Содержание
что это такое, чем отличается от турбированного
Долгожданная тема: атмосферный двигатель или турбированный. Очень многих автомобилистов интересует этот злободневный вопрос. Что выбрать и на чем ездить как можно дольше. Вопрос неоднозначный и требует детально разобраться в плюсах и минусах тех и других моторов.
Содержание
- 1 Принцип работы
- 2 О расходе топлива
- 3 Атмосферный двигатель или турбированный
- 3.1 Атмосферный двигатель
- 3.2 Турбированный двигатель
- 4 Что такое атмосферный двигатель
- 5 Автомобиль с каким двигателем лучше выбрать
Принцип работы
Основной принцип любых двигателей внутреннего сгорания заключается в воспламенении топлива в специальных камерах, благодаря чему в действие приводятся поршни, а далее и последующие узлы автомобиля. В качестве воспламеняющейся жидкости зачастую выступает бензин разнообразных марок либо дизель, но под топливом также стоит понимать и смесь бензина либо дизеля с воздухом.
Это является главным условием воспламенения в моторе, так как без достаточного количества кислорода этот процесс невозможен.
Наиболее оптимальным соотношением для успешного возгорания считается смесь 1:14 (воспламеняющаяся жидкость : воздух). Для решения этой проблемы в любом двигателе внутреннего сгорания предусмотрен специальный узел, отвечающий за смесь топлива и воздуха. В большинстве современных автомобилей за это дело «берутся» автоматические компрессоры подачи воздуха либо турбины (инжектор, карбюратор). Именно поэтому часто их и называют турбированными.
Но в «атмосферниках» всё проходит самотёком. Благодаря естественному атмосферному давлению воздух пытается заполнить любое свободное пространство, на основе чего и построен принцип атмосферного двигателя. Однако зачастую этого недостаточно для достижения воздушно-топливной смеси, поэтому в «атмосферниках» создана механическая система подачи воздуха. Поршни мотора выступают в качестве воздушного насоса, который затягивает необходимое количество воздуха в камеру сгорания.
Для этого в атмосферных двигателях обустраивается специальный воздуховод, обеспечивающий бесперебойную подачу кислорода извне.
Знаете ли вы? Первые чертежи автомобиля принадлежат известному итальянскому художнику и учёному Леонардо да Винчи.
Таким образом, главное отличие турбированного двигателя от атмосферного заключается в автоматическом нагнетателе воздуха, которого в «атмосферниках» нет. Кроме того, не стоит забывать и о том, что в турбированных моторах воздушно-топливная смесь образуется принудительно (благодаря образованию повышенного давления от 1,5 до 3 атмосфер).
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.
Атмосферный двигатель или турбированный
И так, атмосферный или турбированный двигатель.
Если взять изначально их различие, то конструктивно двигателя не отличаются. Различие состоит лишь в том, что в систему впуска добавляется усиленный поток воздуха и соответственно меняется подача топлива в сторону его увеличения.
На атмосферный двигатель можно установить систему наддува, то есть турбину, усиливающую поступающий воздушный поток в систему впуска, подкорректируем подачу топлива, вот вам и турбированный двигатель.
Разберем глубже что такое атмосферный и турбированный.
Атмосферный двигатель
Что значит атмосферный? Как уже было сказано выше, атмосферный двигатель не имеет систему нагнетания воздуха в систему впуска.
Воздух засасывается естественным образом, поршни на впуске засасывают воздух, создавая отрицательное давление в фазе впуска. В этом цикле вместе с воздухом засасывается и топливо, образуя топливную смесь, необходимую для того или иного режима работы мотора.
Для хорошей продувки, так называют хорошую наполняемость рабочей смесью и отводом отработавших газов, на современных атмосферных моторах устанавливают по четыре клапана на цилиндр.
Два на впуск и два на выпуск.
В этом случае обеспечивается максимальная эффективность мотора, относительно его объема цилиндров и соответственно максимальная мощность.
Плюсы атмосферного двигателя:
- повышенный ресурс;
- простота конструкции;
- потребление низкооктановых марок топлива;
- меньший расход масла;
- больший пробег до замены масла;
- прогрев двигателя быстрее.
Минусы атмосферного двигателя:
- меньшая мощность;
- расход топлива высокий;
- менее экологичный.
Турбированный двигатель
Как было сказано выше, это атмосферный мотор с установленной на него турбиной. Примерно так можно представить турбированный двигатель. Но установкой турбины просто не обойдешься.
