Атмосферный двигатель или турбированный: Атмосферный или турбированный: какой двигатель лучше

Атмосферник или турбодизель: перекрестная характеристика

Автолюбители сталкиваются с вопросом, какому автомобилю отдать предпочтение, атмосферный или турбированный двигатель должен быть на нем установлен, что лучше будет для новой машины.

Атмосферные силовые агрегаты

Автомобильные двигатели, конструктивно не оборудованные турбонагнетателем, относятся к атмосферному виду. В отличие от турбированного, такой мотор работает при давлении, равном атмосферному.

Воздушные массы затягиваются в систему фильтрации силового агрегатапри помощи поршней. Поступая в инжектор либо карбюратор, воздух равномерно смешивается с капельками бензина или дизельного топлива. Полученная топливовоздушная смесь готова к воспламенению.

Основные преимущества и недостатки атмосферных двигателей

Атмосферники обладают следующими неоспоримыми достоинствами:

1. Конструкция бензинового атмосферного двигателя отличается простым строением, что существенно облегчает ремонтные работы, снижает временные затраты и материальные расходы на его восстановление.
2. Высокий ресурс (более, чем в два раза) обеспечен благодаря эксплуатации автомобиля при небольших нагрузках.
3. Уменьшение потребления моторного масла, т. к. отсутствуют дополнительные устройства, требующие тщательную смазку.
4. Отсутствие повышенных требований к качеству масла, возможность широкого использования минеральных, полусинтетических и синтетических сортов моторных масел. Стоит отметить, что чрезмерная экономия на качестве масла отражается на длительности срока службы мотора.
5. Пониженные требования к качеству потребляемого топлива.

К недостаткам атмосферных силовых агрегатов можно отнести следующие моменты:

• большая масса всего агрегата;
• увеличенный расход бензина и дизельного топлива;
• мощность двигателя меньше, чем у турбированного мотора с подобным объемом;
• невозможность поддерживать заданную мощность при поездках в гористой местности, т. к. там разреженный воздух имеет низкое давление;
• автомобили, оборудованные атмосферниками, имеют худшую динамику, чем их собратья с установленным турбонаддувом.

Атмосферники относятся к относительно дешевым и долговечным моторам. Хоть онималооборотисты, не выдерживают больших нагрузок, однако, их долговечность побила все рекорды.

Простота и неприхотливость, дешевизна обслуживания, нечастая замена масла и прочие достоинства позволяют настаивать на том, что лучше использовать силовые агрегаты данного вида. Атмосферные моторы пользуются большой симпатией у автовладельцев.

Описание двигателей, оборудованных турбонаддувом

В отличие от атмосферных,турбированныесиловые агрегаты снабжены дополнительными устройствами — турбинами. В моторданного вида воздушные массынагнетаются при помощи турбины. Прямое назначение турбины — нагнетать сжатый воздух в рабочие цилиндры двигателя. В таких силовых агрегатах камеры сгорания имеют возможность наполняться сжатым воздухом значительно большего объема.

Повышенное содержание кислорода в топливной смеси приводит к улучшению таких характеристик:

• более качественно происходит процесс сгорания;
• увеличивается мощность мотора;
• усиливается крутящий момент;
• улучшается динамика автомобиля.

Принцип действия турбированных двигателей

Силовые агрегаты, снабженные турбонаддувом, имеют конструктивные отличия по сравнению с подобными моторами атмосферного типа. Главное свойство турбированных движков — это наличие в их конструкции турбокомпрессоров. Турбокомпрессор состоит изспециального вентилятора и турбины. Подключение компрессора к выхлопной системе обеспечивает подачу отработанных газов на лопасти турбины.

Напор подаваемых газов способствует раскручиванию турбины и лопастей вентилятора компрессора. При помощи работы компрессора газы под высоким давлениемзакачиваются в камеру сгорания.

Добавочный объем и повышенное давление воздуха способствуют полному сгоранию топливовоздушной смеси, что приводит к существенному увеличению мощности мотора. Вывод: при сохранении объема камеры сгорания турбированный силовой агрегат способен вырабатывать большее количество лошадиных сил в отличие от атмосферного.

Интеркуллер не заменяет обычную систему охлаждения и даже не дополняет ее. Интеркуллер охлаждает воздух, который разогревается в турбине и снижает ее эффективность.

