Основные преимущества турбированных двигателей

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.

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.

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

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

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.

7 главных минусов и 2 плюса турбомоторов

Наддувные моторы постепенно вытесняют атмосферные. Однако некоторые производители сокращают интервал ТО для автомобилей с турбодвигателем. Почему? Давайте разбираться.

Чем турбомотор отличается от атмосферного?

Атмосферный мотор засасывает воздух в цилиндры под действием разрежения, которое возникает, когда поршень движется к нижней мертвой точке. В большинстве случаев давление в цилиндре в конце хода впуска чуть ниже атмосферного. И вот с этим количеством воздуха и осуществляется рабочий цикл мотора. Наддувный двигатель получает на входе в цилиндр воздух, сжатый компрессором до определенного давления, а потому его в цилиндр войдет больше, чем у мотора со свободным всасыванием. Больше воздуха — больше кислорода, а значит, и топлива сгорит больше, и мощность при том же рабочем объеме поршневой части будет выше (или мотор компактнее при сохранении мощности).

Поскольку воздух в компрессоре подогревается, температуру перед подачей в цилиндр желательно снизить. Это делает специальный охладитель — интеркулер. Компрессоры могут использоваться разных типов — и с приводом от коленвала, и волновые обменники давления, но наиболее распространен турбонаддув. Последний способ использует энергию выхлопных газов для вращения центростремительной турбины, а сидящее на том же вале колесо центробежного компрессора обеспечивает сжатие воздуха перед подачей в цилиндры.

Как видим, конструкция наддувного мотора сложнее, чем атмосферника. Отсюда и первый недостаток турбомоторов.

1. Низкая надежность

Наддувные двигатели состоят из большего числа агрегатов, а надежность многокомпонентной системы всегда ниже, чем у более простой. Нагрузки на детали больше из-за большей литровой мощности. Да и конструкционные материалы в автомобильной промышленности используются преимущественно недорогие. Это же вам не аэрокосмическая отрасль…

К примеру, у турбокомпрессора есть система регулирования давления наддува, которая порой может заедать и отказывать. У редакционного Volkswagen Golf уже дважды при пробеге 80 000 и 100 000 км полностью теряла подвижность тяга привода клапана перепуска газов мимо турбины.

2. Недостаточный ресурс

Все мы вздыхаем по моторам-миллионникам конца прошлого века. Сейчас ресурс мотора в 400 000 км считается огромным достижением, а в прошлом он был нормой. Турбодвигатели современных автомобилей до таких пробегов не доживают. Турбокомпрессоры на бензиновых моторах редко ходят больше 150 000 км, а начавшая «хандрить» турбина вскоре может погубить и поршневую часть. Ведь турбокомпрессор может «выхлебать» весь запас моторного масла — в поддоне и поршневой части ничего не останется.

А еще многие производители с целью сэкономить «апгрейдят» атмосферные моторы до турбонаддувных, не особо заморачиваясь усилением некоторых деталей. Соответственно, высокие нагрузки на поршневую часть при небольшом усилении конструкции приводят к снижению ресурса.

3. Необходимость более частого и высококвалифицированного обслуживания

Многие производители для своих моделей с турбомоторами снизили периодичность ТО с 15 000 до 10 000 км. Так поступили, к примеру, Geely и Haval.

Наддувный мотор сложнее в обслуживании и особенно в диагностике. У него гораздо больше количество дополнительных соединений в системе турбонаддува. Потерять герметичность могут: подвод и отвод воздуха, подвод и отвод отработанных газов, системы подачи масла под давлением и его слива, а также подачи охлаждающей жидкости. Все это требует дополнительного внимания и опыта у сервисмена во время ТО.

4. Дорогой ремонт

Ремонт наддувного мотора всегда обходится дороже. Даже если турбокомпрессор в ремонтной фирме и не трогали, то прайс на восстановление двигателя все равно выше. Просто потому, что разбирать-собирать все перечисленные выше системы дольше и сложнее. А если предстоит замена турбокомпрессора, то готовьтесь выложить от 60 000 руб. Восстановление узла может потребовать половину этой суммы.

Читать еще: Gps-трекеры для слежения за транспортом

5. Обязательно применять хорошее топливо и смазки

Все современные моторы довольно требовательны к качеству топлива и моторного масла. Но если атмосферник на некачественных жидкостях «умрет» не сразу, то жизнь форсированного наддувного мотора будет измеряться минутами. Кроме того, расход даже самого дорогого масла у наддувного мотора будет выше, чем у большинства атмосферников.

