Ιστορικά οι στροβιλοσυμπιεστές χρησιμοποιήθηκαν για την αύξηση ισχύος των κινητήρων εσωτερικής καύσης. Πλέον αποτελούν αναπόσπαστο κομμάτι του περίφημου downsizing. Τι σημαίνει, όμως, αυτό για την κατανάλωση;
Η θεωρία είναι απλή: Μια φτερωτή (ο στρόβιλος) στην πολλαπλή εξαγωγής περιστρέφεται με τη βοήθεια των αερίων εξαγωγής. Η κίνηση μεταφέρεται μέσω άξονα σε μια δεύτερη φτερωτή (αυτή του συμπιεστή) στην πλευρά της εισαγωγής, η οποία και συμπιέζει τον αέρα εισαγωγής, σε ποσοστό 30-40% πάνω από την ατμοσφαιρική πίεση. Mε περισσότερο αέρα στο θάλαμο καύσης, μπορεί να ψεκαστεί μεγαλύτερη ποσότητα καυσίμου, ώστε να αυξηθεί η απόδοση ισχύος του κινητήρα. Η απλή λογική λέει, λοιπόν, πως ένας υπερτροφοδοτούμενος κινητήρας καίει πάντα περισσότερο από έναν ατμοσφαιρικό. Πώς, λοιπόν, έχει συνδυαστεί τα τελευταία χρόνια η μείωση της κατανάλωσης των αυτοκινήτων με τους κινητήρες turbo;
«Downsizing» λέγεται και χρησιμοποιείται από όλους τους κατασκευαστές: Ένας κινητήρας με λιγότερους κυλίνδρους, μικρότερη χωρητικότητα και ελαχιστοποιημένες τριβές είναι οικονομικότερος σε κατανάλωση από ένα σύνολο μεγαλύτερου κυβισμού. Παράλληλα, όμως, μπορεί να αποδώσει την ίδια περίπου ισχύ αν υπερτροφοδοτηθεί, υπερκαλύπτοντας το μειονέκτημα χωρητικότητας. Αυτός είναι και ο λόγος που βλέπουμε σύνολα 1.000 cc να τοποθετούνται σε αυτοκίνητα της μεσαίας κατηγορίας, πράγμα αδιανόητο πριν μερικές δεκαετίες. Όσον αφορά στην κατανάλωση, όταν ένας downsized κινητήρας οδηγείται σε συνθήκες χαμηλού-μέσου φορτίου, όντως καίει λιγότερο καύσιμο σε σχέση με έναν μεγαλύτερο ατμοσφαιρικό. Ακόμα και με την ήπια ενεργοποίηση του turbo, ο άμεσος ψεκασμός, ο μεταβλητός χρονισμός βαλβίδων και οι μακριές σχέσεις μετάδοσης (τρία εξίσου απαραίτητα στοιχεία του downsizing) εξασφαλίζουν το μέγιστο δυνατό βαθμό απόδοσης του κινητήρα εσωτερικής καύσης στο χαμηλότερο δυνατό αριθμό στροφών. Οι σύγχρονοι υπερτροφοδοτούμενοι βενζινοκινητήρες είναι άλλωστε έτσι σχεδιασμένοι ώστε να παρέχουν μεγάλες τιμές ροπής σε χαμηλές στροφές λειτουργίας, θυμίζοντας αρκετά τη συμπεριφορά ντιζελοκίνητων συνόλων.
Τι γίνεται, όμως, στην περίπτωση που ζητηθεί η πλήρης ισχύ και ο κινητήρας λειτουργήσει σε υψηλά φορτία; Η εισαγωγή μεγαλύτερου όγκου αέρα στο θάλαμο καύσης, συνεπάγεται και το ψεκασμό μεγαλύτερης ποσότητας βενζίνης. Επιπρόσθετα, στις ψηλές στροφές λειτουργίας, οι υπερτοφοδοτούμενοι κινητήρες απαιτούν πλουσιότερο μίγμα του στοιχειομετρικού (σε αναλογία έως και 12,6:1 αντί 14,7:1). Το επιπλέον καύσιμο ψεκάζεται ώστε, με την εξάτμισή του, να απορροφήσει θερμότητα. Με αυτόν τον τρόπο μειώνεται η θερμοκρασία του μίγματος και αποτρέπεται η προανάφλεξή του. Η χρήση άμεσου ψεκασμού έχει μετριάσει την αναγκαία ποσότητα επιπλέον καυσίμου, αλλά η απόκλιση στην κατανάλωση είναι δεδομένη και αποτυπώνεται με σαφήνεια στις διαφορές του παλαιότερου και νεότερου πρότυπου μέτρησης κατανάλωσης/ρύπων NEDC και WLTP: Το δεύτερο είναι πιο κοντά στις πραγματικές συνθήκες οδήγησης, εμπεριέχοντας μεγαλύτερα διαστήματα κίνησης υπό πλήρες φορτίο.
Συμπέρασμα: Οι σύγχρονοι turbo κινητήρες είναι ιδιαίτερα οικονομικοί, όσο οδηγούνται σε χαμηλομεσαίες στροφές. Σε ψηλές στροφές λειτουργίας, υπό πλήρες φορτίο, ο στροβιλοσυμπιεστής θα αποδώσει το μέγιστο σε ισχύ, με το ανάλογο, όμως, τίμημα στην κατανάλωση καυσίμου.
Πηγή: Newsauto.gr
