Преимущества и недостатки турбированного бензинового двигателя
Начнем с того, что сегодня все большее число мировых автопроизводителей на своих моделях практикует установку турбированных двигателей. И речь идет не о дизелях, где турбина, безусловно, является обязательным элементом, а о бензиновых моторах. Другими словами, стало заметно, что простых атмосферных двигателей на бензине в последнее время становится все меньше.
Казалось бы, так и должно быть, ведь прогресс не стоит на месте, а турбомоторы хорошо известны своей высокой мощностью при сравнительно небольшом рабочем объеме. Однако на деле не все так просто.
Водители и автомеханики делают отдельный акцент на том, что при выборе между атмосферным и турбированным двигателем будущему владельцу нужно хорошо подумать и взвесить все «за» и «против».
Далее мы рассмотрим основные преимущества и недостатки турбированного бензинового двигателя, а также поговорим о том, в каких случаях целесообразно купить такой мотор, а когда от подобного приобретения лучше полностью отказаться в пользу атмосферного ДВС.
Развитие турбомоторов
Прежде всего, значительную популяризацию двигателей с турбонаддувом можно наблюдать именно в наши дни. При этом турбированный двигатель появился немного позже после того, как в широкие массы пошел и сам ДВС. Впервые силовую установку оснастили турбиной в 1905 г. Однако на легковые автомобили моторы с наддувом начали ставить только ближе к 1960 годам.
Что касается дизельного двигателя, турбокомпрессор медленно и уверенно приживался на такой технике, однако с бензиновыми аналогами ситуация сложилась с точностью до наоборот. Если коротко, турбомоторы на бензине по причине целого ряда индивидуальных особенностей не отличались особой надежностью, а также имели высокую начальную стоимость.
Вполне очевидно, что не только покупка, но также обслуживание и содержание этих ДВС получалось слишком дорогим.
Обратите внимание
По этой причине бензиновый турбодвигатель до относительно недавнего времени являлся большой редкостью и обычно устанавливался только на дорогие версии премиальных моделей и спортивные авто.
Однако в дальнейшем развитие технологий и одновременное ужесточение экологических норм и стандартов заставило производителей вновь обратить внимание на турбокомпрессор для бензиновых ДВС. Результатом стало активное внедрение турбин на современные моторы.
Турбированные бензиновые двигатели: сильные и слабые стороны
Итак, хорошо известно, что турбина на бензиновый двигатель или дизель позволяет нагнетать воздух в камеру сгорания принудительно и под давлением. Чем больше воздуха поступает в цилиндры, тем больше горючего можно сжечь, причем нет необходимости физически увеличивать размеры самой камеры сгорания.
Решение позволяет сделать такой мотор более мощным и приемистым, при этом двигатель получается компактным. Дело в том, что подобно объему, не нужно увеличивать количество цилиндров. Другими словами, не увеличиваются габариты силовой установки, а также не происходит значительного прироста в весе, однако мощность двигателя значительно возрастает.
Также следует отметить, что если сравнивать турбомотор с атмосферным аналогом, который имеет аналогичную мощность, агрегат с турбиной окажется более экономичным и экологичным по сравнению с безнаддувным вариантом.
- Общий принцип работы турбокомпрессора состоит в том, что выхлопные газы, которые образуются во время работы двигателя, вращают турбинное колесо. За счет этого вращается и компрессорное колесо, которое нагнетает воздух во впуск.
В результате турбомотор становится мощнее атмосферных аналогов на 20-30% и более (что зависит от степени наддува).
Турбированный двигатель способен обеспечить лучшие показатели крутящего момента, а также является более экологичным решением, так как топливо сгорает в цилиндрах более полноценно.
Еще стоит отметить, что тяга у такого двигателя ровная и доступна на низких оборотах. Другими словами, отсутствует необходимость сильно раскручивать мотор для интенсивного ускорения или быстрого старта с места.
Итак, в списке основных плюсов можно выделить:
- Компактность и вес;
- Сниженную токсичность;
- Меньший расход горючего;
- Высокий показатель крутящего момента;
- Ровную «полку» момента в широком диапазоне оборотов;
Минусы турбированных двигателей на бензине
Прежде всего, установка турбонаддува предполагает более сложную конструкцию ДВС.
Даже с учетом того, что сама турбина по размерам небольшая и является готовым решением в корпусе, в общей схеме обязательно присутствуют дополнительные элементы в виде интеркулера и ряда других устройств.
Сам турбодвигатель также дороже в производстве, так как высокие нагрузки предполагают использование более прочных и жаростойких деталей.
Также не следует забывать о некоторых сложностях в эксплуатации данного типа ДВС. Отметим, что бензиновые двигатели с турбиной имеют более высокую склонность к появлению детонации. Это значит, что моторы весьма чувствительны к качеству топлива, особенно если принимать во внимание ситуацию на территории СНГ.
То же самое можно сказать и о моторном масле. Выбор масла для турбированного двигателя ограничивается небольшим списком, в который входят специальные масла. Более того, масло и фильтры нужно менять чаще (желательно каждые 5-6 тыс. км.).
Дело в том, что масло из двигателя также смазывает турбину, которая, в свою очередь, сильно разогревается.