Турбина работает от движения выхлопных газов, раскручивая вал с крыльчаткой до бешеных оборотов. На другом конце вала турбины находится крыльчатка, так называемого компрессора, которая подает воздух под давлением во впускной коллектор.
Компрессор нагнетает воздух, его поступает в цилиндры гораздо больше чем в атмосферном моторе. За счет этого появляется возможность создавать готовой горючей смеси в несколько раз больше за один такт впуска. В турбированном конечно при сгорании этой смеси и энергии выделяется больше, результат — резкое повышение мощности.
Коленвал, распредвалы, шатуны, поршни, клапана в турбированном остаются такими же как на атмосферном моторе.
Чтобы турбированный двигатель работал стабильно и долго, требуется много доработок и усовершенствований, связанных со смазкой турбины и охлаждением подаваемого воздуха.
Турбированные двигатели более оборотистые, более мощные, работают при боле высоких температурных режимах.
Кроме турбины, турбированный движок дополняется дополнительным радиатором (интеркулер), который служит для охлаждения воздуха, поступающего в систему впуска.
Интеркуллер необходим для того, чтобы смесь не поступала в цилиндры сильно разогретой, чтобы спасти его от детонации и перегрева.
Плюсы турбированного двигателя:
- увеличенная мощность;
- уменьшенные размеры и вес;
- уменьшенный совакупный расход топлива.
Минусы турбированного двигателя:
- уменьшенный ресурс;
- требует качественное масло;
- требует качественное топливо;
- увеличенный расход масла;
- плохой прогрев;
- потребность чаще менять масло.
Что такое атмосферный двигатель
Несмотря на то что это понятие в автомобилестроении сегодня встречается нечасто, на самом деле, оно является вполне простым для понимания. Как ни странно, но атмосферный двигатель относится к одним из наиболее древних и распространённых агрегатов, используемых в автомобилестроении на протяжении многих десятилетий.
Представляет он собой обычный двигатель внутреннего сгорания, однако в отличие от инжекторных либо карбюраторных, не имеет дополнительных автоматических узлов, обеспечивающих более эффективное сгорание топлива.
Это означает, что необходимая для воспламенения смесь бензина и атмосферного воздуха достигается благодаря естественным законам физики (атмосферному давлению). Поэтому агрегат и получил такое название.
Знаете ли вы? Первый поршневой двигатель внутреннего сгорания был создан в 1807 году французским изобретателем Франсуа де Ривазом.
Сегодня данный агрегат под капотом автомобиля встретить можно нечасто, но всего несколько десятилетий назад его использовали повсеместно для производства легковых и грузовых автомобилей. При этом тип топлива для «атмосферника» не являлся ключевым признаком, так как было создано множество моделей, работающих как на дизельном топливе, так и на бензине. Несмотря на свою техническую застарелость, сегодня такой мотор вновь обретает популярность, поскольку преимущества над современными моделями с турбонадувом имеются значительные.
Узнайте, почему двигатель может работать с перебоями и какие причины этой неисправности.
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.
Атмосферный двигатель дизельного и бензинового типа, характеристики
refix=»og: http://ogp.me/ns# article: http://ogp.me/ns/article# profile: http://ogp.me/ns/profile# fb: http://ogp.me/ns/fb#»>
Содержание
- 1 Принцип работы атмосферного ДВС
- 2 Конструктивные особенности атмосферного двигателя
- 2.1 Непосредственный впрыск
- 2.2 Фазовращатель
- 2.3 Впускной коллектор с изменяемой геометрией
- 3 Достоинства и недостатки атмосферного двигателя
- 4 Выводы
По типам двигатели автомобиля делится на атмосферные и турбированные. По части дизельных моторов, их абсолютное большинство оснащено турбинами, чего не сказать о бензиновых. Хотя тенденция наддува бензинового мотора растет, в СНГ к таким агрегатам относятся скептически. Название «атмосферный двигатель» говорит само за себя: давление воздуха, попадающего во впускной коллектор, равно атмосферному давлению.
Принцип работы атмосферного ДВС
Работа двигателя внутреннего сгорания основана на эффективном смесеобразовании и горении, следствие чего образуется механическая энергия в виде крутящего момента, передаваемого на колеса.
Топливно-воздушная смесь представляет собой смесь бензина или дизеля и воздуха. Эталонным соотношением является 1:14,7, то есть на 1 литр топлива приходится 14,7 килограмм воздуха.
Принцип работы атмосферного двигателя: воздух, поступающий во впускной коллектор, затягивается в цилиндры, а роль насоса играет поршень. Благодаря достаточной компрессии поршень при движении вниз всасывает воздух в требуемом количестве.
