Всеки двигател с вътрешно горене е точно това - кутия с огън вътре, за чието поддържане се изисква въздух и гориво - желателно е атомизирани (смесени). Kолкото е по-интензивна и на по-голяма площ за повече време е експлозията - толкова повече коне двигателят прави най-простичко казано. За да опростим примера ще кажем, че двигателя (за сега) "смуче" само въздух - ще игнорираме горивото. Количеството въздух, което двигателят консумира зависи от обема му (очевидно) и е функция на оборотите и товара. Значи един 2 литра двигател ще изхаби Х литра въздух за минута докато един 4 литра ще изхаби доста повече (и ще направи повече коне разбира се) за минута. Не може обаче да се каже че 4 литровият ще изхаби 2 пъти повече въздух - в идеалния вариант е вярно, но има загуби и затова да кажем, че два пъти по-големият двигател ще изхаби 1.8 пъти повече въздух - съвсем ориентировъчно, но идеята е ясна. Значи излиза че мощността на двигателя е пропоционална на това колко въздух (кислород всъщност, но за това по-долу) ще засмуче двигателят за единица време... мдааа. Ако имаме устройство, с което да напомпаме повече въздух във двигателя (и гориво ама засега го игнорираме), той ще прави повече коне. Ако напомпаме един 2 литра двигател с толкова въздух, колкото консумира един 4 литров двигател, този 2 литра двигател ще развие същата мощност? Ами.. да, разбира се, има и загуби, така че 2 пъти повече въздух не значи х2 мощност, но.. е близо. Идеята е ясна. Сега става интересно: Помпите са 2 вида - турбо-та и компресори (turbos and superchargers).

       В България няма аналози, затова ползвам немското понятие, че турбо е турбо а суперчарджъра е компресор. И двете ползват турбина с лопатки да помпат въздух във въздухозаборната система на двигателя. Само че имат една основна разлика - турбото се задвижва от изгорелите газове (демек е закачено за изходящия колектор и рядко се вижда), докато компресорът се върти със ремък от двигателя и често седи или пред двигателя и прилича на алтернатор с тръби, или седи отгоре на двигателя. Турбота: Идеята е проста - 2 турбини на една ос - едната страна е закачена за изходящия колектор (горещата страна) а другата е закачена за входящия колектор и помпа въздух във въздухозаборника на колата (студена страна). Как става пинизът? Изходящият колектор на едно място е стеснен - с цел да се качи скороста на изгорелите газове, за което също допринася и фактът, че са много близо до изходните портове на двигателя (главата/ите). На този поток е изложена малката турбина. Горещите изгорели газове иа развъртат до 80,000-100,000 оборота при които голямата турбина от другата страна (нали са на обща ос) постига максимално налягане на въздуха. Разбира се на тези обороти нито един лагер не издържа и затова оста на турбото "плува" във масло - което в повечето случаи е и маслото на двигателя - рядко турбо маслото е отделно. Затова и е много важно на турбо-колите да се сменя маслото редовно - иначе турбото изгаря... също така турбо-колите често имат и маслен радиатор, за да охлаждат не толкова маслото заради двигателя колкото за турбо(тата). Понякога се използва и турбо-таймер, който при изключване на колата я оставя да работи още 2-3 минути че да мине охладено масло през турботата, като не се въртят с цел да не се опича тънкия слой масло, в които плуват осите. Това, или просто след спортно каране карайте си колата последните 3-5 минути лекичко... Значи с 2 думи - безплатна мощност за сметка на нищо... изгорели газове... решение мечта? Не съвсем турботата си имат своите проблеми: за да се вдигнат тези обороти на турбината трябва изгорелите газове да са много горещи и с много висока скорост.

