Владельцы автомобилей с небольшими турбированными двигателями, скорее всего, замечали, что их транспортные средства по некоторым параметрам не дотягивали до завяленных производителями показателей.
автор: 1gai.ru
К примеру, в некоторых случаях показатели расхода топлива в ходе реальной эксплуатации могли сильно превышать расход, вписанный в официальный рекламный буклет транспортного средства. Причем разница нередко выявлялась даже при вполне обыденной эксплуатации автомобиля. «Жечь» на все деньги для этого не требуется, достаточно просто проехать по шоссе в среднем темпе, замерить по бортовому компьютеру расход на 100 км и сопоставить его с данными, приведенными автопроизводителем. Странно все это, не правда ли?
Оказывается, тому есть вполне конкретная причина, о которой расскажет инженер Джейсон Фенске в своем новом видео. Как обычно, приводим в доказательство оригинальное видео (субтитры можно перевести на русский язык в настройках плеера YouTube):
Кто решил посмотреть видео позже, приводим изложение рассуждений инженера.
Джейсон Фенске из Engineering Explained объясняет, почему небольшие двигатели с турбонаддувом не всегда способны достичь показателей эффективности расхода топлива по методике замеров независимой лаборатории EPA.
В первую очередь он рассказывает, зачем вообще автопроизводителям понадобилось снижать объем двигателей и увешивать их турбинами. В чем их преимущества? А вот в чем:
- 1. Компактные двигатели меньше весят
- 2. В них меньше движимых частей
- 3. Меньше энергии тратится на трение внутренних частей мотора
- 4. Уменьшаются насосные потери
Все эти положительные моменты при сложении должны приводить к уменьшенному потреблению топлива. При том условии, что вы, естественно, не будете крутить двигатель выше определенного уровня. Желательно, чтобы работа двигателя была равномерной, идеальные условия для которой можно найти на трассе вне города, например на шоссе.
Однако наибольшая проблема для подобного двигателя кроется в наличии турбины. С одной стороны, именно турбонаддув позволяет небольшому по объему мотору выдавать серьезные мощностные показатели, примерно на 50% большие, чем те, которые могли бы быть на атмосферном аналоге. С другой стороны, в этом как раз и спрятана коварная проблема.
Мощность не берется из ниоткуда. Благодаря турбине в цилиндры поступает больше кислорода. ECU двигателя рассчитывает в соответствии с данными о кислороде, приходящими с лямбда-зонда, и количеством впрыскиваемого топлива. Соответственно, последнего также поддается в цилиндры большее количество, как только в мотор поступает больше воздуха.
Причем соблюсти паритет экономичность/отдача порой оказывается просто нереально. Как только вы чуть больше придавливаете педаль акселератора, мгновенно можете забыть об экономичности.
Однако есть в этой истории еще один важный фактор, который известен немногим, – детонация. С ней автопроизводителям при разработке подобного рода моторов приходится бороться в первую очередь.
Что такое детонация, и почему она чаще происходит в этих двигателях?
Почему небольшие турбированные двигатели не всегда экономичны?
Дело в том, что из-за серьезного уровня наддуваемого воздуха, повышенного давления в камере сгорания и средней температуры в цилиндрах образуются локальные зоны повышенной температуры, в которых топливовоздушная смесь после ее распыления может самопроизвольно воспламеняться, что приведет к чрезмерной нагрузке на поршень, шатуны, шейку коленвала и так далее.
Есть несколько путей избежать этого губительного для мотора эффекта.
Первым путем не пошел практически ни один автопроизводитель – настроить позднее зажигание. Двигатель при этом будет работать не так эффективно, плюс снизится его мощность.
Второй путь отчасти реализован в современных моторах: снижение компрессии в цилиндрах до более низких пределов. Проблемы те же: уменьшение мощности.
Самым эффективным способом был признан третий. Автомобили с турбонаддувом запрограммированы на предотвращение детонации путем впрыска большего количества топлива в цилиндр, что снижает температуру внутри камеры, охлаждая ее. При этом стоит упомянуть, что программа включается во время повышенной нагрузки на двигатель. Резкое ускорение, движение на повышенных оборотах, высоких скоростях и так далее.
При этом сценарии смесь значительно обогащается не только за счет необходимости повышения естественного впрыска топлива, но и «благодаря» необходимости охлаждения внутри цилиндра.
Вот почему, как только вы хоть немного прижмете педаль газа к полу, расход топлива резко и неминуемо уйдет вверх. Значительно превысив официальные данные замеров топлива.
