Плюсы и минусы использования турбонаддува в двигателе. Турбина минусы и плюсы и минусы
Плюсы и минусы двигателя с турбонаддувом
Турбонаддув — эффективная система повышения мощности двигателя. Помимо этого он обеспечивает экономию топлива и снижение токсичности отработавших газов. Рассмотрим плюсы и минусы двигателей с турбонаддувом.
Что такое турбонаддув?
Турбонаддув — вид наддува, при котором воздух в цилиндры двигателя подается под давлением за счет использования энергии отработавших газов.
Турбонаддув применяется как на бензиновыхи дизельных двигателях. Наиболее эффективен турбонаддув на дизелях вследствие высокой степени сжатия двигателя и относительно невысокой частоты вращения мотора. Сдерживающими факторами применения турбонаддува на бензиновых двигателях являются возможность наступления детонации, которая связана с резким увеличением частоты вращения двигателя, а также высокая температура отработавших газов и соответствующий нагрев турбонагнетателя.
Отличительной особенностью двигателя с турбонаддувом является наличие: турбокомпрессора, интеркулера, регулятора давления наддува, предохранительного клапана и других элементов. Турбокомпрессор — является основным конструктивным элементом турбонаддува и обеспечивает повышение давления воздуха во впускной системе.
Интеркулер предназначен для охлаждения сжатого воздуха. За счет охлаждения сжатого воздуха повышается его плотность и увеличивается давление. Интеркулер представляет собой радиатор воздушного или жидкостного типа.
Основным элементом управления системы турбонаддува является регулятор давления наддува, который представляет собой перепускной клапан. Клапан ограничивает энергию отработавших газов, направляя часть в обход турбинного колеса, обеспечивая оптимальное давление наддува. Клапан имеет пневматический или электрический привод. Срабатывание перепускного клапана производится на основании сигналов датчика давления наддува.
Также устанавливается предохранительный клапан. Он защищаетот скачка давления воздуха, который может произойти при резком закрытии дроссельной заслонки. Избыточное давление может стравливаться в атмосферус помощьюблуофф-клапана или перепускаться на вход компрессора с помощьюбайпас-клапана.
Принцип работы двигателя с турбонаддувом
Работа системы турбонаддува основана на использовании энергии отработавших газов. Отработавшие газы вращают турбинное колесо, которое через вал ротора вращает компрессорное колесо. Компрессорное колесо сжимает воздух и нагнетает его в систему. Нагретый при сжатии воздух охлаждается в интеркулереи поступаетв цилиндры двигателя.
Турбонаддув не имеет жесткой связи с коленчатым валом двигателя и эффективность работы системы зависит от числа оборотов двигателя. Чем выше обороты мотора, тем выше энергия отработавших газов, быстрее вращается турбина, больше сжатого воздуха поступает в цилиндры двигателя.
Система с двумя параллельными турбокомпрессорами применяется в основномна мощныхV-образных двигателях. Принцип работы системы основан на том, что две маленькие турбины обладают меньшей инерцией, чем одна большая. При установкена двигатель двух последовательных турбин максимальная производительность системы достигается за счет использования разных турбокомпрессоров на разных оборотах двигателя. Некоторые производители идут еще дальше и устанавливают три последовательных турбокомпрессора —triple-turboи даже четыре турбокомпрессора —quad-turbo.
Комбинированный наддув объединяет механический и турбонаддув.На низких оборотах коленчатого вала двигателя сжатие воздуха обеспечивает механический нагнетатель. С ростом оборотов подхватывает турбокомпрессор, а механический нагнетатель отключается.
Минусы двигателя с турбонаддувом
В силу конструкции, турбонаддув имеет ряд негативных особенностей, среди которых с одной стороны задержка увеличения мощности двигателя при резком нажатии на педальгаза — турбояма, с другой — резкое увеличение давления наддува после преодоления турбоямы — турбо подхват.
