Турбо бензиновый двигатель плюсы и минусы

Содержание

Устройство и принцип работы турбонаддува

Некоторые машины отличаются от своих собратьев той же марки шильдиком «Turbo» на крышке багажника. Говорит он о том, что в таком автомобиле имеется турбонаддув двигателя. Что же это значит и для чего инженеры оснащают моторы дополнительными устройствами?

Теория турбонаддува

С самого начала эпохи автомобилестроения производители бились над задачей увеличения мощности двигателя внутреннего сгорания. Мощность силового агрегата напрямую зависит от его рабочего объема и количества топливно-воздушной смеси, подаваемой в цилиндры. Таким образом, получается, что форсировать мотор можно либо, увеличив его объем (при этом нужно решить задачу, как поместить увеличившийся агрегат в автомобиле), либо, каким-то образом загнать в цилиндры большее количество воздуха и увеличить подачу топлива.

Первый способ влечет за собой значительный перерасход горючего, к тому же увеличиваются размеры и масса двигателя, что не всегда допустимо. Для решения задачи вторым способом применяются системы принудительного нагнетания воздуха в цилиндры.

Виды турбонаддува

Существует три способа увеличения подачи воздуха:

  1. резонансный (в данном случае используется кинетическая энергия воздуха во впускном коллекторе, нагнетатель не нужен);
  2. механический (воздух нагнетается при помощи компрессора, приводимого в действие от двигателя);
  3. газотурбинный (для работы нагнетателя используется энергия отработавших газов).

Поскольку в первом случае нагнетатель не применяется, а повышенное давление воздуха создается за счет четко выверенной формы и длины впускного коллектора, резонансный наддув в рамках данной статьи рассматриваться не будет. Гораздо интереснее два других варианта турбонаддува.

Механический наддув

Использование компрессора – это один из способов увеличить подачу воздуха в цилиндры двигателя. Принцип его работы заключается в следующем: компрессор приводится в действие от шкива коленчатого вала, и начинает нагнетать воздух с первых секунд работы мотора.

Плюсы такой системы в том, что нагнетание воздуха происходит на любых режимах работы силового агрегата, в том числе при минимальных оборотах, а давление увеличивается с ростом оборотов коленвала. Кроме того, в случае использования компрессора отсутствует такое явление, как турбояма.

Разумеется, данное устройство наддува имеет и свои минусы. Самым главным недостатком является то, что на обеспечение работы нагнетателя расходуется часть мощности двигателя автомобиля, а значит, снижается его КПД. Помимо этого, механический наддув требует больше места для монтажа, нуждается в специальном приводе (для этого используется зубчатый ремень) и является источником повышенного шума.

Данный вид наддува появился раньше газотурбинного, но, несмотря на некоторую архаичность, его до сих пор можно встретить в современном автомобиле. Наиболее ярким примером может служить Мерседес, шильдик «compressor» на багажнике некоторых моделей этой марки указывает на то, что под капотом скрывается мотор, оснащенный системой механического наддува.

Газотурбинный наддув

Устройство турбонаддува

Чаще всего моторы современных автомобилей оснащаются газотурбинными нагнетателями. Их устройство сходно с механическими компрессорами, различается лишь принцип действия – вместо зубчатого ремня работают выхлопные газы.

«Турбина включилась, и машине как будто пинка дали», — такое довольно часто можно услышать от автовладельцев, моторы машин которых имеют турбонаддув. На самом деле турбина – это только одна из составных частей всей системы, представляющая собой крыльчатку, жестко закрепленную на валу и приводящую в действие другую крыльчатку, также закрепленную на этом же валу. Устройство турбонаддува газотурбинного типа несколько сложнее.

Основными составными частями являются:

  • корпус;
  • две крыльчатки;
  • вал, на котором располагаются крыльчатки;
  • две улитки, в которых вращаются крыльчатки;
  • три подшипника скольжения (один упорный и два опорных);
  • перепускной клапан (необходим для стравливания избыточного давления).

Принцип работы турбонаддува

Принцип работы турбонаддува довольно прост. На одном валу расположены крыльчатка-нагнетатель и крыльчатка-турбина, каждая из которых вращается в своей улитке. Отработавшие газы из выпускного коллектора проходят через одну из улиток и вращают крыльчатку-турбину. Вращение посредством общего вала передается второй крыльчатке, которая повышает давление атмосферного воздуха, проходящего через вторую улитку.

Турбонаддув — плюсы и минусы

Основные плюсы турбонаддува – повышение КПД и экономичности двигателя автомобиля. Причина этого в том, что система приводится в действие за счет энергии отработавших газов, не отнимая мощность у мотора. Необходимо различать удельную и общую экономичность двигателя автомобиля.

Силовой агрегат, имеющий турбонаддув, потребляет больше топлива, чем «атмосферник» того же объема, поскольку большее количество воздуха, загнанного в цилиндры, позволяет сжечь больше топлива, но массовая доля горючего из расчета на единицу мощности в час всегда ниже, чем у мотора без турбонаддува.

Перечисляя плюсы, необходимо упомянуть лучшую экологичность «наддутых» двигателей. Турбонаддув обеспечивает более полное сгорание горючего. Кроме того, наддув понижает температуру камеры сгорания, что приводит к уменьшению образования оксида азота.

У турбонаддува есть и свои минусы. Во-первых, такое устройство требует аккуратного обращения. Дело в том, что масло к подшипникам компрессора подается под давлением, пока работает двигатель автомобиля. После поездки, когда мотор горячий, стоит только выключить зажигание, и масло подаваться перестанет. Если двигатель работал в тяжелых режимах, то вполне вероятен перегрев компрессора и выход его из строя. Чтобы избежать поломки, необходимо дать мотору поработать некоторое время на холостых оборотах, и только потом заглушить. Некоторые автомобили оснащаются турботаймером, который берет эту заботу на себя.

Другие значительные минусы – это ограниченный диапазон эффективной работы турбокомпрессора и турбояма (замедленный отклик турбины на нажатие педали газа). Система турборнаддува эффективно работает в довольно узком диапазоне частоты вращения коленвала, который зависит от размеров турбины. Для решения данной проблемы производители часто применяют двойной турбонаддув, т.е. устанавливают две турбины с крыльчатками разного диаметра, каждая из которых эффективно работает в разных диапазонах, либо две одинаковых турбины (Би-турбо и Твин-турбо).

В первом случае система турбонаддува расширяет диапазон эффективности. Принцип действия заключается в том, что там, где первая турбина теряет эффективность, подхватывает вторая. Во втором достигается максимальная производительность системы. Устанавливается двойной турбонаддув как на рядные, так и на V-образные моторы. Для уменьшения эффекта турбоямы производители стараются максимально снизить вес валов и крыльчаток, чтобы уменьшить инерцию.

Источник: znanieavto.ru

Плюсы и минусы дизельных «сердец»

Чтобы в полной мере понять все плюсы и минусы дизельного двигателя, первым делом нужно разобраться в особенностях его конструкции и эксплуатации. Рассмотрим, стоит ли опасаться моторов на дизтопливе, и какие предрассудки уже давно не актуальны.

Первая особенность, с которой вам придется столкнуться при эксплуатации дизельного автомобиля – это дизтопливо. Именно солярка стала прародителем появления опаски отечественных автолюбителей к дизельным моторам. В прошлом качество этого вида топлива было ужасным (большое количество серы, смол, наличие воды), что становилось причиной многих неприятностей:

  • снижение мощности;
  • плохого запуска в зимний период. Дизтопливо, несоответствующее температурному режиму, имеет свойство изменять свою плотность (запарафиниваться). Отложения забивают фильтр, что приводит к ухудшению пропускной способности либо и вовсе к прекращению подачи топлива к ТНВД;
  • ускоренный износ ЦПГ. Большое количество серы, которое при сгорании образовывает оксид, оказывает коррозионное воздействие на детали ЦПГ. Также сера окисляет моторное масло, что привод ухудшению его смазывающей способности. Повышенное содержание в дизтопливе серы приводит к образованию нагара и лаковых отложений;
  • поломка дизельной аппаратуры. Топливо, которое заливали в первые пригнанные дизельные машины, было слишком «тяжелым». Люди не понимали жестких требований, которые предъявляет к топливу двигатели цикла Дизеля, поэтому могли заправить машину даже паровозной соляркой. Разумеется, «переварить» такую пищу детища зарубежных инженеров не могли.

Современные реалии

К счастью, ситуация с тех пор изменилась. На всех АЗС заправиться топливом, которое полностью соответствует высоким европейским нормам экологичности, вы не сможете, но найти ряд проверенных заправок с хорошим дизелем у вас точно получится. Поскольку общий уровень качества топлива далек от идеала, можно обозначить первые минусы эксплуатации дизельного мотора:

  • засорение клапана EGR. Клапан рециркуляции отработавших газов используется для подмешивания к чистому воздуху части выхлопных газов, что позволяет улучшить экологические показатели мотора. Подобная система применяется и на бензиновых моторах, но вследствие особенностей сгорания дизельного топлива, засорение происходит быстрей. К последствиям можно отнести падение мощности и появление знака Check Engine на приборной панели;
  • ускоренный износ сажевого фильтра, который на дизельных автомобилях забивается гораздо быстрей бензиновых аналогов. Забитый катализатор приведет к падению мощности и появлению Check Engine. Стоимость сажевого фильтра нельзя назвать демократичной. Удаление сажевика в обязательном порядке сопровождается корректировкой прошивки ЭБУ. Не во всех районных центрах найдутся специалисты, которые смогут прошить редкие либо новые дизельные моторы.

Что с железом

Внутри камеры сгорания дизельное топливо воспламеняется от контакта с горячим воздухом, температура которого повышается вследствие сжатия поршнем. Иными словами, происходит самовоспламенение и последующий взрыв. Для нагнетания высокой температуры нормальная степень сжатия мотора, работающего на дизтопливе, составляет 19:1, что на практике дает 18-22 Атм компрессии. (более подробно об устройстве и работе дизельных «сердец»)

Все это выливается в огромные ударные нагрузки, прилагаемые к деталям ЦПГ. Отчасти поэтому дизельные двигатели более шумные и вибронагруженные. Но минусы двигателя цикла Дизеля от этого не увеличиваются, поскольку в конструкцию заложен повышенный уровень прочности.

