Τι είναι οι ατμοσφαιρικοί, οι turbo και οι supercharged κινητήρες και ποιες είναι η διαφορές τους σε απόδοση, κατανάλωση και τρόπο λειτουργίας
Δεν χρειάζεται να έχεις ασχοληθεί ιδιαίτερα με το αυτοκίνητο για να έχουν πάρει τα αφτιά σου όρους όπως «turbo», «ατμόσφαιρα» και «supercharger». Αντίθετα, οι ατμοσφαιρικοί και οι turbo κινητήρες υπάρχουν στα περισσότερα αυτοκίνητα που κυκλοφορούν στην Ευρώπη, με τους supercharges να έχουν την τιμητική τους στην άλλη πλευρά του Ατλαντικού.
Τι σημαίνει όμως για έναν κινητήρα το ότι είναι ατμοσφαιρικός, turbo ή supercharged και ποιοι είναι οι «καλύτεροι»;
ΔΙΑΒΑΣΤΕ ΕΠΙΣΗΣ
Ατμοσφαιρικοί κινητήρες
Ο πιο διαδεδομένος τύπος κινητήρα και ο πιο απλός στον τρόπο λειτουργίας του είναι ο λεγόμενος ατμοσφαιρικός. Τέτοιου είδους κινητήρες βρίσκονταν κάποτε στη συντριπτική πλειοψηφία των αυτοκινήτων παραγωγής, προτού πολλές εταιρείες καταλήξουν σε άλλες λύσεις για λιγότερη κατανάλωση και μικρότερους κυβισμούς, κυρίως λόγω κανονισμών.
Προτού εξηγήσουμε τις διαφορές με έναν turbo ή supercharged κινητήρα, ας δούμε πως λειτουργεί ο κινητήρας ενός αυτοκινήτου με απλά λόγια.
Ο κινητήρας εσωτερικής καύσης που κινεί τα «παραδοσιακά» (όχι ηλεκτρικά) αυτοκίνητα παράγει θερμική ενέργεια μέσω της καύσης μίγματος καυσίμου (βενζίνης, diesel κλπ) και αέρα. Η ανάφλεξη του εν λόγω μίγματος κινεί τα πιστόνια του κινητήρα μετατρέποντας τη θερμική ενέργεια σε κινητική, ενώ αυτή φτάνει να κινεί τις ρόδες μέσω του συστήματος μετάδοσης.
Ο λόγος που ένας κινητήρας ονομάζεται «ατμοσφαιρικός» έχει να κάνει με αυτόν ακριβώς τον αέρα – μέρος του μίγματος – ο οποίος διαθέτει ατμοσφαιρική πίεση, δηλαδή με απλά λόγια είναι όσο πυκνός όσο και ο αέρας που αναπνέουμε.
Οι ατμοσφαιρικοί κινητήρες είναι γνωστοί για την γραμμικότητα της απόδοσής τους. Γενικά, ένας ατμοσφαιρικός κινητήρας αποδίδει καλύτερα όσο ανεβάζει στροφές και «λάμπει» πραγματικά όταν πλησιάζει στα κόκκινα του στροφόμετρου, ενώ μοιάζει να «ζορίζεται» σε χαμηλές στροφές. Ο πιο εύκολος τρόπος να αυξήσεις την απόδοση ενός ατμοσφαιρικού κινητήρα είναι να αυξήσεις τον κυβισμό του, δηλαδή το μέγεθος του θαλάμου ανάφλεξης μέσα στον κινητήρα.
Αυτό δημιουργεί ορισμένα προβλήματα, αφού ο μεγαλύτερος κυβισμός συνήθως βαραίνει το… πορτοφόλι, με τους κανονισμούς να αναγκάζουν τις εταιρείες να μικρύνουν το μέγεθος των κινητήρων τους για να έχουν όσο το δυνατόν μικρότερο αποτύπωμα. Παράλληλα, μεγαλύτερος κυβισμός σημαίνει αυτόματα και μεγαλύτερη κατανάλωση καυσίμου – ακόμα ένα “no no” για τη σύγχρονη αυτοκινητοβιομηχανία.
Το μήνυμα ήταν (και είναι) σαφές: μικρότερος κυβισμός, μικρότερη κατανάλωση, χωρίς συμβιβασμούς στην απόδοση. Η λύση είναι μονόδρομος…
Turbo κινητήρες
Η πιο δημοφιλής λύση σε αυτό το πρόβλημα ακούει στο όνομα turbo (υπερσυμπιεστής). Τα περίφημα turbos υπάρχουν πια σε μεγάλο αριθμό αυτοκινήτων που κυκλοφορούν στους δρόμους, όντας μια ιδανική λύση για τον συνδυασμό απόδοσης, μικρού κυβισμού και κατανάλωσης. Το turbo είναι ένα εξάρτημα που θυμίζει πελώριο μεταλλικό σαλιγκάρι, το οποίο επιτρέπει σε κινητήρες μικρού κυβισμού να «ματσάρουν» κινητήρες του παρελθόντος με πολύ μεγαλύτερο κυβισμό.
