Вы когда-нибудь пытались бегать в горах и замечали, что задыхаетесь быстрее, чем на уровне моря? Это происходит потому, что плотность кислорода в воздухе, которым вы дышите, уменьшается по мере того, как вы поднимаетесь выше. То же самое происходит и с мощностью двигателя. По мере того как автомобиль поднимается все выше по горной дороге, он начинает терять все больше и больше лошадиных сил, потому что за цикл в цилиндр поступает все меньше и меньше кислорода. В этой статье вы узнаете больше о том, как усилить турбонаддув на высоте.
Вопреки распространенному мнению, чем выше вы находитесь на высоте, тем меньшее атмосферное давление на вас действует. Тем не менее, объем воздуха при любом заданном объеме (вдох воздуха или цикл двигателя) на уровне моря содержат больше кислорода, чем то же самое (вдох воздуха или цикл двигателя) на большей высоте. Чем выше давление окружающей среды (psia), тем больше кислорода в ней содержится.
Как правило, атмосферный двигатель внутреннего сгорания теряет 3% своей мощности на каждые 1000 футов прироста высоты. Если у вас есть 100 лошадиных сил на уровне моря, то к тому времени, когда вы подниметесь на высоту 5000 футов, ваш двигатель развивает 85 лошадиных сил.
На высоте 10 000 футов ваш двигатель будет развивать 70 лошадиных сил. На высоте 15 000 футов ваш двигатель будет развивать 55 лошадиных сил. На высоте 15 000 футов ваш двигатель потеряет 45% своей мощности из-за более низкой плотности воздуха.
Турбонаддув в горах - эффективный способ минимизировать потери мощности из-за высоты и меньшей плотности воздуха. На больших высотах турбокомпрессоры сжимают больше воздуха в цилиндры двигателя, компенсируя меньшую плотность воздуха, позволяя двигателю вырабатывать мощность, как если бы он находился на уровне моря. Такая дополнительная возможность настройки доступна только в системах с турбонаддувом.
Международное восхождение на гору Пайкс-Пик - всемирно известная гонка, которая проходит в Колорадо-Спрингс, штат Колорадо. Раз в год по этим дорогам проходит гонка, в которой гоночные команды со всего мира пилотируют свои автомобили на 156 поворотах трассы протяженностью 12,42 мили, которая начинается на высоте 9000 футов и заканчивается на высоте 14 115 футов на вершине. Некоторые называют это “гонкой к облакам”.
2019 год ознаменовался 96-м пробегом этой престижной гонки, в ходе которого 100 автомобилей были приняты и квалифицированы для участия в гонке. Некоторые гонщики используют атмосферные двигатели, а у других - форсированные. Учитывая представленную ранее информацию, можете ли вы представить, как автомобиль с турбонаддувом обеспечивает преимущество перед автомобилем без турбонаддува?
Гонщики, использующие форсированные двигатели, будут настраивать мощность своего турбонаддува так, чтобы ее хватило на стартовой линии (9000 футов), и по мере увеличения высоты ЭБУ будет регулировать давление наддува и другие параметры для поддержания той же мощности, пока турбонагнетатель может поддерживать дополнительный объем воздуха и частоту вращения вала. Мощность турбированных двигателей, таким образом, сохраняется на протяжении всей гонки.