Поэтому дизельные двигатели при правильной эксплуатации способны «пробежать» гораздо больше десятков тысяч километром, чем их бензиновые собратья.

Особенности устройства и стоимость обслуживания

В конструкции дизельных двигателей отсутствуют:

  • свечи зажигания;
  • высоковольтные провода;
  • катушки зажигания либо модуль зажигания.

Соответственно, средства на замену этих расходников тратить не нужно.

Принципиальные отличия в устройстве двигателя обозначены наличием:

  • топливного насоса высокого давления (далее ТНВД), который нагнетает давление, необходимое для создания топливного «тумана» и полноценного сгорания топливно-воздушной смеси;
  • форсунки, с помощью которых происходит распыление дизтоплива. Дизель – это всегда прямой впрыск топлива;
  • свечи накаливания. Они подогревают воздух в камере сгорания перед холодным пуском. Родные свечи без проблем ходят до 100 тыс. км.

Сложно говорить о ресурсе других элементов. На данный момент на просторах нашей отчизны колесят как старые дизельные авто с полностью механической регулировкой продолжительности и угла впрыска, так и машины с электронно-управляемой топливной аппаратурой. Наиболее часто встречается система Common Rail.

Подавляющее большинство моторов цикла Дизеля оснащены турбиной. При правильных интервалах замены масла система турбонаддува «ходит» минимум 100-150 тыс. км. Ресурс ТНВД, форсунок зависит от сложности устройства, а также фирмы изготовителя (Bosch, Siemens, Delphi, Denso и т.д).

Преимущества

Довольно говорить об особенностях, давайте рассмотрим неоспоримые плюсы моторов цикла Дизеля:

  • экономичность – самый главный козырь дизельных «сердец». Такой автомобиль может потреблять на 25-30% меньше топлива, чем схожие по характеристикам бензиновые агрегаты;
  • эффективность – при равном объеме дизельный ДВС с турбиной будет обладать большим крутящим моментом, чем атмосферная бензинка. Такие двигатели очень хорошо тянут с самых «низов», что создает приятное впечатление от вождения. Именно поэтому дизельные моторы используются для транспортировки грузов;
  • ресурс, который значительно превосходит большинство бензиновых моторов;
  • цена дизтоплива чаще всего ниже стоимости АИ 95;
  • большая мобильность. На одном баке дизельный автомобиль может преодолеть гораздо большее расстояния, чем авто, работающее на бензине;
  • экологичность. Меньшие выбросы СО2, а наличие сажевого фильтра сводит к минимуму выбросы сажи и серы.

Недостатки

Разумеется, у двигателя цикла Дизеля есть не только плюсы, но и очевидные минусы. К таковым можно отнести:

  • сложность конструкции. Во многих регионах до сих пор сложно найти хорошего дизелиста, который в состоянии провести диагностику и качественный ремонт современной топливной аппаратуры;
  • изначальная разница в цене. За плюсы, которыми обладает дизельный двигатель, придется заплатить на 10-15% больше. Недостаток актуален лишь в том случае, если вы покупаете новый автомобиль. Рынок б/у авто не всегда сохраняет эту тенденцию;
  • шумность. Бензиновый мотор всегда будет работать тише и передавать на кузов меньше вибраций. В движении, когда прибавится шум колес и набегающего воздуха, эта разница будет менее значительной, но стоя на месте, даже в авто премиум класса можно отличить работу бензинового мотора от дизельного;
  • меньшая теплоотдача. Дизель сложнее нагреть зимой, что потребует дополнительного времени для прогрева не только двигателя, но и салона. Поэтому для комфортного использования в морозное время года рекомендуется установить автономный отопитель;
  • стоимость ремонта в случае поломки;
  • риск остаться обездвиженным, если в сильный мороз вам «повезет» заправиться некачественным топливом;
  • высокие требования к топливу и маслам. Современная дизельная аппаратура начинает быстро капризничать, если ее «кормить» некачественной соляркой. Турбированные дизели, впрочем, как и бензиновые моторы с турбиной, очень чувствительны к качеству и периодичности замены масла;
  • большие пробеги б/у автомобилей. В большинстве случае автомобили, работающие на дизтопливе, покупают бережливые люди, которые планируют преодолевать большие расстояния. Что уж говорить о коммерческом транспорте (бусы, «каблучки»), который покупается в качестве рабочей лошадки. Пробеги у таких авто зачастую на 30-40% больше, чем у аналогичных моделей с бензиновым мотором. Поэтому скручивают пробеги также чаще у дизельных автомобилей.

Так покупать или нет?

Нельзя сказать однозначно, перевешивают плюсы дизеля либо его минусы. Окончательное решение будет зависеть от множества факторов. Мы лишь можем дать несколько рекомендаций:

Повышенный расход масла из-за неисправности турбины — частая поломка турбо-моторов

не стоит переплачивать за дизель, покупая новый автомобиль, если вы собираетесь преодолеть на нем менее 100 тыс. км. Дизель выгодно покупать только при больших пробегах;

  • остерегайтесь покупки дизельных автомобилей с большим пробегом. Максимально внимательно осмотрите ДВС, если пробег перевалил за 150-200 тыс. км. Проверьте исправность турбины. Лучше всего доверить диагностику опытным мастерам профильного сервиса (к примеру, дизелистам официального Bosch-сервиса). С опаской отнеситесь к покупке дизельных авто, возраст которых больше 10 лет. Новые детали топливной аппаратуры будут стоить космических денег, а покупка б/у запчастей – это всегда кот в мешке.
  • Ирония судьбы

    Интересный факт заключается в том, что современные бензиновые моторы все больше походят на концепцию двигателя цикла Дизеля. Прямой впрыск обязывает к схожей конструкции форсунок, необходимости ТНВД, топливоподкачующей секции низкого давления, топливной рампы высокого давления, а также прочих решений, которые раньше можно было увидеть только на дизельных моторах.

    Источник: autolirika.ru

    Стоит ли покупать машину с турбированным двигателем?

    Многие производители используют турбонаддув для повышения мощности двигателя машины. Этот узел работает по достаточно простому принципу: выхлопные газы вращают крыльчатку турбины, а она передаёт полученный крутящий момент на крыльчатку компрессора, оснащённую широкими лопастями.

    Компрессор в системе впуска автомобиля играет роль насоса — он повышает давление воздуха, позволяя одновременно подавать в цилиндры больше топлива без риска его неполного сгорания. Несмотря на возможность значительного повышения мощности и КПД двигателя, турбированные моторы не получили очень широкого распространения.

    Чтобы понять, почему, а также решить, стоит ли приобретать автомобиль, оснащённый таким агрегатом, нужно рассмотреть плюсы и минусы турбированных двигателей.

    Преимущества

    Сразу стоит сказать, что дальше речь пойдёт только о бензиновых двигателях. Установка турбонаддува на дизельный мотор является практически единственным способом эффективно дозировать количество топливовоздушной смеси, попадающей в цилиндры. Около 90% современных легковых дизелей и 70% грузовых агрегатов оснащается турбонаддувом, поэтому говорить про их плюсы и недостатки будет некорректно.

    Главной положительной стороной любого турбированного двигателя по сравнению с атмосферным является повышенная мощность. Причём производитель может создавать несколько вариантов мотора с различными показателями производительности — для этого достаточно только изменить максимальное давление наддува и перенастроить систему впуска. Серийные бензиновые двигатели с турбонаддувом имеют на 10–150% большую мощность, чем их аналоги, оснащённые обычными системами впуска и выхлопа.

    Кроме того, плюсы турбированных агрегатов проявляются и в более эффективной работе за счёт оптимизированного процесса сгорания бензовоздушной смеси в цилиндрах. Благодаря этому удельный расход топлива в расчёте на одну лошадиную силу несколько снижается, хотя абсолютное значение может и вырасти за счёт повышенной мощности. Оптимизированный процесс сгорания также позволяет уменьшить уровень шума и неприятной вибрации по сравнению с атмосферными агрегатами. В особенности такие плюсы актуальны для моторов с неуравновешенной компоновкой,например, с двумя, тремя и пятью цилиндрами.

    Видео, как работает турбированный двигатель:

    Более эффективное сгорание топлива даёт возможность уменьшить объём токсических веществ, которые выбрасываются в воздух через выхлопную трубу. Именно поэтому многие производители начали выпуск турбированных агрегатов очень малого объёма вместо привычных атмосферных моторов. По оценкам специалистов, введение новых норм токсичности выхлопа в Европе и США на 25% увеличило количество выпускаемых турбированных моторов.

    Недостатки

    Установка турбонаддува на автомобиль способствует повышению его стоимости — комплект деталей для повышения мощности двигателя оценивается примерно в 1–3 тысячи долларов. Конечно, некоторые производители могут снижать цены, чтобы стимулировать продажи авто с турбированными двигателями, но общая закономерность именно такова. Стоит сказать и про стоимость ремонта турбированного агрегата — она возрастает за счёт увеличенной сложности разборки всего мотора, а также за счёт необходимости обслуживания нового узла. Средний срок службы турбины составляет 100–150 тысяч километров, после чего ей потребуется капитальный ремонт либо полная замена.

    Недостатки проявляются и в необходимости частой замены масла. Межсервисные интервалы для турбированных двигателей сокращены примерно на 30–40%, что связано с большими нагрузками, приходящимися на все узлы силового агрегата. Несвоевременная замена масла приведёт к полной потере его свойств за счёт окисления. Смазывающая жидкость подвергается сильному нагреву в системе турбонаддува, что приводит к полному изменению её параметров.

    Нужно вовремя менять масло в турбированных двигателях

    Управлять автомобилем с турбированным двигателем не столь удобно — наверняка все слышали про такое понятие, как «турбояма». Она представляет собой определённый диапазон оборотов, в котором давления выхлопных газов недостаточно для того, чтобы раскрутить крыльчатку турбины до рабочей скорости. Поскольку двигатель рассчитан на работу с увеличенным давлением в системе впуска, его динамика будет сильно ухудшена, пока водитель не увеличит обороты. Конечно, на современные автомобили устанавливаются системы турбонаддува с изменяемой геометрией крыльчатки, с малоинерционной турбиной или вовсе с двумя компрессорами наддува, отличающимися базовыми параметрами, но недостаток остаётся актуальным, хотя и не столь очевидным.

