstof als een turbolader met extreme boost is gemonteerd. De pomp en injectoren kunnen het niet leveren, of de software die in de microcontroller is ingebouwd, staat het niet toe. In deze situatie moeten aanvullende wijzigingen worden doorgevoerd om de turbocompressor optimaal te benutten.
Lucht warmt op als het wordt gecomprimeerd en zet uit als het opwarmt. Het opwarmen van de lucht voordat deze de motor binnenkomt, draagt dus bij aan een deel van de drukstijging die wordt veroorzaakt door een turbocompressor. Verhoogde luchtmoleculen moeten de cilinder binnenkomen om het motorvermogen te vergroten, niet noodzakelijkerwijs meer luchtdruk.
Een extra onderdeel dat een radiator nabootst, is een intercooler of luchtkoeler, waardoor lucht door het interieur en exterieur kan reizen. De inlaatlucht stroomt door afgedichte doorgangen in de koeler, terwijl koelere lucht van buiten door de koelventilator van de motor over de vinnen wordt gewaaierd.
Door de onder druk staande lucht die de compressor verlaat af te koelen voordat deze de motor ingaat, verhoogt de intercooler het motorvermogen nog meer. Als de turbocompressor werkt met een boost van 7 psi, zal het intercooler systeem 7 psi koelere lucht injecteren, die dichter is en meer luchtmoleculen bevat dan hete lucht.
Een turbocompressor is ook handig op grote hoogte, met minder dikke lucht. Omdat de motor op grote hoogte bij elke zuigerslag een lagere luchtmassa krijgt, zullen normale motoren minder vermogen hebben. Hoewel een motor met turbocompressor ook het vermogen kan verminderen, zal het effect minder uitgesproken zijn omdat het vermogen van de turbo om lucht te comprimeren de effecten van de dunnere lucht grotendeels zal neutraliseren.
Moderne brandstofinjectiesystemen voor auto's verhogen automatisch de brandstofstroom als een turbo is geïnstalleerd, omdat ze afhankelijk zijn van biosensoren in de uitlaat om te detecteren of de lucht-brandstofverhouding correct is. Een voertuig met brandstofinjectie heeft mogelijk niet genoeg brandstof als een turbolader met extreme boost is gemonteerd. De pomp en injectoren kunnen het niet leveren, of de software die in de microcontroller is ingebouwd, staat het niet toe. In deze situatie moeten aanvullende wijzigingen worden doorgevoerd om de turbocompressor optimaal te benutten.
Vroeger versus nu
Het extra vermogen werd in een enkele enorme klomp gegeven door vroege turbo's, die vrij primitieve machines waren. De naam "turbo" kreeg al snel zijn cachet, gebruikt om alles te karakteriseren, van stofzuigers tot haardrogers. Saab en Porsche waren twee bedrijven die aanzienlijk hebben bijgedragen aan de populariteit van turbocompressoren.
Moderne turbo's zijn uitgerust met geavanceerde technologieën die de gasstroom erdoorheen nauwkeurig kunnen regelen, wat resulteert in een meer "lineaire" vermogensafgifte en een hogere efficiëntie.
Turbo's werken meestal bij extreem hoge drukken en temperaturen vanwege hun associatie met een intercooler en een oliekoeler. De intercooler koelt de hete uitlaatlucht van de turbo en de oliekoeler voorkomt dat het smeermiddel oververhit raakt.
Moderne turbo's zijn uitgerust met geavanceerde technologieën die de gasstroom erdoorheen nauwkeurig kunnen regelen, wat resulteert in een meer "lineaire" vermogensafgifte en een hogere efficiëntie.
Turbo's werken meestal bij extreem hoge drukken en temperaturen vanwege hun associatie met een intercooler en een oliekoeler. De intercooler koelt de hete uitlaatlucht van de turbo en de oliekoeler voorkomt dat het smeermiddel oververhit raakt.
