מנוע טורבו בעל נפח קטן, מדוע חסכוני בדלק?

[dny]

אתה סומך על זה שחלק מהקוראים מבינים במנועים פחות ממך (מעטים)

תודה על המחמאה. למה בעצם אתה אומר את זה, למעט העובדה שהבעתי דיעה שונה משלך?

כמו כן, האם הספר שהזכרתי מוכר לך? האם אתה יודע מי כתב אותו, ואיזה ידע יש לו במגדשים?

 

באוטו הגדישה היא למטרה שונה לגמרי מאשר בגנרטור ולכן לא היה מקום להשוואה שלך.

המנוע לא יודע מה "המטרה" שלו. מה לדעתך הוא ההבדל מבחינה טכנית?

 

באוטו זה בעיקר לצרכי האצה - העלאה מהירה של סל"ד ע"י תוספת מומנט מהירה. בגנרטור לא עולה סל"ד. אין להשוות מטרות.

ואם אני עולה עליה ממושכת ברכב מוגדש במהירות קבועה, כלומר ללא שינוי סל"ד? כיצד זה שונה מגנרטור?

 

שוב: מה הקשר הטכני-עובדתי בין שינויי סל"ד לכל מה שנאמר כאן?

 

דני

[הלוחש למכוניות]

שלום לכולם

העיקרון של מנוע טורבו בעל נפח קטן הוא לדחוס אויר ודלק לתוך צילינדר קטן יחסית. שזה בעצם

אותו דבר כמו מנוע בעל נפח גדול יותר אך אטמוספרי ללא דחיסת אויר, מאחר ויחס תערובת האויר- דלק היא קבועה.

אז איפה כאן החיסכון? (חוץ ממשקל המנוע , והזמן שהטורבו לא נכנס לפעולה).

 

 

בזמנו פרסמתי את התובנות הללו בפורום נטקאר - מצטער אבל לא מצליח להעתיק את הטקסט בלי להפוך כיוון...

בגדול - נהגתי שבוע על פוקוס 1.0 אקו-בוסט והגעתי למסקנה שלך בדיוק.

 

http://www.netcar.co.il/forum/la.asp?ix=158946

[yehuda-k]

יש יחס דחיסה סטטי, שהוא פשוט היחס בין נפחי חלל הקדח כאשר הבוכנה בשיא ובשפל, לבין יחס דחיסה דינאמי, שהוא היחס הנ"ל בתוספת תיקון של לחץ האוויר הנכנס, ויחס זה הוא המשמעותי בהקשר של ביצועים, צלצולים וכולי. יחס זה משתנה בהתאם ללחץ הגדישה.

יחס הדחיסה הסטטית אינו כפי שכתבת אלא:

http://en.wikipedia.org/wiki/Compression_ratio#Formula

The ratio is calculated by the following formula:

, where = cylinder bore (diameter) = piston stroke length

= clearance volume. It is the volume of the combustion chamber (including head gasket). This is the minimum volume of the space at the end of the compression stroke, i.e. when the piston reaches top dead center (TDC). Because of the complex shape of this space, it is usually measured directly rather than calculated.

יחס הדחיסה הסטטי חשוב גם במנוע מוגדש מכיון שהוא גורם חשוב ביצירת ה"צלצולים".

 

זה לא מה שנאמר שם. נאמר שם שהבעירה יותר יעילה בלחץ נמוך, כלומר פחות דלק לא שרוף. לא ברור לי מה המקור לטענה זו (אני לא אומר שזה לא נכון, רק שאני לא מכיר את זה ולא יודע על מה זה מבוסס).

נראה לי שהתכוונת לכתוב טמפרטורה ולא לחץ.

ההסבר שלי לא היה ברור ולכן ידידנו ויקיפדיה יסביר:

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

When the pressure of the engine's intake air is increased, its temperature will also increase. In addition, heat soak from the hot exhaust gases spinning the turbine may also heat the intake air. The warmer the intake air the less dense, and the less oxygen available for the combustion event, which reduces volumetric efficiency. Not only does excessive intake-air temperature reduce efficiency, it also leads to engine knock, or detonation, which is destructive to engines

כלומר לא נכון מה שכתבת קודם, כי לטמפ' האויר הנכנס למנוע "אין קשר ישיר לצריכת דלק"

כהכללה, זה לא נכון. אין הכרח להקטין את יחס הדחיסה הסטטי כדי לגדוש.

זה כן נכון. יש להקטין את יחס הדחיסה הסטטי כדי לגדוש.

