まず、現代の新車市場の状況が過去 15 ～ 20 年で大きく変化したという事実から始めましょう。 自動車業界の変化は、パワーユニットの設計だけでなく、アクティブ安全性とパッシブ安全性の観点から、機器の設計、レベル、ソリューションの両方に影響を与えました。 何らかの排気量のガソリンを使用した通常のものは、以前は実際に車のクラスと名声の指標でしたが、現在は積極的に置き換えられています。
ターボエンジンの場合、エンジン容積はパワー、トルク、加速ダイナミクスなどを決定する基本的な特性ではなくなりました。 この記事では、タービンを備えたエンジンと自然吸気バージョンを比較し、大気エンジンとターボエンジンのエンジンの根本的な違いは何かという質問にも答えるつもりです。 同時に、ターボチャージャー付きエンジンの主な利点と欠点が分析されます。 また、最終的には、新車と中古ガソリンを購入する価値があるかどうかの評価が行われます。 ディーゼル車ターボエンジンを搭載。
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ターボチャージャーエンジンと自然吸気エンジン: 主な違い
まず、少しの歴史と理論について説明します。 内燃機関の動作は、密閉室内での燃料と空気の混合物の燃焼原理に基づいています。 知られているように、それよりも より多くの空気シリンダーに供給できれば増えるほど、1サイクルでより多くの燃料を燃焼させることができます。 押すために放出されるエネルギーの量は、燃焼する燃料の量に直接依存します。 自然吸気エンジンでは、吸気マニホールド内に真空が形成されることで空気の吸入が行われます。
言い換えれば、モーターは文字通りそれ自体に「吸い込まれる」のです 外の空気吸気行程に独立して影響を及ぼし、配置される空気の量は燃焼室の物理的容積に依存します。 エンジンの排気量が大きくなると、より多くの空気をシリンダー内に入れることができ、より多くの燃料を燃焼できることがわかります。 その結果、大気内燃機関の出力とトルクはエンジンのサイズに大きく依存します。
スーパーチャージャー付きエンジンの基本的な特徴は、一定の圧力下でシリンダー内に空気を強制的に供給することです。 このソリューションにより、パワーユニットの開発が可能になります。 もっと力を燃焼室の作動容積を物理的に増加させる必要はありません。 空気噴射システムは または のいずれかであることを付け加えておきます。
実際にはこんな感じになります。 入手用 強力なモーター次の 2 つの方法で行くことができます。
- 燃焼室の容積を増やす、および/またはより多くのシリンダーを備えたエンジンを製造する。
- 圧力のかかった空気をシリンダー内に供給するため、燃焼室や燃焼室の数を増やす必要がなくなります。
内燃エンジン内で混合気を効率的に燃焼させるには、燃料 1 リットルあたり約 1 m3 の空気が必要であるという事実を考慮して、世界中の自動車メーカーは長い間、大気エンジンを改良する道を追求してきました。 アトモモーターは最も信頼性の高いタイプの動力装置でした。 圧縮比は徐々に上昇し、エンジンはより耐久性を増してきました。 合成繊維の登場のおかげで モーターオイル摩擦損失を最小限に抑え、エンジニアが学び、実装することで高精度の燃料噴射などが可能になりました。
その結果、大排気量の V6 ～ V12 エンジンが長い間、性能のベンチマークとなってきました。 また、大気圏エンジンの設計は常に実績のあるソリューションであるため、信頼性も忘れないでください。 これと並行して、強力な大気圏ユニットの主な欠点は、重量、燃料消費量の増加、および毒性であると当然考えられています。 エンジン開発のある段階では、作業量を増やすことはまったく現実的ではないことがわかりました。
さて、ターボエンジンについて。 人気のある「吸気」エンジンを背景とした別のタイプのユニットは、コンプレッサーエンジンと同様に、「ターボ」という接頭語が付いたユニットで常にあまり一般的ではありませんでした。 このような内燃エンジンはかなり昔に登場し、当初は異なる開発経路をたどり、エンジンのシリンダーに強制的に空気を噴射するシステムを採用していました。
スーパーチャージャー付きエンジンの大幅な普及とそのようなユニットの大衆への急速な導入が長い間、スーパーチャージャー付き自動車の高コストによって妨げられていたことは注目に値します。 つまり、過給エンジンは珍しかったのです。 これを簡単に説明すると、初期の段階でターボエンジンを搭載した車は 機械式コンプレッサーまたは 2 つのソリューションを同時に組み合わせるとコストがかかることがよくありました スポーツモデル自動。