Waarom worden turbo's tegenwoordig zo vaak gebruikt?
Zoals eerder gezegd, werken turbo's niet altijd op vol vermogen; ze worden echter ingeschakeld wanneer het motortoerental boven een bepaald punt stijgt en verhogen de hoeveelheid werk die ze doen als de motor wordt gedwongen. Dit betekent dat uitstekende efficiëntiescores kunnen worden behaald onder milde rijomstandigheden en tijdens de officiële brandstofzuinigheidstests van een auto.
Dieselmotoren zijn bijzonder geschikt voor turbocompressor omdat ze gemakkelijker brandstof- en luchtinlaatsystemen hebben en sterkere motorblokken die de enorme luchtdruk die turbo's produceren aankunnen. Fabrikanten hebben de metallurgie zo ontwikkeld dat een lichtgewicht benzinemotorblok de afgelopen 15 jaar extreem hoge turbodrukken kan weerstaan. De motorblokken voor oudere turbo-benzinemotoren waren meestal gemaakt van zwaar ijzer of staal. Een lichtere motor resulteert uiteindelijk in een lichter en effectiever voertuig.
Als gevolg hiervan kan een benzinemotor zoals Ford's 1,0-liter, 3-cilinder EcoBoost meer vermogen leveren dan de vorige 1,6-liter, 4-cilinder atmosferische brandstofmotor van het bedrijf, terwijl hij ook een hoger brandstofverbruik bereikt en minder verontreinigende stoffen uitstoot.
Dieselmotoren zijn bijzonder geschikt voor turbocompressor omdat ze gemakkelijker brandstof- en luchtinlaatsystemen hebben en sterkere motorblokken die de enorme luchtdruk die turbo's produceren aankunnen. Fabrikanten hebben de metallurgie zo ontwikkeld dat een lichtgewicht benzinemotorblok de afgelopen 15 jaar extreem hoge turbodrukken kan weerstaan. De motorblokken voor oudere turbo-benzinemotoren waren meestal gemaakt van zwaar ijzer of staal. Een lichtere motor resulteert uiteindelijk in een lichter en effectiever voertuig.
Als gevolg hiervan kan een benzinemotor zoals Ford's 1,0-liter, 3-cilinder EcoBoost meer vermogen leveren dan de vorige 1,6-liter, 4-cilinder atmosferische brandstofmotor van het bedrijf, terwijl hij ook een hoger brandstofverbruik bereikt en minder verontreinigende stoffen uitstoot.
Wat zijn de voordelen van een turbo?
Een intercooler wordt meestal gebruikt om de lucht af te koelen nadat deze de turbine heeft verlaten, aangezien de turbocompressor de energie van de lucht verhoogt door compressie. Intercoolers worden vervolgens gebruikt om de binnenkomende lucht naar de motor te koelen vanuit een turbosysteem, aangezien motoren de voorkeur geven aan koudere, dichtere lucht om in de cilinders te persen. Achteraan gemonteerde turbo's elimineren de noodzaak van een intercooler door de inlaatlucht te koelen wanneer deze terugkeert naar de motor terwijl deze door de omgevingslucht onder het voertuig gaat.
Een essentieel onderdeel van een effectieve turbolader is oliekoeling, die mogelijk wordt gemaakt door de verhoogde koeleffecten. Een gebrek aan vloeistof kan catastrofaal zijn voor de turbocompressor, omdat de olie die in de turbine circuleert, wordt gebruikt voor het koelen en smeren van het systeem. Daarom zal de enorme stroom koude lucht onder de auto helpen om de olie koel te houden en de turbolader efficiënt te laten werken.
Aan de achterzijde gemonteerde turbocompressoren zullen naar verwachting een 260 graden lagere warmteontwikkeling genereren dan aan de voorzijde gemonteerde turbocompressoren die in een motorruimte zijn weggestopt. Het aan de achterkant monteren van een turbocompressor voorkomt mogelijke effecten van warmte-infiltratie van een turbocompressor op ongewenste plaatsen, omdat de enorme hoeveelheid energie die vrijkomt door een turbocompressor andere nabijgelegen componenten kan beïnvloeden die niet goed tegen hitte kunnen, zoals het motorblok of het motorkoelsysteem .