        Горещината се постига като се слагат турботата близо до двигателя, а не по назад към ауспусите. Високата скорост се постига чрез намаляване на сечението на изходящите колектори. От тук 2 проблема - турбото се нагрява самото то много и също така загрява и студената страна на турбината, която пък загрява помпания в двигателя въздух. А топъл въздух - малко кислород. Малко кислород- малко гориво. Няма ефект от налягането тогава. Затова повечето смислени турбо приложения имат въздушни радиатори (intercoolers). Те се използват през тях да се прекарава помпания въздух с цел да се охлажда преди да влезе в двигателя. Решения много, във WRC-колите повечето имат инжекциони, които при нужда впръскват вода за да охладят допълнително радиатора, който по условие се поставя някъде, където има достъп до свеж въздух. Оттам и турбо-колите имат "готини" въздухозаборници на капака или под фаровете. Някой ще каже - ми значи слагаме едни огромни радиатори и.. студения въздух е налице. Мда. А кои ще ги помпа тия радиатори? Ще има много забавяне (лаг). Виж по-долу за лага. Другият проблем е отесняването на изходящия колектор с цел да се вдигне скороста на газовете. Хубаво, ама по този начин се създава пречка в изходящия тракт (колектори, каталитици, ауспух тръби, гърне). Значи трябва внимателно да се смята - хем да се върти бързо турбото, хем да не е задавен "отзад" двигателят компромиси са нужни както винаги. Друг проблем с турботата е тяхната инертност и зависимост от оборотите на двигателя. 80,000 оборота са много - докато се развърти и започне да прави налягане, минава време. Това време е известно като "турбо-закъснение" (turbo lag). Технологията е напреднала доста и днешните турбо-апликации са почти лишени от лаг. Как? Ами просто ползват повече и по-малки турбота. Колкото по-малко е турбото, толкова по-бързо се развърта. Добре, ами ако не прави достатъчно налягане? Тогава се слагат 2, или 4 и т.н. различните фирми обичат различни решения. Мазда слага 2 малки един след друг, Нисан и Митсубиши ги слагат един до друг (всеки храни една страна цилиндри). Тойота слага 2 последователни но първото е малко (за ниски обороти), а второто - по-голямо, по-бавно развъртащо се, за високи обороти, където малкото вече не му достига капацитет. Ауди са като Нисан- 2 от двете страни. Повечето коли, където се изисква максимална мощност използват едно голямо турбо с много начален лаг, който после обаче се компенсира с нечовешки коне.

       Друг компонент, който увеличава лага е радиатора (интеркоолера). Ако е малък - не охлажда като хората, ако е голям - отнема време на турбото да го напомпа и това увеличава лага... Та пак - компромиси. Значи, газ до дупка, турбото се върти и свири като змей, идва червена линия и трябва да се сменя - отпускаш газта и изведнаж всичкото това налягане дето турбото го прави няма къде да отиде и действа като спирачка на голямата турбина (студената страна)... и турбото пада на 50,000 оборота където не прави налягане. Та сменяш предавката, газ до дупка и .. се изненадваш, турбото, което току-що е спряло (това става много бързо разбира се) се развърта бързо. Как се решава проблемът? Ами в студената страна се инсталира вентилиращ клапан (blowoff valve), който като се вдигне рязко налягането защото си затворил газта отпуска малко, така че да не се върне и да спре турбото. Всичко е добре, доколкото винаги си натиснал газта... Да, ама има ситуации, където седиш и изчакваш 1-2 секунди е през това време турбото намалява оборотите - дори и да не се спира от нагнетения въздух... При нормалните коли този момент просто се игнорира... но при WRC в такива "паузи" има инжектори в изходящия колектор преди турботата, които инжектират гориво, което се възпламенява и помага на турбото да продължи да се върти, че когато се отвори пак газта то да е "на линия". Оттам и като гледате ралита често се чува едно пукане като намаляват - това са тези микро-експлозии, които поддържат турбото живо. Друг момент - представи си, че малко лошо сметнеш слизането на по-ниска предавка - начи какво става? Двигателят вдига много обороти и едновремено е натоварен, горещите газове за много горещи и бързи, турбото се развърта сериозно и помпа... точно когато не трябва да помпа... затова турботата имат клапан за контролиране на налягането което турботата правят (wastegate). Обикновено той е със пружина или електронен и отреагира точно както blowoff valve-а при високо налягане. Използва се да ограничи максималното налягане, което турбото може да прави. Когато налягането е по-високо от допустимото, клапанът се отваря и започва да пропуска изгорели газове покрай турбото (гореща страна) с цел да ограничи скороста на турбината. Ако сложиш по-твърда пружина или инструктираш комютъра да държи повече налягане преди да се отвори - турбото прави повече налягане и двигателят развива повече мощност. На това се дължат и страшните подобрения, които дават чиповете за турбо коли - те просто държат този клапан затворен повече време.

