Что такое турбированный двигатель в автомобиле: Турбированный двигатель: плюсы и минусы

Турбированный двигатель: плюсы и минусы

Современные автопроизводители в последнее время всё чаще устанавливают на свои модели турбированные двигатели взамен атмосферных. Казалось бы, это логично, поскольку турбонаддув придаёт мотору дополнительную мощность при сохранении небольшого рабочего объёма, но на деле всё не так просто. Поэтому специалисты советуют изучить плюсы и минусы турбированного двигателя и проанализировать особенности его эксплуатации, прежде чем приобретать автомобиль.

Содержание

• 1 Что такое турбированный двигатель в автомобиле

  • 1.1 Конструктивные особенности

• 2 Плюсы и минусы

  • 2.1 Преимущества

  • 2.2 Недостатки

• 3 Какой двигатель лучше: атмосферный или турбированный

  • 3.1 Видео: турбо- и атмосферный моторы: в чём разница?

Что такое турбированный двигатель в автомобиле

Первые турбированные двигатели были сконструированы ещё в 1905 году, однако на легковые автомобили их начали устанавливать во второй половине 20-го века. Турбонаддув – система нагнетания в цилиндры атмосферного двигателя дополнительного воздуха, вследствие чего происходит повышение среднего эффективного давления в цилиндрах. Это увеличивает мощность мотора без внесения изменений в его конструкцию. Работу мотора с турбонаддувом обеспечивает приводной нагнетатель, использующий энергию отработанных газов. Они приводят в движение колесо турбины, которая в свою очередь вращает колесо компрессора с помощью роторного вала. Компрессорное колесо сжимает воздух, который нагревается, а после поступления в интеркулер охлаждается и подаётся в цилиндры.

Это важно! Энергия отработанных газов растёт по мере увеличения числа вращения движка. Чем интенсивнее работает мотор, тем больше становится энергетический потенциал и растёт подача сжатого воздуха.

До недавнего времени двигатели с турбонаддувом устанавливались исключительно на дорогостоящие спортивные модели автомобилей. Но, по утверждению маркетологов, в настоящее время доля моделей с такими моторами стремительно увеличивается, и турбина становится практически обязательным элементов престижных марок авто.

Турбины устанавливают гораздо чаще на дизельных двигателях, чем на бензиновых

Производители машин делают акцент на том, что турбодвигатели беспощадно теснят «атмосферники», и большинство покупателей хороших машин предпочитают именно такой тип двигателя. Но так ли хорош турбомотор, как это расписывают конструкторы и инженеры автопредприятий? Чтобы сделать выводы, стоит рассмотреть его конструктивные особенности и поближе познакомиться с принципом действия.

Конструктивные особенности

Система турбонаддува состоит из компрессора, интеркулера, регулятора давления наддува и других узлов. Главная деталь – турбокомпрессор, регулирующий рост давления в системе впуска воздуха. Интеркулер охлаждает воздух и повышает его плотность.

Схема движения воздуха во время работы турбированного двигателя

Всей системой управляет регулятор наддува. Это перепускной клапан, ограничивающий давление отработанных газов. Отсекая некоторое их количество, клапан делает давление наддува оптимальным.

Турбокомпрессор работает следующим образом:

1. Воздух проходит через воздушный фильтр и поступает во входное отверстие.
2. Происходит сжатие воздуха, и в нём увеличивается содержание кислорода. Воздух нагревается, и его плотность снижается.
3. Массы воздуха покидают турбокомпрессор и попадают в интеркулер, в котором происходит охлаждение.
4. Сжатый воздух проникает через дроссель и впускной коллектор в цилиндры мотора.
5. Часть выхлопных газов, образовавшихся при сгорании топлива в цилиндрах, передаётся турбодвигателем назад в коллектор турбины. Этот поток воздуха запускает движение вала, на противоположном конце которого расположен компрессор. Здесь начинается повторное сжатие воздуха.

Схема турбокомпрессора

Это важно! Результат работы турбонаддува – увеличение уровня сжатия кислорода при сохранении объёма цилиндров. За один такт работы турбомотор сжигает больше топливной смеси, чем атмосферный двигатель того же объёма.

