Вопрос
Tomek Jurkiewicz
Вчера 15:51
Уровень усиления турбонаддува
У меня вопрос: знаете ли вы что-нибудь о потенциальном
уровне мощности 132 кВт (180 л. с.), 700 Нм двигателя грузового автомобиля MAN (TGL)
объёмом 4,5 литра с повреждённым (неработающим) турбонаддувом?
Сможет ли он разогнаться до 55 км/ч с полной загрузкой (8 тонн)
плавно и без проблем?
Дополнительный вопрос: когда турбокомпрессор в таком дизельном двигателе
выходит из строя, происходит ли это внезапно или постепенно
с колебаниями уровня мощности (т. е. двигатель останавливается,
затем обороты повышаются до 4000, после чего двигатель снова останавливается, из него/выхлопа идёт огромный
поток серого дыма)?
Перевод вопроса с Mechanics Stack Exchange
Лицензия: CC BY-SA (2.5–4.0)
Оригинальный вопрос: https://mechanics.stackexchange.com/questions/15463/turbo-gain-level
1
Как правило, при увеличении давления на одну атмосферу мощность двигателя без наддува удваивается. Например, если двигатель без наддува выдает 100 л. с., то при давлении ~14 фунтов на квадратный дюйм (давление воздуха на уровне моря составляет около 14,7 фунтов на квадратный дюйм) он сможет выдавать 200 л. с.
ПРИМЕЧАНИЕ: Это приблизительное правило, которое не в точности соответствует реальному положению дел. При расчёте этих показателей также необходимо учитывать паразитные утечки и другие факторы.
Учитывая это, если вы потеряли турбокомпрессор на таком двигателе грузового автомобиля, можно предположить, что двигатель теряет значительную часть мощности/крутящего момента из-за потери давления в турбокомпрессоре. В серийных дизельных двигателях давление наддува обычно составляет от 10 до 20 бар, хотя я не могу найти данные о давлении наддува для этого двигателя. Даже при давлении в 10 бар можно предположить, что мощность снизится как минимум на 50 %, то есть до 90 л. с., а крутящий момент — с 780 Н·м до 400 Н·м (предполагаемый диапазон пикового крутящего момента — 3000 Н·м).
Помните, что для грузовиков важнее крутящий момент. Если крутящий момент уменьшится вдвое, грузовику будет очень сложно разогнаться до заданной скорости. Грузовику потребуется в два раза больше времени, чтобы разогнаться, чем обычно, если он вообще сможет набрать скорость. 55 км/ч — не такая уж высокая скорость, но даже в этом случае у вас возникнут проблемы с разгоном до этой скорости, не говоря уже о плавном разгоне. Вы не принесёте никакой пользы своему двигателю или грузовику, если будете пытаться эксплуатировать их на пониженных оборотах.
Это типичная картина работы дизельного двигателя при выходе из строя турбонаддува, особенно если речь идёт об обильном количестве чёрного (сажевого) дыма. Причина появления дыма в том, что двигатель всасывает не так много воздуха, как обычно, но получает такое же количество дизельного топлива. Не всё дизельное топливо сгорает, поэтому оно выходит из двигателя в виде сажи.