Een essentieel onderdeel van een effectieve turbolader is oliekoeling, die mogelijk wordt gemaakt door de verhoogde koeleffecten. Een gebrek aan vloeistof kan catastrofaal zijn voor de turbocompressor, omdat de olie die in de turbine circuleert, wordt gebruikt voor het koelen en smeren van het systeem. Daarom zal de enorme stroom koude lucht onder de auto helpen om de olie koel te houden en de turbolader efficiënt te laten werken.
Aan de achterzijde gemonteerde turbocompressoren zullen naar verwachting een 260 graden lagere warmteontwikkeling genereren dan aan de voorzijde gemonteerde turbocompressoren die in een motorruimte zijn weggestopt. Het aan de achterkant monteren van een turbocompressor voorkomt mogelijke effecten van warmte-infiltratie van een turbocompressor op ongewenste plaatsen, omdat de enorme hoeveelheid energie die vrijkomt door een turbocompressor andere nabijgelegen componenten kan beïnvloeden die niet goed tegen hitte kunnen, zoals het motorblok of het motorkoelsysteem .
Wat zijn de nadelen van een turbo?
De uitdrukking "turbolag" wordt vaak gebruikt om te verwijzen naar het tijdsbestek tussen het remmen en de turbo die zijn overtollige capaciteit levert. Dit is slechts een gevolg van hoe lang de uitlaatgassen nodig hebben om de turbo binnen te komen en de turbine te laten draaien. Grote turbinebladen hebben meer tijd nodig om op volle snelheid te komen. Daarom versterkt een grote turbo vaak het effect.
Er zijn meerdere strategieën voor moderne turbo's om lag te minimaliseren. Hoewel autofabrikanten ook elektrische motoren hebben ontworpen die de turbine laten draaien wanneer de gassen deze bereiken, bevatten sommige motoren 2 extra turbo's van steeds groter formaat die met verschillende snelheden werken. Hoewel enige turbovertraging onvermijdelijk is, hebben veel motoren er tegenwoordig zo weinig van dat het moeilijk te detecteren is.
Turbo's zijn een andere bron van mislukking. Ze kunnen en doen dat vaak omdat sommige motoren extreem kwetsbaar zijn voor turbostoringen. De klassieke symptomen zijn onder meer een gebrek aan vermogen en dikke, witte uitlaatrook. De gebruikelijke oorzaken zijn misbruik, verwaarlozing en hoge kilometerstand, maar als de auto correct wordt beheerd, zouden er geen problemen moeten zijn.
Er zijn meerdere strategieën voor moderne turbo's om lag te minimaliseren. Hoewel autofabrikanten ook elektrische motoren hebben ontworpen die de turbine laten draaien wanneer de gassen deze bereiken, bevatten sommige motoren 2 extra turbo's van steeds groter formaat die met verschillende snelheden werken. Hoewel enige turbovertraging onvermijdelijk is, hebben veel motoren er tegenwoordig zo weinig van dat het moeilijk te detecteren is.
Turbo's zijn een andere bron van mislukking. Ze kunnen en doen dat vaak omdat sommige motoren extreem kwetsbaar zijn voor turbostoringen. De klassieke symptomen zijn onder meer een gebrek aan vermogen en dikke, witte uitlaatrook. De gebruikelijke oorzaken zijn misbruik, verwaarlozing en hoge kilometerstand, maar als de auto correct wordt beheerd, zouden er geen problemen moeten zijn.
Zijn turbomotoren beter voor brandstofverbruik of slechter?
