Sw-motors.ru

Автомобильный журнал
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Атмосферный или с турбонаддувом — какой мотор лучше

Атмосферный или с турбонаддувом — какой мотор лучше?

В среде автолюбителей получила широкое распространение следующая точка зрения: турбонаддув ненадежен, двигатель с ним конструктивно слишком сложен, ему свойственен повышенный расход масла, такие двигатели холодные. Словом, лучше с ними не связываться. Что-то из этого правда?

К надежности турбодвигателей концерна Volkswagen действительно были вопросы. Особенно к первым моторам малого рабочего объема (1,2 и 1,4 л) серий CBZ или САХ. Бывали случаи, когда износ цилиндропоршневой группы достигал критических значений уже после 100 тысяч километров пробега. Тому есть две объективные причины. Первая относится скорее к условиям эксплуатации. Малообъемные моторы не любят, когда стрелка тахометра проводит много времени в красной зоне, если сам двигатель еще не прогрелся до рабочей температуры. Прогреваются они дольше, а большая нагрузка в непрогретом состоянии чревата повышенным износом. Ну а вторая причина — чем меньше размер элементов кривошипно-шатунного механизма (КШМ) и газораспределительного механизма (ГРМ), тем они быстрее изнашиваются.

Надежность турбомотора

Проблемы с надежностью были актуальны именно для первой линейки фольксвагеновских двигателей конца прошлого десятилетия. Со временем надежность наддувных моторов удалось заметно повысить. Конечно, говорить об огромном по нынешним временам ресурсе старых атмосферников 90-х не приходится. Но с ресурсом современных двигателей аналогичной мощности без наддува срок службы того же ЕА211 (1.4) вполне сравним. И тот факт, что количество обращений по гарантии в последнее время сильно сократилось, это подтверждает. Кстати, схожая ситуация и с фордовским турбомотором серии EcoBoost.

Сложность конструкции

Если же говорить о сложности конструкции, то некоторые современные атмосферники по этой части не уступают турбированным моторам. Изменяемые впускные тракты, непосредственный впрыск, регулировка фаз газораспределения, сильно облегченные детали КШМ, — все это встречается и на двигателях без турбонаддува. Так что единственным серьезным конструктивным отличием остается сам наддув.

Долгий прогрев

Что касается проблемы долгого прогрева и, как следствие, холодного салона, то ее тоже можно решить. Самый надежный способ: применение дополнительного электронагревателя. В случае с двигателем ЕА211 инженеры использовали другой прием: выпускной коллектор интегрировали в головку блока цилиндров. Так и двигатель прогревается чуть быстрее, а главное — количество отдаваемого тепла для салона увеличилось.

Чем турбомотор лучше атмосферного?

Так что времена, когда двигателя с наддувом и скромным рабочим объемом стоило бояться как огня, прошли. И претензии к нему уже больше походят на предрассудки. Их надежность стала куда выше. И наш редакционный Volkswagen Golf VII, проехавший больше 80 тысяч км и не принесший никаких проблем, это уже подтверждает. Ну а настоящих недостатков, по сути, осталось два. Первый — повышенный расход масла, который связан с конструктивными особенностями таких двигателей. А второй — более низкая тепловая отдача. Но и эта проблема отошла на второй план благодаря дополнительным электронагревателям и таким ходам, как интеграция выпускного коллектора в ГБЦ.

Какой двигатель выбрать — атмосферный или турбированный?

Один из самых важных параметров, на который в первую очередь обращают внимание люди при покупке автомобиля, является тип двигателя.
Двигатель может быть бензиновым или дизельным.
Кроме того, каждый из этих моторов может быть как обычным – атмосферным, так и турбированным.

Вот как раз таки об этих последних двух типах двигателей и пойдет речь в этой статье.

Не особо вдаваясь в технические «дебри», кратко, но информативно, я постараюсь рассказать о том, чем они отличаются друг от друга. Обратить внимание на их сильные и слабые стороны. И даже попытаюсь порекомендовать, какому же из них отдать предпочтение в том или ином случае.