Отдельного разговора требует расход топлива. Любой маркетолог, желающий продать вам машину с турбомотором, будет уверять, что она экономичнее, чем автомобиль с атмосферным двигателем. В теории так и есть. Но ведь турбомашина — это «великий провокатор». Некоторые автомобилисты сознательно выбирают турбодвигатель, чтобы ездить напористо и агрессивно. В этом случае расход будет не меньше, а даже больше, примерно на 30%, чем у спокойного водителя. Для неторопливого водителя мощность турбомашины может показаться избыточной, а повышенные затраты на содержание, (частые ТО, дорогие бензин и масло) — неоправданными.

6. Необходимость дополнительного охлаждения

Недаром многие сигнализации имеют опцию «турботаймер». Это устройство позволяет не глушить разогретый турбомотор сразу после остановки машины, а дает двигателю поработать на холостом ходу для охлаждения — прежде всего турбины. Похожий алгоритм у некоторых мощных автомобилей штатно заложен в блок управления двигателем. Без этого в остановившейся, но раскаленной докрасна турбине масло закоксуется, нарушив герметичность уплотнений. В итоге значительно вырастет расход масла на угар.

7. Проблемы с ликвидностью

Обо всех вышеперечисленных неприятностях осведомлены, в той или иной степени, многие автолюбители. Именно поэтому большинство предпочтет на вторичном рынке машину с атмосферным двигателем. А заезженные «турбозажигалки» приобретать будут, в основном, молодые поклонники всех серий «Форсажа».

Впрочем, есть у турбомоторов и неоспоримые плюсы.

1. Отличная характеристика крутящего момента

Разгон автомобиля — хоть с механической коробкой передач, хоть с автоматом — очень зависит от того, насколько быстро мотор из режима холостого хода сможет достигнуть оборотов максимальной мощности. А мощность, как известно, пропорциональна произведению оборотов коленвала на крутящий момент. Именно поэтому нужно, чтобы мотор на как можно более низких оборотах выдавал большой крутящий момент.

Наддувный мотор проектируют так, что турбокомпрессор обеспечивает довольно высокое давление наддува очень «рано», при небольших оборотах коленвала. В результате мы получаем большой крутящий момент на небольших оборотах. Далее момент увеличивать нельзя во избежание чрезмерных нагрузок на детали мотора. Начинает работать перепускной клапан, направляя часть выхлопных газов в обход турбины. Так производительность турбокомпрессора ограничивается, а на кривой крутящего момента появляется горизонтальная полка. Вот за такую характеристику турбомоторов их и любят, особенно активные водители.

2. Низкий расход топлива

У атмосферного двигателя значительная часть энергии сгоревших газов теряется вместе с горячими выхлопными газами. Наддувный двигатель использует температуру и давление выпускных газов, срабатывая их в турбине. Меньше энергии пропадает зря, значит, больше используется для движения автомобиля. Но, повторюсь, при условии спокойной манеры вождения.

Турбодвигатели совершенствуются и захватывают все новые модельные ряды автомобилей самых разных производителей на всех континентах. Вначале они оккупировали дороги старушки Европы. Япония давно и массово загружает ими внутренний рынок. США и Корея немного более сдержанны в распространении турбированных двигателей. Зато Китай в последнее время массово пересаживается на турбонаддув. Так что за наддувными двигателями будущее. Если, конечно, их не вытеснят электрокары.

Самые надежные двигатели (из тех, что еще продаются) мы собрали тут.

Что лучше: турбированный двигатель или простой атмосферник?

Современные моторы на автомобилях становятся все чаще элементом спора автолюбителей. Даунсайзинг — новый тренд в мире транспорта. Объемы становятся все меньше, а мощность, ко всеобщему удивлению, не уменьшается, а даже растет. И если десяток лет назад с 1 литра объема двигателя можно было получить порядка 60 лошадиных сил, то сегодня производители поголовно предлагают 100 и больше лошадок с того самого литра. Как они этого достигают? С применением самых разных турбин и нагнетателей, которые искусственно увеличивают мощность мотора. Многие эксперты в данной сфере считают, что турбированный мотор — это головная боль для владельца, которая вскоре после покупки начнет показывать все свои недостатки. Другие же убеждены, что турбина — отличное изобретение, которое помогает экономить топливо и ехать намного быстрее.

