האם מנועי טורבו מודרניים באמת חסכוניים?

[HFturbo]

http://en.wikipedia.org/wiki/Turbocharger

 

"Advantages

• More specific power over naturally aspirated engine. This means a turbocharged engine can achieve more power from same engine volume.

  
  

• Better thermal efficiency over both naturally aspirated and supercharged engine when under full load (i.e. on boost). This is because the excess exhaust heat and pressure, which would normally be wasted, contributes some of the work required to compress the air.

  
  

• Weight/Packaging. Smaller and lighter than alternative

  forced induction systems and may be more easily fitted in an engine bay.

  
  

• Fuel Economy. Although adding a turbocharger itself does not save fuel, it will allow a vehicle to use a smaller engine while achieving power levels of a much larger engine, while attaining near normal fuel economy while off boost/cruising. This is because without boost, less fuel is used to create a proper air/fuel ratio. "

  
  

[proxima]

2 הערות :

ההתקדמות הטכנולוגית ניטרלה כמעט לגמרי את החסרונות של מנועי הטורבו הישנים ,והיתרון הגדול שלהם הוא במודולריות,

בינתיים מנוצלת ע"י פולקסוואגן , במקום לפתח מנועים שונים עבור הספק שונה ע"י מספר בוכנות שונה ונפח גדול יותר,

ניתן לבנות מנוע בנפח יחיד המשמש כפלטפורמה ,עליה ניתן להציע טווח הספקים רחב יותר ממה שניתן במנוע אטמוספרי .

 

לגבי ההערה של איציק.נ יש לך טעות יסודית, במנועים בנפח גדול הבוכנות לא כבדות יותר, מספר בוכנות גדול יותר משאיר

את נפח וגודל הבוכנה כמו במנוע קטן יותר, התיאוריה קובעת כי הנפח האידאלי לצילנדר הוא 500CC , לכן יש מספר רב של מנועי V8 בנפח 4 ליטר, ו 4 צילנדר בד"כ לא מעל 2 ליטר.

היתרון של מנוע מרובה בוכנות כמו V8 או 6 בטור ,הוא באיזון מוצלח יותר ממנועי 4 בוכנות ומטה

ולגבי משקל? פה הפתעה , ה V8 של אודי עם אותו משקל כשל ה 6 בוכנות שהחליף ב RS4.

ו ה 5.7 של GM שוקל מעט יחסית בגלל שיטת התזמון הפרימיטיבית.

[גרצמן]

http://en.wikipedia.org/wiki/Turbocharger

 

 

 

"Advantages

• More specific power over naturally aspirated engine. This means a turbocharged engine can achieve more power from same engine volume.

  
  

• Better thermal efficiency over both naturally aspirated and supercharged engine when under full load (i.e. on boost). This is because the excess exhaust heat and pressure, which would normally be wasted, contributes some of the work required to compress the air.

  
  

• Weight/Packaging. Smaller and lighter than alternative

  forced induction systems and may be more easily fitted in an engine bay.

  
  

• Fuel Economy. Although adding a turbocharger itself does not save fuel, it will allow a vehicle to use a smaller engine while achieving power levels of a much larger engine, while attaining near normal fuel economy while off boost/cruising. This is because without boost, less fuel is used to create a proper air/fuel ratio. "

  
  

 

אכן...אכן...ספרות מקצועית- ויקפדיה הוא אחד האתרים המועדפים עלי אבל גם בו יש טעויות...

 

יש חומר רב ומקצועי (גם באינטרנט) על עקרונות מנועים (ואפילו חומר רב מתורגם לעברית)- בחומר הלימוד של קורס מנועי בעירה פנימית בהנדסת מכונות בטכניון...בצבא...במגמת מכונה של המכון להכשרה ימית בעכו ועוד..

 

אני עוסק בתחום ועדיין לומד בלי סוף כל יום במסעותי במבוכי המכניקה.

התעסקותי ברכבים היא תחביב בלבד ובזכות מקורות אלה למדתי רבות -ממליץ בחום. עם כל הכבוד לא לומדים/מפרקים/מרכיבים מכלולים מויקיפדיה אלא עם ספרות מקצועית.

 

בלי קשר- פגשתי מכונאי על (ללא שום ציניות) שידיעותיהם התיאורתיות לוקות בחסר אך מצאו פתרונות לבעיות לפני הרבה אחרים ואני בתוכם...(בתוך אלה שלא מצאו את הפתרונות)

 

בברכה, ניר

[HFturbo]

מקובל עלי, אבל בסופו של יום ההגיון הפשוט הוא הישים ביותר לענייננו: מנוע הטורבו רותם אנרגיה טרמית שאחרת הייתה מושלכת לפח, לכן הוא יעיל יותר.