Обратная сторона повышения мощности мотора при сохранении общих характеристик, то есть форсирования, – интенсивный износ узлов, как следствие, снижение ресурса силовой установки. Кроме того, турбины требуют применения специальных сортов моторных масел и строгого соблюдения рекомендуемых изготовителем сроков обслуживания. Еще более требователен воздушный фильтр.
Недостаток системы турбонаддува – чувствительность к износу поршневой группы. Возрастание давления картерных газов ощутимо снижает ресурс турбины. При продолжительной работе в таких условиях наступает «масляное голодание» и поломка турбокомпрессора. Причем повреждение этого агрегата вполне может привести к выходуиз строя всего двигателя.
autosam.su
Плюсы и минусы турбированных двигателей, отзывы — Есть плюсы!
Для повышения мощности автомобильного двигателя сегодня многие используют турбины.
Хотя многочисленные автолюбители с применением данного устройства могут столкнуться не лишь с положительными качествами, но и с разнообразными отрицательными сторонами такой системы.
Преимущества турбинных двигателей:
- Турбинные двигатели в значительной степени обладают большей литровой мощностью. И соответственно, динамические особенности такого транспортного средства значительно выше, в отличие от атмосферных вариантов.
- Так как турбина состоит из пары колес с наличием лопастей и корпуса, которые между собой тщательным образом соединены при помощи вала, — отличная замена атмосферным аналогам. Ведь здесь, выхлопные газы, которые выходят непосредственно из самого двигателя, выполняют функцию по раскручиванию турбинного колеса, которое соответственно предназначено для раскрутки компрессорного колеса. А, как известно, именно это устройство и выполняет главную задачу, направленную на повышение мощности двигателя.
- Турбину сегодня можно установить на любой тип двигателя, как на бензиновый, так и на дизельный.
- Турбины, создающие высокое давление считаются более эффективными системами. Хотя их конструкция является более сложной.
- На большинстве турбинных систем присутствует интеркулер, предназначенный для охлаждения воздуха, который нагревается под их воздействием.
Недостатки турбинных двигателей:
- Огромный расход топлива. К примеру, если сравнить двигатели приблизительно идентичного объема турбинного и обычного атмосферного, то первый будет расходовать значительно больше топлива, хотя и, как говорится, лошадиных сил будет также больше приблизительно процентов на 70.
- Масло для турбинного двигателя – это вообще совершенно отдельный разговор. Ведь добавлять масло здесь нужно не лишь в сам двигатель, но и соответственно, в саму турбину. При этом оно должно быть лишь высочайшего качества. А в некоторых случаях лишь то, которое рекомендуется производителем системы. Таким образом, даже малейшие изменения в подборе масла здесь считаются неприемлемыми.
- Топливо при этом должно быть также лишь самого высокого качества. Так как турбинный двигатель в противном случае будет подвержен быстрому выходу из строя. При плохом качестве топлива автомобиль придется ремонтировать примерно каждые 120 километров.
- Дорогостоящий ремонт, ведь запчасти и все остальные средства для турбинных двигателей сделаны качественно, поэтому и стоимость соответственная.
Таким образом, как и все остальные бензиновые и дизельные двигатели, современные турбинные системы обладают как собственными плюсами, так и минусами, которые естественно должен учитывать каждый автолюбитель быстрой езды.
Плюсы и минусы турбированного мотора!
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%).
К преимуществам турбированных моторов можно отнести высокую мощность при одинаковом с атмосферным двигателем рабочем объеме, более высокий крутящий момент – это сказывается на лучшей, чем у «атмосферника» динамике. К тому же турбированный мотор экологичнее (более эффективное сгорание топлива в цилиндрах), и издает меньше шума, чем атмосферный двигатель.
К недостаткам двигателя, оснащенного турбонаддувом, можно отнести сложности в эксплуатации. Такая силовая установка более чувствительна к качеству топлива и моторного масла (для турбированных двигателей рекомендовано к использованию специальное масло). Срок службы масла и масляного фильтра в таком двигателе сокращен, по сравнению с таковым у атмосферного, в полтора – два раза из-за того, что турбине приходится работать при более высоких температурах. Необходимо тщательно следить за состоянием масла и фильтра и менять их с рекомендованной производителем двигателя периодичностью. Также нужно следить за состоянием воздушного фильтра: если он будет забит, это ухудшит работу компрессора.