    Все, знакомые с физикой и сопротивлением материалов также знают, что при быстром изменении температурного режима работы металлические детали теряют свою прочность и быстро выходят из строя. Это правило актуально и для турбированных двигателей. Поэтому силовому агрегату стоит дать поработать на невысоких оборотах около 1–2 минут в следующих случаях:

    • Перед началом езды;
    • После окончания поездки;
    • После активной езды или во время сильных морозов время может увеличиваться до 3 минут.

    Многие водители ставят на свои автомобили «турботаймеры», которые позволяют засечь время, необходимое для прогрева или должного охлаждения силового агрегата.

    Быть или не быть?

    Большинство турбированных моторов предназначено для активной езды

    Источник: rating-avto.ru

    Лада 2108 GT35 › Бортжурнал › Плюсы и минусы турбо мотора.

    Всем привет. Обновок по мелочи много, а такого важного чтобы выложить на драйве пока нет, в ближайшие дни выложу видео разгона и работы мотора.

    Все постоянно спрашивают, а как вообще работает турбо, какие плюсы и минусы, вот решил написать. Конечно, я не такой опытный в этом деле, но свои мысли все — таки выскажу.

    И так начнем с минусов:
    Турбо мотор:

    1. Вес, коллектор + пайпы + down pipe + турбина + интеркулер = очень тяжело.

    2. Космическая температура под капотом, отсюда падает ресурс на шланги, они каменеют со временем.

    3. Постоянный контроль за давлением, уровнем масла, контроль за сливом и вообще постоянно приходится лазать и все проверять, ибо конченная турбина и попадос на деньги.

    4. После валилова приходится остужать мотор

    5. Катаешься значит, все хорошо, но блин, постоянно хочется мощнее…

    Плюсов конечно больше

    1. Кучу момента и хорошая тяга

    2. приятный звук как мотора так и выхлопа

    3. Мотор не греется в пробках

    4. Тяга на привычных скоростях на передачу выше

    5. Звук блоу-оффа вообще молчу

    6. Мотор греется очень быстро, не надо долго стоять и ждать, когда же стрелка достигнет 50 С

    7. Расход можно контролировать, как тапочком, так и давлением

    8. Можно зарубаться не думаю о том, что это бесполезно.

    Источник: www.drive2.ru

    Какими плюсами и минусами обладает турбированный двигатель

    Настоящим прорывом в автомобильном мире стало изобретение турбины, которая может присутствовать на различных видах двигателях (бензиновые и дизельные). К этому открытию конструкторов натолкнуло желание иметь возможность увеличивать мощность без необходимости увеличивать рабочий объём. Вот и появился турбированный двигатель, минусы и плюсы которого будут детально изучены в этой статье.

    Чего ожидать от турбированных двигателей

    В таком силовом механизме смесь топлива и воздуха подаётся в камеру горения под давлением, что увеличивает одновременно крутящий момент и мощность силового агрегата. А если использовать малообъёмные двигатели, то можно добиться экономного использования топлива и высокой экологичности. Турбина приводится в работу благодаря той остаточной энергии, которую оставляют после себя выхлопные газы. Они же отвечают за создание принудительного давления в цилиндрах, внутри которых топливо подготавливается к дальнейшей работе.

    Схема работы турбины

    Чем была заслужена благосклонность водителей

    Плюсы силовых турбированных автомобильных агрегатов настолько существенны и серьёзны, что многие автовладельцы, без сомнения, выбирают машины именно с такой системой.

    1. Увеличенная литровая мощность, которая влечёт за собой высокие показатели динамики.
    2. Конструкция турбины разработана особым образом. Все её особенности направлены на увеличение показателей мощности силового агрегата.
    3. Универсальность турбины, которая прекрасно работает на бензиновых и дизельных агрегатах.
    4. Наличие интеркулёра — механизма для охлаждения воздуха внутри турбированных систем.
    5. Топливо в цилиндрах сжигается настолько полно и эффективно, что показатели экологичности находятся на очень высоком уровне.
    6. Тихая работа.

    С чем придётся смириться

    Но неужели всё настолько радужно и прекрасно? Конечно же, нет, поскольку минусы турбированных двигателей также имеются, они существенные и серьёзные, проигнорировать их не получится.

    Источник: carextra.ru

    Преимущества и недостатки турбированного бензинового двигателя

    Начнем с того, что сегодня все большее число мировых автопроизводителей на своих моделях практикует установку турбированных двигателей. И речь идет не о дизелях, где турбина, безусловно, является обязательным элементом, а о бензиновых моторах. Другими словами, стало заметно, что простых атмосферных двигателей на бензине в последнее время становится все меньше.

    Далее мы рассмотрим основные преимущества и недостатки турбированного бензинового двигателя, а также поговорим о том, в каких случаях целесообразно купить такой мотор, а когда от подобного приобретения лучше полностью отказаться в пользу атмосферного ДВС.

    Читайте в этой статье

    Развитие турбомоторов

    Прежде всего, значительную популяризацию двигателей с турбонаддувом можно наблюдать именно в наши дни. При этом турбированный двигатель появился немного позже после того, как в широкие массы пошел и сам ДВС. Впервые силовую установку оснастили турбиной в 1905 г. Однако на легковые автомобили моторы с наддувом начали ставить только ближе к 1960 годам.

    Что касается дизельного двигателя, турбокомпрессор медленно и уверенно приживался на такой технике, однако с бензиновыми аналогами ситуация сложилась с точностью до наоборот. Если коротко, турбомоторы на бензине по причине целого ряда индивидуальных особенностей не отличались особой надежностью, а также имели высокую начальную стоимость.

    Однако в дальнейшем развитие технологий и одновременное ужесточение экологических норм и стандартов заставило производителей вновь обратить внимание на турбокомпрессор для бензиновых ДВС. Результатом стало активное внедрение турбин на современные моторы.

    Турбированные бензиновые двигатели: сильные и слабые стороны

    Итак, хорошо известно, что турбина на бензиновый двигатель или дизель позволяет нагнетать воздух в камеру сгорания принудительно и под давлением. Чем больше воздуха поступает в цилиндры, тем больше горючего можно сжечь, причем нет необходимости физически увеличивать размеры самой камеры сгорания.

    Решение позволяет сделать такой мотор более мощным и приемистым, при этом двигатель получается компактным. Дело в том, что подобно объему, не нужно увеличивать количество цилиндров. Другими словами, не увеличиваются габариты силовой установки, а также не происходит значительного прироста в весе, однако мощность двигателя значительно возрастает.

    • Общий принцип работы турбокомпрессора состоит в том, что выхлопные газы, которые образуются во время работы двигателя, вращают турбинное колесо. За счет этого вращается и компрессорное колесо, которое нагнетает воздух во впуск.

    В результате турбомотор становится мощнее атмосферных аналогов на 20-30% и более (что зависит от степени наддува). Турбированный двигатель способен обеспечить лучшие показатели крутящего момента, а также является более экологичным решением, так как топливо сгорает в цилиндрах более полноценно.

    Еще стоит отметить, что тяга у такого двигателя ровная и доступна на низких оборотах. Другими словами, отсутствует необходимость сильно раскручивать мотор для интенсивного ускорения или быстрого старта с места.

    Итак, в списке основных плюсов можно выделить:

    • Компактность и вес;
    • Сниженную токсичность;
    • Меньший расход горючего;
    • Высокий показатель крутящего момента;
    • Ровную «полку» момента в широком диапазоне оборотов;

    Минусы турбированных двигателей на бензине

    Прежде всего, установка турбонаддува предполагает более сложную конструкцию ДВС. Даже с учетом того, что сама турбина по размерам небольшая и является готовым решением в корпусе, в общей схеме обязательно присутствуют дополнительные элементы в виде интеркулера и ряда других устройств. Сам турбодвигатель также дороже в производстве, так как высокие нагрузки предполагают использование более прочных и жаростойких деталей.

    То же самое можно сказать и о моторном масле. Выбор масла для турбированного двигателя ограничивается небольшим списком, в который входят специальные масла. Более того, масло и фильтры нужно менять чаще (желательно каждые 5-6 тыс. км.). Дело в том, что масло из двигателя также смазывает турбину, которая, в свою очередь, сильно разогревается.

    Не трудно догадаться, что при высоких температурах смазочный материал быстро теряет свои свойства. Также в обязательном порядке необходимо регулярно менять воздушный фильтр, так как его загрязнение сразу приводит к ощутимому снижению производительности турбокомпрессора и ДВС.

    Еще в рамках практической повседневной эксплуатации турбодвигатели обычно расходуют больше бензина, так как водитель привыкает ездить более динамично с учетом возможностей такого мотора.

    Что касается ремонта, далеко не каждый сервис способен выполнить эту работу грамотно с предоставлением официальных гарантий, а также сама сумма квалифицированного ремонта турбин может доходить до 40-60% от ценника за новую деталь.

    Еще следует отметить, что на многих двигателях с наддувом присутствует эффект так называемой турбоямы. Под турбоямой следует понимать характерный провал, когда машина сначала достаточно «вяло» реагирует на нажатие педали газа и не разгоняется, а потом появляется резкий подхват.

    Происхождение этого явления объясняется тем, что на низких оборотах коленвала энергии выхлопных газов недостаточно для эффективного раскручивания турбины, что закономерно приводит к недостаточной подаче воздуха для получения нужной отдачи от мотора.

    Наконец, ресурс самих двигателей с турбонаддувом зачастую небольшой и оставляет, в среднем, около 200-250 тыс. км. до капитального ремонта. При этом качественно отремонтировать турбомотор получается заметно дороже, чем простой рядный атмосферник.

    Подведем итоги

    Сегодня производители автомобилей предлагают потребителю бензиновые и дизельные двигатели. Что касается бензиновых версий, они могут быть как атмосферными, так и с наддувом. При этом турбонаддув может использоваться на рядных, оппозитных, V-образных моторах и т.д.

