Содержание
Турбированный двигатель — устройство и принцип работы
Турбированный мотор – это силовой агрегат, в котором подача воздуха в цилиндры осуществляется посредством специального устройства – турбины. Мощность турбированного двигателя значительно больше, чем у обычного атмосферного. В этой статье мы расскажем, как работает турбированный двигатель, какие он имеет преимущества и недостатки, а также как правильно его эксплуатировать.
Принцип работы турбированного двигателя
Турбированный двигатель (будь то бензиновый или дизельный) конструктивно имеет некоторые отличия от своего атмосферного аналога. Главной особенностью любого турбированного двигателя является турбокомпрессор. Данное устройство состоит из специального вентилятора и турбины. Компрессор подключается к выхлопной системе автомобиля и через систему специальных труб принимает часть выхлопного газа на лопасти турбины. Турбина раскручивается под давлением, создаваемым выхлопным газом и приводит в движение вентилятор компрессора. Компрессор закачивает под давлением большое количество воздуха.
Увеличение количество и давление воздуха способствует лучшему сгоранию топлива, а значит, увеличению мощности двигателя. Таким образом, при меньшем объеме, турбированный двигатель способен иметь больше лошадиных сил, чем больший по объему атмосферный мотор.
Охлаждение турбированного двигателя отличается от охлаждения атмосферного. Прежде всего, в таких двигателях вместо радиатора применяется специальное устройство – интеркуллер. Он представляет собой тот же радиатор, однако в нем, вместо ОЖ циркулирует воздух. Иногда интеркуллер может дополняться вентилятором, для эффективности охлаждения потоком воздуха.
Видео — Работа ДВС как работает турбонаддув
Преимущества и недостатки турбированного двигателя
Как и любой другой двигатель, турбированный тоже обладает своими преимуществами и недостатками.
Преимущества:
1. Самое главное преимущество турбированного двигателя – высокая мощность. Пожалуй, это главная цель, которую получили при минимальном изменении конструкции двигателя. При одинаковом объеме с атмосферным двигателем, турбированный может выдавать мощность и крутящий момент на 70 процентов больше.
2. Турбокомпрессор позволяет снизить содержание вредных веществ в выхлопном газе, что делает такой двигатель намного экологичнее. Это связано с тем, что воздух в цилиндрах сгорает намного эффективнее и полностью, в связи с этим, количество выхлопных газов уменьшается, а то и вовсе пропадает по пути в компрессор.
3. Двигатель, оборудованный турбиной, имеет низкий уровень шума, в отличие от атмосферного аналога.
4. Турбированный двигатель можно установить практически на любой автомобиль. Это связано с тем, что его конструктивные особенности мало чем отличаются от обычного ДВС. А значит, при равном объеме, они имеет такие же габариты, что позволяет монтировать его на те же крепежные элементы. Данное свойство касается как бензиновые, так и дизельные двигатели.
Недостатки:
1. Пожалуй, это самый логичный недостаток из всех – повышенный расход топлива. Дело в том, что при потреблении большего объема воздуха, необходимо и соответствующее количество топлива. Решить эту проблему невозможно, так как двигатель, раскручиваясь быстрее, будет самостоятельно закачивать требуемый уровень топлива.
2. Очень большие трудности в эксплуатации. Они связаны с высокой чувствительностью качества топлива и моторного масла. Если атмосферный двигатель менее привередлив к этим показателям, то турбированный может запросто выйти из строя.
3. В дополнение ко второму недостатку можно отметить очень низкий срок службы масло и его фильтра. Дело в том, что турбированный двигатель строится на основе обычного ДВС, а значит, рассчитан на такой же пробег и количество оборотов. Так как турбированный двигатель чаще работает на повышенных оборотах, соответственно масло быстрее теряет свои свойства.
4. Большие цены. Суть данного вопроса начинается с того, что цена на турбину и ее комплектующие изделия достаточно высокая. Соответственно турбокомпрессор очень дорого ремонтировать, что не каждому по карману.
5. Есть некоторые особенности охлаждения турбины после долгой поездки. Дело в том, что она достаточно сильно перегревается и может остыть только на холостых оборотах. Поэтому, прежде чем глушить двигатель, ему дают поработать еще около двух минут.
6. Двигатель с турбокомпрессором в сборе стоит дороже своего атмосферного аналога на 20-30 процентов.
Как правильно эксплуатировать турбированный двигатель?
Если соблюдать все правила эксплуатации, то двигатель, оснащенный турбокомпрессором, может прослужить около 500 тысяч километров. Известны случаи, когда двигатель «переживал» собственный автомобиль. Кузов сгнивал, а мотор устанавливали на другой автомобиль и продолжали эксплуатировать.
- Заливайте в бензобак только самое качественное топливо. Не заправляйтесь на сомнительных заправках. То же самое относится и к моторному маслу. Некачественное масло очень быстро приведет к дорогостоящему ремонту турбированного двигателя. Помимо этого, необходимо чаще проверять уровень масла.
- Работа на холостых оборотах, которые превышают нормируемые значения, дольше 30 минут недопустима. Если у вас холостые обороты выставлены на слишком больших или малых значениях, обязательно отрегулируйте карбюратор или перепрограммируйте систему впрыска топлива.