Плюсы и минусы

Турбированные двигатели имеют свои сильные и слабые стороны, поэтому верить заявлениям автопроизводителей об их однозначном преимуществе не стоит. Прежде чем принимать решение о выборе машины, оснащённой турбонаддувом бензинового двигателя, стоит взвесить все «за» и «против».

Преимущества

Главное достоинство турбированного мотора – его повышенная мощность, и в этом с производителями нельзя не согласиться. По мощности при аналогичном объёме цилиндров агрегат превосходит атмосферные моторы на 20–30%. Дополнительные плюсы установки на мотор турбонаддува состоят в следующем:

1. Повышение эффективности работы за счёт оптимизации процесса сгорания безвоздушной смеси в цилиндрах. Благодаря этому расход топлива на обеспечение работы аналогичного количества атмосферного мотора лошадиных сил значительно снижается.
2. Уменьшенный уровень шума и вибрации во время движения.
3. Экологичность. Эффективное сгорание топлива внутри цилиндров значительно уменьшает количество выбросов в атмосферу через выхлопную трубу. Специалисты утверждают, что введение в Европе и США новых норм токсичности выхлопа увеличило производство автомобилей с турбированными бензиновыми двигателями на 25%.
4. Компактные размеры. Мотор на трёх и даже двух цилиндрах по мощности сопоставим с четырёхцилиндровым «атмосферником». Благодаря оптимальным размерам такой двигатель имеет большее число вариантов расположения в автомобиле.

Недостатки

При всех своих достоинствах турбонаддув имеет и некоторые негативные стороны:

1. Повышенная чувствительность к качеству топлива. Отсюда вытекает необходимость использования бензина более высокого класса. Турбированный двигатель быстро выйдет из строя, если заставлять его работать на 92 бензине.
2. При активном использовании турбины расход топлива увеличивается в 1,5 раза. Любители езды в стиле «газ в пол» будут заполнять бак своего автомобиля в два раза чаще.
3. Необходимость частой замены масла. Смазка добавляется в мотор и непосредственно в турбокомпрессорную установку, поэтому его расход увеличивается. Требования к марке масла также довольно жёсткие: можно использовать только качественные марки синтетики, стоимость которых на порядок выше минеральных или полусинтетических смазок. К этому стоит добавить необходимость частой замены масла: каждые  8 000 километров. В то время как в атмосферных двигателях процедуру можно проводить через 12 и даже 15 тысяч километров. Несвоевременная замена масла и фильтров приведёт к изменению параметров турбины и скорому выходу её из строя.
4. Дорогостоящий ремонт. Комплектующие для турбированных моторов имеют достаточно высокую цену, поэтому их ремонт требует значительного вложения средств. Стоимость ремонта возрастает дополнительно из-за отсутствия квалифицированных работников СТО. Отремонтировать мотор с турбонаддувом возьмутся не на каждом автосервисе, а за квалификацию мастеров придётся заплатить на 40–50% больше. Капитальный ремонт двигателя с турбонаддувом требуется каждые 150–200 тысяч километров пробега.
5. Особенности эксплуатации. Машину с турбодвигателем нужно правильно заводить и глушить. После запуска двигатель должен поработать вхолостую, причём, чем автомобиль старше, тем «прогон» нужен более длительный. После остановки автомобиля также нельзя сразу глушить мотор.
6. Проявление эффекта «турбоямы». Так именуют характерный провал, когда машина вяло реагирует на нажатие педали газа. Двигатель «не тянет» на низких оборотах, в результате машина не может резко тронуться с места. При интенсивном движении и непростой дорожной обстановке в мегаполисах это достаточно опасное явление. Конструкторы предлагают для решения проблемы устанавливать на мотор две турбины, одна из которых будет работать на малых оборотах за счёт оснащения электроприводом. Это снизит риск возникновения «турбоям», но дополнительно увеличит стоимость двигателя и одновременно снизит его надёжность.

Турбированный двигатель чаще подвергается дорогостоящему ремонту и требует высококачественного топлива

Это важно! Новейшие автомобили почти избавлены от недостатка, связанного с «турбоямами» за счёт установки турбин с изменяемой геометрией. Но идеальной остроты отклика во время дозирования тяги в процессе дросселирования, которая свойственна атмосферным моторам, конструкторам добиться пока не удаётся.