    Обратите внимание, рассмотренные выше плюсы и минусы турбированного бензинового двигателя наглядно отражают тот факт, что атмосферный ДВС во многих случаях может оказаться более предпочтительным вариантом.

    Дело в том, что снижения расхода топлива за счет турбины и большей мощности редко удается добиться на практике. Особенно это утверждение справедливо в том случае, если говорить о бензиновых ДВС с турбонаддувом.

    Зачастую многие владельцы таких авто в СНГ сознательно выбирают турбодвигатель, так как намерены ездить быстро и достаточно агрессивно, а сам автомобиль к этому располагает. В результате формируется характерный стиль езды и получается так, что водитель, а не машина, расходует, в среднем на 15-30% топлива больше в городском или смешанном цикле.

    При этом для автолюбителей, которые практикуют спокойный стиль езды, мощность турбодвигателя вполне может оказаться попросту избыточной. В этом случае и повышенные затраты на содержание такого двигателя окажутся неоправданными. Другими словами, владелец фактически не будет использовать весь имеющийся потенциал силовой установки в полном объеме, при этом все равно нужно будет заливать дорогой бензин, чаще менять моторное масло и т.д.

    Назначение и конструкция турбокомпрессора дизельного мотора. Принцип работы турбонагнетателя, особенности использования турбины на дизельном ДВС.

    Подбор двигателя для авто: с каким мотором лучше выбрать новую или подержанную машину. На что нужно обратить внимание при выборе того или иного двигателя.

    Что представляет собой двигатель с наддувом и чем отличается от атмосферного. Основные преимущества и недостатки турбированных ДВС. Какой мотор выбрать.

    Возможность установки турбокомпрессора на двигатель с карбюратором. Основные преимущества и недостатки турбонаддува на карбюраторном авто.

    Устройство турбокомпрессора, главные элементы конструкции, выбор турбины. Преимущества и недостатки бензиновых и дизельных двигателей с турбонаддувом.

    Самостоятельная проверка турбокомпрессора дизельного двигателя. Проверка нагнетателя без снятия. Наличие масла в корпусе турбины, люфт вала, крыльчатка.

    Источник: krutimotor.ru

    avtoexperts.ru

    Каждый автолюбитель рано или поздно предстает перед выбором: машину с каким мотором, атмосферным или турбированным, ему приобрести. И у тех, и у других силовых установок есть свои достоинства и недостатки. О них – наш сегодняшний материал.

    Плюсы и минусы атмосферного мотора

    Прежде всего, поясним, что собой представляет двигатель, который в обиходе называется атмосферным. Это двигатель внутреннего сгорания, в котором подаваемый через карбюратор или инжектор воздух участвует в образовании топливной смеси (1 часть бензина и 14 – воздуха), которая, воспламеняясь, создает энергию, приводящую в движение рабочие части мотора. Не будем вдаваться во все подробности работы таких двигателей – это не цель данного материала. Человеку, который выбирает автомобиль с атмосферным мотором, но все же поглядывает в сторону турбированного агрегата, важно понять, какие преимущества и недостатки есть у того мотора, которым будет оснащена его машина.

    Несомненных плюсов у атмосферного двигателя три.

    Большой моторесурс. Как показывает практика эксплуатации атмосферных двигателей, неважно, бензиновых или дизельных, срок их ресурсной эксплуатации может исчисляться сотнями тысяч километров пробега. Известны факты, когда некоторые американские атмосферные двигатели «выхаживали» по 300-400, а то и по 500 тысяч километров без капитального ремонта. Причем, были экземпляры моторов-рекордсменов, которые устанавливали на другие автомобили, так как «родной» кузов уже сгнивал, и силовая установка работала до капремонта еще не один десяток тысяч километров пробега.

    Надежность и простота эксплуатации. Такие рекордные показатели обусловлены относительной простотой конструкции атмосферных двигателей и их «лояльному» отношению к качеству топлива и моторного масла. Атмосферный двигатель неплохо переваривает даже самый паршивый бензин, которого в наших краях пруд пруди. Конечно, при частой заправке таким горючим и у атмосферника могут наступить перебои в работе, но восстановить его жизнедеятельность будет в разы дешевле, чем у того же турбированного агрегата.

    Высокая ремонтопригодность. Упомянутая выше относительная простота конструкции атмосферного двигателя предполагает и его высокую ремонтопригодность. То есть, в случае выхода из строя того или иного узла двигателя его ремонт обойдется в сумму меньшую, чем ушла бы на починку мотора, оснащенного турбонаддувом.

    Есть у атмосферных двигателей и свои недостатки. К ним можно отнести большую массу самого агрегата, меньшую, нежели у турбированного двигателя с аналогичным объемом, мощность, неспособность поддерживать высокую мощность при езде в гористой местности с разреженным воздухом. Наконец, автомобиль с атмосферным двигателем проигрывает турбированному в динамике.

    Плюсы и минусы турбированного мотора

    Первый турбированный двигатель был изобретен еще в 1905 году, а на легковых автомобилях моторы такого типа начали применять в середине ХХ века. Принцип его работы состоит в том, что установленная на двигатель турбина использует выхлопные газы, чтобы создавать принудительное давление воздуха, который поступает в цилиндры, где образуется топливная смесь. Под воздействием давления в цилиндры закачивается большее количество воздуха, чем у атмосферного двигателя, что влечет за собой увеличение мощности двигателя (в среднем до 10%).

    К преимуществам турбированных моторов можно отнести высокую мощность при одинаковом с атмосферным двигателем рабочем объеме, более высокий крутящий момент – это сказывается на лучшей, чем у «атмосферника» динамике. К тому же турбированный мотор экологичнее (более эффективное сгорание топлива в цилиндрах), и издает меньше шума, чем атмосферный двигатель.

    К недостаткам двигателя, оснащенного турбонаддувом, можно отнести сложности в эксплуатации. Такая силовая установка более чувствительна к качеству топлива и моторного масла (для турбированных двигателей рекомендовано к использованию специальное масло). Срок службы масла и масляного фильтра в таком двигателе сокращен, по сравнению с таковым у атмосферного, в полтора – два раза из-за того, что турбине приходится работать при более высоких температурах. Необходимо тщательно следить за состоянием масла и фильтра и менять их с рекомендованной производителем двигателя периодичностью. Также нужно следить за состоянием воздушного фильтра: если он будет забит, это ухудшит работу компрессора.

    Еще один минус турбированного мотора – повышенный, по сравнению с атмосферным, расход топлива. Из-за того, что для приготовления смеси в цилиндрах используется больший объем воздуха, туда подается больший объем горючего. Не следует забывать, что турбина быстрее изнашивается, если сразу же при остановке автомобиля отключать мотор. Поэтому для продления срока эксплуатации турбины нужно давать мотору некоторое время поработать на холостых оборотах, чтобы охладилась турбина, и только затем выключать ее.

    Словом, у обоих типов двигателей есть свои положительные и отрицательные стороны. Поэтому перед покупкой автомобиля с атмосферным или турбированным мотором нужно тщательно взвесить все за и против и лишь затем делать обдуманный выбор.

    Источник: avtoexperts.ru

    Все о турбированных двигателях

    Некоторые автолюбители ставят на свои машины турбированный двигатель, чтобы увеличить мощность и количество лошадиных сил. Установка турбированного двигателя – дело не хитрое, но тут нужно помнить, что прежде чем установить турбонаддув, нужно подготовить основной двигатель, а это требует определенных затрат.

    Что представляет собой турбированный двигатель?

    Для начала рассмотрим, что же такое турбированный двигатель и чем он отличается от двигателя, который устанавливают в автомобиле на заводе.

    Итак, турбированный двигатель – это двигатель, имеющий в своем строении турбину – внешний насос, который увеличивает подачу воздуха, посредством чего давление в цилиндрах увеличивается, тем самым увеличивая мощность автомобиля. Они бывают бензиновые и газовые.

    Сейчас некоторые марки выпускают автомобили с уже установленным турбированным двигателем, например, BMW и Mercedes Benz.

    Преимущества

    Срок службы турбированного двигателя иногда достигает невероятных показателей. Иногда турбомотор может пройти более пятисот тысяч километров, а бывает и так, что мотор сохранялся гораздо дольше, чем сам автомобиль. Конечно, в данном случае все напрямую зависит от эксплуатации.

    Как и у любого предмета, у двигателя с турбонаддувом есть свои плюсы и минусы. Рассмотрим сначала плюсы:

    • мощность – это, пожалуй, самый главный плюс. Турбированные ДВС, в отличие от атмосферных, гораздо быстрее набирают обороты, более резвые и имеют хорошую динамику;
    • объем. Мотор с турбонаддувом имеет относительно небольшой объем при его мощности;
    • расход. Турбированный двигатель имеет меньший расход, чем обычный. Это особенно важно при езде по городу, так как есть большая вероятность попасть в пробку, а в таком случае низкий расход – это отличная экономия.

    Но, несмотря на то, что турбированный двигатель имеет низкий расход топлива, при увеличении объема двигателя, расход также будет увеличиваться. Эта закономерность присуща турбомоторам.

    Несмотря на ряд преимуществ, у турбодвигателя все же есть ряд отрицательных черт:

    • прогрев. Нельзя просто завести машину и поехать. На обычном двигателе это почти никак не отразится, но на турбированном могут быть весьма плачевные последствия. Поэтому нужно прогревать машину даже в теплую погоду. Также нельзя глушить двигатель сразу. Нужно дать ему поработать некоторое время на низких холостых оборотах, и только потом глушить;
    • содержание. Мотор с турбонаддувом требует особого ухода. Например, если в обычный двигатель можно залить любое масло, и ничего не произойдет, но в турбированный двигатель нужно заливать только хорошее масло, которое стоит недешево;
    • высокая температура. Такой вид ДВС очень быстро нагревается, поэтому требуется дополнительная система охлаждения. Она очень сложная и состоит из большого количества деталей;
    • турбоямы – это скачок при разгоне, то есть мотору нужно определенное время, чтобы выйти на рабочий уровень, набрать нужное давление. На малых оборотах машина будет немного дергаться, в данном случае создать плавное ускорение, чтобы двигатель раскрутился и давление нормализовалось.