- После каждого запуска турбированного двигателя, его необходимо прогревать не менее двух минут. Только затем можно начинать движение.
- Если после длительной поездки вы решили остановиться, то не глушите двигатель сразу. Необходимо выждать время, пока на холостых оборотах остынет турбокомпрессор (порядка 2-3 минут) и только после этого выключайте зажигание.
- Всегда своевременно проводите мероприятия, касающиеся технического обслуживания двигателя. Здесь имеется ввиду замена масла, расходных материалов.
Вот так устроен турбированный двигатель. Если вы не боитесь всех сложностей эксплуатации и повышенного расхода топлива, то можете без проблем установить на свой автомобиль подобный агрегат. Однако стоит отметить, что если вы планируете установку такого двигателя на свой автомобиль, то необходимо соответствующее переоформление двигателя в органах ГИБДД.
Между «атмо» и «турбо». Какой выбрать двигатель?
05.08.2019
Как говорилось в советской кинокомедии «Берегись автомобиля»: «Каждый, у кого нет машины, мечтает еe купить. И каждый, у кого есть машина, мечтает еe продать».
Со времени выхода фильма прошло больше пятидесяти лет, машины стали во много раз сложнее в техническом плане, модельный ряд расширился на несколько порядков. Но личный автомобиль — это по-прежнему серьeзная покупка для семьи, и никто не хочет прогадать с выбором.
Итак, у вас на руках заветная сумма, вы уже определились с маркой и моделью будущего автомобиля. И тут встаeт важный вопрос: с каким двигателем брать машину? Если вопрос о выборе дизельного или бензинового двигателя для вашего автомобиля решeн в пользу последнего, возникает ещe одна дилемма: атмосферный или с турбонаддувом.
В нашей стране большинство популярных моделей, будь то бюджетные седаны или сверхпопулярные кроссоверы, предлагаются как с турбированными, так и с атмосферными моторами. При этом, чем выше класс автомобиля и его цена, тем шире линейка именно турбированных агрегатов. Это общемировая тенденция: турбомоторы постепенно вытесняют атмосферные двигатели.
Прежде чем сделать выбор, стоит разобраться в главных отличиях атмосферных и турбированных силовых агрегатов, а также выявить их сильные и слабые стороны.
Как это работает
Основное отличие двух моторов заключается в способе подачи воздуха в цилиндры. В атмосферном двигателе воздух идeт под действием впуска разрежения, который создаeтся на такте, — поршень просто опускается и втягивает воздух. В турбированном моторе работает принудительный наддув — в цилиндры нагнетается больше воздуха с помощью турбокомпрессора.
По сути, турбированный двигатель является модернизацией своего предшественника — классического атмосферного мотора. Основная цель этого изобретения — увеличение мощности без увеличения объeма цилиндров. Турбированный бензиновый двигатель позволяет получить в камерах сгорания более высокую степень сжатия. Благодаря тому, что воздух подаeтся в камеры сгорания под давлением, достигается более полное сгорание топливно-воздушной смеси.
Турбина состоит из двух частей: ротора и компрессора. Двигатель в процессе работы производит выхлопные газы. Эти раскалeнные газы, поступая под давлением в ротор, раскручивают турбонагнетатель, воздействуя на лопатки турбины. Только после этого они поступают в глушитель. Вал ротора, вращаясь, приводит в действие компрессор, который нагнетает воздух в камеры сгорания, образуя дополнительную степень сжатия.
Воспользуемся простым примером для иллюстрации: если объeм мотора составляет 1,6 литра, то мощность классического атмосферника не превысит 100-110 л. с. В свою очередь, турбированный двигатель при том же объeме сможет выдать до 180 л.с.
Кстати, турбированные двигатели имеют свою небольшую классификацию.
- Механический нагнетатель. На впуске стоит воздушный насос — компрессор, который приводится в движение от коленчатого вала мотора.
- Турбокомпрессор, который использует энергию выхлопных газов. Принципы его работы мы рассмотрели выше.
Немного истории
Готтлиб Даймлер, один из создателей первого двигателя внутреннего сгорания, экспериментировал с нагнетателем, приводимым от коленвала, ещe в 1885 году. Несколькими годами позже Луи Рено — отец одноимeнной марки автомобилей — получил патент на аналогичную конструкцию для ДВС в 1902-м. Причeм само устройство для промышленного применения братья Рутс изобрели ещe в 1859-м.
Примерно тогда же опыты с турбиной, работающей от выхлопных газов, ставил швейцарец Альфред Бюши. Именно ему приписывают создание турбонаддува, функционирующего по такому принципу, в 1905 году. Правда, установить истинного первого изобретателя сейчас сложно, ведь Бюши лишь получил патент.
Мировую же известность механическим нагнетателям принесла компания Mercedes-Benz, которая стала устанавливать наддувные компрессоры в конце 20-х годов сначала на гоночные, а начиная с 30-х и на серийные машины.