U hebt de bewering misschien al eerder gehoord: in vergelijking met voertuigen met natuurlijke aanzuiging missen voertuigen met turbocompressor consequent en aanzienlijk hun vermelde brandstofverbruikcijfers. Het is een overtuiging die zo vaak naar voren wordt gebracht dat het bijna wordt gekarakteriseerd als een consensuswaarheid, mogelijk omdat het ervaringsgericht logisch is: hoewel turbogeladen automotoren zuinig kunnen zijn op de lichtvoetige rijcycli van de EPA, vereist dit in het echte verkeer turbospoelen , de compressor en open de brandstofinjectoren.
We onderzochten twee datasets die waren verzameld van 730 daadwerkelijke benzine-aangedreven voertuigen met turbocompressor, en de voertuigen met normale aanzuiging om het debat definitief te beëindigen. De eerste database bevat 340 auto's van de Car and Driver's snelweg brandstofverbruik test, een 200 mijl lange interstate slog uitgevoerd met een gemiddelde snelheid van 75 mph. De algemene misvatting is niet waar, althans niet als het gaat om mpg op de snelweg, volgens een analyse van de werkelijke brandstofefficiëntie van elk voertuig als een percentage van zijn EPA-snelwegclassificatie. Uit de informatie blijkt dat de 193 auto's met turbocompressor die we hebben getest hun raamstickers met gemiddeld 3,1 procent overtroffen. Modellen met een natuurlijke aanzuiging presteerden zo slecht en kwamen gemiddeld alleen overeen met hun labels.
Natuurlijk speelt beperkt rijden op de snelweg met constante snelheid in op de mogelijkheden van nieuwere downsizing- en supercharged-motoren die brandstof afvoeren terwijl de turbo in slaap valt. We werkten samen met Emissions Analytics, een gerenommeerde testgroep, om te beoordelen hoe goed versterkte motoren bestand zouden zijn tegen veeleisender rijden. Emissions Analytics publiceert zijn real-world brandstofverbruik en emissie EQUA Index op USA.EQUAIndex.com. Het bedrijf verzamelt een monster van de uitlaatgassen van een voertuig om het brandstofverbruik te bepalen. De testlus van 88 mijl in Zuid-Caliafornia omvat het rijden op wegen en in steden. De gecombineerde EPA-kilometerstand van een voertuig dient als basis voor Emissions Analytics.
De trend die wordt waargenomen in de gegevens over het brandstofverbruik van C/highway D is ook aanwezig als we kijken naar de 390 tests van het bedrijf met voertuigen met turbocompressor en atmosferische voertuigen. In de tests uitgevoerd door Emissions Analytics presteerden voertuigen met turbocompressor beter dan modellen zonder boost, die hun EPA-labels gemiddeld 2,3 procent niet haalden, met een kleine marge (0,6%). Stop-and-go-verkeer vertraagde voertuigen met turbocompressor, maar had ook een negatief effect op motoren met natuurlijke aanzuiging.
Over het algemeen voldoen voertuigen met turbocompressor aan hun eisen op het gebied van brandstofbesparing. En ze hebben in de echte wereld geen ergere problemen dan auto's met atmosferische motoren. Echter, honderden voertuigen met en zonder turbolader overtreffen of halen de officiële brandstofzuinigheidsclassificaties - sommige met maar liefst 20%. De gegevens ondersteunen grotendeels de brandstofzuinigheidsmethodologie van de EPA, maar bevestigen ook het gezegde "uw kilometerstand kan variëren".
We onderzochten twee datasets die waren verzameld van 730 daadwerkelijke benzine-aangedreven voertuigen met turbocompressor, en de voertuigen met normale aanzuiging om het debat definitief te beëindigen. De eerste database bevat 340 auto's van de Car and Driver's snelweg brandstofverbruik test, een 200 mijl lange interstate slog uitgevoerd met een gemiddelde snelheid van 75 mph. De algemene misvatting is niet waar, althans niet als het gaat om mpg op de snelweg, volgens een analyse van de werkelijke brandstofefficiëntie van elk voertuig als een percentage van zijn EPA-snelwegclassificatie. Uit de informatie blijkt dat de 193 auto's met turbocompressor die we hebben getest hun raamstickers met gemiddeld 3,1 procent overtroffen. Modellen met een natuurlijke aanzuiging presteerden zo slecht en kwamen gemiddeld alleen overeen met hun labels.