ユニットの信頼性も重要な要素でした。 このタイプの、メンテナンス時により注意が必要であり、耐用年数の点で大気内燃機関よりも劣っていました。 ちなみに、今日、この声明はタービン エンジンにも当てはまります。タービン エンジンは、コンプレッサーに比べて構造的に複雑で、大気圏用エンジンからはさらに遠ざかっています。
最新のターボエンジンの長所と短所
ターボエンジンの長所と短所を分析し始める前に、もう一度、あるニュアンスに注意していただきたいと思います。 マーケティング担当者によると、現在販売されている新しいターボチャージャー付き車の割合は大幅に増加しています。
さらに、多くの情報筋は、ターボエンジンが「吸気」エンジンに置き換わることが増えていることを強調しており、自動車愛好家は自然吸気エンジンを絶望的に時代遅れなタイプの内燃エンジンであると考えているため、「ターボ」を選択することが多いなどとしています。 ターボエンジンが本当に優れているのかどうかを考えてみましょう。
ターボエンジンのメリット
- 明らかな利点から始めましょう。 確かに、ターボエンジンは重量が軽く、排気量が小さくなりますが、同時に高い出力を発生します。 最大出力。 また、タービン エンジンは高トルクを提供します。 低回転そして安定しています 広い範囲。 言い換えれば、ターボ エンジンには平坦なトルク プラトーがあり、最下位から比較的高速まで利用可能です。
- 自然吸気エンジンでは、推力がエンジン速度に直接依存するため、そのような水平棚はありません。 低速では、大気エンジンは通常、より少ないトルクを生成します。つまり、許容可能なダイナミクスを得るにはエンジンを回転させる必要があります。 の上 高速モーターは最大出力に達しますが、自然損失が発生するためトルクは減少します。
- ここで、ターボエンジンの効率について少しお話します。 このようなモーターは本当に消耗します 燃料が少なくなる特定の条件下での大気単位との比較。 実際、シリンダーに空気と燃料を充填するプロセスは完全に電子制御されています。
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待望のテーマ、自然吸気またはターボエンジン。 多くのドライバーがこの話題の問題に興味を持っています。 何を選択し、何をできるだけ長く運転するか。
この質問は曖昧であり、両方のモーターの長所と短所を詳細に理解する必要があります。
そして、自然吸気またはターボエンジン。 最初にそれらの違いを取り上げると、エンジンは構造的には異なりません。 唯一の違いは、増加した空気流量が吸気システムに追加され、それに応じて燃料供給量が増加する方向に変化することです。
大気圏では、過給システム、つまり吸気システムへの空気の流れを増やすタービンを設置でき、燃料供給を調整します。そしてここにはターボチャージャー付きエンジンがあります。
大気圏とターボチャージャーとは何かを詳しく見てみましょう。
大気エンジン
大気圏ってどういう意味ですか？ 前述したように、自然吸気エンジンには吸気システムへの空気噴射システムがありません。
空気が自然に吸入され、インテークピストンが空気を吸い込み、吸気フェーズで負圧が発生します。 このサイクルでは、燃料が空気とともに吸い込まれ、 混合燃料、モーターの 1 つまたは別の動作モードに必要です。
作動混合気の良好な充填と排気ガスの除去と呼ばれる良好なパージのために、最新の大気エンジンにはシリンダーごとに 4 つのバルブが取り付けられています。 吸気用に 2 つ、排気用に 2 つです。
この場合、シリンダー容積に応じて最大のエンジン効率が確保され、それに応じて最大出力が保証されます。
大気エンジンの利点:
- リソースの増加。
- デザインのシンプルさ。
- 低オクタン価燃料の消費。
- 石油消費量の削減。
- オイル交換までの走行距離が長くなります。
- エンジンの暖まりが早くなります。
自然吸気エンジンのデメリットは以下の通りです。
- パワーが少ない。
- 燃料消費量が多い。
- 環境に優しくない。
ターボエンジン
前述したように、これはタービンを搭載した大気エンジンです。 これがターボエンジンを想像できる方法です。 しかし、タービンを設置するだけではうまくいきません。