Еще один минус турбированного мотора – повышенный, по сравнению с атмосферным, расход топлива. Из-за того, что для приготовления смеси в цилиндрах используется больший объем воздуха, туда подается больший объем горючего. Не следует забывать, что турбина быстрее изнашивается, если сразу же при остановке автомобиля отключать мотор. Поэтому для продления срока эксплуатации турбины нужно давать мотору некоторое время поработать на холостых оборотах, чтобы охладилась турбина, и только затем выключать ее.
Словом, у обоих типов двигателей есть свои положительные и отрицательные стороны. Поэтому перед покупкой автомобиля с атмосферным или турбированным мотором нужно тщательно взвесить все за и против и лишь затем делать обдуманный выбор.
carakoom.com
Плюсы и минусы использования турбонаддува в двигателе
В наше время турбонаддув используется как на дизельных, так и на бензиновых двигателях. С его помощью удаётся повысить динамические характеристики, а расход топлива при этом не возрастает. В этой статье мы попытаемся всесторонне рассмотреть данный механизм и сделать выводы о целесообразности его применения.
Устройство.
Главным элементом турбонагнетателя 8973628390 является крыльчатка, которая приводится во вращение энергией отработавших газов и выступает в роли компрессора, подавая сжатый воздух в камеры сгорания двигателя. При сжатии воздух нагревается, и для его охлаждения используют интеркуллер. Это позволяет уменьшить детонацию в цилиндрах. Фактически данная конструкция бесполезна при малых оборотах двигателя. Зато при достижении 3000 оборотов, турбина обеспечивает значительное повышение мощности.
В наши дни подобные системы могут иметь несколько турбин, что возможно за счёт их компактности. Тем самым стало возможным повысить в разы мощностные характеристики мотора.
Преимущества.
Главным преимуществом является увеличение мощности двигателя. Ранее на литр рабочего объёма мотора приходилось не более 100 л. с. С использованием турбонаддува эту цифру удалось увеличить до 130-150 л. с., расход же топлива при этом, остался почти без изменения.
Двигатели с турбонаддувом стали более компактными при той же мощности, что и их собратья без неё. Поэтому занимают меньше места под капотом. Теперь стало возможным поместить мотор объёмом 2 литра туда, куда не могли втиснуть агрегат с объёмом 3,5. С уменьшением габаритов, стал меньше и вес двигателя, что ведет к уменьшению потребляемого количества топлива.
Недостатки.
Главным недостатком, пожалуй, является конструктивная особенность турбины. На её крыльчатку приходятся огромные нагрузки, поэтому агрегат может выйти из строя. А ремонт турбины достаточно сложный. Также к поломке может привести использование некачественного масла. Поэтому двигатели с турбонаддувом считаются менее надёжными и имеют меньший ресурс, чем другие. Сокращенное время жизни агрегата обусловлено тем, что ему большую часть времени приходиться работать на высоких оборотах, следовательно, идет повышенный износ деталей.
У большинства турбированных двигателей наблюдается провал мощности при низких оборотах коленвала. А в момент включения турбины в работу происходит её резкий прирост, что не лучшим образом сказывается на управлении автомобилем. Однако стоит заметить, что использование нескольких турбин практически сводит к нулю данный недостаток.
И в заключении можно сказать, что использование турбонаддува на двигателях характеризуется в основном положительными моментами и не стоит пугаться их немного заниженного ресурса. Ведь при должном уходе любой агрегат прослужить долго.
portal100.ru
Плюсы и минусы турбированных двигателей
Большинство современных автомобилей с завода оснащены турбиной, которая, как минимум на 10% способна увеличить мощность двигателя, не в ущерб расходу топлива. Безусловно, турбированные моторы – это большой шаг вперед, так как при небольшом объеме двигателя можно получить довольно высокую мощность. Но, как и любая другая доработка, турбированные моторы имеют как свои преимущества, так и недостатки. О том и о другом мы поговорим в этой статье.
