Atmosferski, turbo ili kompresorski motor – koja je razlika, šta su prednosti a šta mane vezane za dopremanje vazduha u cilindre?
Atmosferski, turbo ili kompresorski motor – koja je razlika, šta su prednosti a šta mane vezane za dopremanje vazduha u cilindre? Ako ste ikada gledali video, čitali članak ili samo slušali automobilskog štrebera kako priča o automobilima, verovatno ste već čuli ove termine: turbopunjeni, kompresorski i atmosferski. Uzimajući u obzir kontekst, verovatno znate da imaju veze sa motorom i, samo na osnovu vibracija, turbo i kompresorsko punjenje verovatno nekako čine da automobil ide brže. Ali šta ove reči zapravo znače? Da demistifikujemo, podsetimo one koji znaju i naučimo one koji ne znaju.
Kada neko benzinski ili dizel motor naziva „atmosfernim“, to jednostavno znači da nema turbopunjača ili kompresora (te dve stvari, inače, zajednički su poznate kao uređaji „prisilno punjenje“). To je to. Odsustvo prisilnog punjenjenja (vazduhom) je definicija. Pojednostavljeno, to znači da se vazduh i gorivo mešaju u cilindru, nakon sabijanja eksplodiraju unutar cilindara, potiskujući klip nadole, ili u slučaju bokser motora u horizontalnoj ravni, posledično rotirajući kolenasto vratilo (radilicu) koja (preko sistema prenosa) pokreće točkove. To je opšte objašnjenje kako funkcioniše motor automobila sa unutrašnjim sagorevanjem.
Pojam „atmosferski motor“ se jednostavno odnosi na motor gde dopremanje vazduha do cilindra nije potpomognut nikakvom vrstom ventilatora ili trikova zasnovanog na vazduhu, nego je izazvano vakuumom koji stvara klip u taktu usisavanja. Po vozača, atmosferski motor obično znači „linearniji“ odziv gasa, što znači da korelacija između toga koliko snažno je desna noga pritisla papučicu gasa i koliko brzo se motor okreće oseća se kao da je prava linija. Međutim, veliki nedostatak vožnje sa atmosferskim motorima, posebno sa motorima relativno male radne zapremine, jeste to što morate snažno pritiskati gas da biste ih naterali da urade nešto uzbudljivo. Ovo ima svoje čari, ali nije baš efikasno u potrošnji goriva, a i obično nije idealno ako je sve što želite od svog automobila čista brzina. Međutim, u određenim krugovima entuzijasta, automobili sa atmosferskim motorom sada imaju više poštovanja zbog svog prirodnijeg karaktera i imidža – zamislite kuvanje na livenom gvožđu, a ne na nerđajućem čeliku ili tiganju presvučenom teflonom. Ako je vaš automobil proizveden pre, recimo, 2012. godine i nije bio posebno reklamiran kao turbopunjena, brža verzija, verovatno je vaš motor atmosferski.
Međutim, tokom poslednje decenije (zapravo skoro dve decenije, od početka trenda smanjivanja radne zapremine motora – downsizinga), turbopunjenje je masovno preuzelo primat. Turbopunjač je mehanički deo koji pomalo izgleda kao metalni puž sa dva „ventilatora“ u sebi. Postavljen je na izduvni sistem i koristi izduvne gasove (koji bi inače bili neiskorišćeno izbačeni kroz izduvni sistem) i koristi ih za pookretanje „ventilatora“ koji se naziva turbinsko kolo, koje zauzvrat okreće drugi ventilator (na istoj osovini) koji se naziva kompresorsko kolo. Kompresorsko kolo usisava okolni vazduh spolja i pumpa ga u deo motora koji se bavi sagorevanjem. To rezultira vazduhom pod pritiskom koji je zasićeniji neophodnim molekulima kiseonika, što zauzvrat uzrokuje intenzivnije eksplozije i, samim tim, veću snagu. Ukratko, turbopunjeni motor koristi sopstvene izduvne gasove da upumpa više vazduha u sebe, stvarajući intenzivniji izlaz. Ključni pokazatelj (i prodajna tačka, u zavisnosti od toga koga pitate) turbopunjača je prepoznatljiv zvuk diskretnog zviždanja koji se javlja kada se pojačava nadpritisak punjenja, kao i zvuk „pššš“ koji se javlja kada se sav taj komprimovani vazduh ispusti na rasteretnom („blow off“) ventilu (ako ga ima) kada sklonite nogu sa gasa. „Dva turba“ ili „bi-turbo“, inače, samo znači motor koji ima dva turbokompresora. Kada se nađete u plavom Bugatiju, možda ćete čak naići na termin „quad turbo“, što je, da, četiri turba. Važno je da turbo punjači teoretski omogućavaju proizvođačima automobila da prave nove automobile koji su podjednako snažni kao i njihovi prethodnici, ako ne i