タービンは運動によって動力を供給されます 排ガス、羽根車と一緒にシャフトを異常な速度で回転させます。 タービンシャフトの他端にはインペラ、いわゆるコンプレッサーがあり、加圧された空気を吸気マニホールドに供給します。
コンプレッサーは空気を送り出し、シリンダー内よりもはるかに多くの空気がシリンダーに入ります。 自然吸気エンジン。 これにより、吸気ストロークあたり数倍の既製可燃混合気を生成することが可能になります。。 ターボチャージャー付きエンジンでは、当然のことながら、この混合気の燃焼中により多くのエネルギーが放出され、その結果、出力が大幅に増加します。
ターボチャージャー付きエンジンのクランクシャフト、カムシャフト、コネクティングロッド、ピストン、バルブは、自然吸気エンジンと同じままです。
ターボエンジンが長期間安定して作動するためには、タービンの潤滑や供給空気の冷却など多くの改良・改良が必要です。
ターボチャージャ付きエンジンはより高速で強力で、より高い温度で動作します。
タービンに加えて、ターボチャージャー付きエンジンは追加のラジエーター () によって補完され、吸気システムに入る空気を冷却する役割を果たします。
インタークーラーは、混合気がシリンダー内に熱くなりすぎないようにし、爆発や過熱を防ぐために必要です。
ターボエンジンの利点:
- パワーの増加。
- サイズと重量が削減されました。
- 総燃料消費量の削減。
ターボチャージャー付きエンジンの欠点:
- 資源の減少。
- 高品質のオイルが必要です。
- 高品質の燃料が必要です。
- 石油消費量の増加。
- ウォーミングアップが不十分。
- もっと頻繁にオイルを交換する必要があります。
要約しましょう
そして、自然吸気またはターボエンジン。 考慮された要素から結論を導き出します。
余計な手間が要らない人にとっては、 頻繁な交換そしてオイルを追加するとさらに 安いサービス。 ガツンと加速する必要がない人や、車の運転に厳格な原則が好きな人には、雰囲気のある車の方が満足できるでしょう。
今ではノンターボエンジンでもかなり元気よく運転できますが。
鉄の馬の世話をすることに躊躇しない人、敬意を払う人 強力な車、とはカウントされません コストの増加車の整備に。 床にジャンプしたり、飛行機のように過負荷をかけるのが好きな人には、間違いなくターボチャージャー付きエンジンだけが最適です。
一般的な統計によると、ターボチャージャー付きエンジンの運転コストは約 3 倍になります。
あなたの選択がうまくいくように！
すべてのドライバーは、ほとんどのことを聞いたことがあるでしょう。 現代の車メーカーはターボエンジンを搭載した製品を提供しています。 このようなモーターには支持者と反対者の両方がいます。 インターネットのさまざまなサイトやフォーラムでは、ターボエンジンを購入すべきではない理由についてさまざまな迷信を見つけることができます。 実際、そのようなエンジンに関する広く広まっている噂の多くは誇張されているか、現代のパワーユニットにはもはや関連性がありません。 この記事では、ターボエンジンとは何か、実際にどのようなメリットとデメリットがあるのかを見ていきます。
目次：ターボエンジンとは
ターボチャージャー付きエンジンは、控えめに言っても、おそらく現代のエンジン製造における主要な発見と呼ぶことができます。 ターボチャージャー付きエンジンの開発者は、同じ排気量を維持しながらエンジン出力を向上させるという課題を自らに課しました。 さらに、そのようなエンジンは搭載されるはずだったので、 大衆車、信頼性の要素を考慮する必要がありました。
ターボエンジンで 混合気圧力を受けて燃焼室に導かれます。 これにより、トルクとエンジン全体のパワーを向上させることができます。
タービンは、とりわけ、低燃料消費量が重要である小容量エンジンに取り付けられ、現代の基準では、そのようなエンジンの環境への配慮を高めることが求められています。 このようなエンジンのタービンは、排気中に残る残留エネルギーによって駆動されます。 排気ガスは、とりわけ、シリンダー内の強制圧力の形成に関与しており、そこで混合気はさらなる運転のために準備されます。
注意してください: タービンは元々取り付けられていました。 ディーゼルエンジン、なぜなら、のため デザインの特徴、での使用 ガソリンユニット信頼性が低下し、コストも増加します。 しかし後にタービンの設計が改良され、次のような使用が可能になりました。 ガソリンエンジンマスセグメントで。
ターボエンジンの利点
ターボチャージャー付きエンジンには、自動車運転者が選ぶ次のような利点があります。