Не трудно догадаться, что при высоких температурах смазочный материал быстро теряет свои свойства. Также в обязательном порядке необходимо регулярно менять воздушный фильтр, так как его загрязнение сразу приводит к ощутимому снижению производительности турбокомпрессора и ДВС.
Еще в рамках практической повседневной эксплуатации турбодвигатели обычно расходуют больше бензина, так как водитель привыкает ездить более динамично с учетом возможностей такого мотора.
Главным же минусом можно считать срок службы самого турбокомпрессора, причем на бензиновых двигателях ресурс турбины заметно ниже, чем на дизелях. Причина — более высокие температуры отработавших газов.
Стоимость качественной турбины составляет, в среднем, от 1000 у.е. и более.
Что касается ремонта, далеко не каждый сервис способен выполнить эту работу грамотно с предоставлением официальных гарантий, а также сама сумма квалифицированного ремонта турбин может доходить до 40-60% от ценника за новую деталь.
Важно
Еще следует отметить, что на многих двигателях с наддувом присутствует эффект так называемой турбоямы. Под турбоямой следует понимать характерный провал, когда машина сначала достаточно «вяло» реагирует на нажатие педали газа и не разгоняется, а потом появляется резкий подхват.
Происхождение этого явления объясняется тем, что на низких оборотах коленвала энергии выхлопных газов недостаточно для эффективного раскручивания турбины, что закономерно приводит к недостаточной подаче воздуха для получения нужной отдачи от мотора.
Наконец, ресурс самих двигателей с турбонаддувом зачастую небольшой и оставляет, в среднем, около 200-250 тыс. км. до капитального ремонта. При этом качественно отремонтировать турбомотор получается заметно дороже, чем простой рядный атмосферник.
Подведем итоги
Сегодня производители автомобилей предлагают потребителю бензиновые и дизельные двигатели. Что касается бензиновых версий, они могут быть как атмосферными, так и с наддувом. При этом турбонаддув может использоваться на рядных, оппозитных, V-образных моторах и т.д.
Обратите внимание, рассмотренные выше плюсы и минусы турбированного бензинового двигателя наглядно отражают тот факт, что атмосферный ДВС во многих случаях может оказаться более предпочтительным вариантом.
Атмосферный мотор имеет больший ресурс, его проще и дешевле обслуживать, такой агрегат менее требователен к качеству бензина и смазки, не так склонен к детонации и перегревам.
Если же говорить о меньшем расходе топлива на моторах с турбокомпрессором, то и в этом случае не все так однозначно.
Дело в том, что снижения расхода топлива за счет турбины и большей мощности редко удается добиться на практике.
Особенно это утверждение справедливо в том случае, если говорить о бензиновых ДВС с турбонаддувом.
Зачастую многие владельцы таких авто в СНГ сознательно выбирают турбодвигатель, так как намерены ездить быстро и достаточно агрессивно, а сам автомобиль к этому располагает. В результате формируется характерный стиль езды и получается так, что водитель, а не машина, расходует, в среднем на 15-30% топлива больше в городском или смешанном цикле.
Рекомендуем также прочитать статью о том, какой двигатель для автомобиля лучше выбрать. Из этой статьи вы узнаете об особенностях выбора двигателя по типу, рабочему объему, компоновке, наличию или отсутствию наддува и т.д.
При этом для автолюбителей, которые практикуют спокойный стиль езды, мощность турбодвигателя вполне может оказаться попросту избыточной. В этом случае и повышенные затраты на содержание такого двигателя окажутся неоправданными.
Совет
Другими словами, владелец фактически не будет использовать весь имеющийся потенциал силовой установки в полном объеме, при этом все равно нужно будет заливать дорогой бензин, чаще менять моторное масло и т.д.
Турбированный двигатель
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.
Обратите внимание
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.
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.
Важно
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.
Турбированный двигатель: плюсы и минусы
Настоящим прорывом в автомобильном мире стало изобретение турбины, которая может присутствовать на различных видах двигателях (бензиновые и дизельные). К этому открытию конструкторов натолкнуло желание иметь возможность увеличивать мощность без необходимости увеличивать рабочий объём. Вот и появился турбированный двигатель, минусы и плюсы которого будут детально изучены в этой статье.
Чего ожидать от турбированных двигателей
В таком силовом механизме смесь топлива и воздуха подаётся в камеру горения под давлением, что увеличивает одновременно крутящий момент и мощность силового агрегата.
А если использовать малообъёмные двигатели, то можно добиться экономного использования топлива и высокой экологичности. Турбина приводится в работу благодаря той остаточной энергии, которую оставляют после себя выхлопные газы.
Они же отвечают за создание принудительного давления в цилиндрах, внутри которых топливо подготавливается к дальнейшей работе.
Схема работы турбины
Чем была заслужена благосклонность водителей
Плюсы силовых турбированных автомобильных агрегатов настолько существенны и серьёзны, что многие автовладельцы, без сомнения, выбирают машины именно с такой системой.
С чем придётся смириться
Но неужели всё настолько радужно и прекрасно? Конечно же, нет, поскольку минусы турбированных двигателей также имеются, они существенные и серьёзные, проигнорировать их не получится.
Человечеству ещё долго придётся ждать того момента, когда произойдёт открытие вечного двигателя, совершенного, идеального и абсолютно экономичного.