במכוניות רגילות (כלומר לא ספורטיביות):

http://en.wikipedia.org/wiki/Compression_ratio#Gasoline_.28petrol.29_engine

The CR can be as high as 13:1 (2005 BMW K1200S) in engines with a 'ping' or 'knock' sensor and an electronic control unit. In 1981 Jaguar released a cylinder head that allowed up to 14:1 compression; but settled for 12.5:1 in production cars. The cylinder head design was known as the "May Fireball" head; it was developed by a Swiss engineer Michael May.

Mazda is in 2012 releasing new petrol engines under the brand name SkyActiv with 14:1 compression ratio, to be used in all Mazda vehicles by 2015.

לעומת זאת במנועי טורבו מגבילים את יחס הדחיסה :

In a turbocharged or supercharged gasoline engine, the CR is customarily built at 10.5:1 or lower. This is due to the turbocharger/supercharger already having compressed the fuel/air mixture considerably before it enters the cylinders.

מצד שני, המגדש אכן מפריע לזרימת הגזים במערכת הפליטה, ובצורה זו הוא אכן מקטין את ההספק ואת היעילות. אלא שהתועלת שבו עולה בהרבה על הנזק בשני המובנים הנ"ל - ולכן הוא קיים.

אם כך חוזרים לשאלה של פותח השרשור. הצבענו על מספר גורמים לנצילות פחות טובה של מנועי טורבו, יחד עם גורמים אחרים שמשפרים את היעילות. האם באמת מנועי הטורבו בנזין יעילים יותר בסיכום? לדעתי זה כלל לא ברור.

מנוע הבנזין טורבו יהיה יעיל כנראה רק בתנועה במהירות קבועה מחוץ לעיר, כלומר רכב 1200 מוגדש יהיה יעיל יותר מרכב 1600 לא מוגדש. אבל סביר שרכב 1200 לא מוגדש יהיה חסכוני יותר מרכב 1200 טורבו בתנועה כזו.

 

יהודה

[dny]

נראה לי שאתה מתווכח לשם הוויכוח. אבל ניחא - כרצונך.

 

ראשית הערה כללית - ויקיפדיה היא מקור סביר למידע טכני. סביר ולא יותר. לא כל דבר שכתוב שם הוא נכון ומדוייק. לכן הפניתי מראשית השרשור לספר שנכתב על ידי מומחה לנושא (אדם שעבד שנים רבות כמהנדס בחברה שמייצרת מגדשים, ורשומים על שמו פטנטים בנושא). דוגמה - באותו דף ויקיפדיה כתוב שהמעבר של האוויר הנכנס דרך מערכת שמחוממת ע"י גזי הפליטה גורם גם הוא לחימום נוסף של האוויר הנכנס. אבל באותו ספר נאמר - על ידי מומחה ולא כותבים עלומים - שבניגוד לדיעה רווחת זו, האמת היא שחימום זה אמנם קיים אך אינו משמעותי.

 

יחס הדחיסה הסטטית אינו כפי שכתבת אלא:

http://en.wikipedia.org/wiki/Compression_ratio#Formula

דקדוקי עניות. אני כתבתי בקיצור כדי לא לעשות סיפור מכל פרט קטן. הנקודה החשובה היתה ונשארה, שהיחס הסטטי מוכתב על ידי מבנה המנוע, לעומת היחס הדינאמי שמוכתב על ידי הלחץ המוגדש. החישוב המדוייק יותר אינו משנה עובדה זו ולכן אינו נחוץ להבנת הענין - אז דילגתי עליו.

 

יחס הדחיסה הסטטי חשוב גם במנוע מוגדש מכיון שהוא גורם חשוב ביצירת ה"צלצולים".

היחס הסטטי חשוב אך ורק מפני שהוא גורם משפיע על היחס הדינאמי - שהוא הגורם החשוב בהצתה מוקדמת (צלצולים).

 

נראה לי שהתכוונת לכתוב טמפרטורה ולא לחץ.

נכון, טעיתי כאן.

 

ההסבר שלי לא היה ברור ולכן ידידנו ויקיפדיה יסביר:

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

When the pressure... The warmer the intake air... reduces volumetric efficiency...

כלומר לא נכון מה שכתבת קודם, כי לטמפ' האויר הנכנס למנוע "אין קשר ישיר לצריכת דלק"

אתה מבלבל בין שני מושגים שונים - בעירה יעילה (combustion efficiency) ושאיבה יעילה (volumetric efficiency). מכאן הטעות שלך. דברי בנושא נכונים.

 

זה כן נכון. יש להקטין את יחס הדחיסה הסטטי כדי לגדוש.

במכוניות רגילות (כלומר לא ספורטיביות):

http://en.wikipedia.org/wiki/Compression_ratio#Gasoline_.28petrol.29_engine

In a turbocharged or supercharged gasoline engine, the CR is customarily built at...

