정부 입법 및 환경 문제로 인해 연료에 목마른 대형 배기량 자연 흡기 엔진에서 더 작은 절약형 엔진으로 전환함에 따라 자동차 제조업체는 점점 더 적은 연료로 더 많은 출력을 만들기 위해 터보차저와 슈퍼차저를 사용하고 있습니다.
두 장치 모두 더 큰 엔진이 더 작은 엔진에 자연스럽게 들이마시는 동일한 양의 공기를 주입하여 운전자의 발이 바닥에 닿았을 때 동일한 출력을 낼 수 있도록 도와주는 "배기량 대체" 역할을 합니다.
산소는 연료보다 엔진에 들어가는 것이 훨씬 어렵다는 것이 밝혀졌습니다. (이것은 또한 아산화질소 시스템이 고-패스트 애프터마켓에서 제공하는 목적이기도 합니다.) 터보차저와 슈퍼차저의 상대적 장점을 새롭게 살펴보겠습니다.
슈퍼차저는 벨트, 샤프트 또는 체인에 의해 엔진의 크랭크 샤프트에서 구동되는 반면 터보차저는 엔진의 배기 가스에서 에너지를 수확하는 터빈에서 동력을 얻습니다. 터보차저. 간단히 말해서 터보는 더 높은 압력에서 더 많은 공기를 엔진으로 펌핑할 수 있도록 하는 공기 펌프입니다.
"과급기"는 엔진에 들어가는 공기의 압력이나 밀도를 증가시켜 연료를 태울 수 있는 더 많은 산소를 제공하는 데 사용되는 공기 압축기의 총칭입니다. 가장 초기의 과급기는 모두 크랭크축에서 가져온 동력, 일반적으로 기어, 벨트 또는 체인으로 구동되었습니다.
터보차저는 배기 스트림의 터빈에 의해 대신 구동되는 단순히 과급기입니다. 1915년으로 거슬러 올라가는 이들 중 첫 번째는 터보 과급기라고 하며 더 높은 고도에서 발견되는 희박한 공기에서 출력을 높이기 위해 방사형 항공기 엔진에 사용되었습니다. 그 이름은 처음에는 터보차저로 줄였다가 터보로 줄였습니다.
각각은 출력, 연비 또는 둘 다를 늘리는 데 사용할 수 있으며 각각 장단점이 있습니다. 터보차저는 그렇지 않으면 배기 가스에서 완전히 손실될 "자유" 에너지의 일부를 활용합니다.
터빈을 구동하면 엔진에 약간의 부하를 가하는 배기 배압이 증가하지만 과급기를 구동하는 데 수반되는 직접적인 기계적 부하에 비해 순 손실은 더 적은 경향이 있습니다(최고 연료 드랙스터에 동력을 공급하는 가장 큰 송풍기는 900 크랭크축 마력을 소비합니다 총 7,500마력의 엔진에서).
그러나 슈퍼차저는 거의 즉시 부스트를 제공할 수 있는 반면 터보차저는 일반적으로 터빈을 회전하는 데 필요한 배기 압력이 형성되는 동안 약간의 응답 지연이 발생합니다.
분명히, 4초 안에 분기를 달리려고 하는 최고 연료 드래그스터는 배기 압력이 형성되기를 기다리느라 낭비할 시간이 없으므로 모두 과급기를 사용하지만 회사의 CAFE(기업 평균 연비)를 높이는 임무를 맡은 차량은 할 수 없습니다. 송풍기에 귀중한 마력을 낭비할 여유가 있으므로 주로 터보를 사용합니다.
그러나 마일드 하이브리드화 및 48볼트 전기 시스템의 등장으로 감속 및 제동 중에 저장된 자유롭게 회복된 전기로 구동되는 과급기의 사용이 증가할 것으로 예상할 수 있습니다.
현재 CLS 450 및 GLE 450과 같은 차량에 도입된 Mercedes-Benz의 새로운 M256 6기통은 새로운 Land Rover Defender의 유사한 크기 및 구성 범위 토핑 엔진과 마찬가지로 이러한 시스템을 사용합니다.
위에서 우리는 엔진이 "숨쉴" 수 있는 산소의 양이 얼마나 많은 전력을 생산할 수 있는지에 대한 제한 요소라고 언급했습니다. 실린더의 산소.