А пока приходится довольствоваться тем, что могут нам предложить инженеры ведущих автомобильных компаний. Плюсы турбированных двигателей настолько серьёзные и существенные, что даже многочисленные недостатки не могут их затмить.
Эти силовые агрегаты подвергаются усовершенствованию и модернизации, становясь более практичными, экономичными и долговечными.
Преимущества и недостатки турбированного бензинового двигателя
Известные автопроизводители увеличивают выпуск машин с бензиновыми двигателями, оснащенными турбогенератором. Популяризация турбодвигателей вызвана повышенным спросом на транспортные средства, обладающие улучшенными динамичными, мощностными и тяговыми характеристиками. Однако, на фоне несомненных преимуществ данные усовершенствования часто приводят к определенным недостаткам и потерям.
История развития турбомоторов
Первые легковые автомобили с турбодвигателем начали появляться в начале 60-х годов прошлого столетия. Техника с турбированным дизелем стала стремительно набирать популярность среди автомобилистов.
В отличие от дизельных силовых агрегатов, карбюраторные турбомоторы отставали по таким важным показателям, как экономичность, надежность и пр.
Не только начальная стоимость, но и дальнейшее техобслуживание таких машин обходилось намного дороже атмосферных аналогов.
С течением времени современные производители бензиновых моторов вновь обратились к турбокомпрессорам. Это связано со стремительным развитием новых технологий, а также с ужесточением требований международных экологических стандартов.
Преимущества турбированных бензиновых двигателей
Под воздействием турбины в камеру сгорания воздух поступает принудительно. Увеличенное количество кислорода в рабочих цилиндрах приводит к росту объема сжигаемого топлива и, соответственно, мощности самого мотора. Для улучшения мощностных характеристик не нужно наращивать физические объемы камер сгорания и число цилиндров.
Достоинства карбюраторных моторов с турбиной:
Слабые стороны бензиновых турбомоторов
При разработке ДВС с турбонаддувом инженерам приходится существенно усложнять ее конструкцию. Общую схему дополняют новыми элементами и устройствами. Производство турбодвигателя обходится намного дороже за счет использования рабочих деталей и узлов, изготовленных из более дорогостоящих жаропрочных сплавов.
В процессе эксплуатации силовых агрегатов данного типа имеется наибольшая вероятность появления эффектов детонации. Особенно остро это проявляется при использовании бензина несоответствующего качества.
Система смазки турбодвигателя нуждается в специальном моторном масле, в состав которого входят особые добавки и присадки, повышающие устойчивость рабочего материала при работе в режиме сверхвысоких температур. Замену масла, масляных и воздушных фильтров здесь необходимо проводить намного чаще по сравнению с безнаддувным вариантом.
Продажа восстановленных турбонагнетателей в Украине
Компания «TurboRotor» – официальный представитель мировых производителей турбонагнетателей. У нас в наличие самые популярные модели турбин к автомобилям на украинском рынке. Если вам нужна особенная турбина, то мы привезем ее под заказ.
Вторая наша специализация – капитальный ремонт турбонагнетателей. На все выполнение нами работы мы предоставляем гарантию в 1 год. Само восстановление займет 1-2 дня. У нас также можно приобрести оригинальные ремкомплекты и наборы уплотнителей для самостоятельного ремонта.
Мы приглашаем к сотрудничеству СТО и частных мастеров. Подробнее об условиях сотрудничества можно прочитать на сайте или обсудить с менеджером в телефонном режиме.
Турбированный двигатель: описание, ресурс, преимущества и недостатки
В России в последние годы значительно увеличилась продажа транспортных средств, оснащенных бензиновыми и дизельными турбированными двигателями, например двигатель TFSI или TSI.
А ведь первые турбонаддувы использовались во время Второй мировой войны на самолетах-истребителях. После очень долгое время данный вид двигателя был невостребованным и применялся только к грузовикам.
А уже в 70-е годы 20-го века турбированные моторы стали использовать и для легковых машин.
Что такое турбированный двигатель?
Турбированный мотор – это двигатель внутреннего сгорания с турбиной – специальным внешним насосом, который активно подает воздух в цилиндры, создавая там давление выше атмосферного.
Ресурс турбированного двигателя
При сравнении турбированного двигателя с атмосферным, разными экспертами были выявлены следующие результаты. Атмосферный двигатель, неважно дизельный или бензиновый, имеет срок ресурсной эксплуатации в сотни тысяч километров пробега.
Даже известны такие факты, когда турбированные двигатели выхаживали даже по 500 000 километров без капремонта.
Нередко встречались и такие моторы, которые пережевали транспортное средство, то есть авто сгнивало, а мотор способен был работать еще и устанавливался на другую машину.
Такие возможности турбодвижка связаны с тем, что атмосферный двигатель имеет более простую конструкцию и лояльно относится к качеству заправляемого топлива, что нельзя сказать о моторе с турбонаддувом.
При этом даже если двигатель повреждается некачественным топливом, то восстановление атмосферника обходится гораздо дешевле, чем аналогичного турбированного мотора (опять же из-за из конструктивных особенностей).
К слову, последний имеет гораздо меньшую массу и более высокую мощность при езде на гористой поверхности, а также выигрывает у первого в динамике.