Какой двигатель лучше: атмосферный или турбированный

Долгий спор поклонников атмосферных и турбированных двигателей далёк от логического завершения. У каждого варианта есть свои достоинства и недостатки. Не дают перевесить какой-либо чаше весов постоянные разработки инженеров и конструкторов, добавляющие преимущества то одному, то другому варианту.

Большинство автовладельцев сходятся во мнении, что атмосферный двигатель, хоть и уступает по мощности турбированному, но всё-таки более надёжен в эксплуатации. Он неприхотлив в выборе марки бензина и масла, может быть отремонтирован в любой автомастерской. Для турбированных моторов такие «вольности» не допустимы.

Турбированный мотор – дорогое удовольствие: он требует большего внимания, тщательного ухода, правильной эксплуатации. Сама турбина, даже при соблюдении всех рекомендаций по эксплуатации, обладает ограниченным ресурсом работы и через достаточно непродолжительный срок требует замены.

Поэтому выбирать вариант мотора необходимо по собственным материальным возможностям. Атмосферный вариант предпочтителен для автовладельцев, ограниченных в бюджете и не готовых вкладывать в машину значительные средства. Обслуживание, эксплуатация и ремонт «атмосферника» явно проще и дешевле.

Турбированный двигатель – правильный выбор для тех, кто во главу угла ставит мощность мотора и динамику передвижения. Хотя такой мотор может доставить немало проблем и расходов в процессе эксплуатации.

Немаловажный фактор выбора мотора – стиль езды автовладельца. Для водителя, предпочитающего спокойное передвижение двигатель с турбонаддувом – бесполезная «фишка». В этом случае затраты на мотор повышенной мощности не оправданы, ведь турбина не будет выполнять свои функции. Но даже без использования силовой установки по назначению, обслуживать её придётся по правилам, а значит, попросту выбрасывать деньги на ветер.

Специалисты советуют при покупке машины с турбиной останавливать выбор на новых моделях. Только в этом случае можно быть уверенным, что агрегат правильно обслуживался и эксплуатировался. Автомобиль, с «убитой» предыдущим владельцем турбиной, доставит в разы больше проблем, чем удовольствия от езды на нём.

Видео: турбо- и атмосферный моторы: в чём разница?

Увеличение в современных условиях количества автомобилей с турбированными двигателями касается, прежде всего, дизельных агрегатов. В настоящее время почти все дизельные моторы снабжены турбонаддувом, поскольку именно эта деталь придаёт мотору на дизтопливе достойные эксплуатационные характеристики.

С турбо-бензиновыми моторами дело обстоит иначе. Большинство автопроизводителей продолжают выпускать модели с простыми атмосферными двигателями, и только в некоторые линейки добавляют турбомоторы на бензине. Меньше всего таких моделей на дорогах в странах СНГ. Объясняется это отсутствием спроса и политикой автодилеров, которые стараются оградить себя от возникающих при эксплуатации машин проблем и выполнения гарантийных обязательств. Продавцы учитывают низкое качество бензина и отсутствие на территории СНГ достаточного количества высококвалифицированных автослесарей.

Ответ на вопрос, стоит ли покупать бензиновый автомобиль, оснащённый турбиной, зависит от планов автолюбителя. Если на машине планируется покататься 3–5 лет и пройти 150–200 тысяч километров, при достаточном количестве свободных средств, почему бы и нет. Но тем покупателям, которые не готовы переплачивать за мощность и тратиться на дорогостоящее обслуживание автомобиля, лучше остановить выбор на традиционном «атмосфернике».

От покупки подержанного авто с турбонаддувом стоит однозначно отказаться, памятуя об ограниченном ресурсе турбины. Такие модели часто приобретают молодёжь и «гонщики», которые «укатывают» мощную машину и практически не ухаживают за нею по правилам. После использования агрегата на «всю катушку» им проще продать его, чем вкладываться в ремонт. Приобретённый «с рук» автомобиль с турбированным бензиновым двигателем стопроцентно доставит массу хлопот новому владельцу.