Πως λειτουργεί όμως ένα turbo;
Το turbo αλλάζει με τον δικό του τρόπο τον «χορό» της εσωτερικής καύσης, διοχετεύοντας περισσότερο αέρα μέσα στον θάλαμο, αυξάνοντας έτσι την ένταση της έκρηξης που φτάνει να κινεί τους τροχούς. Το turbo προσθέτει άλλη μια φάση στη λειτουργία του κινητήρα, με καυσαέρια που σε ατμοσφαιρικούς κινητήρες θα κατέληγαν στην εξάτμιση να περνούν από το turbo (ή τα turbos), το οποίο στη συνέχεια διοχετεύει αέρα στο εσωτερικό του κινητήρα, αυξάνοντας έτσι κατακόρυφα την πυκνότητά του.
Το αποτέλεσμα είναι μια σημαντική αύξηση της απόδοσης του κινητήρα, επιτρέποντας σε έναν κινητήρα μικρού κυβισμού να αποδίδει όσο κινητήρες του παρελθόντος με πολύ μεγαλύτερο κυβισμό. Άλλο ένα θετικό του turbo είναι πως αποδίδει ιδιαίτερα στις χαμηλές στροφές του κινητήρα, επιτρέποντας έτσι στο αυτοκίνητο να αποδίδει καλύτερα χωρίς να χρειάζεται ο κινητήρας του να φτάσει σε υψηλές στροφές.
Η λύση μοιάζει «μονόδρομος» στην αυτοκινητοβιομηχανία του σήμερα, επιτρέποντας στους κατασκευαστές να μειώσουν τον κυβισμό και την κατανάλωση, χωρίς να κάνουν τα αυτοκίνητά τους πιο αργά.
Supercharged κινητήρες
To supercharger (κομπρέσορας) είναι άλλη μια λύση για την αύξηση της ιπποδύναμης ενός κινητήρα χωρίς την αύξηση του κυβισμού του. Πρόκειται για μια τεχνολογία που ξεκίνησε και έγινε γνωστή στην Ευρώπη από τη Mercedes, την οποία συναντάμε σε πολλά κλασσικά αμερικάνικα muscle cars ακόμα και σήμερα.
Ο κομπρέσορας λειτουργεί με τρόπο αντίστοιχο με το turbo, αυξάνοντας την πίεση του αέρα μέσα στον θάλαμο καύσης. Η διαφορά είναι πως ο supercharger δεν χρειάζεται καυσαέριο για να ξεκινήσει να λειτουργεί, αλλά αντλεί την ενέργειά του από τον στροφαλοφόρο άξονα. Με λίγα λόγια, ο κινητήρας ενός supercharged αυτοκινήτου δεν κινεί μόνο τους τροχούς, αλλά και τον κομπρέσορα ο οποίος τον τροφοδοτεί με περισσότερο αέρα.
Η κύρια διαφορά μεταξύ turbo και supercharger στην απόδοση είναι πως η συμμετοχή του δεύτερου είναι άμεση, αφού δεν χρειάζεται να ολοκληρωθεί ο πρώτος κύκλος καύσης, όπως γίνεται με το turbo.
Ποιος είναι ο καλύτερος;
Και φτάσαμε στο «ζουμί»: ποιο είδος κινητήρα είναι καλύτερο; Ο ατμοσφαιρικός, ο turbo ή ο supercharged; Εύκολη απάντηση σε αυτό δεν υπάρχει, αφού το κάθε είδος κινητήρα έχει τα καλά του και τα κακά του. Πολλοί είναι αυτοί που δηλώνουν ερωτευμένοι με την απόδοση και τον ήχο ενός turbo, ενώ άλλοι προτιμούν το χαρακτηριστικό σφύριγμα του κομπρέσορα.
Παράλληλα, υπάρχουν και αυτοί που εξακολουθούν να προτιμούν την αμεσότητα και τη γραμμικότητα ενός ατμοσφαιρικού κινητήρα, ακόμα κι αν αυτό σημαίνει πως θα πρέπει να βάζουν λίγο πιο βαθιά το χέρι στην τσέπη. Περί ορέξεως!
Tι κρατάμε:
- Ατμοσφαιρικός είναι ο κινητήρας του οποίου ο αέρας στο εσωτερικό έχει την ίδια πίεση με αυτόν στον έξω κόσμο
- Το turbo τροφοδοτείται από καυσαέρια και διοχετεύει αέρα στο εσωτερικό του κινητήρα
- Το ίδιο κάνει και ο κομπρέσορας, ωστόσο, αυτός κινείται από τον στροφαλοφόρο άξονα
- Άλλοι προτιμούν turbo, άλλοι supercharger, άλλοι ατμόσφαιρα: εμείς προτιμάμε ότι πάει γρήγορα (και δεν χαλάει εύκολα)