Из Германии мода на наддувные машины перекинулась на Голливуд, а оттуда на весь мир. Золотой век немецких «компрессоров» закончился одновременно с началом Второй мировой войны. Основное применение компрессоров в военное время пришлось на авиацию: наддув использовался для компенсации недостатка кислорода на больших высотах.
Сразу после Второй мировой войны использование компрессоров продолжилось в основном на моторах Формулы-1. Турбонаддува на гражданских машинах автопроизводители побаивались из-за детонации возросшего давления и температуры. Технологии производства подшипников оставляли желать лучшего, охлаждение и смазка тоже была малоэффективной, из-за этого турбины быстро приходили в негодность.
Окончательно и бесповоротно на путь «турбинификации» мировые производители встали после топливного кризиса конца 70-х.
Победа за турбокомпрессором?
Не углубляясь в технические подробности, скажем, что механические нагнетатели можно считать частью эволюционного пути, а массовое распространение в итоге получили турбокомпрессоры. Для раскрутки нагнетателя требуется мощность с вала двигателя, турбина же раскручивается просто за счeт выхлопных газов. Первый путь технически сложнее и дороже в массовом производстве.
Тем не менее механические компрессоры до сих пор устанавливают! С одной стороны, это премиальные модели британских Jaguar и Land Rover, некоторые двигатели у Mercedes, а с другой — традиционные масл-кары в духе Dodge Challenger Hellcat, которые продолжают специфически «подвизгивать» именно из-за своего механического нагнетателя.
Главное преимущество этой конструкции — приводной компрессор любой конструкции, будучи привязанным к коленвалу, не имеет инерционности. Связь «по педали» с ним прямая, и разгон остаeтся ровным практически во всeм диапазоне.
Как говорится, каждому своe. Но вернeмся к массовым автомобилям.
Преимущества
Если на рынке продаются оба вида двигателей, значит, у каждого есть ряд неоспоримых преимуществ. Рассмотрим их.
Атмосферный двигатель:
- проще в обслуживании;
-
имеет более высокий ресурс; -
меньший расход масла; -
невысокие требования к качеству топлива и масла.
Турбированный двигатель:
- высокая мощность и увеличенный крутящий момент при равных объeмах двигателя;
-
меньший расход топлива.
Недостатки
Равно как плюсы, у каждого из двух типов двигателей есть свои недостатки.
Атмосферный двигатель:
- имеет большой вес;
-
при одинаковом объeме с турбомотором мощность ниже; -
сниженная динамика — в сравнении с турбомотором того же объeма; -
сложности при езде в горах.
Большинство минусов атмосферного двигателя всплывают при сравнении с турбированными агрегатами. Отдельно стоит сказать о последнем пункте: воздух в горах слишком разреженный, его количества не хватает для стабильной работы мотора, поэтому двигатель попросту «задыхается».
Турбированный двигатель:
- высокие требования к качеству смазки и топлива;
-
дорогостоящий ремонт; -
долгий прогрев зимой; -
меньший интервал замены масла.
Трудности выбора
Автолюбителям, которые сомневаются, какой двигатель лучше и выгоднее, однозначного ответа дать не получится. Например, ценителям мощности и динамики имеет смысл присмотреться к турбированному мотору. Однако он же влечeт за собой значительные денежные траты на приобретение бензина и масла высокого качества.
Атмосферный двигатель примечателен своей простотой и неприхотливостью, он прекрасно может служить не одно десятилетие, кроме того, его работоспособность сможет поддержать даже человек с невысоким достатком.
Какое масло нужно турбомоторам, а какое — атмосферным?
У турбомотора наибольшая отдача, то есть максимум выработки тепла приходится на диапазон оборотов в районе 3000-4000 об/мин, когда турбина подаeт повышенное количество воздуха в цилиндры. После того как поток выхлопных газов станет достаточным для полноценной работы турбины, происходит скачок вырабатываемой энергии, сопровождаемый скачком температуры.
Моторное масло в таких условиях обязано сохранять свои свойства как при низких, так и при повышенных температурах. В случае турбированного двигателя это особенно важно, поскольку ось, на которой установлены турбинное и насосное колeса турбонаддува, работает в подшипниках скольжения. В случае если смазочный материал не обеспечит необходимую защиту данного узла, турбина может преждевременно выйти из строя, не выработав свой ресурс, который обычно составляет 30–70% ресурса двигателя.
Для машин с турбокомпрессорами лучше всего подходят синтетические масла, так как они лучше противостоят окислению по сравнению с минеральными и полусинтетическими. К тому же их вязкость в меньшей степени зависит от изменений температуры, что необходимо для обеспечения защиты подшипников турбины на всех режимах работы двигателя.
Что касается самих характеристик вязкости моторного масла, то турбированные моторы «предпочитают» всесезонные масла с низкотемпературным показателем вязкости SAE 0W и высокотемпературным SAE от 20 до 40. Моторные масла с низким показателем высокотемпературной вязкости следует выбирать для повышения топливной экономичности, высокие показатели вязкости — для лучшей защиты двигателя и турбины. В любом случае, подбор смазочного материала следует проводить в полном соответствии с руководством по эксплуатации конкретного автомобиля.