אם נקצין את העניין רק כדי להמחיש את העיקרון, אז נניח לרגע שיש לנו מנוע אטמוספרי ועליו נרכיב טורבו ונמדוד את ההבדלים. נניח גם שמדובר בטורבו שגודש כלכך מעט שהוא לא ישנה את הלחץ האטמוספרי בסעפת היניקה מעבר ללחץ ניאטרלי (מה שאומר שלא צריך תוספת דלק), אלא רק יבטל את המאמץ שמושקע ע"י המנוע ברגיל בשאיפת אויר (ובמילים אחרות - יספק למנוע אויר בלחץ של אטמוספרה אחת, כמו בפני הים), נקבל למעשה מנוע זהה למקורי, שמייצר יותר כוח לאותה צריכה ולכן - יעיל יותר וזה הכל.

זה העיקרון, וממנו נגזר הכל.

[ShayRally]

לדעתי דיי פספסת את הכוונה, או שרק אני הבנתי אותה אחרת.

צריך למדוד צריכת דלק מול הספק ולא מול סמ"ק. לדוגמא:

קח 2 רכבים, לשתיהם 180 כ"ס, אחד מהם מנוע 1.8T והשני מנוע 2.4 ללא ט'.

הצריכת דלק במנוע ה2.4 תהיה גדולה יותר עקב מאמץ גדול יותר ואי ניצול המנוע בעוד שבנפח קטן יותר, מקבלים אותו הספק עם פחות צריכת דלק.

ככה אני הבנתי את ההסבר.

[proxima]

מקובל עלי, אבל בסופו של יום ההגיון הפשוט הוא הישים ביותר לענייננו: מנוע הטורבו רותם אנרגיה טרמית שאחרת הייתה מושלכת לפח, לכן הוא יעיל יותר.

אם נקצין את העניין רק כדי להמחיש את העיקרון, אז נניח לרגע שיש לנו מנוע אטמוספרי ועליו נרכיב טורבו ונמדוד את ההבדלים. נניח גם שמדובר בטורבו שגודש כלכך מעט שהוא לא ישנה את הלחץ האטמוספרי בסעפת היניקה מעבר ללחץ ניאטרלי (מה שאומר שלא צריך תוספת דלק), אלא רק יבטל את המאמץ שמושקע ע"י המנוע ברגיל בשאיפת אויר (ובמילים אחרות - יספק למנוע אויר בלחץ של אטמוספרה אחת, כמו בפני הים), נקבל למעשה מנוע זהה למקורי, שמייצר יותר כוח לאותה צריכה ולכן - יעיל יותר וזה הכל.

זה העיקרון, וממנו נגזר הכל.

זה בתנאי שאין צורך להוריד יחס דחיסה באמת,

כנראה שיש סיבה מוצדקת למה אף יצרן לא מתארגן על תצורת מנוע מוגדש כזו,"זהה למקורי" ? לא נראה .

[איציק נ.]

במנועים בנפח גדול הבוכנות לא כבדות יותר, מספר בוכנות גדול יותר משאיר

את נפח וגודל הבוכנה כמו במנוע קטן יותר, התיאוריה קובעת כי הנפח האידאלי לצילנדר הוא 500CC , לכן יש מספר רב של מנועי V8 בנפח 4 ליטר, ו 4 צילנדר בד"כ לא מעל 2 ליטר.

היתרון של מנוע מרובה בוכנות כמו V8 או 6 בטור ,הוא באיזון מוצלח יותר ממנועי 4 בוכנות ומטה

ולגבי משקל? פה הפתעה , ה V8 של אודי עם אותו משקל כשל ה 6 בוכנות שהחליף ב RS4.

ו ה 5.7 של GM שוקל מעט יחסית בגלל שיטת התזמון הפרימיטיבית.

אם מדובר על מנועים מרובי צילינדרים אז הצדק עימך, זאת גם הסיבה שכבר מ-6 צילינדרים ומעלה (ונפח תואם של כ 500CC לצילינדר) רמת הויברציות ביחס למנוע 4 צילינדרים היא באופן משמעותי נמוכה יותר.

מה שכן, לא חסרים מנועי V8 בנפחים של מ 5.7 ל' ועד ל 7-8 ליטר, שהם אומנם מאוד חזקים אבל מפאת מגבלת משקל הבוכנות הם ברוב המקרים לא ששים להגיע לסיבובי מנוע גבוהים.

 

איציק

[proxima]

מה שכן, לא חסרים מנועי V8 בנפחים של מ 5.7 ל' ועד ל 7-8 ליטר, שהם אומנם מאוד חזקים אבל מפאת מגבלת משקל הבוכנות הם ברוב המקרים לא ששים להגיע לסיבובי מנוע גבוהים.

 

איציק

 

נכון בד"כ אצל האמריקקים ,שם שיקולים הנדסיים לא היו תמיד בעדיפות גבוהה.

בפרארי לדוגמה ואאל"ט בלמבורגיני עקבו אחרי הכלל הנ"ל .