Содержание
Определяемся с терминами
Атмосферный двигатель — принцип работы
Турбированный двигатель — устройство и принцип работы
Преимущества и недостатки каждого из этих двигателей
1) Атмосферный двигатель
2) Турбированный двигатель
Какой же двигатель выбрать? Выводы и рекомендации

Определяемся с терминами

Для начала давайте определимся, что же означают словосочетания «атмосферный двигатель» или «турбированный двигатель»?

Атмосферный двигатель – это двигатель внутреннего сгорания (бензиновый или дизельный), воздух в который, необходимый для приготовления топливовоздушной смеси (ТВС), поступает непосредственно извне при обычном атмосферном давлении без предварительного сжатия.

Турбированный двигатель – это ДВС (бензиновый или дизельный), где воздух, необходимый для ТВС, прежде, чем попасть в цилиндр, сжимается до нескольких атмосфер. Сжатие происходит с помощью специально предназначенного для этого компрессора.

Теперь немного о том, чем эти моторы отличаются друг от друга.

Атмосферный двигатель – принцип работы

Не буду описывать устройство этого двигателя. Люди, хоть немного интересующиеся автомобилями, наверняка, хотя бы в общих чертах, знают, как он устроен.

А вот принципа его работы я немного коснусь. И сделаю это для того, чтобы вы лучше понимали, чем эти два двигателя (атмосферный и турбированный) отличаются друг от друга.

Вот каков алгоритм работы обычного атмосферного двигателя внутреннего сгорания (см. рис.1):

1) Первый такт — впуск

Поршень в цилиндре из верхней «мертвой точки» начинает движение вниз. Открывается впускной клапан и топливовоздушная смесь начинает поступать («всасываться») в цилиндр.

Топливовоздушная смесь (ТВС) – это смесь воздуха и горючего (бензина или солярки). Для бензиновых двигателей ее получают еще до того, как она поступит в цилиндр. Это происходит либо в карбюраторе, либо во впускном коллекторе в случае с инжекторным двигателем. В дизельных двигателях топливовоздушную смесь получают непосредственно в цилиндре путем впрыска топлива в камеру сгорания через форсунку и дальнейшего его смешивания с воздухом.

Важно! Топливовоздушная смесь поступает в цилиндр при нормальном атмосферном давлении (≈ 1атм). В идеальном случае соотношение топлива и воздуха в бензиновом двигателе должно быть 1:14,7. То есть, 1 грамм бензина должен смешиваться с 14,7 граммами бензина.

2) Второй такт – сжатие

Читать еще:  Высокие обороты двигателя тойота рав

Пройдя нижнюю «мертвую точку», поршень начинает двигаться вверх. Оба клапана (впускной и выпускной) при этом закрыты. Топливовоздушная смесь при этом, естественно, начинает сжиматься. Максимальную степень сжатия ТВС имеет в тот момент, когда поршень находится в верхней «мертвой точке».

Кстати, степень сжатия – это отношение объема цилиндра над поверхностью поршня, когда он (поршень) находится в нижней «мертвой точке», к объему цилиндра, когда поршень находится в верхней «мертвой точке». Для бензиновых двигателей степень сжатия равна 8-12 единиц, а для дизельных – 15-22 единицы.

3) Третий такт – рабочий ход

В тот момент, когда поршень во время такта сжатия почти достигнет верхней «мертвой точки», топливовоздушная смесь поджигается с помощью искры, которая образовывается между электродами свечи зажигания. Оба клапана – и впускной, и выпускной – остаются при этом закрытыми.

Под воздействием полученного таким образом взрыва ТВС, поршень в цилиндре начинает поступательно перемещаться вниз, передавая свое усилие через шатун на коленчатый вал. Коленвал же, в свою очередь, передает крутящий момент через механизмы трансмиссии на колеса. Те начинают вращаться и приводят автомобиль в движение.

4) Четвертый такт – выпуск

Опустившись до конца и пройдя нижнюю «мертвую точку», поршень начинает перемещаться внутри цилиндра опять вверх. В этот момент открывается выпускной клапан (впускной клапан закрыт). Образовавшиеся в результате сгорания ТВС газы начинают выталкиваться поршнем через открытый клапан в выпускной коллектор, а оттуда через выхлопную трубу и глушитель, в атмосферу.