    Но все же, несмотря на минусы, отбраковывать такой двигатель не стоит, ведь плюсов куда больше, нежели минусов.

    Принцип работы турбированного двигателя

    Теперь рассмотрим, как работает турбированный двигатель, тем самым выявим его отличия от атмосферного. Итак, турбонаддув отличается от атмосферного ДВС системой утилизации отходов и выхлопом. Производительность турбины повышается за счет газов, посредством увеличения давления. В процессе работы турбины выхлопные газы используются как дополнительный источник мощности. За счет газов крыльчатка начинает двигаться, затем посредством компрессора, который расположен по соседству с крыльчаткой, повышается давление в цилиндрах. Если в обычных двигателях воздух попадает внутрь за счет открытия поршня, то в турбодвигателях воздух попадает искусственным путем. За счет такой подачи воздуха мощность при сгорании увеличивается, тем самым делая автомобиль быстрее и выносливее. Чтобы увидеть, как работает турбированный мотор, предлагаем посмотреть видео:

    Атмосферный двигатель или турбированный

    Рассмотрим основные отличия атмосферного ДВС от турбированного:

    • подача воздуха. В турбированный мотор воздух подается под давлением, атмосферный же тянет самостоятельно;
    • мотор с турбиной при меньшем объеме выдает большую мощность, нежели атмосферный, в котором действует принцип: больше объем – выше мощность;
    • расход топлива. На любом турбодвигателе (бензиновый, газовый, дизельный) расход будет меньше, чем на атмосферном ДВС такого же типа.

    Многие водители задаются вопросом, какой двигатель лучше – атмосферный или турбонаддув. Единого мнения здесь нет, сколько водителей, столько и мнений. На самом деле, турбомотор – это мотор на любителя. Если вы готовы покупать дорогое масло, прогревать машину в любое время года и глушить только после нескольких минут на холостых оборотах, то турбодвигатель для вас. Безусловно, у каждого вида есть и преимущества, и недостатки, выбрать вид мотора можно, опираясь на достоинства каждого вида.

    Эксплуатация

    Мотор с турбиной немного капризен в эксплуатации. При использовании турбомотора важно помнить, что сразу на нем ехать нельзя. Сначала нужно прогреть, даже в теплое время года. То же и с его отключением. Прежде чем заглушить двигатель, нужно дать ему поработать на холостых оборотах. Таким образом, мотор постепенно будет остывать.

    Переделка двигателя

    Некоторые автовладельцы устанавливают турбины и на дизельный двигатель. В данном случае лучше использовать турбины низкого наддува. Это придаст автомобилю мощности и может в некоторых случаях увеличить расход топлива примерно на 1-1,5 литра.

    Каждый автолюбитель совершенствует автомобиль под себя. Так, некоторые водители устанавливают на турбированный двигатель газобаллонное оборудование (ГБО). На самом деле, ничего не меняется, машина так и остается резвой и быстроходной, зато появляется несомненное преимущество – существенная экономия средств. Устанавливать ГБО на турбодвигатель можно, но делать это лучше на СТО.

    Конечно, у каждого водителя на счет установки ГБО свое мнение. Некоторые устанавливают газ даже на иномарки, например, на Volkswagen Polo, и машинка отлично работает, и нареканий никаких нет, разница почти не заметна. Другие же говорят, что газ портит двигатель, форсунки раньше времени выходят из строя. В данном случае, решать вам – устанавливать ли газ на турбодвигатель или ездить на бензиновом.

    Как выбрать масло?

    Чтобы двигатель служил долго без нареканий и поломок, необходимо использовать качественное масло. Выбирать его надо по следующим критериям:

    • высокая вязкость;
    • устойчивость к перепадам температуры. Важно, чтобы масло сохраняло свои свойства и в холодное время года;
    • высокий срок службы;
    • низкий индекс испарения;
    • термостойкость.

    Это обязательные свойства масла для турбодвигателя. Какой вид масла выбрать – минеральное, синтетическое или полусинтетическое – решать вам, главное, чтобы оно соответствовало заявленным требованиям. Многие водители используют масло фирмы ENEOS, оно соответствует всем требованиям и отлично подходит как для турбированных ДВС, так и для атмосферных.

    Если мотор новый, то расход масла, в среднем, будет составлять 80-90 г на 100 литров топлива, не зависимо газ или бензин. Конечно, если двигатель уже порядком изношен, то и расход масла увеличивается.

    Важно! Не смешивайте масла разных марок. Стандартов изготовления масел нет, поэтому, если вы решили его сменить, сначала используйте промывочное масло, чтобы вымыть остатки старого, а потом заливайте новое.

    Переделать атмосферный двигатель в турбированный можно, но не стоит забывать, что после переделки у мотора появятся свои капризы, например, качество масла. Обратно поменять вам смогут только в автомастерской.

    Если вы решили установить турбину самостоятельно, предлагаем вам посмотреть видео, как сделать это правильно

    Источник: mashintop.ru

    Выбираем современный двигатель: почему турбо лучше, чем обычный?

    Новые автомобили все реже оснащаются двигателями без наддува, благо турбины позволяют развивать большую мощность при малом объеме. Российские водители, тем не менее, относятся к турбомоторам с опаской. И очень зря.

    Турбированные и атмосферные двигатели — в чем разница?

    Разница в том, каким образом в цилиндры двигателя поступает воздух.

    Воздух идет сам туда, где ниже давление. У атмосферного мотора воздух идет в цилиндры под действием создаваемого на такте впуска разрежения — поршень опускается и втягивает за собой воздух. Проще не бывает.

    Чтобы нагнать в цилиндры больше воздуха, в помощь разнице давлений приходит принудительный наддув. Грубо говоря, на впуске ставят «большой вентилятор». О конструкции таких систем поговорим вкратце чуть ниже.

    Зачем двигателю нужен наддув?

    Чтобы повысить мощность двигателя, нужно сжечь в нем больше топлива — зависимость простая. А вот чтобы сжечь больше топлива, нужно подать в цилиндры много воздуха, почти по кубометру на каждый литр бензина. Вопрос лишь в том, как заставить его это сделать? Основных способов два:

      • Увеличить объем. Это напрашивается само собой, и долгое время конструкторы шли этим путем: увеличивали количество цилиндров, их объем и конфигурацию. Так появились авиационные W12 и V16 с рабочим объемом в сотню литров с гаком и американские семилитровые V8 для автомобилей.… Сейчас мы не будем вдаваться в подробности и лишь констатируем, что путь этот сложный. В определенный момент большой мотор становится слишком тяжелым, а дальнейшее увеличение — нецелесообразным.
      • Увеличить количество сжигаемого топлива, не наращивая объем двигателя. Действительно, почему бы с силой не загнать в цилиндры просто побольше воздуха, чтобы можно было сжечь много бензина? Тут-то на помощь приходит наддув.

    Двигатель W12 разработки Volkswagen Group ставился в разные годы на Audi A8L, Volkswagen Phaeton, Volkswagen Touareg, Bentley Continental Flying Spur и другие премиум-модели. Фото: w12cars.com

    Какие есть основные типы наддувов?

    В основном используют два способа повысить давление на впуске выше атмосферного.

    • Механический нагнетатель. На впуске стоит воздушный насос — компрессор, который приводится в движение от коленчатого вала мотора. Просто, но двигателю приходится его крутить и тратить на это часть мощности.

    • Турбокомпрессор, который использует энергию выхлопных газов. Он представляет собой сдвоенный корпус из двух металлических «улиток», в котором на одном валу крутятся две крыльчатки. Одну из них раскручивает поток выхлопных газов, вырывающийся из выпускного коллектора. Вторая крутится, так как находится на одном валу с первой, — она «загоняет» атмосферный воздух во впускной коллектор.

    Мы не будем сейчас вдаваться в достоинства и недостатки каждой из схем, а также описывать историю их создания и развития — это тема для отдельного материала. Здесь нам важно определиться, насколько наддувные моторы хороши.

    Какие преимущества есть у наддувного мотора?

    Высокая максимальная мощность.

    Как мы уже поняли, за счет наддува можно увеличить количество сжигаемого топлива, а значит, и повысить мощность мотора при неизменном объеме. Мощность можно увеличить в разы, но обычный показатель — 20–100% для серийных двигателей.

    Стабильный крутящий момент.

    В обычном атмосферном моторе давление на впуске, а следовательно, и количество сжигаемого топлива меняется в зависимости от оборотов мотора. На каких-то оборотах наполнение максимально, и двигатель работает с полной отдачей. На других наполнение цилиндров хуже, и момент, развиваемый двигателем, меньше.

    В современном турбомоторе наполнением цилиндра занимается турбина, а управляет турбиной электроника. Появляется возможность всегда подавать столько воздуха, сколько нужно для максимально эффективного сгорания смеси, и столько, чтобы «железо» двигателя выдержало нагрузку. Это позволяет создавать знаменитую «полку» крутящего момента. Такое название произошло от вида графика момента, который на турбомоторах действительно похож на ровную полку.

    Низкий расход топлива.

    Казалось бы, парадокс. Наддув позволяет впрыскивать больше топлива, но при этом обеспечивает экономичность. Каким образом? Дело в том, что рабочий объем турбомоторов меньше, и в целом они легче. С наддувом двигатель прекрасно тянет с самых низов, а на малых оборотах меньше потерь энергии на трение и выше КПД. В результате при неспешном движении турбомотор экономичнее. А при большой нагрузке расход топлива никто не считает, не зря же есть выражение «ехать на все деньги», тем более мало кто постоянно ездит в экстремальных режимах.

    На графике замера мощности и крутящего момента Skoda Fabia RS TSI видно, что в диапазоне с 2 000 до 4 500 оборотов двигатель развивает 250 ньютон-метров. Это и называется «полкой крутящего момента».

    Почему люди боятся наддувных моторов?

    С полной определенностью можно сказать, что двигатели с наддувом стоят на более высокой ступени эволюции, чем «атмосферники». И все-таки на сегодняшний момент большинство выпускаемых и продаваемых авто оснащены именно классическими двигателями, причем не только в «отсталой» России, но и в «просвещенной» Европе, не говоря уже про США. Почему же?

    Ресурс турбин невелик.

