Autolla, urheiluautolla, kuorma-autolla, junalla, lentokoneella tai jopa rakennuskoneiden moottorilla on varmasti yksi yhteinen piirre – ne toimivat moottoreilla. Tehonsa tehostamiseksi autonvalmistajat ovat kaikki valmistautuneet hyppäämään hevosvoimien sotaan. Polttoainetalouden lisäämiseksi ja moottorin tehon lisäämiseksi keksittiin vertaansa vailla oleva turboahdin ja ahdin.
Turboahdin vs Supercharger
Ero Turbochargerin ja Superchargerin välillä on, että vaikka turboahdin on pakotettu imujärjestelmä, joka valjastaa pakokaasujen voiman puristaakseen ilmakehän ilman ja lähettää sen polttokammioon, mutta Supercharger on myös pakotettu imujärjestelmä, joka on moottorikäyttöinen. tarkoittaa, että se toimii mekaanisesti käyttämällä hihnaa, ketjua tai akselia, joka on liitetty suoraan moottorin kampiakseliin.
Turboahdin on kuin turbiini, joka puristaa pakokaasujen avulla ilmakehän ilman ja lähettää ilman palotilaan, mikä parantaa moottorin suorituskykyä. Sen sijaan, että turboahdin tuhlaa pakokaasuja poistettaessa polttokammiosta, se valjastaa ne kolmella tuulettimella, joista kaksi sijaitsee samalla akselilla ja toinen auton imuaukossa, joka imee ilman moottoriin.
Ahdinta käytetään yleisesti urheiluautoissa. Se toimii mekaanisesti ja lisää moottoriin tulevaa tiheyttä ja ilmanpainetta. Mitä enemmän ilmaa pääsee moottoriin, sitä enemmän syntyy tehoa. Ahtimessa on hihna, ketju tai akseli, joka on kytketty moottorin kampiakseliin, ja sen ensisijaisena tehtävänä on tehostaa tehoa.
Turboahtimen ja Superchargerin vertailu
| Vertailuparametrit | Turboahdin | Supercharger |
| Energialähde | Turboahdin käyttää poistuneita pakokaasuja energiana | Ahdin on kytketty moottorin kampiakseliin energian saamiseksi |
| Pyörimisnopeus | Se pyörii jopa 150 000 rpm nopeudella | Se pyörii jopa 50 000 rpm nopeudella |
| Äänipäästöt | Äänipäästöt ovat alhaisemmat kuin ahtimen | Äänipäästö on enemmän kuin turboahdin |
| Paineilman lämpötila | Paineilman lämpötila on turboahtimessa melko korkea | Paineilma on alhaisemmassa lämpötilassa |
| Kompressorin pyöriminen | Turbiini pyörittää kompressoria | Ahtimessa hihna on kytketty moottorin kampiakseliin, ja tämä moottorin kampiakseli pyörittää kompressoria. |
Mikä on turboahdin?
Turboahdin on pakotettu imujärjestelmä, joka hyödyntää palotilan poistamien pakokaasujen tehon ja parantaa moottorin suorituskykyä.
Turboahtimien historia voidaan jäljittää 1800-luvulle, jolloin Gottlieb Daimler kokeili pakotettua induktiota. Se tapahtui vuonna 1905, kun sveitsiläinen insinööri Alfred Buchi patentoi autonsa tehostimen. Sen jälkeen vastaavia prototyyppejä käytettiin lentokoneissa, dieselaluksissa ja ajoneuvoissa. Testit osoittivat, että nämä moottorin lisäosat voivat lisätä tehoa, vähentää päästöjä ja parantaa polttoainetaloutta.
Turboahdin koostuu kahdesta tuulettimesta, jotka sijaitsevat samalla akselilla. Yksi tuuletin sijaitsee polttokammiosta poistuvien pakokaasujen reitillä. Ulos tulevat pakokaasut käynnistävät juoksupyörän, mikä puolestaan saa toisen akselilla olevan tuulettimen pyörimään. Autossa on myös kolmas tuuletin, joka sijaitsee auton ilmanottoaukossa, ja tämän tuulettimen käyttövoima vetää ilmaa moottoriin.