해수면에서 작동하는 자연 흡기 엔진은 14.7psi의 공기를 얻습니다. 따라서 터보 또는 슈퍼차저가 엔진에 7psi의 부스트를 추가하면 실린더 자체가 대략 50% 더 많은 공기를 공급받고 이론적으로 약 50% 더 많은 공기를 생산할 수 있어야 합니다. 힘.
일반적으로 그런 식으로 작동하지 않습니다. 흡입 공기를 압축하면 열이 추가되고, 이는 추가된 압력과 함께 엔진을 손상시키는 사전 폭발 또는 "핑"의 가능성을 증가시키므로 타이밍을 다소 늦춰야 하는 경우가 많습니다.
이것은 연료가 완전히 연소되어야 하는 시간을 제한할 수 있으므로 일부 전력 이득을 잠식합니다. 터보 및/또는 과급기를 실행하는 대부분의 최신 엔진에는 터보 또는 과급기에 의해 추가되는 열의 일부를 제거하는 데 도움이 되는 인터쿨러도 포함되어 있습니다. 결국 일반적인 예상은 50% 더 많은 공기를 추가하면 30~40% 더 많은 전력을 생산한다는 것입니다.
작동할 때 터보와 슈퍼차저는 대부분 더 많은 가스를 연소하는 데 도움이 되지만 가속이나 견인 등의 측면에서 차량의 요구를 적절하게 충족시키기에는 너무 작아 엔진에 볼트로 고정하면 도움이 됩니다. 운전의 대부분을 차지하는 저전력 순항 중에 연료를 절약하십시오.
이것이 발생하는 방법 중 하나는 배기량이 많은 엔진이 5% 이하의 스로틀에서 작동할 때 발생하는 펌핑 손실을 줄이는 것입니다. 동일한 양의 출력을 사용하려면 더 작은 엔진에서 스로틀을 20% 열어야 하므로 펌핑 작업이 줄어듭니다.
이것이 많은 최신 자동차가 파워 브레이크, 실내 온도 조절 시스템의 혼합 공기 도어 등을 작동하기에 충분한 진공을 생성하지 않는 이유이며 보조 진공 펌프를 갖추고 있거나 이러한 항목에 대해 전기 제어를 사용합니다.
터보는 윈도우 스티커 mpg 숫자와 기업의 CAFE 등급을 결정하는 중요한 FTP75 연료 경제성 테스트에서 크랭크 구동 슈퍼차저보다 성능이 우수한 경향이 있으므로 터보는 $21,240 Ford EcoSport 1.0리터 터보부터 모든 차량에 이르기까지 더 많은 주류 차량에서 볼 수 있습니다. Ford F-150 픽업의 4가지 터보차저 엔진 제품 중
한편, 미국에서 판매되는 모든 수퍼차저 차량 목록에서 알 수 있듯이 수퍼차저는 대부분 고성능 차량에 장착됩니다. 물론 XC60 및 XC90 T6 및 T8 모델과 같은 2.0리터 트윈 차지 엔진이 장착된 모든 볼보에는 터보차저와 슈퍼차저가 모두 장착되어 있습니다.
이 디자인은 더 큰 터보가 스풀업될 때까지 낮은 rpm에서 각 슈퍼차저 부스트의 장점을 활용합니다. 이 지점에서 슈퍼차저는 동력을 빼앗기지 않도록 크랭크축에서 클러치가 분리됩니다.
트윈터보는 2개의 터보차저가 있다는 것을 의미합니다. 이들은 독립적으로 작동하거나(엔진의 각 측면에 별도의 터보가 작동하는 V형 구성 엔진의 경우와 같이) 직렬로 작동할 수 있습니다.
직렬로 사용하면 소형 터보와 대형 터보가 쌍을 이루며, 이 경우 소형 터보가 빠르게 스풀업되어 터보 지연을 줄이고 배기 흐름이 증가함에 따라 더 큰 터보가 부스트를 공급하기 시작합니다.
일부는 전자를 Biturbo(Mercedes는 많은 AMG 자동차 Biturbos 배지)라고 하고 후자는 트윈 터보라고 하지만 우리는 이 구분을 하지 않습니다. 당연히 쿼드 터보는 Bugatti Chiron에서처럼 4개가 있다는 것을 의미합니다.
대형 W-16 엔진은 두 쌍의 순차 터보차저를 사용합니다. 수년 동안 대부분의 터보차저 V형 엔진은 V형 밸리로 유입되는 공기와 함께 엔진 바깥쪽의 배기 매니폴드에 터보를 걸었습니다.