    В среднем турбина на бензиновом моторе служит максимум до 120–150 тысяч километров, а ремонт обходится недешево. Механический приводной нагнетатель в теории «неубиваем», но это умирающий вид, и там, где он применяется, о ресурсе не заботятся.

    Двигатель работает в более суровых условиях.

    Температура и давление в цилиндрах у наддувных моторов гораздо выше, а значит, и изнашиваются они сильнее. Это компенсируется тем, что турбодвигатели изначально строят с более высоким запасом прочности всех систем.

    Впрочем, вполне справедливо, что двигатель сложнее, у него больше датчиков, больше трубопроводов, больше всего греющегося и протекающего, и любая поломка в системе управления может повредить сам мотор или турбину.

    Говорят, что у турбина дает нестабильную тягу.

    Действительно, на старых наддувных моторах турбина «отзывалась» не сразу — нужно было время на то, чтобы выхлопные газы раскрутили крыльчатку, и получалось то, что назвали «турболагом». Теперь, с внедрением новых технологий (о них подробнее расскажем позже), эта проблема решена. «Пуристы», поборники атмосферных двигателей утверждают, что все равно нет идеальной связи между движением педали газа и тягой, но для рядовых водителей эти тонкости будут неочевидными.

    Говорят, что турбированные моторы звучат менее «благородно», чем атмосферные.

    Действительно, турбина делает звук выхлопа не столь ярким и «породистым». Но в полной мере это можно отнести разве что к «большим» моторам — рядным шестеркам или V8. Их звучание признается за некий идеал, и добавление к ним турбокомпрессора резко меняет звук.

    По мнению аудиофилов, «от выхлопа» звук становится нечетким и размазанным. Турбина работает как глушитель, сглаживая пики давления выхлопных газов и создавая свои собственные гармоники. Если речь об обычных рядных «четверках», то нельзя сказать, что выхлоп такого мотора изначально звучит особенно хорошо, с добавлением к нему турбины он становится тише, но вряд ли теряется уникальность.

    На помощь фанатам хорошего звука мотора приходят специалисты по акустике выхлопа. Выхлопные системы современных машин, что с наддувом, что без — плод серьезной работы, и особенности звука в первую очередь зависят от качества настройки системы и пожеланий покупателя.

    Почему некоторые производители спорткаров до сих пор не признают наддува?

    Действительно, без турбин и нагнетателей прекрасно обходятся такие «уважаемые» автомобили, как Toyota GT86, Renault Clio RS и Honda Civic Type R. Основных причин на то несколько:

    • Высокую мощность можно получить и без турбины, но при условии, что двигатель будет развивать ее только на очень высоких оборотах. Например, 201 л.с. на той же Honda Civic Type R доступны лишь при 7 800 оборотах в минуту, что очень много для негоночного мотора.
    • Система наддува сильно увеличивает вес и размер маленьких моторов — ее невозможно сделать действительно компактной. Для спорткаров это немаловажно.
    • Многим нравится «крутильный» характер атмосферных моторов, отсутствие всяких возможных задержек и влияния температуры воздуха, «чистота» реакций и звука.
    • Во многих гоночных дисциплинах запрещены моторы с турбонаддувом, зато есть традиции форсирования атмосферных моторов.
    • На «атмосферниках» — более мощное торможение двигателем под сброс газа, что заметно на малоразмерных моторах и, опять-таки, важно для спорткаров.
    • В Японии и США, где в основном еще сохраняются безнаддувные «зажигалки», нет столь строгих ограничений по расходу топлива, как в Европе. Мотор с турбиной дороже, но может выдавать высокую мощность при низком расходе и на любой высоте, хоть на вершинах Альп. Мотор без турбины проще, менее требователен к обслуживанию, особенно когда очень высокая мощность не нужна, да и высоким расходом топлива и малой тягой в «негоночном» режиме можно пренебречь. И не стоит недооценивать силу традиций национального автомобилестроения.

    Впрочем, мало-помалу наддув отвоевывает место под капотом спортивных автомобилей. Сначала Формула-1 отказалась от «атмосферников», а в марте 2014 года дебютировала первая в современной истории турбированная модель Ferrari — California T, которая получила «улитку» после долгого перерыва со времен 288 и F40.

    Источник: www.kolesa.ru

    Двигатель с турбонаддувом. Плюсы и минусы

    Что такое турбонаддув?

    Турбонаддув — вид наддува, при котором воздух в цилиндры двигателя подается под давлением за счет использования энергии отработавших газов.

    Турбонаддув применяется как на бензиновых и дизельных двигателях. Наиболее эффективен турбонаддув на дизелях вследствие высокой степени сжатия двигателя и относительно невысокой частоты вращения мотора. Сдерживающими факторами применения турбонаддува на бензиновых двигателях являются возможность наступления детонации, которая связана с резким увеличением частоты вращения двигателя, а также высокая температура отработавших газов и соответствующий нагрев турбонагнетателя.

    Отличительной особенностью двигателя с турбонаддувом является наличие: турбокомпрессора, интеркулера, регулятора давления наддува, предохранительного клапана и других элементов. Турбокомпрессор — является основным конструктивным элементом турбонаддува и обеспечивает повышение давления воздуха во впускной системе.

    Интеркулер предназначен для охлаждения сжатого воздуха. За счет охлаждения сжатого воздуха повышается его плотность и увеличивается давление. Интеркулер представляет собой радиатор воздушного или жидкостного типа.

    Основным элементом управления системы турбонаддува является регулятор давления наддува, который представляет собой перепускной клапан. Клапан ограничивает энергию отработавших газов, направляя часть в обход турбинного колеса, обеспечивая оптимальное давление наддува. Клапан имеет пневматический или электрический привод. Срабатывание перепускного клапана производится на основании сигналов датчика давления наддува.

    Также устанавливается предохранительный клапан. Он защищает от скачка давления воздуха, который может произойти при резком закрытии дроссельной заслонки. Избыточное давление может стравливаться в атмосферу с помощью блуофф-клапана или перепускаться на вход компрессора с помощью байпас-клапана.

    Принцип работы двигателя с турбонаддувом

    Работа системы турбонаддува основана на использовании энергии отработавших газов. Отработавшие газы вращают турбинное колесо, которое через вал ротора вращает компрессорное колесо. Компрессорное колесо сжимает воздух и нагнетает его в систему. Нагретый при сжатии воздух охлаждается в интеркулере и поступает в цилиндры двигателя.

    Турбонаддув не имеет жесткой связи с коленчатым валом двигателя и эффективность работы системы зависит от числа оборотов двигателя. Чем выше обороты мотора, тем выше энергия отработавших газов, быстрее вращается турбина, больше сжатого воздуха поступает в цилиндры двигателя.

    Система с двумя параллельными турбокомпрессорами применяется в основном на мощных V-образных двигателях. Принцип работы системы основан на том, что две маленькие турбины обладают меньшей инерцией, чем одна большая. При установке на двигатель двух последовательных турбин максимальная производительность системы достигается за счет использования разных турбокомпрессоров на разных оборотах двигателя. Некоторые производители идут еще дальше и устанавливают три последовательных турбокомпрессора — triple-turbo и даже четыре турбокомпрессора — quad-turbo.

    Комбинированный наддув объединяет механический и турбонаддув. На низких оборотах коленчатого вала двигателя сжатие воздуха обеспечивает механический нагнетатель. С ростом оборотов подхватывает турбокомпрессор, а механический нагнетатель отключается.

    Минусы двигателя с турбонаддувом

    В силу конструкции, турбонаддув имеет ряд негативных особенностей, среди которых с одной стороны задержка увеличения мощности двигателя при резком нажатии на педаль газа — турбояма, с другой — резкое увеличение давления наддува после преодоления турбоямы — турбо подхват.

    Обратная сторона повышения мощности мотора при сохранении общих характеристик, то есть форсирования, – интенсивный износ узлов, как следствие, снижение ресурса силовой установки. Кроме того, турбины требуют применения специальных сортов моторных масел и строгого соблюдения рекомендуемых изготовителем сроков обслуживания. Еще более требователен воздушный фильтр.

    Источник: amastercar.ru

    Современные турбонаддувные двигатели

    Автопромышленность развивается семимильными шагами, и для современных автовладельцев знания о различных новых автомобильных технологиях оказываются весьма полезными. Двигатели с турбинами, роботизированные коробки передач и вариаторы, системы защиты автомобиля, навигация и многое другое — становятся новой реальностью. В данной статье поговорим о том, что дает установка турбины на бензиновый и дизельный двигатель, каковы отзывы и неисправности, особенности эксплуатации и ремонта турбин, разберем плюсы и минусы, принципы работы турбонаддува.

    Действительно, едва ли можно встретить человека, которой ни разу в своей жизни не заметил бы машину, по крайней мере внешне ничем не отличающуюся от обычных, с небольшим шильдиком «turbo». И только посвященному в возможности турбонаддува известно, сколько интересного и захватывающего скрыто под этой скромной надписью.

    Принцип работы турбонаддува

    Немного физики. Перед автомобильными конструкторами стоит извечная проблема повышения мощности двигателя. Еще со школьной скамьи мы помним, что мощность мотора находится в прямой зависимости от объема сжигаемого за рабочий цикл топлива. Иначе говоря, чем больше горючего сжигается, тем большую мощность получают. Но не все так просто на пути увеличения количества лошадиных сил под капотом – как правило, здесь конструкторов-мотористов поджидает немало проблем.

    Как известно, процесс горения топлива проходит в присутствии кислорода, поэтому
    в цилиндрах фактически сгорает не топливо, а смешанные в определенном соотношении топливо и воздух. Особенности процесса топливного горения зависят, например, от состава горючего или режима работы мотора, и некоторых других факторов. К примеру, в случае бензиновых двигателей топливо и воздух находятся в соотношении один к 14–15, то есть воздуха требуется довольно много. Увеличить подачу топлива – не проблема, чего не скажешь о столь значительном увеличения подачи воздуха.
    В основе работы обычного ДВС лежит разница между давлением непосредственно в цилиндрах и атмосферным столбом, благодаря чему необходимый воздух попадает в двигатель самостоятельно. В этом случае получается прямая зависимость между объемом цилиндра и кислородом, который попадает в него на каждом цикле. По этому пути пошли американцы – выпущенные ими огромные двигатели имеют умопомрачительный расход горючего.