Конструктивные особенности атмосферного двигателя
Атмосферный дизельный или бензиновый двигатель, в силу невозможности затягивать больше воздуха, имеет слишком ограниченный порог увеличения мощности. Из-за того, что крутящий момент достигается ближе к максимальным оборотам, а диапазон момента слишком короток, это создает дискомфорт при движении в виде недостаточной тяги на малых и средних оборотах.
Автомобильные инженеры нашли выход благодаря следующим изобретениям:
Непосредственный впрыск
Топливо подается непосредственно в цилиндры под давлением 3 атмосферы.
Смешивание воздуха и топлива происходит в цилиндре, что дает и топливную экономичность и прирост в мощности.
Фазовращатель
Чтобы крутящий момент смещался по ходу роста оборотов двигателя, были внедрены фазовращатели. Принцип работы состоит в следующем: при повышении оборотов коленвала возрастает давление в масляной системе, а под давлением масло давит на шестерни фазовращателя, смещая фазу.
Как итог – диапазон крутящего момента становится шире, а разгон – без провалов.
Впускной коллектор с изменяемой геометрией
Принцип работы заключается в изменении геометрии впускных каналов, а именно – их длины. Для малых оборотов воздух движется по длинной траектории, а в режиме средних и максимальных оборотов – по короткой.
Подобная конструкция позволяет достигать максимального крутящего момента с малых оборотов, обеспечивая плавное изменение момента.
Достоинства и недостатки атмосферного двигателя
Достоинства:
- простая конструкция, если сравнивать с турбированным,
- невысокая стоимость обслуживания и ремонта,
- возможность самостоятельного ремонта,
- относительная неприхотливость к качеству топлива,
- ресурс двигателя от 250 000 км в силу низкой форсировки.
Недостатки:
- большой расход топлива,
- ограничение по повышению мощности без потери эластичности мотора и его ресурса,
- низкий КПД,
- внедрение сложных узлов для «выравнивания» полки крутящего момента, что сказывается на дальнейшей стоимости в обслуживании и ремонте негативно.
Выводы
Бензиновый и дизельный атмосферный двигатель – идеальный агрегат с точки зрения надежности и ресурса. В силу отсутствия сложной конструктивной начинки его можно самостоятельно ремонтировать и обслуживать. Не составляет труда подружить такой мотор с газом для экономии на расходе топлива.
Однако атмосферник слишком ограничен в возможностях повышения мощности без вреда системе и комфорту передвижения. Также повышение мощности в его случае прямо пропорционально увеличению расхода топлива. По этим причинам в новых автомобилях все больше внедряется турбина.
Adblock
detector
Что такое безнаддувный двигатель или NA?
Термин NA означает двигатель без наддува.
Этот термин применяется только к двигателю внутреннего сгорания (ДВС). В двигателе внутреннего сгорания поступление воздуха полностью зависит от атмосферного давления. Поэтому производители называют его безнаддувным или естественным дыханием.
Когда впускные клапаны двигателя открыты, они заполняют цилиндр свежим воздухом или топливно-воздушной смесью (заправкой). Цилиндр двигателя всасывает заряд (или только воздух в случае дизельных и бензиновых двигателей с непосредственным впрыском) из-за атмосферного давления и вакуума, создаваемого опускающимся поршнем. Он НЕ использует внешний механизм для нагнетания воздуха в цилиндры. Поэтому производители называют этот тип двигателя безнаддувным.
Безнаддувный двигатель и двигатель с турбонаддувом:
Безнаддувный двигатель использует только атмосферное давление и вакуум во впускных отверстиях для заполнения цилиндров. Этот двигатель отличается от двигателя с принудительной подачей, в котором используются нагнетатели для нагнетания в цилиндр большего количества воздуха, чем это возможно естественным образом.
Следовательно, двигатели с наддувом и турбонаддувом не считаются двигателями без наддува.
Безнаддувный двигатель
Безнаддувный двигатель всасывает воздух для сгорания в цилиндры двигателя только за счет атмосферного давления. Он действует против частичного вакуума, который создает поршень, когда он движется вниз к нижней мертвой точке. Это происходит во время такта впуска в безнаддувных цилиндрах. Из-за естественного ограничения впускного тракта двигателя, который включает в себя различные впускные отверстия, при всасывании воздуха происходит небольшой перепад давления.