• Автор: OKM
• Распечатать

Оцените статью:

(5 голосов, среднее: 5 из 5)

Поделитесь с друзьями!

Adblock
detector

Турбированный двигатель автомобиля. Плюсы и минусы.

Все водители слышали о том, что большинство современных автомобилей производители предлагают в варианте с турбированными двигателями. У таких моторов имеются, как сторонники, так и противники. В интернете на различных сайтах и форумах можно встретить кучу всевозможных мифов о том, почему не стоит покупать турбированные двигатели. На деле же, многие из распространенных слухах о таких моторах преувеличены или уже не актуальны для современных силовых агрегатов. В рамках данной статьи рассмотрим, что такое турбированные двигатели, и какие преимущества и недостатки у них имеются на самом деле.

ЧТО ТАКОЕ ТУРБИРОВАННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ

Турбированный двигатель, без лишней скромности, можно назвать едва ли не главным открытием современного производства моторов. Создатели турбированных двигателей ставили перед собой задачу повысить мощность мотора, но при этом сохранив прежний рабочий объем. Плюс ко всему, поскольку такие двигатели предполагалось устанавливать на массовых автомобилях, нужно было учесть фактор их надежности. В турбированном двигателе топливовоздушная смесь направляется в камеру сгорания под давлением. За счет этого удается повысить крутящий момент и в целом мощность двигателя. Турбина устанавливается, в том числе, на малообъемных двигателях, где важно малое использование топлива, а современные стандарты требуют от таких двигателей повышенную экологичность. Турбина в таких двигателях приводится к работу за счет остаточной энергии, которая остается в выхлопе. Выхлопные газы, в том числе, отвечают за образование принудительного давления в цилиндрах, где топливовоздушная смесь подготавливается к дальнейшей работе. Обратите внимание: Турбины изначально устанавливались на дизельных двигателях, поскольку, в силу конструктивных особенностей, их использование на бензиновых агрегатах снижало надежность, а также повышало стоимость. Но позже конструкция турбины была улучшена, что позволило ее использовать, в том числе, на бензиновых моторах в массовом сегменте.

ПЛЮСЫ ТУРБИРОВАННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ

Турбированные моторы имеют следующие преимущества, за которые их выбирают автомобилисты:

Повышенная мощность при прежнем объеме. Соответственно, динамические характеристики автомобиля с турбированным двигателем будут лучше, чем автомобиля с атмосферным двигателем того же объема;

Лучше экологические свойства, а вместе с тем и большая экономичность. Турбированный двигатель лучше с экологической точки зрения, поскольку топливо сгорание более полно, и меньше отработавших газов и вредных примесей отправляется в атмосферу;

Турбированный двигатель работает тише, чем атмосферный;

Возможность выбора. Сейчас турбированные двигатели имеются, как бензиновые, так и дизельные;

Наличие интеркулера. Поступающий воздух охлаждается, благодаря интеркулеру, что положительно сказывается на эффективности использования топлива и сохранности агрегатов;

Для быстрого старта с места нет необходимости сильно повышать обороты.

МИНУСЫ ТУРБИРОВАННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ

Есть у турбированных моторов и явные минусы, которые для многих водителей перевешивают имеющиеся плюсы:

Стоимость покупки и обслуживания. Конструктивно турбированные двигатели устроены более сложно. Соответственно, стоимость таких агрегатов выше. В среднем, автомобиль с турбированным мотором стоит на 10-20% больше, чем “собрат” с атмосферным двигателем. Но не только начальная стоимость выше для турбированных двигателей, но и цена обслуживания. Кроме того, не все сервисы берутся за работу с турбированными двигателями;

Выше вероятность поломки. Поскольку конструкция турбины более сложная, такие моторы менее надежные, чем атмосферные. Но в последнее время эта ситуация значительно улучшилась, и производители сумели добиться достаточной надежности и турбированных моторов, но только при правильной эксплуатации. В инструкции к автомобилю с турбированным двигателем можно встретить информацию, что мотору нужно давать “отдыхать” на холостых оборотах после продолжительной работы. Если поездка длилась более 2 часов, нужно дать минут 10 поработать двигателю на холостом ходу перед тем, как его выключать;