Зачастую этот узел оборудуется дополнительным вентилирующим механизмом для усиления охлаждающего эффекта.

Плюсы и минусы турбированных движков

Как любое устройство, турбированный двигатель обладает определенными преимуществами и недостатками. В список достоинств данного двигателя входят следующие пункты:

1. Существенное повышение мощности, а также крутящего момента двигателя на 70% по сравнению с атмосферным аналогом, что является основной целью конструктивного изменения агрегата.
2. Уменьшение расхода бензина или дизтоплива из расчета на единицу мощности.
3. Улучшение экологических характеристик выхлопных газов благодаря работе турбокомпрессора, а также наиболее полномусгоранию топливовоздушной смеси в цилиндрах.
4. Снижение уровня шума.
5. Универсальность конструкции турбированного двигателя как бензинового, так и дизельного, что позволяет устанавливать его на авто любых марок. Монтаж силового агрегата данного вида возможен с использованием прежних крепежных элементов.

К основным недостаткам данных моторов относятся такие эксплуатационные минусы:

• сложность конструкции, создающая трудности при эксплуатации;

• необходимо постоянно менять моторное масло, заливаемоекак в картер двигателя, таки в турбину, а также регулярно отслеживать его качество;
• частая замена воздушных и масляных фильтров;
• повышенные требования к качеству бензина и дизтоплива, которые должны иметь высокую степень очистки;
• увеличение общего расхода топлива;
• высокая стоимость ремонта турбированного двигателя;
• необходимость работы двигателя на холостых оборотах перед отключением, чтобы продлить ресурс самой турбины.

При оценке всех плюсов и минусов напрашивается вывод, что эффективность и мощность турбированных моторов существенно выше атмосферных силовых агрегатов со схожим объемом. Обладателям машин с таким двигателем необходимо внимательно следить за мотором своего авто.

Только при таком отношении силовой агрегат с турбонаддувом способен обеспечить высокую эффективность на всех режимах при любых дорожных условиях.

Какому двигателю отдать предпочтение

При выборе наиболее подходящей модели автолюбители должны внимательно ознакомиться с конструктивными особенностями, преимуществами и недостатками рассматриваемых двигателей. Что должно находиться под капотом новой машины, атмосферный двигатель или турбированный?

Если нужен автомобиль с лучшей динамикой и высокой мощностью, то хороший вариант — это автомобиль, оборудованный турбонаддувом. При этом придется столкнуться с максимальными затратами на приобретение качественного бензина либо дизельного топлива, моторного масла, а также срасходами на эксплуатационный уход.

Машина с установленным атмосферным силовым агрегатом будет отличаться более высоким ресурсом и недорогим обслуживанием. Такой вариант подходит для покупателей, располагающих небольшим бюджетом.

Турбированный или атмосферный двигатель. Что лучше и надежнее?

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.

Атмосферный двигатель

Это двигатель, который не имеет турбонагнетателя в своей конструкции. Он работает при обычном атмосферном давлении. Поршни затягивают воздух через систему фильтрации, где при помощи таких устройств, как карбюратор или инжектор, этот воздух смешивается с топливом, после чего получается горючая смесь, которая впоследствии воспламеняется. У этого принципа работы, как обычно, есть свои плюсы и минусы.

Плюсы

1) Бензиновый вариант имеет более простое строение (если сравнивать с турбированным). Поэтому его ремонт обходится дешевле.

2) Работает не при таких больших нагрузках, а поэтому ресурс выше (иногда выше в два и более раз)

3) Расход масла. Отсутствуют устройства, которые дополнительно требуют смазки, а поэтому расход масла не большой.

4) Качество масла. Не так требователен к маслу, как его турбированный собрат, поэтому можно лить и минеральные масла, и полусинтетику, и синтетику. Однако стоит помнить — чем лучше масло, тем дольше двигатель проходит. Не стоит экономить в этом подходе.

5) Качество топлива. Менее требователен к качеству топлива.

6) Замена масла. Масло меняется через 15 – 20 тысяч километров. Всегда следите за уровнем масла, это может привести к серьезной поломке!!

7) Прогрев. Атмосферник быстрее прогревается, нежели турбированные варианты.

