Повышает ли ограничение использования турбокомпрессора в автомобиле топливную экономичность?

Вкратце: да. Больше наддува => больше воздуха при более высоких температурах => больше топлива.

Ваша интуиция вас не подводит. Если вы будете ездить без нагрузки на двигатель, турбина не будет раскручиваться так сильно. Что ещё важнее, она не будет создавать большую тягу и не будет потреблять много топлива.

На базовом уровне при запуске турбонаддува обеспечивающего значительный прирост мощности происходит четыре вещи:

1. Во впускное отверстие поступает больше воздуха на единицу объёма (отсюда и название — принудительная индукция).




2. Компьютер двигателя должен добавить больше топлива для балансировки. Наилучшая эффективность, которой мы можем достичь на данном этапе, — это стехиометрическое соотношение воздуха и топлива примерно 14:1.




3. Однако по мере того, как воздух поступает во впускной тракт, он нагревается. Закон идеального газа даёт приблизительное представление о том, насколько сильно он нагревается, но суть в том, что нагрев довольно значительный.




4. Теперь бортовой компьютер должен добавить ещё больше топлива, но на этот раз топливо будет выступать в качестве охлаждающей жидкости для смеси. Цель этого этапа — предотвратить детонацию двигателя из-за преждевременного воспламенения при повышенной температуре.

Как вы понимаете, мы, сторонники турбонаддува, хотели бы максимально увеличить мощность на этапе 1 и принять этап 2 как естественное следствие. Однако мы также хотели бы свести к минимуму этап 3 и по возможности полностью избежать этапа 4. Именно здесь важную роль играют такие компоненты, как воздухозаборники для холодного воздуха (чтобы начать с минимально возможной отправной точки) и интеркулеры (чтобы попытаться снизить температуру всасываемого воздуха после турбонаддува). Если вы действительно хотите добиться большего, вы можете заменить небольшой турбокомпрессор на более крупный и эффективный. Это позволит вам добиться более высоких уровней наддува при более низких температурах, но также отсрочит начало наддува.

Как всегда, в подобных инженерных задачах приходится чем-то жертвовать.

Тем не менее вы по-прежнему правы. Если вы будете реже нажимать на педаль газа и снизите уровень наддува, то будете расходовать меньше топлива.

Вы не можете ограничить использование турбонаддува. Будет очень сложно определить, в какой момент нужно переключиться, чтобы не было турбоямы, которая отвлекает внимание.

Решение:

В большинстве двигателей с турбонаддувом есть так называемый перепускной клапан (поэтому я спросил в комментарии, на какой машине вы ездите) . Если в вашем турбокомпрессоре есть перепускной клапан, вы можете механически сделать так, чтобы он всегда был открыт. Это не позволит турбокомпрессору создавать давление, и будет казаться, что в вашей машине вообще нет турбокомпрессора.

Когда вы почувствуете, что вам нужен дополнительный стимул, вы можете изменить настройки «ворот отходов».

Это зависит от обстоятельств. Если вы разгоняетесь на полную мощность, соотношение воздух/топливо снижается с 14,7:1 до 13:1 или даже до 10:1 в зависимости от марки и модели автомобиля, а также от уровня наддува. Чем ниже соотношение, тем больше топлива расходуется в попытке контролировать температуру.

Пока вы не разгоняетесь до предела (не переводите автомобиль в режим широко открытой дроссельной заслонки / разомкнутого контура), работа в режиме «наддува» не будет негативно влиять на расход топлива. Напротив, поскольку турбокомпрессор нагнетает воздух в двигатель, он фактически искусственно повышает объёмную эффективность двигателя, обеспечивая более оптимальное и полное сгорание топлива. Именно поэтому автомобиль с турбонаддувом мощностью 200 л. с. расходует меньше топлива, чем автомобиль мощностью 200 л. с. без турбонаддува.

Снижает ли использование турбокомпрессора расход топлива?

В моём приложении да. Но только потому, что турбоускорение чертовски затягивает! Я заметил, что нажимаю на педаль сильнее, чем обычно, чтобы добиться максимального ускорения на каждой передаче. Здравый смысл подсказывает нам, что чем больше ускорение, тем больше расход топлива. В этом ответе более подробно рассматривается вышеуказанная тема: Ухудшает ли более быстрое ускорение топливную экономичность?

Итак, краткий ответ: это зависит от. Расход топлива зависит от размера турбонагнетателя, объёма двигателя, уровня ускорения, аэродинамического сопротивления и так далее.

Не вдаваясь в подробности о том, как работает турбина, скажем, что её основная функция — обеспечивать по требованию подачу мощности в двигатель за счёт нагнетания большего количества воздуха (а значит, и большего количества топлива) в камеру сгорания. Ключевое слово здесь — «по требованию». В отличие от атмосферных двигателей, которые потребляют топливо постоянно, турбины можно рассматривать как инструмент экономии топлива.

Как я могу ограничить использование турбокомпрессора, чтобы повысить топливную экономичность?

У каждого турбокомпрессора есть порог наддува, то есть частота вращения, при которой турбокомпрессор начинает создавать полезный наддув. На полезный наддув влияет скорость потока выхлопных газов, необходимая для раскрутки турбокомпрессора. Это ограничивает наддув на определенных оборотах, которые называются пороговыми оборотами наддува.

Итак, вы правы, полагая, что меньшее ускорение = меньший наддув, создаваемый турбонаддувом. Турбонаддув не получает достаточно выхлопных газов (образующихся при ускорении) для создания полезного наддува. Как только вы определите порог наддува (который зависит от вашего автомобиля и других факторов, перечисленных выше), вы сможете подобрать оптимальные обороты для переключения передач, чтобы оставаться ниже порога наддува.