Преимущества турбированных двигателей
Прежде всего, самым заметным и самым весомым плюсом турбированного двигателя является его мощность. Так, мотор с установленной турбиной по динамике разгона, по своей резвости в разы превосходит стандартные атмосферные двигатели. Во-вторых, как уже отмечалось, турбированные движки нового образца имеют сравнительно не большой объем. К примеру, двигателя, объемом в 1800 кубических сантиметров с головой хватает для того, чтобы динамично разгонять седан представительского класса. От этого выходит и уменьшенный расход топлива.
Вероятно, владельцы старых иномарок, где двигатель имеет объем в 2.8 – 3.2 л могут только позавидовать, так как автомобиль, оснащенный турбиной, имеющий то же количество лошадиных сил, но в 2 раза меньший объем, и горючего потребляет в разы меньше. К примеру, если взять средний показатель расхода топлива у подержанной иномарки с двигателем в 2.8 л, то цифра окажется порядка 14-15л/100 км. Современный турбированный аналог, объемом в 1.8. будет иметь расход не более 8-9 литров. Экономия на лицо, при той же мощности. Но это лишь одна сторона медали, а вот какие недостатки у современных турбированных моторов, мы сейчас и узнаем.
Недостатки турбированных двигателей
Первым и не особо значительным минусом является то, что двигатель с турбонаддувом перед движением необходимо некоторое время прогреть, даже в летнюю пору года. Во-вторых, существенным недостатком, который ощутимо бьет по карману, является то, что турбированные двигатели очень требовательны к моторному маслу. Проще говоря, необходимо раскошеливаться на высококачественное моторное масло, которое стоит очень не дешево, и это, как минимум необходимо делать раз в год. Наконец, еще одно «против» у турбированных двигателей – это существенные недоработки самой турбины. При работе она имеет свойство сильно нагреваться, поэтому, автомобиль оснащается более сложной системой охлаждения, а больше деталей, значит, больше вероятность поломки.
Недостаток, который характерен лишь для некоторых видов двигателей и турбин – это вялая динамика при низких скоростях и оборотах двигателя, то есть когда турбина еще не осуществляет полной отдачи мощности.
Так или иначе, но турбированные двигатели – это большой шаг вперед в области автомобилестроения. То, что двигатели с турбонаддувом имеют гораздо больше достоинств, чем недостатков – это неоспоримый факт.
Читайте также:
Виды двигателей автомобилей Еще каких-то 10 лет назад турбиной, или компрессором мог похвастаться только спортивный, или тюнингованный автомобиль. Но сегодня мало кого удивишь «дополнительной мышцей» двигателя, ведь на многие автомобили завод-производитель сам устанавливает агрегат, увеличивающий мощность мотора. И если вы хотите знать, в чем отличие между атмосферным, турбированным и компрессорным двигателем, то вы ...
Самые интересные факты об автомобилях Если вы автомобилист, или просто интересуетесь миром машин, тогда, вероятно, вам будет интересно узнать о самых невероятных фактах, связанных с автомобилями! На протяжении всего времени существования машин, с их участием случилось немало интересных ситуация, курьезов, происшествий, рекордов, поэтому, мы вам расскажем о самых интересных из ...
Какой ресурс у двигателя автомобиля? Один из важных критериев, на который отечественный потребитель обращает внимание при выборе автомобиля – это кончено же, ресурс двигателя. Под понятием «ресурс двигателя» следует понимать срок эксплуатации, при котором сердце железного коня будет работать без сбоев, не требуя вмешательства мастера, т.е. до проведения капитального ремонта. Если на спецтехнике ресурс измеряется в моточасах, то ...
pro-tachku.ru
Турбированный двигатель — Плюсы и минусы турбо двигателя
Большинство выпускаемых на сегодняшний день автомобилей оснащаются турбиной, которая способна повысить мощность двигателя не меньше чем на 10%, не приводя при этом к дополнительному расходу горючего. Безусловно, турбированные двигатели являются большим шагом вперед, так как позволяют достигать большей мощности, не увеличивая рабочий объем двигателя. Но, как и все остальные внедрения, турбированные двигатели имеют собственные плюсы и минусы. Их мы и рассмотрим в данной статье.