Вот таков принцип работы обычного атмосферного двигателя внутреннего сгорания.

Тепловая энергия, получаемая при сгорании топливовоздушной смеси в цилиндрах ДВС, превращается в механическую энергию, которая и принуждает автомобиль двигаться.

Более подробно о том, что представляет собой атмосферный двигатель, можно ознакомиться здесь.

Ну, а теперь давайте увяжем все вышесказанное с темой нашей сегодняшней статьи.

По логике, если увеличить массу ТВС в цилиндрах двигателя, то увеличится и количество энергии при ее сгорании. И, в конечном счете, увеличится и мощность мотора.

Но достичь этого увеличения можно двумя основными путями. Надо либо увеличить рабочий объем двигателя (и, следовательно, каждого цилиндра), либо увеличить массу топливовоздушной смеси путем предварительного сжатия воздуха, необходимого для ее приготовления.

Именно этот – второй вариант, мы и разберем подробнее в следующей главе.

Турбированный двигатель – устройство и принцип работы

Этот двигатель по своей конструкции в основном мало чем отличается от своего атмосферного «собрата». Принципиальным отличием же его от него является то, что воздух в цилиндры для приготовления горючей смеси поступает не под естественным атмосферным давлением. Он нагнетается туда под давлением специальным устройством, которое называется турбокомпрессор.

Турбокомпрессор – это устройство, которое с помощью энергии выхлопных газов нагнетает воздух в цилиндры двигателя.

Основой турбокомпрессора является сдвоенный корпус (корпус турбины + корпус компрессора), внутри которого в подшипниках скольжения вращается вал ротора. На концах вала закреплены: с одной стороны – колесо турбины, а с другой – колесо компрессора (см. рис. 2)

Колесо турбины расположено в «горячей» части турбокомпрессора. Именно оно является «инициатором» вращения, получая для этого энергию от отработавших выхлопных газов. А так как на другом конце вала – в «холодной» части устройства – жестко закреплено колесо компрессора, то и оно начинает вращаться с такой же скоростью.

Смазка подшипников вала ротора происходит посредством подачи его из общей системы смазки ДВС по специальным каналам.

Еще одним важным элементом турбокомпрессора является регулятор давления. Благодаря установленному в нем специальному клапану, часть выхлопных газов перенаправляется мимо колеса турбины, обеспечивая тем самым оптимальное давление наддува.

А теперь вкратце рассмотрим принцип работы турбокомпрессора (см. рис.3)

Выхлопные газы раскручивают турбинное колесо устройства. А то, в свою очередь, находясь на одной оси, раскручивает колесо компрессора, которое нагнетает воздух в цилиндры двигателя.

Но прежде, чем попасть во впускной коллектор двигателя, воздух предварительно охлаждается в специальном охладителе наддувочного воздуха, который еще имеет название интеркулер. Это делается по той простой причине, что охлажденный воздух имеет бо́льшую плотность. А это, в свою очередь, повышает эффективность наддува.

Более подробно о том, как работает система турбонаддува, можно ознакомится вот здесь.

Преимущества и недостатки каждого из этих двигателей

Каковы же преимущества и недостатки рассмотренных нами выше двигателей?

1) Атмосферный двигатель

Преимущества
  • Простота конструкции по сравнению с турбированным двигателем. Следовательно, техническое обслуживание и ремонт такого движка обойдутся его владельцу гораздо дешевле, чем ремонт турбомотора.
  • Значительно бо́льший, чем у турбированного двигателя, моторесурс. А это значит, что до капитального ремонта он проработает раза в два дольше, чем его турбированный «оппонент». Но это при условии правильной его эксплуатации и своевременного и качественного обслуживания;
  • Малопритязательность к качеству заливаемого топлива. Можно вполне использовать без особых последствий бензин с октановым числом 92;
  • Не особая требовательность к качеству используемого моторного масла, как в случае с турбодвигателем. Более редкая его замена.
Читать еще:  Видеорегистратор отключается при запуске двигателя
Недостатки
  • Бо́льший вес и размер этого двигателя, чем турбированного при одинаковой мощности;
  • Гораздо меньшая, чем у турбированного, мощность двигателя (на 20-50%) при одинаковом рабочем объеме;
  • Резкое падение мощности двигателя в условиях разряженного воздуха. Например, в горах;
  • Более низкая экологичность вследствие того, что топливо сгорает не полностью.