      Компресори: Тук ще бъда по-кратък, защото повечето неща вече ги написах. Компресорът пак помпа въздух, но налягането зависи само от оборотите на двигателя (не и от товара му). Компресорите най-общо са 2 вида - центрофугни и винтови (roots). Центрофугните се използват при високооборотни мотори и правят налягане само при по-високи обороти - при това покачването на налягането е плавно - заедно с оборотите. Центрофугния компресор ще го познаеш по това, че седи пред двигателя или отпред вдясно или ляво и прилича на голям алтернатор с тръби. Те са общо взето тихи и свирят само при високи обороти. Устройството им е просто - перка (като студената на турбото), но от другата страна вместо малка перка има колело с жлеб, през който е прекаран един от ремъците на двигателя. Другият тип е винтов. Винтовият прави налягане с 2 огромни винта с едра резба, които са зацепени един за друг. Ще го познаеш по това, че една голяма кутия седи на двигателя отгоре... Драгстерите, които сте виждали с изрязани капаци за да се побере това отгоре и стърчи 2-3 педи... това е. Те се характеризират с това, че правят налягане от много ниски обороти. Затова и са приложими при големи двигатели, които не обичат да се въртят бързо. Характеризират се със Х/У числа - примерно 7/32 - това значи че за всеки 7 оборота на коляновия вал компресорът прави 32 оборота. Така че като прочетете някъде "7/32 blower" ... това е... разбира се има разни съотношения... Прието е, че центрофугните са за коне а винтовите - за въртящ момент. Разбира се това е много генерализирано, но идеята е, че едните правят налягане при високи обороти (коне), другите при ниски (въртящ момент). Налягането се определя от това, колко бързо се върти коляновия вал, типа на компресора и диаметъра на ролката, през която е прекаран ремъкът на двигателя. Оттам и един от популярните начини да вдигаш налягането на компресорите е с инсталиране на по-малка ролка, която се върти по-бързо. Супер просто и ефикасно/евтино. Значи компресорите са мания? Нямат лаг (нали винаги се въртят), не се занимават с горещи газове че да се нагряват, не запушват изходящите тръби.. всичко е перфектно? ... Не. Те също имат своите термални проблеми. Всичко в компресора е голямо и се върти бавно. Оттам загряването е голямо. Ползват се радиатори (интеркоолер) точно както при турбото. Те също имат blowoff valves.