Кроме того, есть пара важных нюансов относительно использования автомобилей с турбированными двигателями:
важно постоянно следить за состоянием масла, меняя его с периодичностью, рекомендованной производителем;
необходимо регулярно проверять воздушный фильтр — если он забился, это нарушит работу компрессора;
турбина быстрее изнашивается, если сразу после остановки автомобиля отключать мотор. Чтобы продлить срок службы турбомотора, ему нужно дать немного поработать на холостых оборотах для охлаждения турбины.
Атмосферные двигатели, в отличие от турбированных, менее требовательны к специфическим характеристикам масла. В данном случае подойдут общие рекомендации, которые мы давали в одной из предыдущих статей.
Стоит лишь напомнить о том, что мы предлагаем простой способ найти подходящее масло, — воспользоваться удобным онлайн-подборщиком. Просто задайте параметры «вид техники — марка — модель» или воспользуйтесь строкой поиска, и вам будут предложены все подходящие виды масла согласно международным стандартам и допускам автопроизводителей.
Выбор, как всегда, за вами!
К списку статей
Что такое турбо и для чего оно?
Турбокомпрессоры или турбины изначально были разработаны для использования в самолетах. Их начали устанавливать на автомобили в 1960-х годах, а по-настоящему они приобрели известность в 1980-х. Большинство современных бензиновых и дизельных двигателей сегодня имеют турбонаддув, но что такое турбо и как оно работает? Вы узнаете из этого руководства.
Как работают автомобильные турбины?
Двигатель автомобиля работает по принципу внутреннего сгорания, при этом в каждом цилиндре происходит множество крошечных контролируемых взрывов. Эти взрывы нуждаются в тепле, топливе и воздухе, чтобы произойти, и, увеличив один из этих трех элементов, вы можете увеличить размер взрыва, в результате производя больше энергии.
Двигатели большего объема (например, 6,2 литра) вмещают в себя больше топлива для сжигания при каждом цикле сгорания, производя больше мощности, но двигатель большого объема потребляет больше топлива в каждом сценарии, что приводит к более высоким счетам за бензин или дизельное топливо.
Турбина работает, нагнетая больше воздуха в двигатель, при этом количество впрыскиваемого топлива соответственно увеличивается, увеличивается сила сгорания и вырабатывается больше мощности. Прелесть турбокомпрессора в том, что он не всегда включен, как правило, он активируется только при определенных оборотах двигателя и увеличивает его мощность по мере увеличения оборотов двигателя.
Это означает, что если вы осторожно нажимаете на педаль акселератора, турбонаддув либо не активируется, либо активируется плавно, что упрощает достижение хорошей экономичности, чем в двигателе большой мощности, который всегда потреблял много топлива.
Еще одна интересная особенность турбин заключается в том, что они не требуют дополнительной мощности двигателя для вращения, приводимые в действие выхлопными газами, которые в противном случае пропали бы зря. Отработанные газы выходят из двигателя под высоким давлением и раскручивают вентиляторные лопасти турбонагнетателя до очень высокой скорости (около 280 000 оборотов в минуту), при этом турбонагнетатель всасывает чистый воздух, который затем нагнетается в двигатель.
Ранние турбины были довольно грубыми устройствами, которые давали дополнительную мощность одним огромным куском. Saab и Porsche были двумя фирмами, которые много сделали для популяризации турбокомпрессоров, и слово «турбо» вскоре стало самостоятельным, применяясь ко всему, от фенов до пылесосов.
Современные турбины содержат сложные системы, которые контролируют движение газов через них с минимальной степенью точности, обеспечивая более «линейную» подачу мощности и большую эффективность.
9Турбины 0002 работают при невероятно высоких давлениях и огромных температурах, поэтому они обычно сопровождаются промежуточным охладителем и масляным радиатором. Интеркулер охлаждает горячий воздух, выходящий из турбины, а масляный радиатор предотвращает перегрев смазки турбины.
Mercedes A 250 – с 2,0-литровым четырехцилиндровым двигателем с турбонаддувом
Почему сейчас так много двигателей с турбонаддувом?
Как объяснялось выше, турбины не всегда работают на полную мощность, они включаются выше определенных оборотов и увеличивают работу, которую они выполняют, по мере увеличения нагрузки на двигатель. Это означает, что при легком вождении и во время официальных испытаний автомобиля на экономию топлива могут быть достигнуты впечатляющие показатели эффективности,
Дизельные двигатели особенно подходят для турбонаддува, потому что они имеют более простые системы впуска для смешивания топлива и воздуха и более прочные блоки цилиндров, которые могут выдерживать огромное давление воздуха, создаваемое турбинами. За последние 15 лет или около того производители усовершенствовали металлургию, которая позволяет легкому блоку бензинового двигателя из легкого сплава выдерживать сверхвысокое давление наддува. Ранее блоки бензиновых двигателей с турбонаддувом обычно изготавливались из тяжелого железа или стали. Более легкий двигатель означает, что весь автомобиль весит меньше и более эффективен.