ד.א היו פעם אופנועי מירוץ בנפחים מזעריים של (50-250 CC אאל"ט) עם מספר בוכנות גבוה מ 4 ותקרת סל"ד בסביבות ה 15K אבל זה בטח טל שביט

שכתב פעם בנושא (מוטו אי שם בשנות ה 90 המוקדמות) ייטיב לפרט.

 

עוד הערה : מנועי 4 בוכנות מווברצים לדעתי יותר בגלל תצורה פחות אידאלית מאשר מספר בוכנות קטן מידיי.

ככל הידוע לי לא קיים כיום רכב סדרתי עם מנוע V4 עם איזון טבעי מובנה (עד כמה לא ידוע לי),

היה בזמנו לסאאב אאל"ט וללנצ'יה .

כיום היצרנית היחידה הדבקה בתצורה הזו היא הונדה עם ה VFR .

[sronis]

לדעתי דיי פספסת את הכוונה, או שרק אני הבנתי אותה אחרת.

צריך למדוד צריכת דלק מול הספק ולא מול סמ"ק. לדוגמא:

קח 2 רכבים, לשתיהם 180 כ"ס, אחד מהם מנוע 1.8T והשני מנוע 2.4 ללא ט'.

הצריכת דלק במנוע ה2.4 תהיה גדולה יותר עקב מאמץ גדול יותר ואי ניצול המנוע בעוד שבנפח קטן יותר, מקבלים אותו הספק עם פחות צריכת דלק.

ככה אני הבנתי את ההסבר.

 

זה לא נכון. תחת מאמץ לשתי המכוניות תהיה ככל הנראה צריכת דלק דומה. היתרון של המנוע המוגדש הוא כפי שנאמר כאן - במצב שבו המנוע לא מתאמץ - יהיה לו יותר קל בגלל יתרון המומנט והנפח הקטן יותר יגרור צריכת דלק נמוכה יותר במצב הזה בו הגדישה נמוכה.

 

רוני

[proxima]

לא רק.

למנועים מרובי בוכנות (תוצאה ישירה של הגדלת נפח) יש סה"כ הפסדי חיכוך פנימי גדולים יותר.

[DrorZi]

בלי להכנס לכם לדיון הטכני ואם נתייחס לשאלה המקורית, בהשוואה שעשיתי, מנוע של S3 שחזק יותר מ WRX, שתיהן בנפח 2 ליטר, ה S3 עושה בקלות 1:8 באותו נתיב נסיעה, עם אותו נהג ואותם תנאים הסובארו מתקשה לעבור את ה 7.

בנסיעה רגועה יש הבדל משמעותי יותר, הסובארו לעולם לא תעשה תוצאה טובה יותר מ 1:9 וגם זה אם מ-מ-ש תהיה איתה עדין, לראות 1:11 ב S3 זה ממש קל אם אתה מתנהג רגוע ואני בטוח שאפשר יותר (אבל למה ? מחירי הדלק ירדו וזו S3, רוצה לנסוע רגוע ולחסוך דלק תקנה פולו דיזל )

 

בשורה הסופית, ל S3 מנוע סופר מודרני מול ה WRX, וזה מוכיח את עצמו בצריכת הדלק.

[dny]

זה לא נכון. תחת מאמץ לשתי המכוניות תהיה ככל הנראה צריכת דלק דומה.

 

לא. "HFturbo" צודק וגם ההסבר שלו נכון (לא תמיד זה הולך ביחד...).

 

דני

[gil]

בלי להכנס לכם לדיון הטכני ואם נתייחס לשאלה המקורית, בהשוואה שעשיתי, מנוע של S3 שחזק יותר מ WRX, שתיהן בנפח 2 ליטר, ה S3 עושה בקלות 1:8 באותו נתיב נסיעה, עם אותו נהג ואותם תנאים הסובארו מתקשה לעבור את ה 7.

בנסיעה רגועה יש הבדל משמעותי יותר, הסובארו לעולם לא תעשה תוצאה טובה יותר מ 1:9 וגם זה אם מ-מ-ש תהיה איתה עדין, לראות 1:11 ב S3 זה ממש קל אם אתה מתנהג רגוע ואני בטוח שאפשר יותר (אבל למה ? מחירי הדלק ירדו וזו S3, רוצה לנסוע רגוע ולחסוך דלק תקנה פולו דיזל )

 

בשורה הסופית, ל S3 מנוע סופר מודרני מול ה WRX, וזה מוכיח את עצמו בצריכת הדלק.

זה ממש נכון.

הממוצע שלי ב10,000 ק"מ שנסעתי עם הרכב הוא בערך 1:8, שזה לא רע בכלל.

הבעיה מגיעה כשאתה בתוך העיר, במיוחד עיר כמו חיפה עם הרבה עליות וירידות, ושם הטורבו טוחן יותר, גם ברגוע...

אם אני ממש מנסה לחסוך דלק, אפשר גם לעשות 1:10 ברוב הנסיעות.

 

מבדיקה שעשיתי, נסיעה חיפה-ת"א על בערך 100-110 קמ"ש מניבה תוצאות של 1:14.