Natuurlijk speelt beperkt rijden op de snelweg met constante snelheid in op de mogelijkheden van nieuwere downsizing- en supercharged-motoren die brandstof afvoeren terwijl de turbo in slaap valt. We werkten samen met Emissions Analytics, een gerenommeerde testgroep, om te beoordelen hoe goed versterkte motoren bestand zouden zijn tegen veeleisender rijden. Emissions Analytics publiceert zijn real-world brandstofverbruik en emissie EQUA Index op USA.EQUAIndex.com. Het bedrijf verzamelt een monster van de uitlaatgassen van een voertuig om het brandstofverbruik te bepalen. De testlus van 88 mijl in Zuid-Caliafornia omvat het rijden op wegen en in steden. De gecombineerde EPA-kilometerstand van een voertuig dient als basis voor Emissions Analytics.
De trend die wordt waargenomen in de gegevens over het brandstofverbruik van C/highway D is ook aanwezig als we kijken naar de 390 tests van het bedrijf met voertuigen met turbocompressor en atmosferische voertuigen. In de tests uitgevoerd door Emissions Analytics presteerden voertuigen met turbocompressor beter dan modellen zonder boost, die hun EPA-labels gemiddeld 2,3 procent niet haalden, met een kleine marge (0,6%). Stop-and-go-verkeer vertraagde voertuigen met turbocompressor, maar had ook een negatief effect op motoren met natuurlijke aanzuiging.
Over het algemeen voldoen voertuigen met turbocompressor aan hun eisen op het gebied van brandstofbesparing. En ze hebben in de echte wereld geen ergere problemen dan auto's met atmosferische motoren. Echter, honderden voertuigen met en zonder turbolader overtreffen of halen de officiële brandstofzuinigheidsclassificaties - sommige met maar liefst 20%. De gegevens ondersteunen grotendeels de brandstofzuinigheidsmethodologie van de EPA, maar bevestigen ook het gezegde "uw kilometerstand kan variëren".
Veel gestelde vragen over turbo's
Wat benadrukt een supercharger?
Door meer lucht in de motor te pompen, verhogen superchargers ook het vermogen, hoewel de motor de turbine laat draaien. Hoewel ze niet achterblijven, een groter koppel hebben en fantastisch klinken, zijn ze minder efficiënt dan die met afvalgas omdat de motor ze van brandstof voorziet.
Zal elektrische stroom ervoor zorgen dat de turbo instort?
Ja, in het algemeen, maar niet precies. Hoewel er een kans is dat toekomstige motoren waterstof verbruiken en turbo's gebruiken om dit te helpen, gebruikt Porsche de term "Turbo" om de meest woeste modellen van zijn Taycan EV aan te duiden.
Wat onderscheidt een supercharger van een turbocharger?
Terwijl een turbocompressor een supercharger is die wordt aangedreven door een turbine in een uitlaatstroom, halen superchargers hun kracht meestal uit de krukas.
Hoeveel extra pk's kan een turbolader genereren?
Een turbo kan het vermogen van een motor met 30-40% verhogen, of ongeveer 70-150 pk.
Is een turbocompressor gevaarlijk voor uw motor?
Wanneer u lucht comprimeert, stijgt de temperatuur, wat het risico op kloppen verhoogt en de motor kan beschadigen als de compressieverhouding niet wordt verlaagd.
Welk merk turbocompressor is het beste?
Het is verstandig om uw huiswerk te maken of een plaatselijke garage te bellen om uw mogelijkheden te bespreken.