- 同じ音量でパワーアップ。 それぞれ、 動特性ターボエンジンを搭載した車は、同じ容積の自然吸気エンジンを搭載した車よりも優れています。
- 環境特性が向上し、同時に効率も向上します。 ターボチャージャ付きエンジンは、燃料がより完全に燃焼し、大気中に放出される排気ガスや有害な不純物が少ないため、環境の観点からは優れています。
- ターボチャージャー付きエンジンは自然吸気エンジンよりも静かです。
- 選択の可能性。 現在では、ガソリンとディーゼルの両方でターボチャージャー付きエンジンが利用可能です。
- インタークーラーの有無。 流入空気はインタークーラーのおかげで冷却され、燃料効率とユニットの安全性にプラスの効果をもたらします。
- のために クイックスタート停止状態からは速度をあまり上げる必要はありません。
ターボエンジンのデメリット
ターボチャージャー付きエンジンには明らかな欠点もありますが、多くのドライバーにとっては、既存の利点よりもそれが重要です。
ターボチャージャー付きエンジン 正しい操作大気中と同じくらい持続することができます。
本当の画期的な進歩 自動車の世界タービンの発明であり、ガソリンとディーゼルに存在する可能性があります。 この発見は、排気量を増加することなく出力を増加できるようにしたいという要望から生まれました。 そこで、ターボエンジンが登場しました。この記事では、その長所と短所について詳しく説明します。
ターボエンジンに期待できること
そのような中で 動力機構燃料と空気の混合物が加圧されて燃焼室に供給され、同時にパワーユニットのトルクと出力が増加します。 また、少量エンジンを使用すれば、経済的で高い環境性を実現できます。 タービンは、排気ガスによって残された残留エネルギーによって駆動されます。 また、シリンダー内に強制圧力を生成する役割も担っており、その中で燃料がさらなる運転のために準備されます。
タービン動作図 何がドライバーの支持を得たのでしょうか？
ターボチャージャー付きの車のパワーユニットの利点は非常に重要かつ深刻であるため、多くの車の所有者は間違いなく、まさにそのようなシステムを備えた車を選択します。
- 高いダイナミクスを伴うリッターパワーの増加。
- タービンの設計は特別な方法で設計されています。 そのすべての機能は、パワーユニットの動力性能を向上させることを目的としています。
- ガソリンおよびディーゼルユニットに最適なタービンの多用途性。
- インタークーラーの存在 - ターボチャージャーシステム内の空気を冷却するための機構。
- シリンダー内の燃料は完全かつ効率的に燃焼されるため、環境パフォーマンス指標は非常に高いレベルにあります。
- 静かな動作。
折り合いをつけなければならないこと
しかし、本当にすべてがバラ色で素晴らしいのでしょうか？ もちろんそうではありません。デメリットもあります。それは重大かつ深刻であり、無視することはできません。
- タービンエンジンのデメリットは価格の問題から考える必要があります。 たとえば、最も近い兄弟である大気単位には、より多くの単位があります。 低コスト。 その差は最大 20% に達する可能性があります。 ユーザーのコストは、この高額な投資だけでは終わりません。 特別なサービスなしではできませんし、これにはかなりの金額を支払わなければなりません。
- 長時間のアクティブな作業は、エンジンを停止せずにタービンの残りの部分と交互に行う必要があります。 これには約 10 分かかります。 タービンを回すのを忘れてしまうでしょう アイドリング、車の心臓部の修理に対処する必要があることがよくあります。
- 心臓部がターボチャージャされる車には、すべての燃料を使用できるわけではありません。 高オクタン価の非常に高品質のガソリンのみ - 選択肢は少なく、厳しく制限されています。 エンジンだけでなくタービンにもオイルが注入されており、 悪いガソリン 100km以上走行するとパワーユニットの修理が必要になります。
- 燃料消費量は最も経済的ではありませんが、高出力の生成によって補われます。
- タービンを備えたエンジンの欠点は、パラメータが極端に近い熱状況にも関係しています。 その結果、すべてのノードの負荷が増加し、最良の効果は得られません。 一般的な状態機構。 耐久性が著しく低下します。
- 目詰まりすると性能低下につながるため、注意が必要です。
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