Результатом всего этого стал бензиновый двигатель, такой как 1,0-литровый 3-цилиндровый EcoBoost от Ford, который может производить больше мощности, чем старый 1,6-литровый 4-цилиндровый безнаддувный бензиновый двигатель Ford, обеспечивая при этом лучшую топливную экономичность и более низкий уровень выбросов.
Турбодизели составляют основу линейки двигателей Range Rover Evoque
Каковы преимущества турбодизеля?
Наряду с увеличением мощности, турбонаддув увеличивает крутящий момент — силу двигателя — особенно на низких оборотах. Это полезно в небольших бензиновых двигателях, которые, как правило, не создают большого крутящего момента на высоких оборотах без турбонаддува. Дизельные двигатели без наддува, напротив, развивают большой крутящий момент на низких оборотах. Добавление турбонаддува усиливает эффект, поэтому турбодизели чувствуют себя такими сильными, если вы нажимаете на педаль газа, скажем, на скорости 50 миль в час на высшей передаче.
Автомобили с турбонаддувом также имеют более тихие выхлопные трубы. Турбоэффективно уменьшает количество газа, выходящего из выхлопных газов, поэтому он не такой громкий, как автомобиль без турбонаддува. Однако вы можете услышать «пыхтение», когда убираете ногу с педали газа. Это «вестгейт», который выбрасывает лишний газ из турбины, когда он не нужен.
Ford Puma имеет 1,0-литровый двигатель с турбонаддувом
Каковы недостатки двигателя с турбонаддувом?
Вы часто сталкиваетесь с термином «турбо-лаг», который относится к временной задержке между нажатием на педаль газа и появлением дополнительной мощности турбонаддува. Это просто функция времени, которое требуется выхлопным газам, чтобы достичь турбины и раскрутить турбину до скорости. Большой турбонагнетатель часто преувеличивает эффект, так как большим лопастям турбины требуется больше времени, чтобы разогнаться.
Современные турбины имеют много способов уменьшить запаздывание. Некоторые двигатели имеют еще две турбины увеличивающегося размера, которые работают на разных оборотах, в то время как производители автомобилей также разработали электродвигатели, которые вращают турбину еще до того, как газы достигнут ее. Некоторое количество турбоямы неизбежно, но сейчас у многих двигателей она настолько мала, что ее практически невозможно обнаружить.
Турбины тоже могут выйти из строя. Они могут и делают — некоторые двигатели особенно подвержены проблемам с турбонаддувом. Подсказки — густой белый дым из выхлопных газов и потеря мощности. Пренебрежение, злоупотребление и большой пробег являются обычными причинами, но если автомобиль правильно обслуживается, это не должно быть проблемой.
Volvo XC60 T8 с турбонаддувом и нагнетателем
Чем отличается нагнетатель?
Нагнетатели также повышают мощность, нагнетая больше воздуха в двигатель, но турбина вращается самим двигателем. Они работают без задержек, производят больший крутящий момент и звучат потрясающе, но поскольку они питаются от самого двигателя, а не от выхлопных газов, они не так эффективны.
Умрет ли турбо с электричеством?
Да, в общем, хотя и не по названию. Porsche использует прозвище Turbo для обозначения самых мощных версий своего электромобиля Taycan, а также существует вероятность того, что будущие двигатели смогут сжигать водород и использовать для этого турбонаддув.
Меняйте автомобили с carwow
Ищете простой способ поменять свой автомобиль? Тогда carwow — это то, что вам нужно. Вы можете продать свой старый автомобиль по отличной цене и получить лучшие предложения на новый. Все через нашу сеть надежных дилеров и все, не выходя из дома. Нажмите кнопку ниже, чтобы начать сегодня.
Простой способ изменить свой автомобиль
Что такое турбодвигатель в автомобилях и как он работает?
Как работает турбодвигатель в автомобиле?
Турбодвигатель в автомобиле работает так же, как и любой другой двигатель внутреннего сгорания. Единственное отличие состоит в том, что дополнительный сжатый воздух подается через турбокомпрессор в цилиндры двигателя. Это явление также называют принудительным напуском воздуха в камеру сгорания.
Пока это может показаться слишком сложным. Но когда вы поймете принцип работы турбокомпрессора, у вас будет четкое представление о том, как работает двигатель с турбонаддувом.
В приведенных ниже пунктах объясняется принцип работы турбокомпрессора, установленного на двигателе автомобиля.
Турбина состоит из двух основных компонентов: турбинного колеса и компрессорного колеса.
Турбина и колесо компрессора скреплены валом.
Компоненты заключены в корпус в форме улитки с впускным и выпускным отверстиями.
Выхлопные газы, производимые двигателем, поступают через впускное отверстие турбонагнетателя под высоким давлением.
Воздух высокого давления раскручивает турбину, которая, в свою очередь, раскручивает колесо компрессора.
Когда колесо компрессора вращается, оно всасывает огромное количество воздуха, который сжимается и выталкивается из выпускного отверстия.
Сжатый воздух подается в цилиндры по трубопроводу и через интеркулер.
Из-за горячих выхлопных газов воздух будет горячим. Интеркулер охлаждает воздух до того, как он попадет в цилиндры.
Как правило, турбо имеет систему охлаждения масла, поскольку он работает на очень высоких скоростях.