Выбор между турбированным и атмосферным силовым агрегатом становится довольно сложным для покупателей. Часто в одной ценовой категории представлены автомобили со стандартными традиционными атмосферниками и с турбированными мощными двигателями с большим потенциалом. Но стоит помнить, что дешевая турбина — это практически гарантированные проблемы с силовой установкой. В среднем срок жизни дешевого мотора с мощной турбиной составляет 150-200 тысяч километров, после чего агрегат придется заменить. Большинство производителей с целью экономии средств переходят на силовые агрегаты, которые не поддаются ремонту и не могут быть восстановлены для удачной дальнейшей эксплуатации. Давайте поговорим обо всем по порядку и разберемся в том, какие двигатели стоит покупать, а от каких лучше отказаться.

Дизельные двигатели — атмосферников не найдешь

В ряду дизельных силовых агрегатов практически нет простых атмосфеников без турбины. Это редкость, которая совершенно не оправдана и будет приносить лишь хлопоты в эксплуатации. При огромном объеме такие агрегаты выдают смешную мощность и не способны удовлетворить потребности владельца. Но с хорошей турбиной дизельный двигатель перевоплощается и становится настоящим шедевром технического искусства. Преимущества такой технологии очевидны:

мощность возрастает порой в несколько раз, сегодня дизельные турбированные агрегаты не слишком уступают своим бензиновым собратьям по мощности с определенного объема;
тяга просто невероятная, остаются все преимущества обычного атмосферника с дизельным топливом, вы можете свободно переключать передачи и эластично управлять агрегатом;
расход топлива снижается, если взять бензиновый агрегат с такой же мощностью для сравнения, разница может достигать сокращения расхода практически в два раза;
нет недостатков с соляркой в системе подачи топлива, если заливать качественное горючее на проверенных заправочных станциях без экспериментов с топливом подешевле;
срок службы дизельного агрегата фактически не зависит от наличия турбины, так что вы можете эксплуатировать ваш автомобиль достаточно долго и не переживать о поломках.

Но это касается далеко не всех турбодизелей. Такой двигатель должен быть собран качественно и надежно. В китайских автомобилях практически не используется данная технология, так как ошибки в сборке могут стать причиной полного выхода из строя агрегата. Нужно учитывать это при покупке автомобиля. Если вы отдаете предпочтение бюджетному транспорту, лучше купить бензиновый автомобиль и не переживать о надежности простого агрегата.

Турбина на бензиновом двигателе — важные преимущества и недостатки

Турбированные двигатели бензинового типа также обладают довольно большим рядом преимуществ. Это снижение расхода топлива в сравнении с атмосферным агрегатом, повышение мощности и усиление тяговых характеристик. Также вам не потребуется покупать автомобиль с большим объемом двигателя, а это значит, что обслуживание будет проще и увереннее. Впрочем, следует выделить и небольшой ряд недостатков турбодвигателя:

повышение расхода топлива с повышением оборотов — на скорости после 110 км/ч двигатель начинает потреблять просто невероятное количество топлива при поездке;
довольно сомнительная надежность в сравнении с простыми атмосферными двигателями, отсутствие уверенности в эксплуатации из-за малого опыта эксплуатации во всем мире;
технология не слишком хорошо проверенна, но производители каждый год вносят еще больше изменений в конструкцию двигателя, чем снижают ее потенциальную надежность;
многие компании погнались за расходом топлива и экологическими стандартами, в чем совершенно умирает качество и надежность силовых установок, их практичность;
страдают показатели ресурса двигателя, даже от именитых компаний турбированные агрегаты выходят из строя довольно часто, сама турбина является расходным материалом.

Если на вашем автомобиле уже на ТО 30 000 км определят необходимость замены турбины, не следует удивляться. Такие автомобили лучше брать в салоне с гарантией и получать официальный сервис. Иначе придется очень много выкладывать собственных денег для устранения заводских неполадок различного типа. Это не самый приятный фактор современной тенденции в сфере автомобильных двигателей, но погоня за экологической чистотой делает свое дело.