Положительные стороны турбированных двигателей
Самое главное и самое заметное весомое преимущество турбированного мотора — это его мощность. К примеру, двигатель, оснащенный турбиной, по динамике разгона оставляет далеко за собой обычные атмосферные двигатели. Кроме того, как уже упоминалось, турбированные моторы современных образцов имеют сравнительно небольшой объем. Например, двигатель с рабочим объемом в 1.8 литра вполне достаточен для уверенного и динамичного разгона седана представительского класса. Разумеется, это помогает более экономно расходовать топливо.
Наверняка автовладельцы, использующие старые иномарки, имеющие объем двигателя в 2800-3200 кубических сантиметров, могут лишь позавидовать, поскольку автомобиль, оснащенный турбированным двигателем и имеющий ту же мощность, но двукратно меньший объем, и топлива требует в несколько раз меньше. Например, если рассмотреть средний расход горючего у подержанного автомобиля, имеющего двигатель с объемом в 2.8 литра, получим значение около 14-15 литров на 100 км. Тогда как аналогичный турбированный автомобиль, имеющий объем 1.8 литра, покажет расход около 8 или 9 литров горючего на каждую сотню км. Очевидна экономия, без потери мощности. На фоне таких неоспоримых преимуществ, разберемся, какие же минусы у турбированных моторов.
Недостатки турбированных двигателей
Одним из первых и не особо значительным недостатком является то, что двигатель, оснащенный турбонаддувом, непосредственно перед началом движения некоторое время необходимо прогреть, даже при теплой погоде. Второй немаловажный недостаток, который ощутимо увеличивает расходы на их содержание, это высокая требовательность турбированных двигателей к моторному маслу. Иными словами, владельцу придется раскошеливаться на моторное масло высокого качества, которое далеко не дешево, и делать это будет необходимо как минимум раз в год. В заключение, еще один минус турбированных двигателей — это значительные недоработки самой турбины. Как правило, при работе она обычно сильно нагревается, автомобиль для оснащения требует более сложную систему охлаждения, что повышает риск поломки.
В любом случае, турбированные двигатели — это значительный шаг вперед в автомобилестроении. Неоспоримым фактом является то, что оснащенные турбонаддувом моторы имеют гораздо больше преимуществ, чем недостатков.
servicing-auto.ru
Разбираемся в плюсах и минусах различных систем турбонаддува
В современном мире можно выделить шесть различных видов турбосистем:
1.Одиночная турбина2.Твин-турбо3.Твинскролл4.Турбина с изменяемой геометрией5.Изменяемый твинскролл6.Электрическая турбина
Сегодня мы с вами попробуем разобраться в каждой из них, выделить их достоинства и недостатки.
Одиночная турбина
Одиночная турбина имеет массу вариаций. Измените размер колеса компрессора, и вы получите совершенно другие характеристики. Крупные турбины добавят больше мощность, турбины поменьше, соответственно – поменьше. Кроме того, одиночные турбины могут быть как на шарикоподшипниках, так и на подшипниках скольжения. Первые имеют гораздо меньший коэффициент трения, соответственно турбина быстрее разгоняется, однако, при этом она и стоит подороже.
Достоинства:
- Относительно недорогой метод увеличения эффективности и мощности двигателя
- Самая простая из всех турбосистем
- Позволяет использовать небольшие двигатели, при этом выдавая мощность крупных атмосферников, соответственно позволяет снизить вес автомобиля
Недостатки:
- Низкий диапазон об/мин.
- Работает не так быстро и стабильно, как другие турбосистемы.