Некоторые турбосистемы также имеют перепускной клапан для отвода избыточных газов от турбонагнетателя, если двигатель производит слишком много выхлопных газов.
Перепускной клапан предотвращает повреждение турбины, контролируя скорость вращения.
Помимо рабочего механизма турбокомпрессора, остальная часть двигателя работает как обычный двигатель внутреннего сгорания. Единственное отличие турбодвигателя состоит в том, что он получает дополнительный сжатый воздух от турбонагнетателя для увеличения мощности и повышения эффективности.
Преимущества и недостатки двигателей с турбонаддувом
Обратитесь к таблице ниже, чтобы узнать о некоторых преимуществах и недостатках двигателей с турбонаддувом в автомобилях.
Параметры | Преимущества турбодвигателей | Недостатки турбодвигателей |
Применение и конструкция | Турбокомпрессор можно использовать как в бензиновых, так и в дизельных двигателях. | Турбодвигатели состоят из сложных деталей. Если они выходят из строя или возникают неисправности, это может повлиять на другие компоненты двигателя. |
Мощность и стоимость | Меньший турбодвигатель вырабатывает такое же количество энергии, как и более крупный безнаддувный (NA) двигатель. | Турбокомпрессоры дорогие, и то же самое относится к затратам на ремонт. Замена турбины может быть дорогостоящим делом. |
Производительность | Двигатель с турбонаддувом легче двигателя NA (без наддува) из-за меньшей мощности двигателя. | Вы можете столкнуться с турбо-задержкой, которая является распространенной проблемой в двигателе с турбонаддувом. Это небольшая задержка подачи мощности после нажатия педали акселератора. |
Экономия топлива | Двигатель с турбонаддувом также может обеспечить лучшую экономию топлива благодаря своей компактности. | Двигатели с турбонаддувом эффективны, но нужно быть осторожным с дроссельной заслонкой, чтобы добиться большей экономии топлива. При агрессивном вождении он может вернуть низкую эффективность использования топлива. |
Экологичность и первоначальная стоимость | Двигатели с турбонаддувом более экологичны, чем двигатели NA, поскольку они сжигают топливо чище и меньше загрязняют окружающую среду. | Двигатели с турбонаддувом дороже, чем двигатели для Северной Америки. |
Крутящий момент и надежность | Как правило, двигатели с турбонаддувом создают больший крутящий момент в нижнем диапазоне оборотов. Это приводит к отличному начальному ускорению. | Двигатель с турбонаддувом менее надежен, чем двигатель NA. Так как турбокомпрессор работает под большими нагрузками, он подвержен поломкам. |
Примечание по доработке и выхлопу | Турбодвигатели очищаются за счет поступления в цилиндры чистого воздуха. Двигатель производит меньше шума по сравнению с двигателем без наддува. | Возможно, это субъективно, но турбодвигатели не издают хриплого звука выхлопа. Из-за меньшего объема двигателя они звучат не лучшим образом. |
Разница между турбодвигателем и обычным двигателем
Теперь вы знаете, как работает турбодвигатель в автомобиле, а также его плюсы и минусы. Следующий вопрос, который у вас возникнет, будет заключаться в том, чем двигатель с турбонаддувом отличается от обычного двигателя или двигателя без наддува. В таблице ниже приведены ответы на ваши вопросы, касающиеся двигателя с турбонаддувом и обычного двигателя.
Параметры | Турбодвигатели | Обычные двигатели (без наддува) |
Принцип работы | Принудительная подача воздуха под высоким давлением. | Воздух, подаваемый в цилиндры, зависит от атмосферного давления воздуха. |
Мощность | Производит больше мощности, чем более крупные двигатели Северной Америки. | Производит такую же или меньшую мощность, чем двигатели с турбонаддувом меньшего размера. |
Крутящий момент | Создает больший крутящий момент. | Показатели крутящего момента меньше, чем у двигателя с турбонаддувом. |
Топливная эффективность | Может обеспечить более высокую топливную экономичность благодаря меньшему объему двигателя. | Топливная эффективность снижается из-за большей мощности двигателя. |
Надежность | Не так надежен, как обычный двигатель, из-за сложных механических частей. | Надежнее турбодвигателя. |
Стоимость ремонта | Высокая | Ниже, чем у двигателя с турбонаддувом |
Первоначальная стоимость | Высокая | Ниже, чем у двигателя с турбонаддувом |
Техническое обслуживание | Требуется регулярное техническое обслуживание турбонагнетателя. | Не требует дополнительного обслуживания. |
Турбокомпрессор или нагнетатель: что лучше?
Вот некоторые основные различия между турбонагнетателем и нагнетателем, используемым в двигателе внутреннего сгорания.