Преимущества
Недостатки
Как правильно эксплуатировать турбированный двигатель?
Для того, чтобы ваш турбодвижок, будь он бензиновый или дизельный, доставлял вам больше радости нежели хлопот, его нужно правильно эксплуатировать, то есть соблюдать следующие основные правила:
- использовать только качественное топливо и моторное масло;
- постоянно контролировать уровень последнего;
- не допускать длительной работы мотора (30 минут и более) на холостых, повышенных или пониженных оборотах, придерживайтесь их средних показателей;
- после запуска двигателя давайте ему пару минут «согреться» и только после этого начинайте движение;
- по окончанию поездки движок сразу не глушите, дайте немного остыть турбине, оставив машину гудеть еще 1-2 минуты;
- своевременно проводите техническое обслуживание своего автомобиля.
Видео
Двигатель с турбонаддувом. Плюсы и минусы турбированных двигателей
Для повышения эффективности двигателя может применяться весьма эффективная система, которая носит название двигатель с турбонаддувом. Применение системы подобного плана способствует не только увеличению мощности двигателя, но и позволяет экономить топливо при его работе. При этом токсичность отработанных газов значительно снижается.
Что такое турбонаддув?
Турбонаддув – система принудительного нагнетания воздуха в цилиндры двигателя, в следствии чего в камеру сгорания попадает большее количество топливно-воздушной смеси.
Увеличение количества топливно-воздушной смеси повышает среднее эффективное давление в цилиндрах, что приводит к существенному увеличению мощности двигателя при его неизменных конструктивных параметрах.
Работает двигатель с турбонаддувом за счет использования энергии отработавших газов либо за счет приводного нагнетателя, который жёстко связан с двигателем и тратит на свою работу часть его мощности.
Как работает двигатель с турбонаддувом?
В основу принципа положена сила энергии, которой обладают отработанные газы. Она приводит в движение колесо турбины. Оно, в свою очередь, способствует вращению колеса компрессора. В этом свою помощь оказывает роторный вал. Задача компрессорного колеса состоит в сжатии воздуха. Он нагревается, а после поступления в интеркулер подвергается охлаждению, и осуществляется подача в цилиндры.
1 – воздушный фильтр; 2 – воздухоподводящий рукав низкого давления; 3 – клапан ограничения наддува; 4 – турбокомпрессор; 5 – дроссельный узел; 6 – воздухоподводящий рукав охлажденного наддувочного воздуха; 7 – радиатор охлаждения наддувочного воздуха (интеркулер); 8 – воздухоподводящий рукав горячего наддувочного воздуха; 9 – воздухозаборник
Насколько интенсивно будет работать система, зависит от характера работы самого силового агрегата. При этом следует сказать о том, что жесткая связь турбонаддува с коленвалом движка отсутствует.
Энергия отработанных газов растет с увеличением числа вращений движка. Чем сильнее работает мотор, тем интенсивнее возрастает энергетический потенциал. Следовательно, растет и подача сжатого воздуха.
Совет
На рисунке показан принцип работы одного из главных элементов устройства системы турбонаддува – турбокомпрессора
Однако не все здесь так просто. Имеется ряд факторов, которые являются сдерживающими в применении турбрнаддува. Прежде всего, к таким факторам можно отнести детонацию.
Возникновение ее элементарно обусловлено тем, что бензиновый агрегат просто резко увеличивает свое вращение. Другим фактором являются значительные температурные параметры, которые имеют отработанные газы.
Это обеспечивает значительный нагрев турбонагнетателя и двигателя с турбонаддувом в целом.
Из чего состоит система турбонаддува?
Основной элемент системы турбонаддува -турбокомпрессор
Конструктивно в состав устройства турбонаддува входит турбокомпрессор, интеркулер, устройство, регулирующее давление наддува и другие узлы. Однако первую скрипку в такой конструкции играет турбокомпрессор. При помощи него и обеспечивается рост давления в системе впуска воздуха.
Вот так выглядит интеркулер
Воздушные массы необходимо каким-то образом охлаждать. Для этой цели в конструкции предусмотрен интеркулер. Охлаждая сжатый воздух, поступающий из компрессора, он способствует повышению его плотности. В результате этого увеличивается давление. Конструктивно он представляет собой радиатор, причем тип его может быть как жидкостный, так и воздушный.
Фото регулятора наддува(перепускной клапан)
Система управляется посредством регулятора наддува. Он представляет собой не что иное, как перепускной клапан. Основное предназначение его состоит в ограничении давления отработанных газов.
Они не все направляются на турбинное колесо: определенное их количество идет мимо него. При этом давление наддува становится оптимальным. Клапан приводится в действие с помощью пневматики или электричества.
Датчик посылает сигналы, в результате чего наблюдается срабатывание клапана.
Фото дроссельной заслонки от бензинового двигателя Jaguar 4.4
Предусматривается и предохранительный клапан. Дроссельная заслонка может резко закрыться, что обусловит резкий скачок воздуха. Работа этого клапана и состоит в защите от подобных действий.
Два параллельных турбокомпрессора Coyote 5.0L V8
В случае агрегатов достаточно большой мощности применяется система, предполагающая два параллельных турбокомпрессора.