Привередливость к топливу и маслу. Турбированные двигатели более привередливы к качеству топлива и масла. Рекомендуется заправлять такие моторы только топливом с высоким октановым числом, а также использовать масла проверенных производителей;

Высокое потребление топлива при агрессивной езде. Выше отмечалось, что турбированный двигатель позволяет повысить мощность, и он достаточно экономичный. Это так, но все зависит от стиля езды. Если водитель агрессивно давит на педаль акселератора при старте с каждого светофора, расход у турбированного мотора будет выше, чем у атмосферного;

Повышенные требования к качеству воздуха. Владельцу автомобиля с турбированным мотором нужно тщательно следить за качеством подаваемого воздуха и чаще менять воздушный фильтр. Турбированный мотор при правильной эксплуатации способен прослужить не меньше, чем атмосферный.

Источник: https://okeydrive.ru

Вернуться к списку

Плюсы и минусы двигателей Turbo

Обновлено: 23 октября 2022 г.

В связи с ужесточением правил экономии топлива все больше автопроизводителей выбирают двигатели с турбонаддувом. С турбокомпрессором автомобиль может иметь меньший двигатель и потреблять меньше топлива при движении накатом или в движении с частыми остановками. При необходимости включается турбокомпрессор и обеспечивает дополнительную мощность.
Требуют ли двигатели с турбонаддувом дополнительного обслуживания? На что следует обратить внимание при покупке подержанного автомобиля с турбодвигателем? Прежде чем ответить на эти вопросы, давайте начнем с основ:

Что делает турбокомпрессор в автомобиле?

Фольксваген Турбокомпрессор.

Турбокомпрессор представляет собой устройство повышения мощности, прикрепленное к выпускному коллектору автомобиля. Турбокомпрессор имеет два отдельных порта, выпускной и впускной. Вал турбонагнетателя имеет небольшие турбины, установленные на обоих концах вала.

Одна турбина или горячее колесо находится на выпускном отверстии, другая турбина, называемая компрессор или холодное колесо , находится на впускном отверстии.
Горячие выхлопные газы, быстро выходящие из двигателя, вращают турбину горячего колеса внутри выпускного отверстия.

Турбокомпрессор.

Вал передает вращение на компрессор (всасывающая турбина или холодное колесо). Вал турбокомпрессора вращается с очень высокой скоростью. Компрессор нагнетает воздух под давлением во впускной патрубок двигателя (принудительный впуск).

Во многих автомобилях сжатый воздух от турбокомпрессора сначала проходит через промежуточный охладитель для его охлаждения и повышения плотности, а затем поступает во впускной коллектор двигателя.
Когда в двигатель поступает больше воздуха, автомобильный компьютер добавляет больше топлива, увеличивая мощность двигателя.

Плюсы и минусы двигателей с турбонаддувом:

Плюсы:
1. Турбокомпрессор позволяет уменьшить расход топлива двигателя, обеспечивая дополнительную мощность при необходимости.
2. Выхлопные газы не расходуются впустую, а используются для увеличения мощности двигателя.
3. Многие легковые и грузовые автомобили с турбонаддувом быстры и приятны в управлении.
4. Турбокомпрессор увеличивает крутящий момент при более низких оборотах.
5. Автомобили с более легким 4-цилиндровым турбодвигателем имеют лучшую развесовку по сравнению с такими же автомобилями с тяжелыми V6 или V8. Лучшее распределение веса означает более сбалансированную управляемость.
6. Благодаря наддуву турбированные двигатели лучше работают на больших высотах при движении в горах.

Минусы:
1. Турбокомпрессор усложняет двигатель, что означает повышенный риск потенциальных проблем по мере старения автомобиля.
2. Автомобили с турбонаддувом более чувствительны к плохому обслуживанию и требуют более дорогого синтетического масла премиум-класса, а некоторые требуют бензина премиум-класса.
3. Из-за повышенного давления и сложности системы вентиляции картера или системы PCV в двигателях с турбонаддувом чаще возникают утечки масла или потребляется масло при большем пробеге.
4. Турбированные двигатели легче перегреваются. Например, пробитые прокладки головки блока цилиндров чаще встречаются в двигателях с турбонаддувом.
5. Замена турбонагнетателя в случае его отказа обходится дорого.
6. Турбо лаги при разгоне.