Следовательно, безнаддувный двигатель получает меньше воздуха внутри цилиндра. Таким образом, он обеспечивает более низкий объемный КПД и низкое отношение массы к объему воздуха/заряда. Следовательно, это также влияет на максимальную теоретическую выходную мощность двигателя. Атмосферное давление уменьшается с увеличением рабочей высоты. Эти потери воздуха не ограничиваются потерями из-за ограничений в системе впуска.
Применение двигателей без наддува:
В большинстве автомобильных бензиновых двигателей и малогабаритных двигателей, предназначенных для неавтомобильных целей, используется технология двигателей NA. В настоящее время многие дизельные двигатели, которыми оснащаются коммерческие автомобили, имеют турбокомпрессор. Они обеспечивают более полезное соотношение мощности к весу. Эти двигатели также обеспечивают лучшую топливную экономичность и более низкий уровень выбросов выхлопных газов.
Преимущества двигателя NA:
- Меньшее количество деталей
- Низкая стоимость производства
- Простота и удобство изготовления
- Низкая стоимость владения
- Низкая стоимость обслуживания
- Отличный отклик дроссельной заслонки (без задержки)
Недостатки двигателя NA:
- Более низкая удельная мощность
- Более низкая эффективность
- Неполное сгорание, приводящее к повышенному выбросу
Для получения дополнительной информации нажмите здесь.
Посмотрите атмосферный двигатель в действии здесь:
Анимация атмосферного двигателя
Читайте дальше: Что такое 4-клапанный двигатель?
О команде CarBikeTech
CarBikeTech — это технический блог. Члены команды CarBikeTech имеют более чем 20-летний опыт работы в автомобильной сфере. Команда CarBikeTech регулярно публикует специальные технические статьи об автомобильных технологиях.
Безнаддувный двигатель | Автопедия | Фэндом
А Безнаддувный двигатель или Безнаддувный двигатель (или «N / A» — аспирация означает дыхание) относится к двигателю внутреннего сгорания (обычно бензиновому или дизельному), который не имеет ни турбонаддува, ни наддува. Большинство автомобильных бензиновых (бензиновых) двигателей являются безнаддувными, хотя турбокомпрессоры и нагнетатели пользовались успехом, особенно в конце 1980-х и в нынешнюю эпоху 2000-х годов. Однако в большинстве дорожных автомобилей с дизельными двигателями используются турбокомпрессоры и промежуточные охладители, потому что безнаддувные дизели обычно не могут предложить подходящее отношение мощности к весу, которое было бы приемлемо на современном автомобильном рынке.
Воздух или воздушно-топливные смеси нагнетаются в цилиндры под действием вакуума, вызванного движением цилиндра, естественным атмосферным давлением и эффектом Вентури при открытии впускного клапана или клапанов. Давление внутри цилиндра снижается под действием поршня, удаляющегося от клапанов (чтобы увеличить объем, доступный для поступающего воздуха). В некоторых случаях понижение давления в цилиндре усиливается комбинацией скорости выхлопных газов, выходящих из цилиндра, и закрытия выпускного клапана в соответствующее время. В этом может помочь настроенный выхлоп, но, как правило, он работает только в узком диапазоне оборотов двигателя и, следовательно, наиболее полезен в автомобилях, самолетах и вертолетах с очень высокими характеристиками. Сегодня многие двигатели N / A используют впускные коллекторы переменной длины для использования резонанса Гельмгольца, который имеет мягкий эффект принудительной индукции, но не считается настоящей принудительной индукцией.
Конструкция отверстий в головке цилиндров имеет первостепенное значение для двигателей без наддува.
Распределительные валы обычно более «агрессивны», имеют большую подъемную силу и продолжительность. Кроме того, прокладки головки блока цилиндров будут тоньше, а верхняя часть поршня поднимается в камеру сгорания для высокопроизводительных двигателей N/A, которые выигрывают от более высокой степени сжатия.
Безнаддувные двигатели обычно имеют меньшую мощность, чем двигатели с турбонаддувом или наддувом того же рабочего объема и уровня разработки, но, как правило, их производство дешевле. В драг-рейсинге автомобили без наддува — это автомобили, которые не работают с вентилятором, турбонаддувом и не используют закись азота.
Во многих гоночных сериях двигатели не используются для ограничения мощности и скорости. NASCAR, IndyCar и Formula One относятся к этой категории. Безнаддувные двигатели стали обязательными в Формуле-1 с 1989 года, чтобы обуздать чрезмерную выходную мощность и высокую стоимость двигателей с нагнетателями или турбонагнетателями. В 1997 году Indy Racing League запретила использование двигателей.