Турбокомпрессор может увеличить мощность двигателя автомобиля на 10–60% . Однако величина прироста мощности от турбонаддува зависит от нескольких факторов, таких как тип турбокомпрессора, его размер, давление наддува, поток выхлопных газов и эффективность турбокомпрессора.
Другие параметры двигателя , такие как топливная система, впускной коллектор и степень сжатия, также должны быть оптимизированы для максимального увеличения мощности. Наше руководство подробно отвечает на вопрос: сколько лошадиных сил добавляет турбонаддув?
Понимание турбокомпрессоров и увеличения мощности
Каждый автомобильный двигатель спроектирован и разработан для достижения определенной мощности . Согласно данным компании Provide Cars, рабочий объем двигателя, обороты в минуту, соотношение воздуха и топлива, а также степень сжатия должны быть оптимизированы для обеспечения наилучшего сочетания мощности и достаточной топливной экономичности.
Если вы хотите, чтобы в вашем автомобиле было больше лошадиных сил, чем предусмотрено заводом-изготовителем, то одним из способов добиться этого является установка турбокомпрессора.
Турбокомпрессор в простейшем виде представляет собой систему принудительной подачи воздуха, которая сжимает и подает больше воздуха в двигатель. Это позволяет системе подачи топлива автомобиля подавать больше топлива, тем самым увеличивая мощность двигателя.
Однако все не так просто: установка турбокомпрессора не гарантирует 60-процентное увеличение мощности. Размер прироста мощности , особенно при высоком давлении наддува , определяется несколькими производителями, связанными как с турбокомпрессорами, так и с автомобильными двигателями .
Факторы, влияющие на прирост мощности
Количество лошадиных сил, которое добавит турбонаддув, зависит от 9 различных факторов, связанных с турбированным двигателем автомобиля, самим турбокомпрессором и массой автомобиля. Для поддержки конкретного турбокомпрессора необходимо выполнить правильную настройку двигателя и все необходимые модификации.
Ниже перечислены факторы, определяющие, насколько турбонаддув может увеличить мощность двигателя.
- Размер и тип турбокомпрессора
- Давление наддува
- Емкость топливной системы
- Эффективность промежуточного охлаждения
- Управление двигателем и настройка
- Внутренняя прочность двигателя
- Проектирование выхлопной системы
- Система впуска воздуха
- Степень сжатия двигателя
Конструкция и мощность турбокомпрессора
На рынке представлено несколько типов турбокомпрессоров. Наиболее распространены однотурбинные , двухтурбинные и VGT (турбокомпрессоры с изменяемой геометрией). Они также подразделяются на малогабаритные и крупногабаритные. Каждая конструкция, тип и размер турбокомпрессора имеют свои преимущества и недостатки.
Одиночные и малые турбины имеют меньшую задержку, но предлагают ограниченный наддув. Двойные и большие турбины предлагают максимальный прирост мощности, но обычно имеют более медленный спул. Выбор турбокомпрессора также зависит от размера и возможностей двигателя вашего автомобиля.
Давление наддува и его влияние
Давление наддува при турбонаддуве — это давление воздуха, поступающего в двигатель с турбонаддувом, превышающее атмосферное. Поскольку турбонаддув подает в двигатель больше воздуха, чем обычно поступает в двигатель с естественным всасыванием, это увеличивает давление во впускных коллекторах.
Проще говоря, чем больше наддува развивает турбо, тем больше будет приток воздуха и тем выше будет мощность. Если говорить более подробно, то нужно рассмотреть карту компрессора нагнетателя.
Он объясняет, как турбо работает при разных потоках воздуха. Вам следует искать остров эффективности, точку на карте компрессора, где турбо работает с максимальной эффективностью.
Также необходимо учитывать коэффициент A/R (площадь/радиус) турбокомпрессора. Чем выше коэффициент, тем больше будет давление наддува и, соответственно, мощность. Однако это также приведет к большей турбозадержке. Обратная ситуация наблюдается при более низком коэффициенте A/R.
Существует предел максимального наддува, который вы можете иметь для любого конкретного двигателя. Чрезмерное давление наддува может привести к стуку двигателя, перегреву, потере выходной мощности, снижению эффективности и механическому отказу в худшем случае.
Промежуточное охлаждение и производительность двигателя
Промежуточное охлаждение имеет решающее значение для высокой производительности двигателя при работе с турбонаддувом. Ниже приведены некоторые важные моменты, которые следует учитывать для повышения производительности двигателя.