Атмосферники — важные преимущества и минусы агрегатов

С ходом времени мы видим все меньше классических двигателей в числе продаваемых в салонах машин. Простые агрегаты перестают быть интересными для покупателя, который заинтересован в новых технологиях и в уменьшении расхода топлива. Тем не менее, машинки с простыми атмосферными двигателями все еще продаются и активно находят свою нишу на рынке. Это базовые комплектации многих авто, а также весь бюджетный транспорт. Преимущества агрегатов следующие:

достаточно высокий ресурс, который часто можно охарактеризовать как миллионник, некоторые производители делают силовые установки, способные пройти и больше километров;
эластичность работы агрегата достаточно высока, есть определенные преимущества в управлении всем потенциалом, в довольно емкой работе всех систем и простых технологий;
большой объем дает явные преимущества и определенную уверенность в поездке по трассе, на высоких оборотах двигатель не греется, не портятся его составляющие части;
трассовая эксплуатация дает значительное снижение расхода топлива, что не свойственно двигателю с турбиной, можно использовать агрегат на высоких скоростях без потери экономичности;
атмосферники дешевле и проще в обслуживании, вы можете сэкономит на замене расходных материалов и жидкостей, а также на услугах сервиса, не придется ехать к официалам.

Многие турбированные двигатели можно обслужить только на официальной станции, так как другие специалисты просто не смогут разобраться с силовой установкой. Но атмосферники зачастую ремонтируют на СТО любого типа. Есть ли недостатки в атмосферных двигателях? Несомненно. Это и низкие показатели экологической чистоты, и довольно высокий расход в городских условиях, и необходимость создания двигателей большого объема для удовлетворения потребностей покупателей авто.

Российские условия эксплуатации — некоторые коррективы

Для России многие производители готовят автомобили отдельно. Это подготовка, которая требует действительно хорошей защиты от высоких морозов, значительных неприятностей на дорогах и сюрпризов с топливом. И здесь есть довольно важный момент, который стоит учитывать. Топливо на российских заправках не всегда соответствует высоким стандартам качества. Поэтому есть некоторые особенности эксплуатации техники:

для высокотехнологичного турбированного агрегата с малым объемом и высокой мощностью качество топлива является одним из самых важных параметров эксплуатации;
слишком низкие температуры вредят работе турбины, она может оказаться далеко не самым экономичным и удачным решением для использования в северных районах страны;
атмосферные агрегаты способны работать при низких температурах и хорошо справляются с не очень качественным топливом, но очень чувствительны к обслуживанию;
в магазинах и на станциях часто можно купить подделку вместо оригинального масла, чем вызвать ряд неприятностей в обслуживании и последующей эксплуатации хорошего агрегата.

Читать еще: Автомобили с оцинкованным кузовом

По этим причинам для России часто покупают двигатели максимально выносливые и довольно хорошо проверенные. И производители далеко не всегда отправляют в нашу страну самые технологичные агрегаты с наиболее сложными и эффективными решениями в технике. Поэтому для удачного использования двигателя в России стоит обратить особое внимание на его выносливость и способность преодолевать неприятные и трудные ситуации. Предлагаем посмотреть небольшое видео о том, как работает турбонаддув в силовом агрегате:

Подводим итоги

Сегодня технологичным двигателем можно назвать агрегат с минимальным объемом и прекрасным показателем мощности. Производители выжимают все больше и больше возможностей мощности с самых простых силовых агрегатов, устанавливая на них турбины и различную автоматику. Так получаются сверхъестественные современные двигатели, которые год за годом получают награды на мировых автошоу и становятся наиболее интересными решениями в мире автомобильного производства. Прогресс не останавливается, но в этом прогрессе мы потеряли важные моменты ресурса и надежности силовых установок.

Проблема современных турбированных двигателей в том, что они не смогут служить добрый десяток лет и проехать несколько сотен тысяч километров без проблем. Скорее всего, автомобиль будет обладать рядом неприятностей уже через одну сотню тысяч километров пробега. Сюда же стоит отнести проблемы с периферийной техникой из-за низкого качества обслуживания даже на официальных СТО в России. Из этого можно сделать вывод, что технологичные агрегаты и отличные высокие технологии пока для нашей страны являются спорным преимуществом. Но это дело индивидуальное, вопрос бюджета каждого человека. А какой двигатель вы считаете лучшим в своем роде?

Что лучше турбированный или атмосферный двигатель

Дата публикации: 30 августа 2018 .
Категория: Автотехника.