Плюсы такого двигателя понятны – он простой, неприхотливый (в том числе и к топливу), более дешевый в обслуживании, масло меняется реже и т.д. Если не «гоняетесь» по городу, то атмосферник лучше, дешевле и главное долговечнее.

Минусы

1) Мощность. При таком же объеме, проигрывает по мощности турбированному варианту.

2) Расход. Тут все сложно, однако хочу объяснить более понятно. В общем так — атмосферный двигатель будет иметь больше объем, но столько же лошадиных сил, как турбированный при меньшем объеме! А соответственно расход будет больше. Простыми словами – «атмосферник» при объеме в 2,0 литра, выдает скажем 140 л.с., расход у него будет в районе 12 — 13 литров. В то время как турбированный вариант будет иметь столько же (140 л.с.) при объеме 1,4 литра, а расход около 8 – 9 литров.

Минусы все. Да, обычные «атмосферники» не оборотистые, и не рассчитаны на большие нагрузки, зато долговечные!

Турбированный двигатель

Первый турбированный двигатель был изобретен ее 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%).

Плюсы

1) Мощнее. Как уже писал выше, при меньшем объеме достигает больше мощность за счет нагнетаемого под давлением воздуха.

2) Меньше расход топлива (относительно лошадиных сил).

3) Имеет меньший вес и размеры, чем обычные. А это может благотворно сказаться на расходе и компактности расположения силового агрегата.

4) Могут быть трех и даже двух цилиндровые и очень компактные, особенно сейчас в век экономии топлива. Причем мощности будет достаточно, на уровне 4 цилиндровых атмосферных вариантах.

5) Турбированный мотор экологичнее (более эффективное сгорание топлива в цилиндрах).

6) Турбированный мотор имеет более высокий крутящий момент – это сказывается на лучшей, чем у «атмосферника» динамике.

7) Турбированный мотор издает меньше шума, чем атмосферный двигатель.

Конечно, плюсов немало, основные это меньший расход топлива и большая мощность. Но минусов, тоже достаточно.

Минусы

1) Опять все тот же расход топлива. Если смотреть со стороны объема двигателя, а не со стороны лошадиных сил, то обычный атмосферник 1,4 литра, будет расходовать меньше, чем турбированый 1,4 литра, но будет намного слабее. Турбированный же будет превосходить по мощности атмосферный.
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.

2) Более чувствителен к качеству топлива. Если будете лить «дешевый» 92 бензин на сомнительных заправках, турбина быстро умрет.

3) Качество масла. Нельзя лить минералку и полусинтетику! Для турбированых вариантов нужно свое синтетическое масло, причем производители вас жестко ограничивают, то есть шаг вправо, шаг влево! А это масло недешевое, иногда дороже на 30 – 40 %

4) Ресурс турбины небольшой, около 120 000 километров, а дальше потребуется замена, даже при надлежащем уходе! Причем замена обходится очень недешево!

5) Плохо греется зимой. Необходимо потратить больше времени на прогев.

6) Замена масла. Менять масло нужно через 10 000 километров, а не через 15 – 20000 как на обычных атмосферных двигателях. 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.

7) Также нужно следить за состоянием воздушного фильтра: если он будет забит, это ухудшит работу компрессора.

Таким образом, можно сделать вывод, что положительных моментов и недостатков хватает и там и там. Но нужно запомнить, что турбированный двигатель потребует от вас более тщательной заботы, он хоть и мощнее, но обходится в обслуживании дороже, за счет частой замены специального масла, использования качественного бензина и недолгого ресурса самой турбины.

Атмосферный наоборот — проигрывает по мощности, но экономичнее в использовании — масло дешевле, да и менять его надо реже, отсутствует турбина, а заменить запчасти можно на «неродные» и не у диллера.

В среде автолюбителей получила широкое распространение следующая точка зрения: турбонаддув ненадежен, двигатель с ним конструктивно слишком сложен, ему свойственен повышенный расход масла, такие двигатели холодные. Словом, лучше с ними не связываться.