אין ספק שמקובל להפחית במקצת את יחס הדחיסה, אבל פחות ופחות עם השנים; בעבר (שנות ה-70) היו מנועים מוגדשים עם יחס דחיסה של 1:6. התייחסתי לכך בתגובה קודמת. בכל אופן, טענתי היתה שאין הכרח להוריד יחס דחיסה כדי לגדוש. עיין כאן בפורום ותראה.

 

אם כך חוזרים לשאלה של פותח השרשור. הצבענו על מספר גורמים לנצילות פחות טובה של מנועי טורבו, יחד עם גורמים אחרים שמשפרים את היעילות. האם באמת מנועי הטורבו בנזין יעילים יותר בסיכום? לדעתי זה כלל לא ברור.

דעתך מכובדת, אבל לאחרים זה ברור כשמש. ראשית, בדף הויקיפדיה שאתה בעצמך ציטטת כתוב "Turbocharging can be used to... increase fuel efficiency". חברת VAG מסבירה את יתרונות מנוע TSI כך: "Maximum power is obtained with minimum fuel consumption". הם גם קיבלו על זה פרס, ובו נאמר: "the TSI engines use less fuel while producing similar levels of power".

 

אבל סביר שרכב 1200 לא מוגדש יהיה חסכוני יותר מרכב 1200 טורבו בתנועה כזו.

זה לא מובן מאליו, כי רכב כזה יצטרך לפעול בסל"ד גבוה יותר כדי לקבל ביצועים מקבילים. כמובן שאם הוא יסע ויאיץ לאט יותר הוא יהיה חסכוני יותר, אבל זה לא אומר כלום.

 

דני

[yehuda-k]

נראה לי שאתה מתווכח לשם הוויכוח. אבל ניחא - כרצונך.

לדעתי אין טעם בהמשך הויכוח, מפני שאתה לא מודה בטעויות, ומעקם ומסלף את טענות האחר. שים לב שאני לא היחיד שקיבל פה רושם שלילי על מה שכתבת. בשרשור זה טעית וכתבת שכניסת אויר חם מדי למנוע (האויר המוגדש) לא קשור לצריכת הדלק. כותבים לך בעדינות שאתה טועה, ועדיין כל מה שאתה מוכן לכתוב הוא שזו טענה חדשה לך. אתה משקיף או"ם?

ראשית הערה כללית - ויקיפדיה היא מקור סביר למידע טכני. סביר ולא יותר. לא כל דבר שכתוב שם הוא נכון ומדוייק. לכן הפניתי מראשית השרשור לספר שנכתב על ידי מומחה לנושא (אדם שעבד שנים רבות כמהנדס בחברה שמייצרת מגדשים, ורשומים על שמו פטנטים בנושא). דוגמה - באותו דף ויקיפדיה כתוב שהמעבר של האוויר הנכנס דרך מערכת שמחוממת ע"י גזי הפליטה גורם גם הוא לחימום נוסף של האוויר הנכנס. אבל באותו ספר נאמר - על ידי מומחה ולא כותבים עלומים - שבניגוד לדיעה רווחת זו, האמת היא שחימום זה אמנם קיים אך אינו משמעותי.

כשאין מה להגיד תוקפים את המקור -ויקיפדיה.

אפילו לפי מה שכתבת פה, האויר אכן מתחמם, אלא שיש חילוקי דיעות באיזה מידה הוא מתחמם. כלומר- אין טעות בכתוב בויקיפדיה.

דקדוקי עניות. אני כתבתי בקיצור כדי לא לעשות סיפור מכל פרט קטן. הנקודה החשובה היתה ונשארה, שהיחס הסטטי מוכתב על ידי מבנה המנוע, לעומת היחס הדינאמי שמוכתב על ידי הלחץ המוגדש. החישוב המדוייק יותר אינו משנה עובדה זו ולכן אינו נחוץ להבנת הענין - אז דילגתי עליו.

אם כבר טעית, זה כמובן זניח (לדעתך)

היחס הסטטי חשוב אך ורק מפני שהוא גורם משפיע על היחס הדינאמי - שהוא הגורם החשוב בהצתה מוקדמת (צלצולים).

אתה משחק במילים. בשורה התחתונה היחס הסטטי הוא גורם חשוב בצלצולים.

אתה מבלבל בין שני מושגים שונים - בעירה יעילה (combustion efficiency) ושאיבה יעילה (volumetric efficiency). מכאן הטעות שלך. דברי בנושא נכונים.