    Как загнать в цилиндр больше воздуха? Первый способ увеличить в определенном объеме количество воздуха придумал немецкий инженер-конструктор Готлиб Вильгельм Даймлер. Это та самая светлая голова, чье имя стало частью названия знаменитой автомобильной марки Daimler Benz AG. 1885 год был ознаменован рождением нового мотора, который при своем незначительном весе и небольших размерах обеспечивал большую мощность. Воздух в него закачивался посредством специального нагнетателя, представляющего собой вентилятор (компрессор). Получив вращение напрямую от вала двигателя, он загонял сжатый воздух в цилиндры.
    В начале XX века швейцарскому инженеру-изобретателю Альфреду Бюхи удалось пойти еще дальше. Под его руководством в производственной фирме Sulzer Brothers проходили работы по разработке дизельных двигателей. С одной стороны ему категорически не нравились большие и тяжелые, к тому же маломощные моторы, с другой – не хотелось использовать и идею вращения приводного компрессора за счет энергии движка. Это и привело к поискам нового решения нагнетания воздуха. Так, в 1905 году впервые в мире было запатентовано новое устройство нагнетания, основанное на использовании энергии выхлопных газов в качестве движителя.

    Идея турбонаддува – проста, как, впрочем, и все гениальное. Аналогично работе ветра по вращению крыльев мельницы, колесо с лопатками здесь крутят отработавшие газы. Ротор турбины, как называют маленькое колесо с большим количеством лопаток, и колесо компрессора посажены на один вал. Полученную конструкцию, турбонагнетатель или турбокомпрессор (лат. turbo – вихрь, compressio – сжатие) можно условно разделить на:

    • ротор – вращается под действием выхлопных газов
    • и компрессор – будучи соединенным с ротором, он выступает в роли вентилятора, нагнетающего дополнительный воздух в цилиндры.

    Воздух, попадающий в цилиндры турбомотора, часто нуждается в дополнительном охлаждении. В этом случае, загнав туда больше кислорода, можно будет повысить его давление, поскольку уже в цилиндре ДВС сжать холодный воздух гораздо легче, чем горячий. При прохождении через турбину воздух за счет сжатия и разогретых выхлопными газами деталей турбонаддува нагревается. Его охлаждают с помощью промежуточного охладителя, интеркулера. Это радиатор, который установлен по ходу движения воздуха межу компрессором и цилиндрами мотора. При прохождении через интеркулер воздух отдает тепло атмосфере и охлаждается. А уже холодный, более плотный воздух можно загонять в цилиндр в большем объеме.
    Получается определенная цепочка – большее количество выхлопных газов, попавших в турбину, заставляет ее быстрее вращаться, а больший объем дополнительного воздуха, поступающего в цилиндры, повышает мощность.
    Решение это – довольно эффективное, поскольку по сравнению, допустим, с приводным нагнетателем требуется значительно меньше затрат энергии двигателя (порядка 1,5%) на самообслуживание наддува. Это легко объясняется тем, что источником энергии ротора турбины является не замедление выхлопных газов, а их охлаждение – выхлопные газы после турбины идут так же быстро, но они более холодные.
    Более того, на сжатие воздуха затрачивается даровая энергия, что способствует повышению КПД двигателя. К тому же, возможность получить большую мощность с рабочего объема поменьше приводит к меньшим потерям на трении, меньшей массе мотора (следственно и машины в целом).

    Плюсы и минусы турбонаддува

    Таким образом, автомобиль с турбонаддувом оказался значительно экономичнее своих атмосферных собратьев равной мощности. Тем не менее, оптимальным такое решение не назовешь по нескольким причинам. Начнем, к примеру, со скорости вращения турбины, которая может достигать порядка 200 тысяч оборот/мин или температуры раскаленных газов, достигающей, трудно даже представить, 1000°C. Очевидно, что создание и установка турбонаддува, способного в течение длительного времени выдерживать столь сильные нагрузки — это довольно дорого и непросто.
    Именно поэтому установка турбины на двигатель первоначально получила достаточно широкое распространение исключительно в годы Второй мировой войны, причем только в авиации. В последующем, в 50-е годы ХХ века, турбонаддув стали использовать в тракторах американской компании Caterpillar и первых турбодизелях для грузовиков компании Cummins. И только в 1962 году они появились на серийных легковых автомобилях, причем почти одновременно на Chevrolet Corvair Monza (Шевроле Корвэйр Монца) и Oldsmobile Jetfire (Олдсмобиле Джетфайер).

    Однако сложность конструкции и ее дороговизна оказались не единственными недостатками турбонаддува. Насколько эффективно будет проходить эксплуатация двигателя с турбиной во многом определяется оборотами движка. Действительно, на малых оборотах и, соответственно, небольшом объеме выхлопных газов ротор раскручивается слабо, и компрессор, в свою очередь, почти не задувает дополнительный воздух в цилиндры. Порой даже до 3000 оборот/мин мотор вообще не тянет, и «выстреливает» только где-то после четырёх-пяти тысяч. Подобная ситуация называется турбоямой.
    Еще один момент — сложный и дорогой ремонт турбины в случае возникновения неисправностей турбированного двигателя, поскольку обслуживание таких агрегатов остается прерогативой сертифицированных станций фирменного техосблуживания.

    Эксплуатация двигателя с турбиной

    Поскольку для большей турбины необходимо больше времени на раскрутку, то турбоямы, как правило, грозят в первую очередь моторам, имеющим очень высокую удельную мощность и турбины высокого давления. Что же касается турбин с низким давлением, то у них провалов тяги, можно сказать, нет, однако мощность они способны поднять не очень сильно.
    От турбоямы удается почти избавиться при использовании схемы с последовательным наддувом, суть которой в следующем: на малых оборотах мотора работает малоинерционный небольшой турбокомпрессор, который на низах увеличивает тягу, а на высоких оборотах по мере роста давления на выпуске включается второй, побольше.
    В прошлом веке этот принцип был использован на суперкаре Порше 959. Сегодня же эта схема используется, к примеру, на турбодизелях фирм Land Rover и BMW. В бензиновых двигателях с турбинами Volkswagen в качестве маленького турбокомпрессора выступает приводной нагнетатель.
    В случае рядных двигателей чаще используют одиночный турбокомпрессор типа twin-scroll с двойным рабочим аппаратом. Каждую из «улиток» наполняют выхлопные газы от различных групп цилиндров, но они обе подают газы при этом на одну турбину, достаточно эффективно раскручивая ее и на малых оборотах, и на больших.
    Но чаще всего можно встретить пару одинаковых турбокомпрессоров, обслуживающих параллельно различные группы цилиндров. Типичной схемой для V-образных турбомоторов является следующая: каждому блоку – свой нагнетатель, хотя и не без исключений. Например, двигатель V8 от Motorsport Gmbh (дочерняя компания BMW AG), который впервые был использован на автомобилях BMW серии X5 M и X6 M, имеет перекрестный выпускной коллектор, позволяющий получать компрессору twin-scroll выхлопные газы из работающих в противофазе цилиндров различных блоков.

    Эффективность двигателя с турбиной

    Еще один вариант повышения эффективности работы турбокомпрессора с охватом всего диапазона оборотов – это изменение геометрии рабочей части. Специальные лопатки, поворачиваясь внутри «улитки», в зависимости от оборотов, варьируют форму сопла. В итоге получается «супертурбина», которая хорошо работает при любых оборотах. Хотя идея эта – не из новых, но реализовать ее удалось не так уж давно. Установка подобных турбин началась с дизельных двигателей, а из бензиновых первым примерил турбину с изменяемой геометрией Porsche 911 Turbo.

    В последнее время популярность турбомоторов резко возросла, поскольку помимо форсирования силовых агрегатов они повышают экономичность и чистоту выхлопа. Это особенно важно для дизельных двигателей. Сегодня редко какой дизель обходится без приставки «турбо», а по отзывам, если поставить турбину на бензиновый двигатель обычного автомобиля, это превратит его в настоящую «зажигалку». Да и просто заурядные, но современные седаны, универсалы и хэтчбеки скрывают под капотом бензиновые и дизельные двигатели, оснащаемые турбинами, позволяющими уменьшить количество цилиндров, рабочий объем мотора, а соответственно не только массу, но и расход постоянно увеличивающегося в цене топлива.

    Источник: povozcar.ru

    Минусы турбированных двигателей

    Многие наверное слышали про плюсы турбированных двигателей: — это большая мощность при меньшем объеме двигателя, отличная динамика и т.д. Но многие задают мне вопрос — какие есть минусы у турбированных двигателей? И стоит ли покупать машину с таким двигателем? Давайте подумает над этим…

    Да действительно турбированный двигатель более совершенен, чем обычный атмосферный двигатель. Тут и мощность и динамика автомобиля. Но как я считаю, минусов также хватает. Давайте по пунктам. (Кстати можете почитать — как проверить турбированный двигатель.)

    Минусы турбированного двигателя

    1) Больший расход топлива. Если взять двигатели одинакового объема, например 1,4 литра обычный атмосферный и турбированный двигатель, то последний будет расходовать больше, хотя и лошадиных сил он будет выдавать также больше, иногда больше на 70 %.

    2) Масло. Масло для этого двигателя, это вообще отдельная тема. Требуется масло не только в сам двигатель, но и в турбину, пусть не много (около 1 литра), но оно там есть. Причем масло должно быть хорошего качества, иногда только рекомендованное производителем, то есть шаг вправо, шаг влево не приемлем.

    3) Топливо. Требуется заправляться только качественным топливом не менее 95 – м, а то и 98 — м бензином.

    4) Ресурс. Турбированные двигатели при плохом топливе живут не долго. Ремонт может уже понадобиться через 120 – 150 тысяч километров. В основном турбина умирает из-за не качественного топлива.

    5) Дорогой ремонт. Еще один минус, это дорогой ремонт турбины, цена колеблется от 50 до 80 тысяч рублей, что согласитесь не мало.