К надежности турбодвигателей концерна Volkswagen действительно были вопросы. Особенно к первым моторам малого рабочего объема (1,2 и 1,4 л) серий CBZ или САХ. Бывали случаи, когда износ цилиндропоршневой группы достигал критических значений уже после 100 тысяч километров пробега. Тому есть две объективные причины. Первая относится скорее к условиям эксплуатации. Малообъемные моторы не любят, когда стрелка тахометра проводит много времени в красной зоне, если сам двигатель еще не прогрелся до рабочей температуры. Прогреваются они дольше, а большая нагрузка в непрогретом состоянии чревата повышенным износом. Ну а вторая причина — чем меньше размер элементов кривошипно-шатунного механизма (КШМ) и газораспределительного механизма (ГРМ), тем они быстрее изнашиваются.

Однако, со временем надежность наддувных моторов удалось заметно повысить. Напротив сложность конструкции некоторых современных атмосферников возросла и не уступает турбированным моторам. Изменяемые впускные тракты, непосредственный впрыск, регулировка фаз газораспределения, сильно облегченные детали КШМ, — все это встречается и на двигателях без турбонаддува. Так что единственным серьезным конструктивным отличием остается сам наддув.

Дальше выбор за потребителем, как говорится спрос рождает предложения. А вопрос надежности турбомоторов, скорее актуален для вторичного рынка (как эксплуатировал и обслуживал предыдущий владелец тайна покрытая мраком), соответственно риски «попасть на турбину» возрастают.

Источник

Двигатели с турбонаддувом и безнаддувные двигатели

Вождение

18 февраля 2017 г.

Ужесточение норм выбросов и глобальный спрос на более экономичные автомобили делают двигатели с турбонаддувом непреодолимым будущим автомобильных источников энергии. Казалось бы, давно прошли времена массивных двигателей V8 с рабочим объемом больше, чем плавательные бассейны олимпийских размеров.

Ford годами рекламирует свои двигатели Ecoboost, а большая тройка немцев (BMW, Audi и Mercedes) предлагает почти все свои модели с установленным турбонаддувом. Большим преимуществом меньшего двигателя с улиткой является то, что производители автомобилей могут повысить рейтинг эффективности, не жертвуя мощностью и крутящим моментом.

А вот безнаддувный двигатель сварили? Не просто еще.

Современные технологические достижения пролили свет на то, что возможно без использования того, что легендарный водитель Тифф Ниделл называет «грубым» способом получения лошадиных сил.

В чем разница?

Турбокомпрессоры были изобретены в 1905 году швейцарским инженером по имени Альфред Бучи, исследователем дизельных двигателей в компании по производству двигателей Sulzer. Он получил патент на использование компрессора для нагнетания воздуха в камеру внутреннего сгорания с использованием выхлопных газов для увеличения выходной мощности. Во время Первой мировой войны французские инженеры прикрутили турбодвигатели к истребителям, оснащенным двигателями Renault, с умеренным успехом. Корабли с турбодизелем впервые появились в XIX в.20-е годы.

В 1963 году General Motors установила турбокомпрессоры на Corvair Monza и Oldsmobile f-85 Jetfire. Вскоре после этого Porsche увеличил мощность своих 917/30 до 1500 лошадиных сил.

Турбодвигатели представляют собой устройства с принудительной индукцией, приводимые в действие небольшими турбинами, которые повышают эффективность и выходную мощность двигателя внутреннего сгорания за счет нагнетания большего количества воздуха в камеру сгорания. Нагнетание большего количества воздуха и, следовательно, большего количества топлива в камеру сгорания, чем атмосферное давление, создает наддув. Безнаддувным двигателям внутреннего сгорания просто не хватает болта.

Преимущества турбонагнетателей

Турбокомпрессоры позволяют меньшим и более эффективным двигателям конкурировать по мощности и крутящему моменту с более крупными двигателями. Их популярность на автомобильном рынке Северной Америки растет благодаря более строгим требованиям к выбросам, и, по оценкам, к 2016 году около 40% всех легковых автомобилей только в США были с турбонаддувом, по сравнению с 65% в Европе. Это увеличение эффективности происходит из-за воздуха.

Все двигатели, генерирующие энергию, должны накачивать определенное количество воздуха для поддержания определенной крейсерской скорости. При правильном переключении передач двигателям меньшего размера требуется более широкое открытие дроссельной заслонки, чтобы прокачивать примерно такое же количество воздуха, как и более крупному двигателю. Когда эти потери при нагнетании воздуха ниже при более широком открытии дроссельной заслонки, двигатели меньшего размера оказываются более эффективными в использовании воздушно-топливной смеси.

