Как современные бензиновые двигатели с турбонаддувом могут иметь такие постоянные крутящие моменты в широком диапазоне оборотов. Сохраняется ли здесь математическая связь между крутящим моментом и мощностью? Это выглядит совершенно иначе, чем у безнаддувного двигателя, где крутящий момент и мощность постепенно увеличиваются.
[ 
]
Ответы:
Получаемый крутящий момент двигателя является функцией количества впущенного воздуха и отношения воздух / топливо, сжигаемого в цилиндрах (цилиндрах), в сочетании со «статическими» переменными, такими как степень сжатия, диаметр отверстия / ход, конструкция коленчатого вала, длина впуска, профиль кулачка , впускной и выпускной размеры и т. д.
Теперь, когда все остальные параметры статичны (не изменяются) после сборки и сборки двигателя, а ЭБУ контролирует количество топлива, добавляемого в смесь (соотношение воздух / топливо), в бензиновых двигателях крутящий момент, создаваемый в этом двигателе, теперь равен почти полностью зависит от воздушного потока. Больше воздуха в цилиндрах = больше крутящего момента, меньше воздуха в цилиндрах = меньше крутящего момента (здесь речь идет о массе, а не об объеме).
Естественная аспирация (не переменная)
Из-за этого в безнаддувном двигателе внутреннего сгорания с переменным впуском и без него переменным током кулачка будет одно (и только одно) число оборотов в минуту, при котором поток будет максимальным, в зависимости от профиля кулачка и длины впускного отверстия (горба в график). Вы можете настроить, где этот пик происходит с различными кулачками и головками и размерами клапанов, но есть только один. (примечание: это исключает переменную длину впуска и системы переменного кулачка, см. ниже)
Естественная аспирация (переменная камера и / или потребление)
С переменными профилями кулачка могут быть два или более пиков (или даже теоретически бесступенчатая установка), где каждый отдельный профиль кулачка или длина впуска испытывает пиковый поток (наибольшая масса заряда в цилиндрах). Это может варьировать подъем, продолжительность или оба клапана. Примеры этого Хонда VTEC , Тойота ВВТ-и , известный как Переменный газораспределительный механизм ,
Длина впуска также может изменяться в дополнение к профилю кулачка или вместо него для получения дополнительных (хотя обычно и меньших) локальных максимумов вдоль графика (подпиков). Примеры этого VRIS Мазды , Переменный впускной коллектор VW на VR6 , Yamaha YCC-I
Принудительная индукция (регулируется)
Теперь давайте рассмотрим принудительную индукцию. С надежным компрессором (нагнетателем или турбонагнетателем) он будет способен заряжать переменную массу в диапазоне оборотов. По ряду причин перепускные / продувочные клапаны, сточные заслонки, муфты и аналогичные устройства ограничивают количество до известного значения, обычно на основе давления (скажем, 21 фунт / кв. При этом давлении, если мы можем принять постоянную температуру (что мы не можем на практике), это даст теоретически постоянную массу воздуха, поступающего в цилиндры при достаточном наддуве. С установленной массой воздуха и ЭБУ, впрыскивающим соответствующее количество топлива, двигатель будет производить постоянный крутящий момент ,
Каждое детонационное событие будет испытывать давление расширения этого заданного количества массы воздуха и топлива, и ваша линия крутящего момента становится плоской, когда 21 фунт / кв.дюйм воздуха пропускается через впуск под давлением постоянно (в отличие от переменной тяги естественной аспирации). Это не будет «плоским», когда компрессор не сможет создать больше давления, чем регулируемое количество, что произойдет как тогда, когда компрессор вращается недостаточно быстро (слишком низкое число оборотов в минуту), так и когда количество воздуха, поступающего в двигатель требуется при числе оборотов больше, чем может обеспечить компрессор (слишком высокое число оборотов в минуту).
Принудительная индукция (нерегулируемая)
Теперь теоретически, если компоненты вашего двигателя были перестроены для того, чтобы выдерживать гораздо больший крутящий момент, чем им было бы необходимо в противном случае, вы можете удалить систему перепускных клапанов / сцепления и отрегулировать пиковое давление, по существу позволяя характеристикам потока компрессора определять любой пик, который он имеет. может производить вплоть до тех пор, пока компрессор не выйдет за пределы своей эффективности, так что он нагревает воздушный заряд (и, таким образом, расширяет его) настолько, что он либо вызывает предварительное взрывообразование, приводит к выходу компонентов из строя или уменьшает эффективную воздушную массу даже при более высоком давлении или какая-то их комбинация.
Принудительная индукция - теория против практики
Также обратите внимание, что существует большая разница между «теоретической» динамограммой с идеально плоскими / плавными линиями и «истинной» динамограммой, как на практике. Даже при идеально регулируемой системе принудительной индукции при установленном давлении (21 фунт / кв.дюйм в приведенном выше примере, 7,5 фунт / кв.дюйм на графике ниже) будут небольшие отклонения из-за характеристик температуры и расхода впускной и кулачковой системы при различных оборотах, что может привести к склонам и небольшим пикам / долинам в плоской области.
Почему плоский крутящий момент?
Теоретически можно было бы ввести искусственные ограничения переменных в безнаддувном двигателе, чтобы получить те же результаты, но это было бы просто расточительно. В качестве альтернативы, если бы вы могли разработать идеальную бесступенчатую систему кулачка и впуска, возможно, эта система (теоретически) могла бы получить постоянную воздушную массу и, следовательно, плоскую кривую.
Причина, по которой регулирование давления осуществляется с помощью принудительной индукции, обычно связана с конструктивными ограничениями, такими как цена на переоборудование компонентов для обработки короткого пика крутящего момента, включая, возможно, все, от размеров топливных форсунок до металлургии поршней и шатунов, и соответствующий удар это будет принято в надежности за очень небольшие выгоды.
источник
лошадиная сила = (крутящий момент * об / мин) / 5252 всегда.
Обычно двигатели всасывают воздух и топливо, поэтому они могут всасывать только оптимальное количество в определенном диапазоне. С турбонаддувом вы нагнетаете воздух, чтобы двигатель мог развивать больший крутящий момент в более широком диапазоне. Если есть максимальный крутящий момент, который производитель хочет установить (для ограничения крутящего момента на коробке передач / трансмиссии), они могут установить предел ускорения, чтобы была плоская линия крутящего момента. Шелби сделал это с GLHS, они развили максимальный крутящий момент в диапазоне 2000 об / мин.
источник
Это не реалистичный график с плоским крутящим моментом. В реальном мире это должно выглядеть примерно так:
Несмотря на то, что вы обнаружите, что крутящий момент в лошадиных силах остается в силе, если вы применяете вычисления в любой точке диапазона оборотов.
источник