snažniji, sa fizički i zapreminski manjim agregatima, a istovremeno se pridržavajući se sve strožih standarda potrošnje goriva. A kada se voze razumno ili, što je najvažnije, tokom WLTP test ciklusa, turbo motor manje zapremine biće efikasniji od snagom ekvivalentnog, ali zapreminom većeg atmosferskog motora. Kao vozačke mašine, stariji automobili sa turbopunjačem su uglavnom bili okarakterisani nečim što se naziva „turbo rupa“. Starim turbopunjačima je trebalo vremena da se zavrte, a pre nego što bi to uradili, motor bi se osećao relativno bezdušnim. Ali kada bi se pojačanje stvorilo, obrtni moment bi brzo i naglo skočio. Ovaj iznenadni skok obrtnog momenta bio je u najboljem slučaju polarizujući, retrospektivno teatralan i, ako smo iskreni prema sebi, pomalo zastrašujući u sredini krivine. Međutim, moderni automobili sa turbopunjačima su gotovo suprotni. Zahvaljujući razvoju poput manjih turbopunjača koji se brže zavrte (čak i preko 200.000 o/min), direktnog ubrizgavanja goriva, pa čak i hibridnih turbopunjača sa elektro pogonom, obrtni moment se javlja gotovo odmah i ostaje u širem dijapazonu obrtaja. Malo ili nimalo kašnjenja, nema iznenadnog skoka obrtnog momenta, nema iznenađenja. Drugi kompromisi uključuju povećane troškove proizvodnje i ugroženu pouzdanost svojstvenu komplikovanju bilo čega. Činjenica je da moderni turbopunjači postaju jeftiniji, izdržljiviji i robusniji. Svakog dana, naravno, jednostavno zato što tako funkcioniše masovna serijska proizvodnja. Ali ako je sve ostalo jednako, očekujte da će motor sa više delova, više toplote, više pritiska i više tačaka mogućeg kvara koštati više za kupovinu i održavanje od onog bez njega. Uprkos tome, turbopunjač je u osnovi sveprisutan među novim vozilima, kako u osnovnoj konfiguraciji, tako i sa dodatnim hladnjacima usisnog vazduha (Intercoolerima), varijabilnom geometrijom, Twin scrool konstrukcijom, itd.
Kompresorski punjači (često se u literaturi nazivaju Superchargeri ili samo Chargeri, bez prefiksa „Turbo“) nisu ni približno toliko česti kao turbopunjači, ali rade sa sličnim ciljem: stvaranjem veće snage komprimovanjem vazduha koji se doprema u motor. Međutim, način na koji se obavlja ova misija je više mehaničke prirode. Kao i turbokompresori, kompresori (neki ljudi vole da ih zovu „blowerima“) uzimaju vazduh iz atmosfere i pod pritiskom ga ubacuju u motor radi intenzivnijeg sagorevanja. Ali, umesto izduvnih gasova koji su pogon kompresorskog kola, to je sistem remenica pričvršćen za kolenato vratilo (radilicu) motora. Drugim rečima, motor ne samo da okreće točkove automobila, već i okreće mehanizam odgovoran za dovod više vazduha – taj mehanizam se naziva kompresor. Postoje tri glavne vrste kompresora: korenski (Roots), dvostruki vijčani i centrifugalni. Razlike između njih leže uglavnom u načinu na koji se interno kreću i komprimuju ulazni vazduh. Roots i dvostruki vijčani koriste par dugih, međusobno isprepletanih rotora koji se okreću jedan prema drugom; dvostruki vijčani je u suštini luksuznija varijacija roots kompresora koja interno komprimuje vazduh, efikasnija je i manje se zagreva. Centrifugalni, s druge strane, koristi ventilator kompresora sličan turbopunjaču koji se naziva impeler. Bez obzira na metod kompresije, karakteristika kompresora je da rotirajuće delove pokreće sam motor putem kaiševa i remenica, a ne izduvnih gasova. Pošto se kompresori pokreću samim kretanjem motora, a ne izduvnim gasovima, pritisak punjenja koji pružaju je praktično trenutan.
To znači, pritisak punjenja je linearan su skladu sa brojem obrtaja motora. Roots i dvostruki vijak ne menjaju toliko oblik krive obrtnog momenta i snage, koliko povećavaju njihove vredosti. Pošto kompresori koriste motor za sopstveno napajanje, njihov veliki nedostatak je veća potrošnja goriva, što je uz rigidne Euro norme velika mana. U osnovi, velika većina proizvođača koji svoje automobile plasira u Evropi odustala je od mehaničkih kompresora a svojim motorima dodelila turbokompresore, a u novije vreme, kompresore sa električnim pogonom. Supercharger je još uvek popularan u SAD i to u modelima od koji se očekuje snaga a ne ekonomičnost, kao što je Dodge Hellcat.
Show Comments