- Воздух нагревается при сжатии турбокомпрессором. Нагретый воздух снижает производительность двигателя, поэтому необходим промежуточный охладитель.
- Он охлаждает воздушно-топливную смесь перед ее поступлением в двигатель. Это увеличивает плотность смеси и содержание кислорода, что приводит к увеличению мощности.
- Слишком сильное охлаждение воздуха также повлияет на производительность двигателя, поэтому интеркулер должен быть совместим с турбокомпрессором и двигателем.
Емкость топливной системы
Увеличение мощности двигателя с помощью турбонаддува также зависит от производительности системы впрыска топлива и пропускной способности топливной системы вашего автомобиля . Это связано с тем, что турбонаддув лишь добавляет дополнительный воздух в двигатель. Этот дополнительный воздух не может увеличить мощность, пока в воздух не будет добавлено дополнительное топливо для поддержания оптимального соотношения воздуха и топлива в двигателе.
Система впрыска топлива в автомобиле состоит из топливного насоса, топливопроводов и топливных форсунок . Размер топливопроводов и мощность топливного насоса и форсунок должны быть достаточными для обеспечения двигателя увеличенным количеством топлива, необходимым из-за установленного турбокомпрессора.
Почти все турбокомпрессоры поставляются с предопределенными требованиями к подаче топлива, чтобы облегчить работу механиков, которые их устанавливают.
Правильная настройка для максимального увеличения мощности
При установке любого конкретного турбокомпрессора на двигатель вашего автомобиля необходимо выполнить правильную настройку двигателя, или, другими словами, настройку ЭБУ.
Необходима правильная настройка ЭБУ для управления увеличением следующих параметров из-за внедрения турбокомпрессора.
- Воздушный поток
- Давление воздуха
- Условия горения
Настройка поможет нам контролировать все основные функции двигателя, включая:
- Время зажигания
- Соотношение воздух-топливо
- Повышение контроля
Время зажигания
Необходимо отрегулировать и оптимизировать момент зажигания двигателя, поскольку при наддуве воздушно-топливная смесь сгорает быстрее из-за высокого давления. Это может вызвать детонацию в двигателе и привести к необратимому повреждению его внутренних деталей. Для предотвращения этого искра регулируется таким образом, чтобы она срабатывала позже, чем в нормальном положении коленчатого вала.
Соотношение воздух-топливо
Обычная воздушно-топливная смесь не может обеспечить большую мощность даже с турбонаддувом. Для увеличения мощности двигателя необходима обогащенная воздушно-топливная смесь. Идеальное соотношение воздух/топливо под давлением обычно составляет от 11.5 до 12.0:1 , что богаче стандартного стехиометрического соотношения 14.7:1.
Повышение контроля
В зависимости от положения дроссельной заслонки, двигателю может потребоваться или не потребоваться турбонаддув. Поэтому для управления этим в ЭБУ двигателя имеется соленоид управления наддувом, который работает либо для перенаправления, либо для сброса давления наддува, создаваемого турбокомпрессором.
Внутренняя прочность двигателя
Когда турбокомпрессор увеличивает давление воздуха, это давление, наряду с более мощным сгоранием в камере сгорания двигателя, увеличивает нагрузку на все связанные с ним детали. Поршень двигателя, шатун, головка цилиндра , впускные и выпускные клапаны, поршневые кольца — все они подвергаются повышенному давлению. Все эти детали должны выдерживать такую высокую нагрузку , чтобы предотвратить механические поломки.
Поток выхлопных газов и эффективность турбокомпрессора
Турбокомпрессор использует поток выхлопных газов для работы и сжатия воздуха. Поэтому эффективный механизм потока выхлопных газов определенно улучшит эффективность турбокомпрессора. Любая проблема, например, утечка или ограничение в системе, может привести к потере мощности.
Свободнопротекающая выхлопная система и турбоколлектор снижают противодавление и позволяют турбокомпрессору работать более эффективно. Поэтому для достижения максимальной эффективности отвода выхлопных газов необходимо оптимизировать диаметр выхлопной трубы, каталитический нейтрализатор и конструкцию глушителя в соответствии с требованиями турбокомпрессора.
Система впуска воздуха
Турбокомпрессор добавляет дополнительный воздух в систему, но у него нет отдельной системы впуска воздуха, чтобы добавить этот дополнительный воздух в двигатель. Он проталкивает воздух через ту же естественную систему впуска воздуха, чтобы он достиг двигателя.