Перед приобретением автомобиля (причем, неважно первого или очередного, нового или с пробегом) каждый потенциальный покупатель встает перед выбором: какой двигатель (если речь идет о бензиновом силовом агрегате) выбрать – атмосферный или турбированный. В этом вопросе многое зависит от личных предпочтений (то есть стиля езды), условий эксплуатации и планируемых расходов на его обслуживание. Обе разновидности автомобильных моторов имеют как свои неоспоримые достоинства, так и, естественно, ряд недостатков. Поэтому нельзя дать однозначного ответа, какой двигатель лучше. В нашей статье мы постараемся дать сравнительную характеристику основных технических и потребительских показателей обоих моторов.

Принцип работы четырехтактного двигателя

Кратко напомним, как работает бензиновый двигатель:

Воздушно-топливная смесь через впускной клапан поступает в цилиндр.
Затем происходит ее сжатие и воспламенение при помощи свечи зажигания.
После воспламенения энергия так называемого «микровзрыва» передается на поршень.
Затем газы, образовавшиеся вследствие сгорания смеси, отводятся через выпускной клапан.

Основные различия устройства атмосферного и турбированного двигателя

Сказать, что атмосферный (то есть, стандартный) и турбированный двигатели – это принципиально разные моторы, нельзя. Конструкция и принцип работы обоих агрегатов во многом схожи. В чем же заключается их отличие? У стандартного мотора воздух засасывается в цилиндр через впускной клапан под атмосферным давлением. У турбированного двигателя он нагнетается под значительно большим давлением, которое создает специальное приспособление – турбина. Для ее вращения используют энергию отработанных газов из выхлопного коллектора. Конструктивно турбокомпрессор состоит из двух изолированных крыльчаток, закрепленных на одном валу.

Выхлопные газы, поступая из выпускного коллектора на так называемые «горячие» лопасти, раскручивают вал турбины. Вращающаяся «холодная» крыльчатка подхватывает воздух и нагнетает его под давлением в цилиндр. Так как корпус турбины нагревается до значительных температур горячими отработанными газами, между компрессором и впускным коллектором устанавливают специальный радиатор – интеркулер. Понижение температуры нагнетаемого воздуха увеличивает его плотность, что позволяет получить более обогащенную воздушно-топливную смесь. При одном и том же объеме цилиндра у турбированного двигателя за один цикл сгорает значительно больше топливной смеси, а значит, выделяется больше энергии. Именно за счет этого они значительно превосходят атмосферные аналоги по мощности.

Для информации! Так как все внутренние детали турбированных двигателей испытывают при работе значительные механические и температурные нагрузки, для их изготовления применяют более износостойкие и термостойкие материалы. Из-за этого увеличивается стоимость всего агрегата в целом.

Плюсы и минусы атмосферных моторов

К несомненным достоинствам атмосферных двигателей относят:

Простоту конструкции, которая отработана на практике в течение многих десятилетий. Ремонт и техническое обслуживание таких силовых агрегатов обходятся владельцу намного дешевле (по сравнению с аналогичными операциями для турбированного мотора).
Значительно больший ресурс бесперебойной работы до капитального ремонта. При правильных условиях эксплуатации и надлежащем уходе срок «жизни» у атмосферных двигателей в 2÷4 раза больше, чем у моторов с турбонаддувом: 300000÷400000 км, зачастую, не являются пределом «долголетия» таких двигателей.
Меньший расход масла, который в зависимости от стиля езды обычно не превышает 200÷500 мл на 10000 км пробега автомобиля. Это обусловлено отсутствием дополнительных приспособлений, требующих смазки, а также меньшими нагрузками, которые испытывают вращающиеся части мотора при работе.
Неприхоливость к качеству используемого масла. Они вполне удовлетворительно работают на полу-синтетических (и даже минеральных) моторных маслах. Однако, не стоит забывать о том, что чем лучше масло, тем дольше срок службы двигателя.
Не столь частую, как у турбированных двигателей периодичность замены масла, которую необходимо производить после пробега в 15000÷20000 км.
Меньшую требовательность к качеству применяемого топлива. Как правило, многие атмосферные моторы могут вполне удовлетворительно работать и на бензине марки Аи92.
Более быстрый прогрев в зимнее время.