Если турбины на силовой агрегат устанавливаются последовательно, то это обеспечивает повышение производительности за счет работы различных турбокомпрессоров при разной частоте вращения мотора. Разработчики на месте не стоят, а стараются идти вперед. При этом он вместо двух устанавливает три и даже четыре последовательных турбокомпрессора.
Минусы турбированных двигателей
В целом все минусы турбонаддува состоят в слудующем:
- Увеличенный расход топлива. При равных объемах, двигатель с турбонаддувом будет потреблять больше топлива примерно на 20%, но и выдавать лошадиных сил на 70% больше. Для кого то это может быть плюсом, но большинству автовладельцев это может быть и не нужно.
- Ресурс турбо двигателя. Поскольку по мощности двигатель становится сильнее, а характеристики общего плана остаются неизменными, происходит износ весьма интенсивного характера основных узлов. Результатом этого является уменьшение ресурсных возможностей двигателя.
- Масляное голодание. К недостаткам можно отнести и то, что снижается устойчивость к износу поршневой группы. Ресурс самой турбины существенно снижается. Этому способствует то, что давление со стороны картерных газов возрастает. Если работа в таких условиях наблюдается продолжительное время, то может возникнуть «масляное голодание». Оно в свою очередь может привести к поломке турбокомпрессора. Проблемы со стороны такого важного узла могут обусловить поломку самого мотора.
- Турбояма и турбо подхват. Существуют такие понятия, как турбояма и турбо подхват. Первая имеет место в ситуациях, когда резко нажимают на педаль газа. Когда происходит преодоление турбоямы, резко увеличивается давление турбонаддува. О явлении турбоямы мы уже писали ранее в статье, кому интересно, можете почитать.
- Качественное топливо и масло. Заправлять придется топливо только самого высокого качества, в противном случае турбина может очень быстро умереть. Помимо этого, использование турбин предполагает наличие моторных масел особых сортов. При этом сроков обслуживания непременно надо придерживаться в соответствии с рекомендациями производителя. Высокие требования при этом предъявляются и к воздушному фильтру, который менять придется в 2 раза чаще, чем на атмосферном двигателе.
- Дорогостоящий ремонт и обслуживание. Конструкция и устройство турбины довольно сложны и применяются там только качественные материалы, поэтому и стоимость их не маленькая. А если к этому прибавить и дороговизну самой работы, то общая стоимость обслуживания и ремонта выходит круглой суммой. Так, например, стоимость капитального ремонта турбины в хорошем сервисе может составлять от 1000 до 1500 долларов США.
К недостаткам турбированного двигателя можно отнести дорогостоящий ремон и обслуживание турбины
Не смотря на все сказанные минусы, двигатели с турбонаддувом – это будущее автомобилестроения на основе двигателей внутреннего сгорания(мы считаем что реальное будущее все же за автомобилями с электродвигателями).
На текущий момент самые совершенные системы турбонаддува считаются двигатели TSI (Volkswagen) и TFSI (Audi).
Но не сильно отстают и японские производители, такие как EJ20 (Subaru), 13B-REW (Mazda), RB26DETT (от Nissan), 2JZ-GTE (Toyota), 4G63 (Mitsubishi) и т.д.
Выбираем силовой агрегат – с турбиной, или без?
Перед каждым автомобилистом рано или поздно будет стоять выбор: автомобилю с какой силовой установкой, атмосферной или турбированной, отдать предпочтение. Несомненно, каждый из них имеет свои недостатки и достоинства.
Материал данной статьи будет включать информацию о том, в чем, собственно, разница между атмосферным и турбированным двигателями, какие плюсы и минусы имеют эти два мотора, а также какие системы наддува можно встретить на двигателях.
Турбированные и атмосферные движки — в чем их разница?
Перед тем как рассматривать разницу между турбомотором и «атмосферкой», необходимо хотя бы поверхностно ознакомиться с каждым из них.
Итак, если говорить об атмосферном двигателе, можно сказать, что это ДВС, в котором при работе происходят следующие процессы: воздух, который подается через карбюратор или инжектор, принимает участие в образовании горючей массы (1 часть бензина и 4 – воздуха), которая, в свою очередь, воспламеняется и создает энергию, благодаря которой все рабочие части мотора приводятся в движение.
Говоря о турбированном двигателе, скажем, что впервые он увидел свет в 1905 году, причем в качестве мотора на легковых автомобилях он стал применяться в середине ХХ века.
Такой движок работает по специфическому принципу, который подразумевает использование турбиной, которая установлена на мотор, выхлопных газов для создания принудительного давления воздуха, который направляется в цилиндры. Именно там и образовывается горючая смесь.
Вследствие воздействия давления, расход топлива в цилиндрах происходит на порядок быстрее, чем в атмосферном двигателе, поэтому турбодвигатель более мощный (показатели мощности увеличены в среднем на 10 %).
Главным отличием между турбиной и атмосферным двигателем является принцип, по которому происходит подача воздуха в сами цилиндры. Воздушная смесь в атмосферном моторе проходит самостоятельно туда, где давление ниже.