Moottoriin imevä ilma on puristettua ja lämmintä. Siksi se on vähemmän tiheä. Lämmönvaihdin jäähdyttää ilman ennen kuin se tulee sylintereihin.
Turboahtimen toimintaa voidaan kuvata sykliseksi. Tämä johtuu siitä, että pakokaasut kääntävät turbiinit, jotka imevät enemmän ilmaa. Tämä ilma puolestaan imee enemmän polttoainetta, ja kun polttoaine palaa, se tuottaa pakokaasuja - tämä on jatkuva prosessi.
Turbossa on savunmuutoslaitteisto, joka auttaa vähentämään hiilidioksidipäästöjä.
Turboahdin vaatii paljon huoltoa ja viivästyy toisinaan epäjatkuvan energiansyötön takia.
Mikä on Supercharger?
Ahdin on pakotettu imujärjestelmä, joka on yleinen ominaisuus urheiluautoissa. Se toimii mekaanisesti hihnalla, ketjulla tai akselilla, joka on kytketty moottorin kampiakseliin. Ilmakompressorina sen ensisijainen tehtävä on lisätä tiheyttä ja moottoriin tulevaa ilmanpainetta.
Ensimmäisen ahtimen prototyypin loi G. Jones Birminghamista noin vuonna 1849. Root Brothers patentoi sen vuonna 1860. Vuonna 1885 Gottlieb Daimler patentoi ahtimen, jota käytettiin polttomoottorissa. Vuonna 1902 Louis Renault otti patentin keskipakoahtimelle. Suoritetut testit osoittivat, että kilpa-autoon asennettu ahdin voi lisätä sen tehoa valtavasti. Mercedesistä tuli 1920-luvulla ensimmäinen autoyhtiö, joka valmisti sarjan ajoneuvoja, joissa oli ahdin.
Ahdin toimii kuten peruspolttomoottori, jossa ilma ja polttoaine sekoittuvat palotilassa ja saavat männän liikkumaan - mitä enemmän polttoainetta ja ilmaa poltetaan, sitä enemmän tehoa. Mutta ahdin tuottaa enemmän paineilmaa.
Ahtajia on kolmea tyyppiä - juurityyppiä, kaksoisruuviahtia ja keskipakoahtimia.
Mercedes on menestyksekkäästi kehittänyt sähköisen ahtimen, joka ei ole enää riippuvainen moottorista.
Superahtimessa ei ole hukkaluukkua. Siksi savusumupäästöt ovat korkeat. Se on myös äänekkäämpi kuin turbo.
Ahtimen paineilman lämpötila on alhaisempi, ja useimmissa tapauksissa se ei vaadi välijäähdytintä. Tietyntyyppiset ahtimet vaativat kuitenkin välijäähdyttimiä.
Supercharger on helppo huoltaa. Se kärsii merkityksettömästä viiveestä, koska kampiakseli toimittaa jatkuvasti energiaa.
Tärkeimmät erot turboahtimen ja ahtimen välillä
Johtopäätös
Turboahtimet ja Superchargers ovat molemmat pakotettuja imujärjestelmiä, jotka voivat vahvistaa moottorin hevosvoimaa ja parantaa sen suorituskykyä. Nämä kaksi eroavat kuitenkin toisistaan niiden suunnittelun, toiminnallisuuden, tehonsiirron, polttoainetehokkuuden, äänipäästöjen, savupäästöjen jne. perusteella. Turboahtimien ja ahtimien ansiosta tavalliset moottorit on nyt muutettu koneiksi, joilla on valtavia hevosvoimia ja tehokkuutta.
Suurin osa Formula 1 -kilpa-autoista käyttää ahtimia lisäämään ajoneuvon yleisnopeutta. Turboahtimia voidaan käyttää monenlaisiin käyttötarkoituksiin. Sen lisäksi, että niitä käytetään auton moottorin lisävarusteena, niitä voidaan käyttää myös moottorikäyttöisessä rakennustyökalussa. Näiden kahden kehityksen ansiosta maailma on nähnyt "nopeuden" todellisen olemuksen.
Viitteet
- https://www.sae.org/publications/technical-papers/content/1999-01-0908/
- https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0196890416311463