Параметры | Турбокомпрессор | Нагнетатель |
Принцип работы | Использует скорость и тепловую энергию выхлопных газов для вращения турбинного колеса. | Двигатель механически приводит в действие нагнетатель через ремень, приводимый в движение коленчатым валом. |
Подача воздуха | Принудительная подача сжатого воздуха | Принудительная подача сжатого воздуха |
Boost lag | Турбо-лаг или задержка отклика при резком нажатии на педаль газа. | Отставание наддува или задержка подачи мощности отсутствуют. |
Топливная эффективность | Повышает топливную экономичность. | Снижает эффективность использования топлива, поскольку использует мощность двигателя для вращения компрессора. |
Итак, теперь вопрос, что лучше, турбокомпрессор или нагнетатель? С практической точки зрения, турбокомпрессоры — это правильный путь. Они обеспечивают идеальное сочетание мощности и топливной эффективности, которое ищет большинство покупателей автомобилей. Следовательно, производители автомобилей используют турбокомпрессоры в большинстве современных автомобилей.
С другой стороны, нагнетатели предназначены для полной мощности за счет низкой эффективности использования топлива. Они лучше всего подходят для спортивных автомобилей высокого класса с двигателями большой мощности. В мире мощных/спортивных автомобилей эффективность использования топлива выбрасывается из окна. Следовательно, нагнетатели находят идеальное место под капотом таких автомобилей.
Что такое турбобензиновый двигатель?
Бензиновый двигатель с турбонаддувом — это не что иное, как бензиновый двигатель внутреннего сгорания, оснащенный турбокомпрессором. Одним из главных преимуществ таких двигателей является то, что они мощнее и эффективнее бензиновых двигателей без наддува большей мощности.
Турбокомпрессор может всасывать больше воздуха и сжимать его до того, как он попадет в цилиндры. Это заставляет бензиновый двигатель меньшего размера вести себя как двигатель большой мощности из-за более мощного сгорания. Следовательно, бензиновый двигатель с турбонаддувом меньшего размера может производить такую же или большую мощность, чем бензиновый двигатель большой мощности NA.
Что такое дизельный двигатель с турбонаддувом?
Дизель с турбонаддувом или турбодизель представляет собой двигатель внутреннего сгорания с турбонагнетателем, обеспечивающим подачу сжатого воздуха для лучшего сгорания. Чем эффективнее сгорание топлива, тем экономичнее и мощнее двигатель.
Таким образом, турбодизельные двигатели производят больше энергии и в то же время экономичнее. Турбокомпрессоры также помогают создать превосходную кривую крутящего момента по сравнению с безнаддувным дизельным двигателем.
Турбомоторное масло и его применение
Моторное масло в двигателе с турбонаддувом также используется для смазки и охлаждения турбокомпрессора. Да, турбо работает при очень высоких оборотах и высоких температурах. Без смазки турбо может сломаться из-за высокой температуры и сил. Следовательно, масло подается в турбокомпрессор и действует как смазка и охлаждающая жидкость.
Недостаток масла или проблемы с линиями подачи масла могут привести к непоправимому повреждению турбокомпрессора. Точно так же любые примеси в моторном масле также могут повредить компоненты турбонагнетателя. Итак, нужно обращать внимание на уровень моторного масла и качество масла, чтобы поддерживать двигатель и турбину в идеальном состоянии.
Также читайте: Что такое RPM в автомобилях?
Что такое двигатель с двойным турбонаддувом и чем он отличается?
Двигатель с двойным турбонаддувом — автомобильный двигатель с двумя турбонагнетателями. Основная работа турбокомпрессора остается прежней, за исключением того, что два из них работают одновременно, чтобы подавать сжатый воздух в камеру сгорания. Двигатели с двойным турбонаддувом производят почти в два раза больше мощности, чем двигатели без наддува. Вы можете найти такие установки в высокопроизводительных или модифицированных автомобилях.
В приведенных ниже пунктах дается более подробная информация об установке двойного турбонаддува в двигателе.
В зависимости от конфигурации существуют два типа двигателей с двойным турбонаддувом: последовательные и параллельные двигатели с двойным турбонаддувом.
В последовательной установке два турбонагнетателя разных размеров.
Меньший турбонагнетатель обеспечивает наддув при более низких оборотах, а большой турбонаддув работает на более высоких оборотах.
В секвентальном двигателе с двойным турбонаддувом можно получить большую мощность в нижнем диапазоне оборотов.
В параллельном двигателе с двойным турбонаддувом обе турбины имеют одинаковый размер и работают одновременно.
Обе турбины работают одинаково за счет разделения цилиндров. Например, в двигателе V6 каждый турбокомпрессор отвечает за три цилиндра.
В параллельном двигателе с двойным турбонаддувом турболаг значительно меньше из-за одновременной работы двух турбин.
Что такое турбо лаг и как от него избавиться?
Турбо-лаг — это небольшая задержка реакции после нажатия педали акселератора. Это происходит потому, что двигатель не производит достаточного количества выхлопных газов, чтобы вращать турбинное колесо турбины достаточно быстро.
Вы испытываете турбо-задержку только при агрессивном вождении или резком ускорении из положения закрытой дроссельной заслонки. Таким образом, турбо лаг не является большой проблемой в современном автомобиле, по крайней мере, для повседневных водителей.
Производители автомобилей устраняют турбояму, устанавливая на двигатель два турбонагнетателя. Вот почему двигатели с двойным турбонаддувом обычно не имеют турбоямы. Еще один способ избавиться от турбоямы — использовать нагнетатель. Поскольку мощность двигателя приводит в действие нагнетатель, отставания в наддуве нет.