2) Турбированный двигатель

Преимущества
  • Бо́льшая мощность двигателя при одинаковом рабочем объеме (на 20-60 %), по сравнению с атмосферным движком;
  • Заметно меньший вес и габариты турбированного ДВС, по сравнению с атмосферным, при одинаковой мощности;
  • При одинаковой мощности, турбированный двигатель заметно экономичней атмосферного;
  • Максимальный крутящий момент в таком двигателе достигается в более широком диапазоне оборотов коленвала, чем в «атмосфернике». А это, в свою очередь, положительно влияет на динамику автомобиля;
  • Более высокая экологичность турбированного двигателя вследствие более полного сгорания топлива в цилиндрах.
Недостатки
  • Сложность конструкции, по сравнению с атмосферным двигателем. И как следствие этого – обслуживание и ремонт такого мотора обойдутся его владельцу гораздо дороже, чем обычного «атмосферника»;
  • Меньший, по сравнению с обычным двигателем, моторесурс. До капитального ремонта он проработает гораздо меньше, чем атмосферный мотор. Хотя, если строго придерживаться всех требований предписанных инструкций, то шансы обоих двигателей в этом отношении могут уравняться;
  • Необходимость использования только качественного высокооктанового бензина;
  • Довольно ограниченный срок службы турбокомпрессора ввиду его постоянной работы в условиях очень высоких температур. Обычно он выходит из строя гораздо раньше, чем двигатель в целом;
  • Очень высокие требования к качеству моторного масла и срокам его замены. Оно должно быть высокотемпературным синтетическим и меняться не реже, чем через каждые 10000 км пробега автомобиля. Повышенный расход масла связан с тем, что турбина турбокомпрессора очень сильно нагревается. И масло, предназначенное для смазки ее подшипников, под действием высоких температур быстро теряет свои свойства. А часть его просто испаряется через различные неплотные соединения.

Какой же двигатель выбрать? Выводы и рекомендации

Ознакомившись с этой статьей, вы, наверное, в общих чертах поняли, что собой представляет каждый из рассмотренных нами двигателей.

Атмосферный двигатель устроен попроще, чем турбированный. Имеет бо́льший моторесурс до капремонта. Финансовые затраты на его обслуживание и ремонт гораздо ниже, чем на турбодвигатель. Он не так «капризен», как его «оппонент» в отношении качества заливаемого топлива и масла.

Но зато вы не сможете в полной мере насладиться той динамикой езды, которую вы можете получить от управления автомобиля с турбомотором. Кроме того, турбодвигатель, имеющий одинаковую мощность с «атмосферником», расходует меньше топлива на прохождение одного и того же отрезка пути. Так что здесь вы можете сэкономить на бензине.

Но зато у вас появятся гораздо бо́льшие затраты, чем на атмосферный двигатель, на техническое обслуживание, ремонт и ГСМ турбированного двигателя. Кроме того, этот двигатель имеет гораздо меньший моторесурс до капремонта, чем атмосферный. Хотя, для турбодвигателей последнего поколения это уже не так актуально. По своей надежности они почти сравнились с атмосферными моторами.

Так какой же двигатель выбрать?

Еще раз прочтите эту статью и делайте соответствующие выводы каждый сам для себя.

Но в заключении все-таки хочу дать один совет. Если вы покупаете подержанный автомобиль с турбированным двигателем, то очень внимательно отнеситесь к оценке состояния турбокомпрессора. Иначе может случиться так, что вам придется вскоре платить за его капремонт или даже за приобретение нового. А это совсем не малые расходы!

Что лучше, атмосферный или турбированный двигатель? Сравниваем, оцениваем и обозреваем

Скачать PDF

Перед покупкой авто нужно разобраться что лучше: атмосферный или турбированный двигатель. В большинстве случаев о характеристиках и типе двигателя автомобиля покупатель узнает непосредственно перед покупкой. Чтобы не попадать в такую ситуацию, предлагаю разобраться, что представляет каждый из этих двигателей.