최근에는 이를 반대로 하고 V형 내부에 자리 잡은 배기 배관과 터보를 사용하여 V형 차량의 바깥쪽에 흡기를 공급하려는 움직임이 있습니다. 이는 엔진의 전체 크기를 크게 줄이는 이점이 있으며 적절한 후드 환기로 후드 아래 온도를 낮출 수 있습니다.
이러한 파워 부스팅 기술은 각각 장단점이 있지만 휠 뒤에서 볼 때 가장 분명한 차이점은 터보차저 자동차에서 특히 스로틀을 깊이 밟을 때 오른발에 대한 반응이 약간 지연된다는 것입니다.
터보차저는 추가 출력을 전달하기 전에 "스풀업"하는 데 잠시 시간이 필요하기 때문에 배기열과 압력이 가속 페달을 밟은 후 터보가 회전할 만큼 증가하는 데 1초가 걸립니다. 명백한 이유로 "부스트 지연" 또는 "터보 지연"이라고 합니다.
대조적으로 과급기는 지연이 없습니다. 공기 펌프가 엔진의 크랭크축에 직접 연결되어 있기 때문에 항상 회전하고 즉각적으로 반응합니다. 그것이 제공하는 파워 부스트, 따라서 바지 시트를 통해 느끼는 엔진 반응은 가속 페달을 밟는 거리에 정비례하여 즉시 증가합니다.
터보의 주요 단점은 부스트 지연이지만 슈퍼차저는 효율성입니다. 슈퍼차저는 엔진 자체의 동력을 사용하여 스스로 회전하기 때문에 엔진 회전수가 올라갈수록 더 많은 동력을 사이펀합니다. 이러한 이유로 슈퍼차저 엔진은 연료 효율성이 떨어지는 경향이 있습니다. 그러나 즉각적인 킥-유-인-더-백 스로틀 응답으로 메가 파워를 개발하려면 과급 규칙이 필요합니다.
각각은 출력, 연비 또는 둘 다를 늘리는 데 사용할 수 있으며 각각 장단점이 있습니다. 그러나 슈퍼차저는 거의 즉시 부스트를 제공할 수 있는 반면 터보차저는 일반적으로 터빈을 회전시키는 데 필요한 배기 압력이 형성되는 동안 약간의 응답 지연이 발생합니다.
향상된 마력:모든 엔진에 슈퍼차저를 추가하는 것은 출력을 높이는 빠른 솔루션입니다. 지연 없음:터보차저에 비해 슈퍼차저의 가장 큰 장점은 지연이 없다는 것입니다. 슈퍼차저가 엔진의 크랭크축에 의해 구동되기 때문에 동력 전달이 즉각적입니다.
터보차저는 배기 시스템과 함께 작동하며 잠재적으로 70-150마력을 얻을 수 있습니다. 슈퍼차저는 엔진 흡입구에 직접 연결되어 50-100마력을 추가로 제공할 수 있습니다.
압축기 맵의 과학과 엔진의 크기 및 rpm 범위에 대한 몇 가지 아이디어를 사용하여 모든 엔진에 거의 모든 터보를 추가할 수 있습니다. 비결은 맵의 가용성과 터빈 하우징의 A/R 비율 및 터빈 휠의 크기입니다.
더 많은 전력은 초당 더 많은 에너지 출력을 의미합니다. 즉, 사용할 때 더 많은 에너지를 투입해야 합니다. 따라서 더 많은 연료를 태워야 합니다. 이론적으로 이는 터보차저가 장착된 엔진이 없는 엔진보다 연료 효율이 좋지 않음을 의미합니다.
네. 둘 다 사용할 수 있습니다. 슈퍼차저와 터보차저는 개념이 약간 다릅니다.
트윈 스크롤 터보차저는 더 높은 수준의 가스 흐름 효율성을 제공하고 터보 지연을 줄이며 엔진이 단일 스크롤 유형보다 약간 더 많은 출력을 제공하도록 조정할 수 있습니다. BMW 인라인 6조차도 더 이상 한 쌍의 터보가 필요하지 않으며 대신 단일 트윈 스크롤 시스템에 의존합니다.
다음은 트럭의 출력을 높이는 가장 효과적인 방법입니다.