Надежны ли двигатели с турбонаддувом?

Турбокомпрессор Ford EcoBoost.

Турбодвигатели, как правило, имеют больше проблем во многих автомобилях, хотя есть двигатели с турбонаддувом, которые надежны. Двигатели с турбонаддувом имеют больше компонентов, чем двигатели без наддува (без турбонаддува). К ним относятся выпускной вестгейт, интеркулер, система контроля наддува, вакуумный насос и более сложная система вентиляции картера (PCV). Сам турбокомпрессор нередко выходит из строя. Чем больше деталей, тем больше может пойти не так.

При большем пробеге по мере износа стенок цилиндров и поршневых колец более высокое давление в камере сгорания приводит к увеличению давления в картере двигателя. Это часто приводит к тому, что турбодвигатели имеют утечки масла, которые трудно устранить.

Новый турбокомпрессор.

Тем не менее, есть много двигателей с турбонаддувом, которые, как известно, служат долго. Возьмем, к примеру, турбодизель в некоторых автомобилях Volkswagen. Мы видели, как многие из них прошли более 200 тысяч миль при хорошем обслуживании. Известно, что некоторые другие немецкие автомобили с турбонаддувом служат долго при хорошем уходе.

Подводя итог, можно сказать, что двигатели с турбонаддувом не являются «ненадежными», но из-за более сложной конструкции риск потенциальных проблем при большем пробеге выше по сравнению с аналогичными двигателями без турбонаддува.

Требуют ли турбодвигатели дополнительного обслуживания?

Короткий ответ — да, и на это есть две причины:

• Первая причина заключается в том, что добавление турбонагнетателя к двигателю меньшего размера усложняет его работу. Турбокомпрессор увеличивает давление и температуру внутри камер сгорания двигателя, что увеличивает нагрузку на внутренние компоненты, включая поршни, клапаны и прокладку головки блока цилиндров. Чем больше работает двигатель, тем быстрее он изнашивается.
• Вторая причина заложена в конструкции турбокомпрессора: он должен работать при экстремальных температурах горячих выхлопных газов, при этом вал турбокомпрессора смазывается моторным маслом. Это означает, что существует больший спрос на качество масла, поскольку оно быстрее портится при экстремальных температурах. Большинство автомобилей с турбонаддувом требуют высококачественного синтетического масла и имеют более короткие интервалы обслуживания. Некоторым требуется бензин премиум-класса.

Двигатель с турбонаддувом не простит низкого уровня масла, некачественного масла или увеличенных интервалов между заменами масла.

На что обратить внимание при покупке подержанного автомобиля с турбодвигателем?

Белый дым из выхлопной трубы

Проверьте рейтинги надежности автомобиля, который хотите купить; некоторые автомобили с турбонаддувом более надежны, чем другие. Требуется ли для автомобиля бензин премиум-класса? Имеются ли сервисные книжки, подтверждающие регулярную замену масла?

Двигатели с турбонаддувом обычно имеют определенные проблемы. При тест-драйве подержанного автомобиля с турбодвигателем обратите внимание на белый дым из выхлопной трубы (см. фото) с запахом горелого масла. Это может быть просто небольшая затяжка при запуске двигателя, но это означает, что лучше избегать автомобиля, так как турбокомпрессор изношен.

Известно, что некоторые двигатели с турбонаддувом расходуют масло. Обратите внимание на низкий уровень масла, который может указывать на повышенный расход масла.

Следите за визгом или воем турбокомпрессора на определенных ступенях наддува; это признак неисправного турбокомпрессора.

Реклама

Еще одним признаком плохого турбонаддува является недостаток мощности (наддува) при ускорении. Подробнее: Как проверить двигатель при покупке подержанного автомобиля.

Остерегайтесь утечек масла. Первым признаком течи масла является запах горелого масла из-под капота. Перед покупкой проверьте автомобиль у механика. Опытный механик может не только поднять автомобиль и проверить днище на наличие утечек масла, но и проконсультировать вас о распространенных проблемах, которые могут возникнуть у автомобиля в будущем.