Таким образом, система воздухозабора двигателя должна быть достаточно большой и прочной, чтобы обрабатывать и противостоять потоку избыточного воздуха под высоким давлением, поступающего в двигатель с оптимальной скоростью.
Степень сжатия двигателя
Степень сжатия двигателя играет решающую роль при увеличении мощности двигателя с помощью турбонаддува . Более высокая степень сжатия обеспечивает более эффективное сжатие воздушно-топливной смеси и позволяет получить большую мощность от того же двигателя.
Однако, учитывая давление наддува турбокомпрессора, воздушно-топливная смесь уже сжата. Любое дальнейшее сжатие может привести к потере мощности, детонации двигателя или даже к механической поломке.
Таким образом, снижение отношения двигателя на основе давления наддува турбокомпрессора увеличит производительность двигателя и добавит больше лошадиных сил автомобилю. Вы можете использовать любой из следующих трех методов или их комбинацию, чтобы уменьшить отношение.
- Замена обычных поршней на специально кованые поршни с низкой степенью сжатия
- Заменив обычную прокладку головки двигателя на более толстая прокладка головки блока цилиндров
- Незначительное увеличение объема камеры сгорания за счет использования гильзы цилиндров меньшей толщины
Идеальная степень сжатия для турбированных двигателей обычно находится в диапазоне от 8.0:1 до 9.5:1 , в зависимости от качества топлива и уровня наддува.
Turbo Lag и соответствие диапазону мощности
Турбозадержка — это промежуток времени между нажатием на педаль газа и включением турбокомпрессора, обеспечивающим полное давление наддува. Эта задержка характерна для всех турбокомпрессоров, поскольку их работа зависит от выхлопных газов.
Диапазон мощности — это диапазон оборотов двигателя, в котором он выдает максимальную мощность. Поэтому вам нужно сопоставить этот турбо-лаг с диапазоном мощности.
Реальные примеры турбокомпрессоров, добавляющих мощность
На основе сопоставления турбоямы и диапазона мощности приведены некоторые реальные случаи, когда мощность двигателя увеличивалась с помощью турбокомпрессора.
| Средство передвижения | Тип двигателя | Запасной HP | С турбонаддувом | Увеличение мощности | Заметки | Источник |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Mazda Miata (Северная Дакота) | 2.0L NА I4 | 155 л.с. | ~248 л.с. (турбокомплект BBR) | 93 л.с. | Турбокомплект включает в себя настройку ЭБУ, интеркулер и форсунки. | МоторТренд |
| Субару WRX СТИ (2019) | 2.5L Турбо H4 | 310 л.с. | ~400–450 л.с. (с болт-онами и тюнингом) | 90–140 л.с. | Улучшения достигаются за счет большего турбонаддува, впуска, интеркулера и настройки | Обсуждение Reddit |
| Toyota 86 / Subaru BRZ (турбокомплект) | 2.0L Н/Д H4 | 200 л.с. | ~300–350 л.с. | 100–150 л.с. | Турбокомплекты от Greddy, HKS и т.д. с тюнингом | Охотники за скоростью |
| Ниссан ГТ-Р Р35 | 3.8-литровый двигатель V6 с двойным турбонаддувом | ~565 л.с. (заводская) | Twin Turbo | 700+ л.с. | Стандартные или дополнительные опции в зависимости от вашего региона | Nissan США |
Заключение
Не существует единого или однозначного ответа на вопрос о том, сколько лошадиных сил добавляет турбонаддув. Это зависит от девяти различных факторов, связанных с двигателем автомобиля и самим турбокомпрессором.
Каждый турбокомпрессор имеет своё значение и влияние на увеличение мощности. Учитывая несколько из девяти вышеупомянутых факторов, вы можете увеличить мощность двигателя вашего автомобиля на 10–25% .
Однако если вы будете работать над всеми девятью факторами, вы сможете добавить до 60% мощности двигателю вашего автомобиля.
Правильный выбор турбокомпрессора и оптимизация компонентов двигателя позволяют добиться не просто теоретического, а достижимого увеличения мощности .
О Нас
Компания Nanjing Woda Auto Technology Co., Ltd. специализируется на поставке высококачественных автомобильных запчастей для двигателей , включая турбокомпрессоры, головки цилиндров и многое другое. Обслуживая клиентов по всему миру, мы гордимся тем, что предлагаем высококачественные решения, которые обеспечивают работу автомобилей во всем мире.
Свяжитесь с нами сегодня, чтобы узнать, как мы можем поддержать и улучшить ваш бизнес.