Преимущества безнаддувных двигателей

Когда мы говорим об опыте вождения, ничто не сравнится с надежной ностальгией по здоровенному V6 или V8. Поскольку двигатели с турбонаддувом могут вызвать запаздывание — когда турбина раскручивается, чтобы соответствовать открытию дроссельной заслонки, — двигатели без наддува лучше обеспечивают стабильные уровни мощности во всем диапазоне мощности двигателя. Турбине обычно требуется время, чтобы уловить большие изменения в сжатии дроссельной заслонки, что иногда приводит к рывкам при ускорении.

Кроме того, безнаддувные двигатели обладают большой мощностью на низких оборотах и ​​подходят для буксировки и перевозки грузов. Вот почему альтернативам с турбонаддувом потребовалось так много времени, чтобы проникнуть в сегмент пикапов.

V8 также звучат невероятно благодаря хриплому, мощному звуку выхлопа.

Что лучше?

Все зависит от вас как водителя. На сегодняшнем рынке легко понять, почему двигатели с турбонаддувом становятся способом будущего. Они легки на кошельке, когда мы подъезжаем к насосам. Даже Chevy Camaro оснащен двигателем I-4 с турбонаддувом; считался ересью в старые времена, но сегодня является мощным и эффективным вариантом.

Оба находятся в центре внимания, но мы одобряем путь будущего – путь эффективности и, скажем прямо – путь большей мощности. Компания Turbo смиренно просит вашего покровительства при рассмотрении вопроса о следующей покупке автомобиля.

Краткий обзор различий между двигателями без наддува и двигателями с турбонаддувом

Автомобильный рынок еще никогда не был таким захватывающим, как сейчас, в 2016 году. Рынок подержанных автомобилей переживает бум и предлагает большое разнообразие, в то время как рынок новых автомобилей предлагает технологии и безопасность, которые кажутся почти футуристическими. Что касается технологий производительности, то они развивались годами. В частности, в 2016 году кажется, что все больше и больше автопроизводителей переходят на двигатели с турбонаддувом и отказываются от атмосферных двигателей. Некоторым, вероятно, интересно, в чем разница между ними.

К счастью, у меня есть ответы. Но прежде чем мы поговорим о разнице, чтобы вы могли понять, какой тип двигателя подходит именно вам, давайте поговорим о некоторых сходствах, присущих многим типам двигателей.

В этих двух двигателях используются три ключевых компонента

Независимо от того, является ли это двигателем с наддувом, турбонаддувом или без наддува, всем бензиновым двигателям для работы необходимы три ключевых компонента: искра, топливо и воздух. Даже дизельным двигателям требуется форма зажигания для воспламенения топливно-воздушной смеси, но это не делается с помощью свечей зажигания. Вместо этого в дизельном двигателе топливо и воздух сжимаются вместе, а затем воспламеняются, когда они сжаты достаточно сильно.

Турбокомпрессор; Больше не только для спортивных автомобилей

В технологии турбонаддува нет ничего нового; на самом деле, он существует уже более века. Но он довольно сильно развился. Это уже не только для автомобилей с высокими характеристиками, как это было раньше. Теперь даже у Honda есть двигатели с турбонаддувом для своих седанов. В двигателях Ford EcoBoost используется технология турбонаддува, и именно поэтому они так успешны.

При турбонаддуве двигателя вы фактически не изменяете сам двигатель. Вместо этого турбонаддув просто увеличивает выходную мощность двигателя без значительного увеличения веса двигателя. Турбокомпрессор на самом деле является типом системы принудительной индукции, которая сжимает воздух, поступающий в двигатель. В чем преимущество сжатия воздушного потока? Это позволяет двигателю нагнетать в цилиндр больше воздуха, а чем больше воздуха, тем больше места для топлива. Больше воздуха и больше топлива в цилиндре означает больший взрыв, создавая большую мощность от каждого взрыва по сравнению с двигателем без наддува.

В конце концов, удельная мощность двигателя с турбонаддувом намного лучше, чем у безнаддувного.