טקטיקה ידועה היא לפוצץ במושגים שלא ממש רלבנטים. עדיין טעית, ו"כלומר לא נכון מה שכתבת קודם, כי לטמפ' האויר הנכנס למנוע "אין קשר ישיר לצריכת דלק" "

נראה אותך מצטט את המומחה שלך בענין זה. בטוח שדעתו כפי שכתבתי ולא כדעתך.

אין ספק שמקובל להפחית במקצת את יחס הדחיסה, אבל פחות ופחות עם השנים; בעבר (שנות ה-70) היו מנועים מוגדשים עם יחס דחיסה של 1:6. התייחסתי לכך בתגובה קודמת. בכל אופן, טענתי היתה שאין הכרח להוריד יחס דחיסה כדי לגדוש. עיין כאן בפורום ותראה.

עוד משחק במילים. הרי אתה מודה פה בטעותך שכביכול אין הכרח להוריד את יחס הדחיסה כדי לגדוש, אלא שאתה טוען שההפחתה הנחוצה קטנה במשך השנים. בשורה התחתונה - טעית.

דעתך מכובדת, אבל לאחרים זה ברור כשמש. ראשית, בדף הויקיפדיה שאתה בעצמך ציטטת כתוב "Turbocharging can be used to... increase fuel efficiency". חברת VAG מסבירה את יתרונות מנוע TSI כך: "Maximum power is obtained with minimum fuel consumption". הם גם קיבלו על זה פרס, ובו נאמר: "the TSI engines use less fuel while producing similar levels of power".

ציטוט של VW אינו רלבנטי מפני שהם אינטרסנטים. כבר היו מקרים כאלה בעבר, למשל מיצובישי פרסמה פעם את מנועי הGDI כחסכונים והתברר שזו היתה רמאות פשוטה. הפרס שהזכרת חשיבותו דומה לתואר מכונית השנה , שברוב הפעמים מתברר כלא מוצדק. לגבי הציטוט שלך מויקיפדיה, לפחות הציטוט נכון.

לגופו של ענין,כולנו מסכימים שבנסיעה במהירות קבועה מחוץ לעיר מנוע הטורבו חסכוני יותר ממנוע גדול יותר ולא מוגדש . חילוקי הדיעות הם האם המנועים המוגדשים חסכונים יותר בנסיעה בעיר. לדעתי (ולדעת המגיבים האחרים בשרשור זה) התשובה שלילית.

ונא לא להזכיר שוב את הטענה הלא רלבנטית שלך כי "לגנרטורים שמים מגדשים כדי לשפר את צריכת הדלק תחת עומס.". טענה זו שלך אינה רלבנטית מפני שאנו מדברים על מנוע בנזין ולא מנוע דיזל, המצוי בגנרטורים.

זה לא מובן מאליו, כי רכב כזה יצטרך לפעול בסל"ד גבוה יותר כדי לקבל ביצועים מקבילים. כמובן שאם הוא יסע ויאיץ לאט יותר הוא יהיה חסכוני יותר, אבל זה לא אומר כלום.

הנה דוגמא לסילוף. טענתי היתה "מנוע הבנזין טורבו יהיה יעיל כנראה רק בתנועה במהירות קבועה מחוץ לעיר, כלומר רכב 1200 מוגדש יהיה יעיל יותר מרכב 1600 לא מוגדש. אבל סביר שרכב 1200 לא מוגדש יהיה חסכוני יותר מרכב 1200 טורבו בתנועה כזו."

ותשובתך מתיחסת לתנאי נסיעה אחרים, לא במהירות קבועה. אבהיר שוב- בתנועה מחוץ לעיר במהירות קבועה (נניח המהירות המותרת 90 קמ"ש) נדרש מעט הספק ואין בעיה למנוע רגיל 1200 ל"סחוב" באותם סיבובי מנוע של רכב בעל מנוע 1200 מוגדש.

 

מציע לך לחשוב מדוע אתה מעצבן משתתפים אחרים.

 

לא נראה לי שאטרח לענות לך שוב.

 

יהודה

[fizban]

אני אוסיף משהו קטן:

ככל שטמפרטורת האויר שנכנס לתא הבערה גבוהה יותר, יש פחות חמצן וכתוצאה מכך, פחות כוח. בנוסף, המחשב, בטמפרטורת אויר מסויימת יתחיל לאחר הצתה (ולפעמים גם להעשיר תערובת) על מנת למנוע דטונציות. טמפרטורת האויר המנוע מוגדש, בזמן גדישה, עולה באופן משמעותי על טמפרטורת האויר בחוץ - לכן נהוג להוסיף אינטרקולר - על מנת להפחית את העליה בטמפרטורת האויר.

ברכב אטמוספרי, השינויים לא יהיו קיצוניים.