Твин-турбо
Как и одиночные турбины, эта система имеет множество различных опций. Например, может быть установлено по одной турбине на каждый блок цилиндров (для V6 или V8). Кроме того, одна из турбин может быть направлена специально на работу при низких оборотах, а затем в дело может подключаться более крупная, для работы на высоких оборотах двигателя. Кстати, у нас уже писали о сравнении Твинтурбо и Битурбо, почитайте.
Достоинства:
- Для параллельных систем твин-турбо на двигателях с компоновкой типа V, достоинства и недостатки совпадают с теми, которыми обладает одиночная турбина
- Использование двух турбин на разных оборотах дает более широкий диапазон крутящего момента.
Недостатки:
- Стоимость и сложность
- Есть более простые и эффективные способы достижения того же эффекта (см. ниже)
Твинскролл
Практически в любом плане, твинскролл является гораздо более удачной альтернативой одиночной турбины. Благодаря наличию двух камер, выхлоп разделен на два потока. Например, на четырехцилиндровом двигателе (порядок зажигания 1-3-4-2), цилиндры 1 и 4 работают с одной камерой турбины, в то время, как цилиндры 3 и 2 работают с отдельной. В чем же выгода? Представим, что цилиндр 1 заканчивает свой цикл и достигает нижней точки, открывается выхлопной клапан. В то же время, цилиндр 2 заканчивает выхлопной цикл, закрывая выхлопной клапан и открывая впускной клапан. При наличии обычной одиночной турбины, давление выхлопа от цилиндра 1 будет препятствовать забору воздуха цилиндра 2, поскольку оба выхлопных клапана открыты. Так вот, если камеры разделить, проблема разрешится.
Достоинства:
- Больше мощности
- Более широкий диапазон оборотов
- Больше возможностей для тюнинга
Недостатки:
- Требует специальной компоновки двигателя и конструкции выхлопа
- Дороже и сложнее стандартной одиночной турбины
Турбина с изменяемой геометрией
Пожалуй, одна из самых интересных турбосистем. На данный момент производят их довольно мало, поскольку они являются значительно дороже и требуют применения нестандартных материалов. Такие системы ценятся благодаря хорошему диапазону крутящего момента и отсутствию провалов тяги на низких оборотах.
Достоинства:
- Широкая, плавная кривая крутящего момента. Эффективность на высоком диапазоне оборотов.
- Требует всего лишь одну турбину, упрощая тем самым всю систему.
Недостатки:
- Обычно используется только на дизельных двигателях с меньшим количеством выхлопных газов
- Для бензиновых движков такая система обойдется в копеечку.
Изменяемый твинскролл
Может быть, это и есть идеальный вариант, который мы искали? Среди всех новинок, участвовавших в выставке SEMA 2015, эта турбина привлекла особо пристальное, всеобщее внимание.
Достоинства:
- Значительно дешевле (в теории), чем предыдущий вариант, и подходит для бензиновых двигателей
- Обеспечивает плавную кривую крутящего момента
- Проще в производстве
Недостатки:
- Цена и сложность в сравнении с одиночной турбиной или твинскроллом
- Это не новая технология, испытанная в прошлом, которой прижиться так и не удалось. Вероятно, на то есть свои причины.
Электрическая турбина
Установка мощной электрической турбины исключает все возможные проблемы. Провалы тяги? Их больше нет. Мало выхлопных газов? Не проблема. Турбина не добавляет крутящего момента на низких оборотах? Теперь добавляет! Возможно, за этим будущее турбированных двигателей, однако, и у этой системы есть свои недостатки.
Достоинства:
- Исключение провала тяги и недостатка выхлопа, компенсируя их электроэнергией
- Лишняя энергия пускается обратно в дело (как в Формуле 1)
- Огромный диапазон оборотов с плавной кривой крутящего момента
Недостатки:
- Стоимость и сложность. Нуждается в охлаждении.
- Вес и комплект также являются проблемой, поскольку для работы необходим дополнительный аккумулятор
- Турбины с изменяемой геометрией и твинскроллы могут выдавать ту же мощность при значительно меньшей цене.
carakoom.com