Советы по повышению эффективности автомобилей с турбонаддувом
Двигатель с турбонаддувом — это не только мощность. Топливная экономичность также имеет значение. Итак, вот несколько советов по повышению топливной экономичности автомобиля с турбонаддувом.
Во время вождения автомобиля с турбонаддувом всегда поддерживайте низкую и постоянную скорость. Двигайтесь с комфортной крейсерской скоростью и постоянно поддерживайте эту скорость. Двигатель, работающий с постоянными и оптимальными оборотами, обеспечивает лучшую экономию топлива.
Раннее переключение передач на более высокую передачу. Турбодвигатели производят больший крутящий момент в нижнем диапазоне оборотов. Следовательно, чем больше обороты на низших передачах, тем больше расход топлива. Таким образом, максимально быстрое переключение на более высокую передачу поможет повысить эффективность использования топлива.
Научитесь подниматься и двигаться по инерции за рулем своего автомобиля с турбонаддувом. Это не что иное, как отпустить газ и позволить автомобилю катиться. Торможение двигателем замедляет движение автомобиля. Вы можете применить эту технику, останавливаясь на светофоре. Но убедитесь, что вы предугадываете трафик, прежде чем подниматься и двигаться по инерции.
Вы можете использовать высококачественное топливо или топливо премиум-класса в своем автомобиле с турбонаддувом, чтобы добиться максимальной экономии топлива. Высококачественное топливо приводит к эффективному сгоранию, и, следовательно, двигатель может увеличить пробег.
Поддерживайте правильное давление в шинах в соответствии с рекомендациями производителя автомобиля. Давлением в шинах часто пренебрегают, но оно влияет на эффективность использования топлива. Поэтому убедитесь, что вы поддерживаете оптимальное давление в шинах вашего автомобиля.
Чего нельзя делать с турбодвигателем?
Турбодвигатели мощные и экономичные. Однако эффективность зависит от того, как вы управляете автомобилем. В приведенных ниже пунктах объясняется, чего нельзя делать за рулем автомобиля с турбодвигателем.
Никогда не включайте двигатель и не двигайтесь сразу. Всегда прогревайте двигатель перед поездкой. Прогрев позволяет моторному маслу достичь оптимальной рабочей температуры. Хорошо смазанный двигатель и турбонаддув необходимы для эффективной работы двигателя.
Не глушите двигатель сразу же после того, как вы довели его до предела или агрессивно ехали. Подождите некоторое время (несколько минут), чтобы основные жидкости остыли, а затем быстро выключите двигатель.
Избегайте рывков двигателя, двигаясь на более низкой скорости на более высоких передачах. Это создает большую нагрузку на компоненты двигателя.
Не нажимайте резко на педаль газа при наличии турбо-задержки. Если резко ускориться, турбонагнетателю потребуется несколько секунд, чтобы раскрутиться. Но когда он раскручивается, внезапный всплеск мощности может застать вас врасплох, и вы можете потерять контроль над транспортным средством.
Никогда не используйте топливо с более низким октановым числом в двигателе с турбонаддувом. Обратитесь к руководству по эксплуатации и используйте топливо с правильным октановым числом.
Также читайте: Типы автомобильных двигателей
Список лучших автомобилей с турбодвигателем в Индии
Вот список лучших автомобилей с турбодвигателем, доступных в Индии.
Автомобили с турбодизельным двигателем в Индии
Ниже представлены автомобили с турбодизельным двигателем, доступные в Индии.
Автомобили с турбо-бензиновым двигателем в Индии
Вот автомобили с турбо-бензиновым двигателем в Индии.
Hyundai Grand i10 Nios | Tata Altroz |
Ниссан Магнит | Шкода Рапид |
Киа Сонет | Тата Нексон |
Hyundai Venue | Volkswagen Polo |
Hyundai Aura | Hyundai i20 |
Часто задаваемые вопросы
Если у вас остались какие-либо вопросы о автомобильных двигателях с турбонаддувом, приведенные ниже вопросы могут развеять ваши сомнения.
Потребляет ли двигатель с турбонаддувом больше топлива?
Как правило, двигатели с турбонаддувом более эффективны из-за меньшей мощности. Однако экономия топлива зависит от вашего стиля вождения. Если вы мягко нажимаете на педаль газа, вы можете рассчитывать на хорошую экономию топлива, а если вы едете агрессивно, двигатель с турбонаддувом может потреблять больше топлива.
Двигатель с турбонаддувом лучше двигателя без наддува?
Да, двигатель с турбонаддувом лучше обычного двигателя с точки зрения производительности и эффективности. Двигатель с турбонаддувом меньшей мощности может производить такое же количество энергии, как двигатель NA большей мощности.
Подходит ли автомобиль с турбодвигателем для езды по городу?
Да, автомобиль с турбодвигателем может быть хорош для езды по городу. Двигатель с турбонаддувом обеспечивает больший крутящий момент в нижнем диапазоне оборотов и улучшает характеристики на низких оборотах, что необходимо для движения по дорогам с интенсивным движением.