Естественно, как и любой технический агрегат, атмосферный мотор имеет свои недостатки (по сравнению с турбированными аналогами):

Меньшую (на 30÷50%) мощность при одинаковом объеме двигателя.
Большие вес и габариты.
Более низкую экологичность.
Меньшие динамические показатели.

Достоинства и недостатки двигателей с турбо наддувом

К плюсам турбированных моторов (по сравнению с атмосферными аналогами) относят:

Более высокую мощность (как правило, на 30÷50%) при одинаковом рабочем объеме.
Максимальный крутящий момент в широком диапазоне оборотов, что весьма положительно влияет на динамику автомобиля.
Меньшие вес и размеры при одинаковой мощности. Турбированный двигатель значительно легче и компактнее атмосферного. Это позволяет наиболее рационально расположить силовой агрегат и снизить общую массу автомобиля, что способствует, в свою очередь, экономии топлива.
Быстрый набор рабочих оборотов за счет меньшей массы вращающихся деталей.
Высокую экологичность, которая достигается за счет более полного сгорания топлива в цилиндрах двигателя.

Основными недостатками турбированных двигателей являются:

Меньший ресурс по сравнению с «атмосферниками», что обусловлено большими нагрузками, которые испытывают детали мотора.
Небольшой срок службы турбины. Как правило, после пробега в 120000÷150000 км требуется ее замена (даже при выполнении всех требуемых правил эксплуатации).
Необходимость использования только качественного высокооктанового топлива.
Повышенный расход масла, так как подшипники турбины при работе разогреваются до очень высоких температур.
Необходимость применения только специальных высокотемпературных синтетических масел.
Более частая периодичность замены масла (не реже, чем каждые 10000 км пробега).
Долгий прогрев в зимнее время.

На заметку! Этот недостаток можно легко устранить, установив специальный предпусковой подогреватель. Однако это ведет к дополнительным материальным расходам.

Высокая стоимость ремонта и обслуживания.

О расходе топлива

Если вы внимательно прочитали о плюсах и минусах обоих моторов (атмосферного и турбированного), то вас удивило то, что мы ничего не рассказали о расходе топлива. На этом вопросе стоит остановиться несколько подробнее. Попробуем разобраться, какой мотор является более экономичным.

Сначала сравним два двигателя с одинаковым объемом (например, 1,4 литра). Атмосферный мотор будет расходовать в среднем около 6÷7 л на 100 км пробега, а трубированному потребуется уже 8÷9 литров. Однако при этом он развивает мощность в 1,5 раза большую, чем атмосферный. Вывод: при одинаковом рабочем объеме «атмосферник» значительно экономичнее (ведь он не только «ест» меньше топлива, но и использует более дешевый бензин), однако значительно уступает турбированному по мощности.

Теперь проведем сравнение расхода топлива у моторов с одинаковой мощностью (например, около 140÷150 лс). Столько «лошадок» под капотом обычно имеет атмосферный мотор объемом 2,0 литра или турбированный двигатель объемом 1,4 литра. В городском цикле расход у обычного двигателя составит около 12÷14 литров на 100 км, у турбированного – все те же 8÷9 литров. Вывод: даже учитывая меньшую стоимость бензина, необходимого для нормальной эксплуатации атмосферного двигателя, мотор с турбо наддувом значительно экономичнее.

Автомобиль с каким двигателем лучше выбрать

Обе разновидности моторов имеют как свои достоинства, так и недостатки. Поэтому нельзя однозначно сказать какой из них лучше. Если вы поклонник агрессивной езды, быстрого старта с места, любите драйв и готовы к значительным затратам на обслуживание, то выбор однозначен – автомобиль с турбированным двигателем. Однако, склоняясь к такому выбору, надо помнить о том, что мотор вашего транспортного средства (а особенно турбина) «проживет» значительно меньше, чем атмосферный аналог. К тому же вы должны быть уверены, что в своем регионе вы без труда сможете приобрести топливо высокого качества, а также специальные синтетические масла.

Если для вашего стиля езды характерны спокойствие, предусмотрительность и осторожность, и к тому же вы практичный и бережливый человек, то излишки мощности турбированного двигателя вам просто не нежны. А вот надежность, простота в обслуживании и долговечность атмосферного мотора, позволят значительно сэкономить затраты на его повседневную эксплуатацию.

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.