    6) Охлаждение турбины. Также минусом турбированного двигателя является его охлаждение. После длительной поездки двигатель нельзя сразу глушить, нужно чтобы турбина остыла, так как она вращается с бешеными оборотами и сильно нагревается, примерно это 1 – 2 минуты. Не хотите ждать, так нужно устанавливать сигнализацию с турботаймером (когда вы выходите из машины, закрываете ее, а она глохнет через 1 – 2 минуты, когда охладит турбину). Такие сигнализации стоят дороже обычных.

    Наверное, это все минусы. Однако хочется заявить, что турбированный двигатель турбированному рознь. Существует очень много производителей и практически у каждого есть свои разработки таких типов. Одними из самых совершенных, считаются двигатели TSI (Volkswagen) и TFSI (Audi).

    TSI (Volkswagen) и TFSI (Audi)

    У таких двигателей имеется двойная турбина, также турботаймер им не нужен, охлаждение происходит даже при заглушенном двигателе. Японские производители также имеют турбированные двигатели, их очень много, например RB26DETT (от Nissan), 2JZ-GTE (Toyota), 13B-REW (Mazda), 4G63 (Mitsubishi), EJ20 (Subaru) и т.д. Из-за того, что эти двигатели очень требовательны к качеству топлива, в России они не очень прижились.

    Если вы задаетесь вопросом: — покупать ли турбированный двигатель? Скажу так: — если автомобиль новый, на гарантии, то беспокоится не о чем. Причем двигатель (например — TSI), при правильной эксплуатации (хороший бензин, хорошее масло ), может проходить до ремонта достаточно долго, до 200 тысяч километров. ДА и в крайнем случае все поправит гарантия. А вот если вы берете автомобиль уже с пробегом, то тут к турбине стоит присмотреться внимательнее, лучше отдать денег на диагностику, чем потом менять ее и отдавать 50 – 80 тысяч рублей.

    Надеюсь, моя статья вам поможет при выборе. Искренне ваш АВТОБЛОГГЕР.

    Источник: avto-blogger.ru

    Плюсы и минусы турбо двигателя

    Большинство выпускаемых на сегодняшний день автомобилей оснащаются турбиной, которая способна повысить мощность двигателя не меньше чем на 10%, не приводя при этом к дополнительному расходу горючего. Безусловно, турбированные двигатели являются большим шагом вперед, так как позволяют достигать большей мощности, не увеличивая рабочий объем двигателя. Но, как и все остальные внедрения, турбированные двигатели имеют собственные плюсы и минусы. Их мы и рассмотрим в данной статье.

    Положительные стороны турбированных двигателей

    Самое главное и самое заметное весомое преимущество турбированного мотора — это его мощность. К примеру, двигатель, оснащенный турбиной, по динамике разгона оставляет далеко за собой обычные атмосферные двигатели. Кроме того, как уже упоминалось, турбированные моторы современных образцов имеют сравнительно небольшой объем. Например, двигатель с рабочим объемом в 1.8 литра вполне достаточен для уверенного и динамичного разгона седана представительского класса. Разумеется, это помогает более экономно расходовать топливо.

    Наверняка автовладельцы, использующие старые иномарки, имеющие объем двигателя в 2800-3200 кубических сантиметров, могут лишь позавидовать, поскольку автомобиль, оснащенный турбированным двигателем и имеющий ту же мощность, но двукратно меньший объем, и топлива требует в несколько раз меньше. Например, если рассмотреть средний расход горючего у подержанного автомобиля, имеющего двигатель с объемом в 2.8 литра, получим значение около 14-15 литров на 100 км. Тогда как аналогичный турбированный автомобиль, имеющий объем 1.8 литра, покажет расход около 8 или 9 литров горючего на каждую сотню км. Очевидна экономия, без потери мощности. На фоне таких неоспоримых преимуществ, разберемся, какие же минусы у турбированных моторов.

    Недостатки турбированных двигателей

    Одним из первых и не особо значительным недостатком является то, что двигатель, оснащенный турбонаддувом, непосредственно перед началом движения некоторое время необходимо прогреть, даже при теплой погоде. Второй немаловажный недостаток, который ощутимо увеличивает расходы на их содержание, это высокая требовательность турбированных двигателей к моторному маслу. Иными словами, владельцу придется раскошеливаться на моторное масло высокого качества, которое далеко не дешево, и делать это будет необходимо как минимум раз в год. В заключение, еще один минус турбированных двигателей — это значительные недоработки самой турбины. Как правило, при работе она обычно сильно нагревается, автомобиль для оснащения требует более сложную систему охлаждения, что повышает риск поломки.

    В любом случае, турбированные двигатели — это значительный шаг вперед в автомобилестроении. Неоспоримым фактом является то, что оснащенные турбонаддувом моторы имеют гораздо больше преимуществ, чем недостатков.

    Источник: servicing-auto.ru

    Принцип работы турбины на бензиновом двигателе, ее преимущества и недостатки

    Задача увеличения мощности двигателя внутреннего сгорания волновала инженеров и конструкторов с самого момента изобретения ДВС. И кстати они неплохо преуспели в этом деле. На сегодняшний день современные двигатели внутреннего сгорания значительно превосходят своих первых прототипов.

    Если говорить конкретно об увеличении производительности бензинового двигателя (атмосферного), то есть три основных пути его развития:

    • Увеличить объем двигателя. Каким образом это можно осуществить? Первый вариант это увеличить объем цилиндров, второй – увеличить их количество. Однако подобный способ имеет ряд существенных недостатков, таких как повышенный расход бензина, увеличение размеров, а также веса двигателя.
    • Повысить количество оборотов коленвала за единицу времени — весьма сложно реализуется из-за конструкции самого двигателя. Более того такой вид тюнинга не лучшим образом скажется на общей производительности движка из-за потерь при впуске и прочих операциях (о том, что такое чип-тюнинг двигателя, его плюсах и минусах можете узнать, перейдя по данной ссылке).
    • При помощи улучшения показателей сгораемости топливной смеси. Для осуществления, казалось бы, нужно лишь добиться более эффективной подачи воздуха в цилиндры. Что реализуется при помощи турбины, которая и позволяет увеличить давление воздуха, поступающего в камеру сгорания. Эта модернизация, в свою очередь, и позволяет обеспечить лучшее сгорание топливной смеси в цилиндрах и значительно повысить мощность движка.

    В этой статье мы рассмотрим принцип работы турбины на бензиновом двигателе, а также плюсы и минусы его использования.

    Устройство и принцип работы турбокомпрессора

    По сути, все очень просто: при помощи специального компрессора воздух под давлением подается в двигатель автомобиля. Как правило, давление нагнетаемое компрессором не превышает 80 процентов от стандартной схемы заполнения камеры сгорания, которая осуществляется в атмосферном двигателе вследствие разряженности, возникающей в цилиндре.

    Устройство турбинного нагнетателя зависит от его типа — он может быть как с приводом, использующим энергию отработанных газов, так и с приводом от самого двигателя. Основные детали турбины:

    • Турбинные и компрессорные колеса;
    • Вал;
    • Крыльчатка с лопастями;
    • Патрубки.

    Принцип работы турбины на бензиновом двигателе (использующей энергию отработавших газов) прост: газы поступают в турбину, под их давлением раскручивается ротор. Вращаясь вместе с валом, колесо компрессора засасывает воздух из атмосферы и подает его в камеры сгорания мотора.

    Отработавшие газы после того, как раскрутили ротор, выходят в глушитель через патрубок. В зависимости от используемого компрессора, турбинный нагнетатель может увеличить давление воздуха в цилиндре на величину от 20 до 85 процентов! При этом мощность двигателя возрастает на 10-55 процентов. Если на автомобиле стоит турбина с приводом от двигателя, компрессор работает не за счет энергии газов, а за счет механического привода от самого двигателя. Собственно, остальной принцип работы турбины на бензиновом двигателе тот же, что и в прошлом варианте: раскручиваясь, колесо подает воздух в двигатель.

    Однако при этом часть мощности двигателя затрачивается на то, чтобы обеспечить работу нагнетателя, как следствие, падает мощность, передаваемая на колеса, и повышается расход топлива.

    Также в конструкции турбинного нагнетателя присутствует такой элемент, как интеркулер. Его предназначение — принудительное охлаждение воздуха. Дело в том, что при нагревании плотность воздуха падает (а при компрессии воздух может разогреваться до 170-190 градусов), а вместе с ней падают и показатели наполнения цилиндров воздухом.

    Преимущества и недостатки использования турбины на бензиновом двигателе

    Преимущества использования турбинных нагнетателей:

    • Главное преимущество заключается собственно в том, ради чего их и ставят — сравнительное увеличение мощности ДВС. То есть при одном и том же рабочем объеме силовой агрегат, оборудованный нагнетателем, выдает больше мощности, чем двигатель без него.
    • Также несомненным плюсом является значительное снижение количества выбрасываемых в атмосферу вредных веществ (опять же по сравнению с атмосферным двигателем, развивающим такую же мощность).
    • Дополнительным плюсом использования турбины является то, что она позволяет максимально оптимизировать другие характеристики двигателя, что дает возможность, к примеру, снизить частоту переключения передач при езде по городу или холмистой местности.

    Основные недостатки применения турбины:

    • Для того чтобы из-за высоких показателей сгораемости в цилиндре не происходила фактическая детонация топливовоздушной смеси, пришлось несколько снизить степень сжатия.
    • Также значительно возрастают требования, предъявляемые к характеристикам используемого бензина — для турбированных двигателей подходят лишь те марки, которые обладают наиболее высоким октановым числом.
    • К тому же в турбодвигателе не допускается применение масел, рассчитанных на атмосферные двигатели. Более того масло для турбированных моторов должно быть самого наилучшего качества.
    • В дополнение к вышеописанным недостаткам, к элементам конструкции турбины пришлось добавить интеркулер, который принудительно охлаждает воздух для достижения максимальной плотности воздуха.

    Однако же все вышеперечисленные недостатки никак не сказываются на популярности применения турбин на бензиновых двигателях по всему миру. Более того с каждым годом их спрос лишь увеличивается.

    Также смотрим видео, принцип работы турбины автомобиля — особенно будет полезно для начинающих автолюбителей:

    Источник: auto-pos.ru