В данном случае, воздух направляется в цилиндры, когда там атмосфера разрежена. Поршни цилиндров в такой ситуации движутся вниз, и воздух за ними втягивается. Для двигателя с турбонаддувом такой принцип нехарактерен, так как он нуждается в дополнительном притоке воздуха.
Благодаря мощному вентилятору такой приток воздуха ему обеспечивается.
А теперь давайте рассмотрим все преимущества и недостатки обеих силовых установок.
Атмосферный двигатель: преимущества
Среди всех преимуществ атмосферного двигателя можно выделить три наиболее значимые. Во-первых, «атмосферник» может похвастаться большим моторесурсом. Срок ресурсной эксплуатации атмосферных двигателей (не имеет значения, бензиновых или дизельных) принято исчислять сотнями тысяч (!) километров пробега.
Известно также, что некоторые экземпляры двигателей-рекордсменов устанавливались на другие машины из-за того, что «родной» кузов уже подгнивал (после переустановки они работали до капитального ремонта еще не один десяток тысяч километров пробега!).
Во-вторых, атмосферные двигатели довольно просты в эксплуатации и надежны. Добиться таких рекордных показателей «атмосферникам» позволяет надежность, а также простота в использовании.
Конструкция атмосферных двигателей довольно проста, причем они довольно «лояльно» относятся к качеству топлива и моторного масла: они способны «переваривать» даже самый низкокачественный бензин.
Конечно, злоупотреблять некачественным топливом не стоит, так как в данном случае «атмосферник» могут настигнуть сбои в работе, но, опять же, отремонтировать его можно в разы дешевле, нежели тот же турбированный движок, что говорит о хорошей ремонтопригодности агрегата.
Атмосферный двигатель: недостатки
Помимо многих значительных достоинств, атмосферная силовая установка не лишена и недостатков. К минусам можно отнести большую массу непосредственно самого агрегата и, наоборот, меньшую, в сравнении с «турбиной» с аналогичным обьемом, мощность.
Важно! Среди недостатков имеет место и тот факт, что при езде в гористой местности (где воздух разреженный) такой двигатель просто не сможет поддерживать высокую мощность.
Ко всему этому, отметим, что автомобиль с «атмосферником» проигрывает турбированному в динамике.
Виды наддува
На сегодняшний день существуют несколько типов наддува. Самым распространенным из них является турбонаддув (наддув, который производится за счет использования энергии выхлопных газов), но о нем мы поговорим позже.
Вторым вариантом наддува является наддув от приводного нагнетателя, который известен как SUPERCHARGER. Из-за того, что данный надув имеет сложную конструкцию нагнетателя, а также недостаточно надежный, его очень редко применяют на современных двигателях.
Хотя есть моменты, в которых данный наддув может выигрывать у турбонаддува: все дело в более высоком давлении наддува, происходящем при пониженных режимах, а также в отсутствие так называемой “турбоямы” (характерного “провала” мощности в момент резкого открытия дроссельной заслонки).
Вышесказанное определяет область, в которой должен применяться приводной нагнетатель: в большинстве случаях его используют на не очень быстроходных двигателях (к примеру, Ford или GM), хотя за последние годы появилась тенденция использования такого наддува и на высокооборотных двигателях (к примеру, Mercedes).
На автомобилях Mazda, использующих дизель в качестве горючего, устанавливается обменник давления Comprex, благодаря которому обеспечивается наддув за счет взаимодействия волн давления и разрежения, распространяющихся в каналах вращающегося ротора. Благодаря данному типу наддува можно достичь более высокого форсирования, нежели у других видов наддува, но сложность конструкции не позволила ему получить большого распространения.
Турбированный двигатель: преимущества
А теперь давайте разберемся, какие же преимущества имеет турбодвигатель.
Неоспоримым является тот факт, что турбодвижки более мощны в сравнении с атмосферными (при аналогичном рабочем объёме), а также имеют более высокий крутящий момент, за счет чего и динамика у них лучше.
К достоинствам данной силовой установки также можно отнести экологичность, так как сгорание топлива в цилиндрах происходит более эффективно. Помимо всего этого, турбодвигатель работает практически бесшумно.
Турбированный двигатель: недостатки
Как и атмосферный двигатель, агрегат, оснащенный турбонаддувом, имеет свои недостатки. Во-первых, он крайне чувствителен к качеству горючего, а также моторного масла (для такого типа двигателей предназначается использовать специальное масло).
К тому же, эксплуатационный срок масла и масляного фильтра в таком агрегате сокращен (в полтора-два раза в сравнении с «атмосферником»), так как турбодвижку приходится работать при более высоких температурных показателях.
Исходя из вышесказанного, владельцу автомобиля с турбодвижком необходимо очень тщательно следить за состоянием масла и фильтра, а также систематически их менять, руководствуясь рекомендациями производителя.
Обратите внимание
Помимо этого, необходимо постоянно наблюдать за воздушным фильтром – забивание последнего может существенно подпортить работу компрессора.
Еще одним довольно значительным минусом в наше время является повышенный расход бензина (из-за того, что для образования смеси в цилиндрах используется больший объем воздуха, туда подается больший объем топлива).
Не забывайте также о том, что износ турбодвигателя настает быстрее, если сразу отключать двигатель в момент остановки автомобиля. Исходя из этого, если вы не желаете, чтобы вас раньше времени настиг ремонт двигателя, не спешите резко выключать мотор, а дайте ему возможность некоторое время поработать на холостых оборотах, чтобы турбина немножко охладилась, а затем можете выключать.