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

Читать еще: Ваз 2114 замена топливного фильтра

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.

Рассматривать недостатки двигателей с турбиной стоит с ценового вопроса. Например, ближайшие собратья — атмосферные агрегаты имеют более низкую стоимость. Разница может доходить до 20%. На дорогостоящем капиталовложении затраты пользователя не заканчиваются. Без специального сервиса обойтись не получится, а за это также придётся платить немалые суммы.
Активная работа на протяжении длительного времени должна чередоваться с отдыхом турбины без отключения двигателя. На это потребуется потратить около 10 мин. Будете забывать давать турбине поработать на холостом ходу, придётся часто сталкиваться с ремонтом сердца вашего автомобиля.
Не каждое топливо можно использовать для автомобиля, сердце которого турбированное. Только высокооктановый бензин и очень качественное моторное масло — выбор небольшой и строго ограниченный. Масло вливается не только в двигатель, но и в турбину, а плохой бензин вынудит проводить ремонт силового агрегата после 100 с лишним км.
Потребление топлива не самое экономичное, что компенсируется выработкой большой мощности.
Недостатки двигателя с турбиной связаны также тепловым режимом, параметры которого приближены к экстремальным. В результате все узлы испытывают повышенную нагрузку, которая не самым лучшим образом влияет на общее состояние механизма. Его долговечность существенно страдает.
Тщательного контроля требует воздушный фильтр, засорённость которого приводит к ухудшению рабочих характеристик.

Человечеству ещё долго придётся ждать того момента, когда произойдёт открытие вечного двигателя, совершенного, идеального и абсолютно экономичного. А пока приходится довольствоваться тем, что могут нам предложить инженеры ведущих автомобильных компаний. Плюсы турбированных двигателей настолько серьёзные и существенные, что даже многочисленные недостатки не могут их затмить. Эти силовые агрегаты подвергаются усовершенствованию и модернизации, становясь более практичными, экономичными и долговечными.

Содержание1 Преимущества и недостатки турбированного бензинового двигателя1.1 Развитие турбомоторов1.2 Турбированные бензиновые двигатели: сильные и слабые стороны1.3 Минусы турбированных двигателей на бензине1.4 Подведем итоги2 Для чего нужна турбина в…

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.

Казалось бы, так и должно быть, ведь прогресс не стоит на месте, а турбомоторы хорошо известны своей высокой мощностью при сравнительно небольшом рабочем объеме. Однако на деле не все так просто. Водители и автомеханики делают отдельный акцент на том, что при выборе между атмосферным и турбированным двигателем будущему владельцу нужно хорошо подумать и взвесить все «за» и «против».

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.

Вполне очевидно, что не только покупка, но также обслуживание и содержание этих ДВС получалось слишком дорогим. По этой причине бензиновый турбодвигатель до относительно недавнего времени являлся большой редкостью и обычно устанавливался только на дорогие версии премиальных моделей и спортивные авто.

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.

Также следует отметить, что если сравнивать турбомотор с атмосферным аналогом, который имеет аналогичную мощность, агрегат с турбиной окажется более экономичным и экологичным по сравнению с безнаддувным вариантом.

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.

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.

Также не следует забывать о некоторых сложностях в эксплуатации данного типа ДВС. Отметим, что бензиновые двигатели с турбиной имеют более высокую склонность к появлению детонации. Это значит, что моторы весьма чувствительны к качеству топлива, особенно если принимать во внимание ситуацию на территории СНГ.

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.

Главным же минусом можно считать срок службы самого турбокомпрессора, причем на бензиновых двигателях ресурс турбины заметно ниже, чем на дизелях. Причина — более высокие температуры отработавших газов. Стоимость качественной турбины составляет, в среднем, от 1000 у.е. и более.

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.

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.

Атмосферный мотор имеет больший ресурс, его проще и дешевле обслуживать, такой агрегат менее требователен к качеству бензина и смазки, не так склонен к детонации и перегревам. Если же говорить о меньшем расходе топлива на моторах с турбокомпрессором, то и в этом случае не все так однозначно.

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.

Рекомендуем также прочитать статью о том, какой двигатель для автомобиля лучше выбрать. Из этой статьи вы узнаете об особенностях выбора двигателя по типу, рабочему объему, компоновке, наличию или отсутствию наддува и т.д.

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.

голоса

Рейтинг статьи