Ho sentito molto il termine overboost.
Che cos'è l'overboost "cattivo"?
Qual è un problema di overboost?
Cosa succederà al mio motore turbo se non lo aggiusto?
Modifica: apparentemente c'è un buon tipo in cui il motore produce più potenza per circa 5 secondi. Perché solo per dire 5 secondi e non sempre?
Risposte:
tl; dr: Overboost è troppa aria, di solito a una temperatura troppo alta. È probabile che segua la detonazione.
Ricorda, il motore è solo una pompa ad aria . Tutto ciò che il turbo sta facendo è rendere più facile per le molecole d'aria entrare nel lato di aspirazione del motore. Certo, il turbo ha un'efficienza finita: sta spingendo più molecole d'aria ma sta anche aumentando la loro energia netta (cioè, la temperatura dell'aria aspirata aumenta).
Il motore deve aggiungere abbastanza molecole di combustibile per bruciare con quelle molecole d'aria. A causa dell'aumento della temperatura dell'aria, a volte è necessario aggiungere ancora più carburante come refrigerante (che sembra dispendioso perché lo è). L'obiettivo del motore è quello di assicurarsi che ci sia la giusta miscela aria-carburante alla giusta temperatura per accendersi esattamente quando dovrebbe.
Una spinta eccessiva (overboost) può portare a due grandi problemi (beh, molti problemi possibili, ma per ora restiamo a un livello fondamentale):
Lean is bad: se hai troppo poco carburante per troppa aria, hai una condizione magra. In questa situazione, la miscela aria-carburante è in realtà più facile da accendere con l'aumentare delle temperature (ad es. Sotto spinta). In effetti, a volte può accendersi improvvisamente a causa di punti caldi nel cilindro o solo per il fatto che l'intera miscela è al di sopra della sua energia di attivazione .
Citando Corky Bell di massima fama:
Eventuali accensioni a tutto gas indotte da una condizione di magra sono gravi e devono essere affrontate prima di poter funzionare nuovamente a quel livello di sovralimentazione. Una mancanza di carburante aumenta drasticamente le temperature della camera. Il calore è la causa della detonazione, che è la nemesi delle alte prestazioni.
La conseguenza è che la miscela nel cilindro si accende al momento sbagliato. Ciò causa tutti i tipi di cattivi problemi meccanici, sembra terribile, può danneggiare il motore e sicuramente non ti fa sentire veloce.
La detonazione terminale è esattamente ciò che sembra: i pezzi critici del motore stesso esplodono.
Troppa energia è cattiva: è possibile avere troppa energia nel sistema anche quando le cose stanno andando "perfettamente". Immagina un sistema teorico in cui il tuo turbo è efficiente al 100% (non aggiunge calore durante la compressione), il tuo sistema di alimentazione può pompare quantità arbitrarie di carburante e il tuo computer del motore può soddisfare tutte le esigenze. Anche in quella situazione altamente immaginaria, se metti abbastanza energia nel cilindro, si romperà. I componenti strutturali fondamentali del sistema alla fine falliranno, dato lo stress sufficiente.
Nella vita reale, un sistema così perfetto è raro o impossibile, dati i nostri budget limitati. Tuttavia, ...
a quanto pare esiste un buon tipo in cui il motore produce più potenza per circa 5 secondi. Perché solo per dire 5 secondi e non sempre?
La risposta è matematica (in particolare probabilità). Questo tipo di funzionalità è molto utile nelle corse automobilistiche in cui il pilota ha bisogno di quel piccolo vantaggio in più per effettuare il passaggio critico. Stanno scambiando una scarica di energia per un aumento della temperatura del sistema, una tensione netta sul motore e un breve aumento del rischio di guasto totale del sistema. Lancia i dadi e spera che non salga sugli occhi di serpente durante quei cinque secondi.
In una gara, questo è spesso un compromesso ragionevole. Ovviamente, quelli di noi che guidano per strada di solito operano senza il beneficio del budget di una squadra di auto da corsa.
Stranamente, l' overboost è di solito semplice da correggere . È quasi certamente un problema di wastegate :
Un wastegate è una valvola che devia i gas di scarico dalla ruota della turbina in un sistema di motore turbo.
Deviando i gas di scarico, il computer del motore può mantenere la turbina a una velocità di picco. Di conseguenza, anche il lato compressore sarà limitato a un picco di picco. Se succede qualcosa per impedire al wastegate di funzionare come necessario, il tuo turbo cercherà di continuare ad accelerare fino all'infinito.
Come abbiamo discusso, non ci arriverà. Boom!
Aumenta la quantità di carburante e aria nel motore. Con più carburante e aria si ottiene più potenza, ma se si accumula troppo, la miscela di aria e carburante si accenderà prematuramente. Questo fenomeno è noto come preignizione. La pre-accensione ha molte cause, ma in questo caso, quando troppa benzina e aria vengono compresse diventa troppo calda e si accende spontaneamente. La preignizione porta alla detonazione. La detonazione o il dolore si verificano quando due fronti di fiamma si scontrano. Il primo fronte di fiamma è causato dalla pre-accensione e il secondo dalla candela al momento giusto. La condizione ha un suono molto distinto.
Sia la preignizione che la detonazione sono cattive. Di per sé la preignizione provoca una forza di rotazione opposta sul motore che è dura sulle bielle e sull'albero motore. La detonazione rilascia un'enorme quantità di energia quando i fronti della fiamma si scontrano. Questo rilascio di energia per un lungo periodo di tempo danneggerà i componenti del motore, le valvole in frantumi, i fori dei pistoni, gli anelli di frantumazione, ecc.
I motori normalmente hanno un margine di errore, il che significa che si sono sintonizzati per produrre una spinta minore rispetto alla quantità massima che possono tollerare. Overboost spinge la spinta al massimo o oltre.
L'overboost è una pressione di uscita del turbocompressore superiore rispetto al valore nominale. Un motore turbo ha una pressione nominale e la valvola di scarico o la valvola di scarico viene attivata quando la pressione sale a un valore più alto.
Esistono 2 tipi di overboost:
Al giorno d'oggi, alcuni motori sono costruiti per consentire un certo sovraccarico (ad es. +0,3 bar per 30 secondi). Ciò significa che il motore è in grado di gestire in sicurezza la spinta extra. Il limite di tempo è generalmente un limite termico: una maggiore spinta significa più calore nel motore e il sistema di raffreddamento potrebbe non avere una capacità sufficiente per gestirlo indefinitamente. La centralina controlla il livello di sovralimentazione e abbassa la pressione di sovralimentazione (aprendo il cancello di scarico o la valvola di scarico) dopo il limite di tempo.
Questa strategia riconosce che raramente hai bisogno di piena potenza per lunghi periodi di tempo. Quindi ti consente di avere una potenza extra quando ne hai davvero bisogno, senza dover installare un motore più grande in grado di gestire quella potenza di picco indefinitamente.
Un sovraccarico accidentale può essere causato, ad esempio, da un cancello di scarico o da una valvola di scarico difettosa, in cui la centralina non può più controllare la pressione di sovralimentazione.