Попросите механика визуально проверить состояние внутренних компонентов двигателя, если это возможно. Черные отложения, покрывающие маслоизмерительный щуп или застрявшие под маслозаливной горловиной внутри двигателя, указывают на плохое техническое обслуживание. Лучше избегать автомобиля с турбодвигателем, который показывает признаки отсутствия технического обслуживания.

Читать дальше:
Покупка подержанного автомобиля: 5 дорогостоящих ошибок, которых следует избегать
Плюсы и минусы покупки автомобиля с прямым впрыском
Какой пробег подходит для подержанного автомобиля?
Стоит ли покупать автомобиль с бесступенчатой ​​коробкой передач или вариатором? Плюсы и минусы
Как проверить подержанный автомобиль — иллюстрированное руководство
Как проверить двигатель при покупке подержанного автомобиля

Что такое турбокомпрессор? — Car Advice

За пределами разреженного воздуха мира суперкаров, где Lamborghini по-прежнему настаивает на том, что безнаддувные двигатели остаются самым чистым и итальянским способом производства мощности и шума, дни создания автомобилей без прикрепленных турбокомпрессоров подходят к концу.

Невозможно, например, получить Volkswagen Golf с атмосферным двигателем. После «Дизельгейта», конечно, это вряд ли будет иметь значение, ведь играть в гольф уже никто не хочет.

Однако факт остается фактом: городские автомобили, семейные автомобили, гранд-туреры и даже некоторые суперкары покидают корабль в пользу будущего с аквалангом. От Ford Fiesta до Ferrari 488 будущее принадлежит принудительной индукции, отчасти из-за законов о выбросах, но также и потому, что технология развивалась не по дням, а по часам.

Это пример экономии топлива при небольшом двигателе для плавного вождения и большой мощности двигателя, когда вам это нужно.

Когда дело доходит до сочетания более высокой производительности с более низким расходом топлива, инженеры почти вынуждены проектировать свои новейшие двигатели с использованием технологии турбонаддува.

Как турбо может делать больше с меньшими затратами?

Все сводится к тому, как работают двигатели, так что давайте немного поговорим о технике. Для бензиновых двигателей соотношение воздух-топливо 14,7:1 обеспечивает полное сгорание всего, что находится в цилиндре. Любое большее количество сока, чем это, является пустой тратой топлива.

В двигателе без наддува частичный вакуум, создаваемый опускающимся поршнем, втягивает воздух в цилиндр, используя отрицательное давление внутри для всасывания воздуха через впускные клапаны. Это простой способ делать что-то, но он сильно ограничен с точки зрения подачи воздуха, как у человека с апноэ во сне.

В турбированном двигателе свод правил переписан. Вместо того, чтобы полагаться на вакуумный эффект поршня, двигатель с турбонаддувом использует воздушный насос, чтобы нагнетать воздух в цилиндр, точно так же, как маска от апноэ во сне нагнетает воздух в нос.

Хотя турбокомпрессоры могут сжимать воздух при давлении до 5 бар (72,5 фунта на кв. дюйм) выше стандартного атмосферного давления, в дорожных автомобилях они обычно работают при более спокойном давлении от 0,5 до 1 бар (7–14 фунтов на квадратный дюйм).

На практике получается, что при давлении наддува в 1 бар двигатель получает в два раза больше воздуха, чем если бы он был без наддува.

Это означает, что блок управления двигателем может впрыскивать в два раза больше топлива, сохраняя при этом идеальное соотношение воздух-топливо, создавая гораздо больший взрыв.

Но это только половина трюков турбокомпрессора. Давайте сравним 4,0-литровый безнаддувный двигатель и 2,0-литровый двигатель с турбонаддувом с давлением наддува 1 бар, предполагая, что в остальном они идентичны с точки зрения технологий.

4,0-литровый двигатель потребляет больше топлива даже на холостом ходу и при небольшой нагрузке на двигатель, тогда как 2,0-литровый двигатель потребляет гораздо меньше. Разница в том, что при полностью открытой дроссельной заслонке двигатель с турбонаддувом будет использовать максимально возможное количество воздуха и топлива — в два раза больше, чем безнаддувный двигатель того же объема, или ровно столько же, сколько атмосферный 4,0-литровый.