Турбомотор — покупать или не покупать?
Большинство автомобилистов при выборе двигателя мучает вопрос: брать или не брать турбомотор. Ну что ж, давайте рассмотрим некоторые ситуации. Если вы покупаете новый автомобиль – обратите внимание на тот, который идет с турбомотором (он и мощнее, и экологичнее).
Если вы настроились на покупку подержанного автомобиля, здесь все немного сложнее. Чтобы определиться с выбором, вам необходимо обратить внимание на пробег, а также в каком состоянии находится непосредственно сам агрегат.
Если вы заметили, что на счетчике автомобиля с турбодвижком более ста тысяч пробега – не стоит выбирать данный вариант, так как вскоре вам необходимо будет прибегнуть к ремонтным работам или вовсе покупать новый движок.
В любом случае, выбор остается за вами! Удачных вам приобретений и ровных дорог!
Какими недостатками обладают турбированные двигатели. Полезные советы
Сегодня мы узнаем, какими недостатками обладают турбированные двигатели, каков средний ресурс турбин, на какие машины устанавливаются и чем отличаются такие моторы от атмосферных
КАКИМИ НЕДОСТАТКИ ОБЛАДАЮТ ТУРБИРОВАННЫЕ ДВИГАТЕЛИ. ПОЛЕЗНЫЕ СОВЕТЫ
Добрый день, сегодня мы узнаем, какими недостатками обладают автомобильные турбированные двигатели, на какие машины устанавливаются и чем отличаются такие моторы от атмосферных.
Кроме того, расскажем про то, как правильно нужно эксплуатировать и обслуживать двигатели с системой турбонаддува, а также, на что обращать внимание при покупке машины оснащенной турбиной.
В заключении поговорим о том, какие неисправности зачастую происходят с турбированными моторами, во сколько оценивается ремонт турбин силовых установок и каков средний ресурс систем турбонаддува двигателя той или иной модели транспортного средства.
В последние годы большинство автопроизводителей все чаще стали оснащать модели своих машин системами турбонаддува двигателя.
На сегодняшний день примерно 30 процентов легковых машин из общего количества произведенных оснащаются турбинами или турбокомпрессорами разного типа.
Справочно заметим, что доля турбированных силовых установок еще даже 5-7 лет назад не выходила за черту в 15-20 процентов от общего числа произведенных моторов на планете. Почему же так стремительно завоевывают рынок турбированные двигатели? Чем они так хороши?
ЧТО ТАКОЕ СИСТЕМА ТУРБОНАДДУВА ДВИГАТЕЛЯ?
ОСОБЕННОСТИ И ПРИНЦИП РАБОТЫ ДВИГАТЕЛЯ TSI
Все дело в том, что моторы с турбинами имеют достаточно много положительных моментов, которые касаются большей отдачи двигателя в плане мощности при меньшем рабочем объеме силовой установки, а также обладают прекрасной динамикой, причем многие автопроизводители избавили свои агрегаты от синдрома под названием “турбояма” с помощью совместного функционирования компрессоров на низких оборотах и турбонагнетателей на высоких оборотах (пример: система от VAG – мотор TSI). Неужели турбомоторы такие идеальные и не обладают минусами? Стоит ли покупать автомобиль с таким двигателем? Что касается идеальности, то все мы прекрасно понимаем, что совершенного в мире двигателей и все, что с ними связано нет. Однако можно смело сказать, что силовая установка с турбиной более совершенна благодаря своей мощности и динамике, нежели атмосферный мотор. Но не стоит забывать про существенные недочеты, которые все же имеют автомобильные турбины и компрессоры. Поэтому перед тем, как покупать ту или иную модель автомобиля с турбонагнетателем, стоит взвесить все за и против.
НЕДОСТАТКИ ТУРБИРОВАННЫХ СИЛОВЫХ УСТАНОВОК
Справочно заметим, что сегодня примерно 80 процентов автопроизводителей в своей линейке моторов имеют хотя бы несколько моделей машин оснащенных турбированными двигателями, будь то они бюджетного или премиального сегмента.
Начиная от таких марок, как BMW (TwinPower Turbo), Volkswagen (TSI, TDI), Skoda (TSI, TDI), Audi (TFSI, TDI), Seat (TSI, TDI), Mazda (MPS), Toyota с Lexus (FTS) и заканчивая такими корейскими производителями, как Kia с Hyundai (T-GDI) мы можем видеть, что на рынок выходит все больше автомобилей с турбонаддувом. Однако по мнению некоторых специалистов по обслуживанию и ремонту транспортных средств, большинство турбированных моторов еще далеки до совершенства и обладают массой недостатков, которые мы сейчас и рассмотрим.
Недостатки моторов с турбонагнетателями:
Повышенный расход моторного масла: является одним из главных минусов моторов с турбонагнетателями. Особенно четко данный недостаток прослеживается в сравнении турбированного двигателя сатмосферным.
Если для примера взять классический бензиновый атмосферник с объемом в 1.