Wat is de prijs van een turbolader?
Kleinere auto's kosten doorgaans minder dan grotere vrachtwagens als het gaat om de kosten van een turbocompressor, die nauw verband houdt met het merk en model van het voertuig. Het is echter gebruikelijk om tussen $ 1.500 en $ 7.500 te betalen voor een aftermarket-turbo, deels omdat een specialist deze uitdagende techniek kan uitvoeren, die de arbeidskosten verhoogt.
Verliezen turbo's geleidelijk aan vermogen?
Deze druk kan uiteindelijk leiden tot lekken en scheuren, waardoor de turbo harder moet werken en de uitputting kan oplopen. De turbo kan hierdoor worden beschadigd en verzwakt. Een turbo gaat niet eeuwig mee door veroudering en normale slijtage.
Is een kleinere of grotere turbo ideaal?
Grote turbo's zullen een sterk topvermogen produceren, maar kleinere turbo's zullen betere low-end grunts leveren omdat ze sneller spoelen. Er bestaan echter enkele turbo's met kogellagers en glijlagers. Kogellagers zijn sneller te spoelen omdat ze een lagere wrijving hebben voor de turbine en compressor om op te draaien (terwijl ze kosten toevoegen).
Door meer lucht in de motor te pompen, verhogen superchargers ook het vermogen, hoewel de motor de turbine laat draaien. Hoewel ze niet achterblijven, een groter koppel hebben en fantastisch klinken, zijn ze minder efficiënt dan die met afvalgas omdat de motor ze van brandstof voorziet.
Zal elektrische stroom ervoor zorgen dat de turbo instort?
Ja, in het algemeen, maar niet precies. Hoewel er een kans is dat toekomstige motoren waterstof verbruiken en turbo's gebruiken om dit te helpen, gebruikt Porsche de term "Turbo" om de meest woeste modellen van zijn Taycan EV aan te duiden.
Wat onderscheidt een supercharger van een turbocharger?
Terwijl een turbocompressor een supercharger is die wordt aangedreven door een turbine in een uitlaatstroom, halen superchargers hun kracht meestal uit de krukas.
Hoeveel extra pk's kan een turbolader genereren?
Een turbo kan het vermogen van een motor met 30-40% verhogen, of ongeveer 70-150 pk.
Is een turbocompressor gevaarlijk voor uw motor?
Wanneer u lucht comprimeert, stijgt de temperatuur, wat het risico op kloppen verhoogt en de motor kan beschadigen als de compressieverhouding niet wordt verlaagd.
Welk merk turbocompressor is het beste?
Het is verstandig om uw huiswerk te maken of een plaatselijke garage te bellen om uw mogelijkheden te bespreken.
Wat is de prijs van een turbolader?
Kleinere auto's kosten doorgaans minder dan grotere vrachtwagens als het gaat om de kosten van een turbocompressor, die nauw verband houdt met het merk en model van het voertuig. Het is echter gebruikelijk om tussen $ 1.500 en $ 7.500 te betalen voor een aftermarket-turbo, deels omdat een specialist deze uitdagende techniek kan uitvoeren, die de arbeidskosten verhoogt.
Verliezen turbo's geleidelijk aan vermogen?
Deze druk kan uiteindelijk leiden tot lekken en scheuren, waardoor de turbo harder moet werken en de uitputting kan oplopen. De turbo kan hierdoor worden beschadigd en verzwakt. Een turbo gaat niet eeuwig mee door veroudering en normale slijtage.
Is een kleinere of grotere turbo ideaal?
Grote turbo's zullen een sterk topvermogen produceren, maar kleinere turbo's zullen betere low-end grunts leveren omdat ze sneller spoelen. Er bestaan echter enkele turbo's met kogellagers en glijlagers. Kogellagers zijn sneller te spoelen omdat ze een lagere wrijving hebben voor de turbine en compressor om op te draaien (terwijl ze kosten toevoegen).