터보차저는 차량의 배기가스에 의존하여 터빈을 감아 압축기에 전력을 공급합니다. 그런 다음 압축기는 엔진에 더 많은 공기를 공급합니다. 반면 과급기는 엔진이 회전해야 합니다. 기어 구동식 또는 벨트 구동식일 수 있지만 엔진은 결국 장치에 동력을 공급합니다.
슈퍼차징 장점:터보차저보다 훨씬 더 많은 마력을 생산합니다. 더 많은 실린더가 있는 더 큰 배기량 엔진에서 출력을 높이는 빠른 솔루션입니다. 터보차저에서 볼 수 있는 것처럼 전력 지연이 없습니다. 전력 공급은 즉각적입니다.
터보에 동력을 공급하기 위해 엔진이 더 열심히 일할 필요가 없기 때문에 터보는 슈퍼차저보다 더 효율적입니다. 터보는 엔진에 직접 연결되어 있지 않기 때문에 슈퍼차저보다 훨씬 빠르게 회전할 수 있습니다.
과급기는 내연 기관에 공급되는 공기의 압력을 증가시키는 공기 압축기입니다. 이는 엔진이 각 흡기 주기에서 더 많은 산소를 얻고 더 많은 연료를 연소하는 데 도움이 되므로 더 높은 출력을 내는 데 도움이 됩니다.
터보가 없으면 엔진이 시동되지 않고 작동하지만 오일 라인이 엔진에 연결되어 있지 않은지 확인하십시오.
슈퍼차저와 달리 많은 현대 자동차에는 터보차저가 표준 부품으로 통합되어 있습니다. 터보 차저 차량은 미국에서 훨씬 더 일반적입니다. 주로 지금까지 사용되지 않은 배기 가스로 구동되기 때문입니다.
놀랍게도 엔진실 내부를 들여다봐도 문제가 전혀 드러나지 않습니다. Mustang에는 Hellion 슬리퍼 트윈 터보 시스템이 있기 때문입니다. 그럼에도 불구하고 슈퍼차저와 같은 비용으로 보급형 트윈 터보 설정을 얻을 수 있으며 마력 증가는 우수하지는 않더라도 비슷할 것입니다.
이것은 일반적으로 터보 지연이라고 하는 현상을 일으킵니다. 터보차저는 슈퍼차저보다 저렴하고 더 효율적이며 엔진에 미치는 영향이 적습니다. 하지만 그들의 단점 중 하나는 낮은 RPM에서 효율성과 파워 부스트가 부족하다는 것입니다.
터보는 슈퍼차저가 동력을 만들기 위해 동력을 사용해야 하기 때문에 동력을 만드는 데 마력이 필요하지 않기 때문에 놀라운 효율성을 가지고 있습니다. 터보차저가 슈퍼차저에 비해 갖는 몇 가지 주요 이점은 더 나은 연비와 더 긴 수명입니다. 그러나 터보가 부족한 부분은 터보 지연입니다.
Dodge Hellcat에는 이미 미친 과급기가 있지만 수동 변속기도 있습니다. 터보와 슈퍼차저를 사용하면 말도 안 되는 마력을 발휘하며, 800hp라는 수치는 자동차를 가장 낮은 출력 수준에서 일반 펌프 가스로 작동시키기 위한 것입니다.
터보 엔진의 가장 분명한 이점은 공기 흡입으로 인해 더 많은 출력을 제공한다는 것입니다. 즉, 훨씬 빠르고 강력한 승차감을 갖게 됩니다. 터보가 장착된 엔진은 터보차저가 없는 동일한 출력을 생성하는 엔진에 비해 훨씬 작고 가볍습니다.
슈퍼차저는 터보차저보다 훨씬 더 많은 마력을 생산합니다. 더 많은 실린더가 있는 더 큰 배기량 엔진에서 출력을 높이는 빠른 솔루션입니다. 터보차저에서 볼 수 있는 것처럼 전력 지연이 없습니다. 전력 공급은 즉각적입니다.
효율성 측면에서 터보차저는 이점이 있습니다. 그것은 낭비되는 배기 가스를 취하여 유용한 것으로 바꿉니다. 한편 슈퍼차저는 이를 수행하지 않고 자연 흡기 엔진처럼 작동합니다. 그러나 터보차저를 사용하면 지연이 발생합니다.
불행히도 소비자는 터보차저가 엔진에 미치는 전체적이고 장기적인 영향을 모릅니다. 슈퍼차저는 터보차저보다 틀림없이 더 안정적입니다. 설치 및 유지 관리가 쉽습니다.