4 литра и такой же турбированный мотор, то силовая установка с системой турбонагнетателя будет расходовать моторного масла в среднем на 40 процентов больше, но при этом у нас появятся дополнительные лошадиные силы с крутящим моментом.
Требования к моторному маслу: являются главным критерием правильного обслуживания турбомотора. Что касается моторного масла для двигателя с турбонаддувом, то это является просто отдельной темой.
Важно
Справочно заметим, что турбированной силовой установке масло нужно не только для себя, но и для системы турбонаддува, причем не много, не мало около 1-1,5 литров на 10 тысяч километров пробега. Кроме того, обычное недорогое масло в мотор лить категорически нельзя.
Горюче-смазочные материалы должны быть только высшего качества, как правило, оригинальные, то есть те которые рекомендуются автопроизводителем.
Требования к топливу: наравне с моторным маслом, турбированные двигатели должны заправляться только качественным бензином или соляркой.
Как правило, в такие моторы необходимо заливать бензин с количеством октановых чисел не ниже 95 пунктов, а лучше всего 98-ой.
Сам по себе марка топлива АИ-98 специально создавалась под турбированные моторы и не зря официально в Европе называется “98-Turbo“.
Срок службы: турбированного мотора в том случае, если его не жалеть и постоянно заливать непонятного качества топливо,при этом еще экономить на моторном масле будет совсем не долгим. Как правило, при наплевательском отношении к двигателю оснащенному системой турбонаддува, ремонт турбины может потребоваться уже на пробеге в 90-120 тысяч километров, а то и раньше. Справочно заметим, что в большинстве случаев турбонаддув выходит из строя из-за некачественного топлива.
Стоимость ремонта: зачастую является очень сильным ударом по бюджету автовладельца. Ремонт, замена или восстановление турбины считается очень дорогой процедурой. В среднем стоимость ремонта или восстановления турбонаддува оценивается от 500 до 1000 долларов США, в зависимости от модели узла и сложности работ. Новая же турбина, опять же в зависимости от модели и типа может оцениваться примерно в 1400-1500 долларов США.
Система охлаждения: турбины является очень важным моментом и при этом недостатком турбонаддува. Как мы знаем, турбина при длительной поездке сильно нагревается, причем значительно сильнее двигателя.
Поэтому после поездки, не в коем случае нельзя сразу глушить силовую установку, нужно чтобы турбина остыла, так как она вращается с очень высокими оборотами, из-за чего сильно нагревается. Примерное время для остывания турбины составляет около 1-2 минут.
Чтобы не ждать каждый раз остывания турбины, специалисты рекомендуют устанавливать специальную сигнализацию с турботаймером.
Благодаря турботаймеру, мы сразу после поездки можем закрывать автомобиль и уходить по своим делам, а двигатель автоматически заглохнет через 1-2 минуты, тем самым даст остыть турбине.
Таким образом, вышеперечисленные недостатки являются самыми основными, однако стоит понимать, что турбированные силовые установки бывают разные.
Поэтому однозначно утверждать, что лучше отказаться от покупки машины с турбомотором является ошибочным решением.
На сегодняшний день существует достаточно много производителей турбин и почти у каждого свои собственные технологии с разработками.
Совет
Справочно заметим, что по мнению большинства специалистов по обслуживанию и ремонту транспортных средств, самыми надежными двигателями с системой турбонаддува в последние годы считаются моторы TSI и TFSI от концерна VAG, которыми компонуются такие известные марки машин, как Volkswagen, Audi, Seat и Skoda.
Что касается моторов с системой TSI и TFSI, то у таких силовых установок имеется две турбины (турбонаддув и механический турбокомпрессор), поэтому турботаймер им не нужен.
Процесс охлаждения турбин происходит даже тогда, когда мотор находится в заглушенном состоянии.
Также кроме немцев, достаточно много турбин создается японскими производителями, в особенности компания Ниссан с известной моделью системы турбонаддува RB26DETT, компания Тойота производит турбины 2JZ-GTE, компания Мазда устанавливает на свои машины компоненты с маркировкой REW, а также многие другие. К сожалению на рынке стран Таможенного Союза (Россия, Беларусь и Казахстан) турбированные двигатели, как таковой не прижились, из-за того, что качество топлива обещает желать лучшего.
Таким образом, отвечая на извечный вопрос многих автолюбителей: “Стоит ли покупать турбированный автомобиль?”. Можно ответить следующее: в том случае, если машина покупается новой с гарантией производителя, то волноваться автовладельцу, как таковой не нужно.
Стоит понимать, что турбина не так много от нас и требует, всего то должное обслуживание и правильная эксплуатация.
Поэтому даже тот же ранее рассматриваемый двигатель TSI, при правильной эксплуатации способен отработать до первого серьезного ремонта не менее 180-200 тысяч километров пробега.
Как мы отметили ранее, если машина находится на гарантии, то проблем вообще никаких быть не может, так как гарантийные обязательства на данный узел, как правило, у дилера составляют не менее 3-4 лет.
Другой случай, когда мы автомобиль покупаем со вторых рук, то есть с пробегом.
В этом случае, нужно перед покупкой делать тщательную проверку турбированного двигателя и не стоит жалеть денег на профессиональную диагностику, потому что ремонт в дальнейшем может быть в десятки раз дороже.