Это означает, что двигатель с турбонаддувом может работать на любом уровне от скудных 2,0 литров до мощных четырех литров благодаря принудительной индукции.

Итак, это пример экономии топлива при малом двигателе для плавного вождения и большой мощности двигателя, когда вам это нужно.

Насколько это умно?

Как и подобает серебряной пуле инженерного искусства, турбокомпрессор сам по себе гениален. Когда двигатель работает, выхлопные газы проходят через турбину, заставляя ее вращаться с невероятной скоростью — обычно от 75 000 до 150 000 раз в минуту.

Турбина прикручена к воздушному компрессору, а это значит, что чем быстрее крутится турбина, тем быстрее крутится компрессор, всасывая свежий воздух и нагнетая его в двигатель.

Турбо работает по скользящей шкале, в зависимости от того, насколько сильно вы нажимаете на педаль газа. На холостом ходу выхлопных газов недостаточно для того, чтобы турбина набрала сколько-нибудь значимую скорость, но когда вы разгоняетесь, турбина раскручивается и обеспечивает наддув.

Если утопнуть правой ногой, вырабатывается больше выхлопных газов, которые сжимают максимальное количество свежего воздуха в цилиндры.

Так в чем подвох?

Конечно, есть несколько причин, по которым мы не все годами ездим на автомобилях с турбонаддувом, начиная со сложности.

Как вы понимаете, создать что-то, что может вращаться со скоростью 150 000 об/мин, день за днем, в течение многих лет, не взрываясь, непросто, и для этого требуются дорогие детали.

Турбины также нуждаются в специальной подаче масла и воды, что увеличивает нагрузку на системы смазки и охлаждения двигателя.

Поскольку воздух в турбонагнетателе нагревается, производители также вынуждены устанавливать промежуточные охладители для снижения температуры воздуха, поступающего в цилиндр. Горячий воздух менее плотный, чем холодный, что сводит на нет преимущества турбокомпрессора, а также может вызвать повреждение и преждевременную детонацию топливно-воздушной смеси.

Самый печально известный недостаток турбонаддува, конечно же, известен как отставание. Как уже говорилось, вам нужно ускориться и создать выхлоп, чтобы заставить турбонагнетатель начать производить значимое давление наддува, а это означало, что ранние автомобили с турбонаддувом были подобны выключателю с задержкой — ничего, ничего, ничего, ВСЕ.

Различные усовершенствования в технологии турбонаддува позволили укротить худшие черты запаздывающей природы ранних Saab и Porsche с турбонаддувом, включая регулируемые лопатки в турбине, которые перемещаются в зависимости от давления выхлопных газов, а также легкие компоненты с низким коэффициентом трения для уменьшения инерции.

Самый захватывающий шаг вперед в области турбонаддува можно найти — по крайней мере, на данный момент — только на гонщиках F1, где небольшой электродвигатель поддерживает вращение турбины, сокращая время, необходимое для ее раскрутки.

Точно так же на чемпионате мира по ралли система, известная как антизапаздывание, выбрасывает топливно-воздушную смесь прямо в выхлоп перед турбонагнетателем. Тепло выпускного коллектора заставляет его взрываться даже без свечи зажигания, создавая выхлопные газы и поддерживая кипение турбонагнетателя.

А как же турбодизели?

Когда речь идет о турбонаддуве, дизели представляют собой особую породу. Это действительно случай рука об руку, потому что без принудительной индукции дизельные двигатели никогда не были бы такими распространенными, как они есть.

Дизельные двигатели без наддува могут обеспечить значительный крутящий момент на низких оборотах, но на этом их таланты заканчиваются. Однако с принудительной индукцией дизели могут извлечь выгоду из своего крутящего момента и пользоваться теми же преимуществами, что и их бензиновые собратья.

Дизельные двигатели изготовлены из прочного материала Tonka, чтобы выдерживать огромные нагрузки и температуры внутри, а это означает, что они могут легко выдерживать дополнительное давление турбонаддува.

Все дизельные двигатели — безнаддувные и с наддувом — работают за счет сжигания топлива при избытке воздуха в так называемой системе сжигания обедненной смеси.