      Друг проблем е сцеплението на ремъка - при по-големи налягания компресорът е значителен товар на двигателя и ремъкът може да започне да скача или да приплъзва. Затова при такива апликации се използват широки (по 5-10см.) ремъци с ребра (огромните ремъци дето ги виждате да се въртят отпред на драгстерите са точно това също така очевадно е, че компресорите крадат коне от двигателя точно както климатика... Нитро: Както казахме - идеята е повече и по-студен кислород във двигателя. това освен с налягане може да стане и чрез впръскване на газ, който изстудява въздухозаборника на двигателя, както също и позволява повече кислород да бъде усвоен в горивната смес. Нитроса (NOS както неправилно се нарича от това, че една от фирмите се казва така) при сгъстено състояние е течен. Иначе е газообразен. Впръсква се във входящия колектор по 2 начина - "сух" (dry), при който инжекционът е просто поставен след въздушния филтър и "мокър" (wet), когато се впръсква в горивната смес и се доставя в двигателя през нормалните инжекциони (или директно под карбуратора, както ние впръскваме газта). Бутилката е винаги в багажника (или поне там трябва да бъде) поради съображения за сигурност. Оттам със тръбичка се извежда до двигателя. Там има електрически клапан (2 за по-сигурно), които се оперират от шофьора или от устройство закачено за оборотомера (rpm window switch). Идеята е че сместа се пуска само на високи обороти където няма да представлява такъв "удар" за двигателя. Всяка грешка се наказва жестоко със силни детонации, трошени бутала, мотовилки, скоростна кутия, заден мост и т.н.. шега няма - особено ако пръскаш много. Как се смята колко се пръска? Ами инжекторите са сметнати на коне- 50,75,100,200,500,1000 и тн. разбира се тези числа са вярни за определено налягане на бутилката - затова и е желателно налягането да е винаги еднакво - да ама трудно става - затова хубавите системи си имат електрическо "одеялце" което топли бутилката и се грижи за налягането да е горе-долу еднакво (освен като ти е почти празна бутилката - тогава нищо не помага). Повечето големи системи (от 200 нагоре) са поне 2-степенни - компютър или копче активира първите 100 коня, след малко време (0.5-2 сек.) се включва и втората. Това е с цел да не се загуби сцепление като изведнъж ти доидат още 200 коня). Друг момент, за който трябва да се внимава е липса на налягане – натискаш - а то тръгва след 2 секунди, като си вече до червеното - лошо така. Затова и преди да се ползва системата се продухва. Има си дюзи през които се изпуска малко газ от там и като се състезават често се вижда преди старта как някои леко изпушва...

       Друго, за което се използва много ефикасно нитросът е като допълнение към турбо или компресорна инсталация. При този случай идеята е не да се побърка мотора от нитрос, а да се пръска с цел охлаждане на нагнетения от турбото/компресора въздух. Ефектът е толкова голям, че 50 коня инжекции качват 75-80 коня, 100 качват 160 и т.н. Също при големи турбота нитросът се ползва да "ритне" двигателя от ниските обороти, че барем завърти животното много често се пръска в радиатора (интеркоолера) за цялостно охлаждане на системата. Значи нитросът е супер, евтин, лесно се слага, нали? ... Не... Повечето двигатели фабрично не могат да понесат много от смешния газ (същото важи и за турботата и компресорите). Повече от 75 коня е рядкост при модерните коли. Здраво направени американски коли с огромни двигатели като Додж Вайпер-ра с 8 литра могат да понесат спокойно 200 коня. Но това са изключения. Турбо/компресорите/нитроса поставят допълнително натоварване на двигателя. За да го понесе трябва да е смятан за него или поне да му е помогнато малко. Какво трябва да има един двигател за тази цел? Легирани бутала. Ниска компресия (8:1 е нормално за турбо двигатели). Възможност за връщане на центровката на запалването като функция на оборотите и налягането – иначе - детонации и дупки в буталата. Също така в началото хубаво казах, че ще игнорираме горивото - предполага се, че компютърът може да набута толкова гориво колкото е необходимо, за да се поддържа идеалното съотношение гориво:въздух. Ако не "знае" как да пуска повече гориво - трябва да се препрограмира. Ако знае, ама горивната система е слаба, слага се по-мощна горивна помпа, допълнителни инжектори, които да впръскват гориво като има налягане и т.н. , защото най-лошото което може да ти се случи като помпаш е да ти обеднее сместа - веднъж започват диви детонации и всичко става после много бързо и буталата после и за пепелници не стават.