Различия между ними

На вопрос: что лучше, атмосферный или турбированный двигатель лучше ответить после ознакомления, в чем их принципиальное отличие друг от друга. Первый вид двигателя (атмосферный) представляет собой классический ДВС (двигатель внутреннего сгорания), который за многие десятилетия использования не раз усовершенствовался и на данный момент является просто незаменимым.

Второй вид двигателя (турбированный) базируется на конструкции двигателя внутреннего сгорания, но с добавлением в его конструкцию специальной турбины, с помощью которой закачивается воздух. Такой тип конструкции существенно увеличивает лошадиные силы. Если, например, сравнить турбированный мотор объемом 1.3 литра и атмосферный объемом 1.8, то количество лошадиных сил будет примерно одинаково (140 лошадиных сил).

Преимущества и недостатки

К слову, последняя модернизация в конструкции была произведены в 90-х годах 20-ого века из соображения увеличения экономичности двигателя.

В последнее время такие двигатели усовершенствуют только с точки зрения вреда экологии, чтобы уменьшить загрязнения окружающей нас природы. Другим несравненным преимуществом является его неприхотливость. Данный тип мотора может эксплуатироваться даже при условии заправки не совсем качественным бензином, что нельзя сказать о турбированном аналоге.

Сложная конструкция мотора способствует тому, что сам силовой агрегат ломается намного чаще. Срок службы турбины мал, из-за постоянной работы при высоких температурах. Двигатель также недолговечен из-за его эксплуатации на больших оборотах.

Читать еще:  Что является двигателем торговли

Кроме всего прочего уход за таким двигателям связан с рядом сложностей. Расход масла намного больше, чем в случае с атмосферным собратом. Диагностику и ремонт необходимо проводить только в сервисном центре с помощью команды специалистов. См. статью «Что входит в диагностику двигателя».

От минусов переходим к плюсам. Турбированный двигатель обладает следующими преимуществами:

  • Экологичность;
  • Большое количество лошадиных сил на единицу объема;
  • Удовольствие от езды.

После того, как стало понятно, что из себя представляет каждый мотор в отдельности, взвешены их плюсы и минусы, все за и против можно смело приступать к покупке автомобиля. Надеюсь, что после прочтения этой статьи вопрос что лучше, атмосферный или турбированный двигатель не встанет у вас в голове, так как теперь это не какие-то непонятные слова, а термины, которые предельно ясны для понимания.

Атмосферный двигатель: определение, предназначение, плюсы и минусы

Создание первых двигателей автомобилей означало появление устройств, относящихся к атмосферному типу — незамысловатых моторов, не предполагающих влияния на баланс питающей смеси со стороны турбинных и компрессорных элементов. Давление потоков воздуха, что подавался на мотор, составляло одну атмосферу, ввиду чего оборудование и получило свое наименование.

Для обеспечения функционирования такого двигателя использовалась смесь топлива, предполагающая смешение бензина и воздуха в отношении 1:14. В этой статье мы попробуем разобраться, что такое атмосферный двигатель в автомобиле. Также мы расскажем, чем такой атмосферный двигатель лучше большинства аналогов, а затем проанализируем его недостатки.

Что такое атмосферный двигатель в автомобиле: ликбез

Общеизвестно, что рабочий принцип всякого мотора предполагает сжигание топливной массы в цилиндрических элементах. Стоит сказать, что под топливными ресурсами понимается не просто чистый бензин либо солярка, но топливно-воздушная смесь.

Устройство атмосферного двигателя автомобиля

Как уже было указано выше, в случае с обычным бензином речь идет о смеси, где одна часть бензина смешивается с четырнадцатью частями воздуха; ее приготовление обеспечивается карбюратором либо инжектором (в зависимости от типа питательной системы).

Атмосферный двигатель — это устройство, которое было создано на самой заре производства двигателей. Даже положенное в название слово «атмосферный» недвусмысленно намекает на тот факт, что атмосферное давление являлось важным «участником» работы: оно позволяло образовывать смесь топлива и воздуха и обеспечивало сгорание получившейся массы в цилиндрических элементах.

Образование смеси из топлива и воздуха обеспечивалась за счёт того, что поршневые элементы мотора работали сродни насосному оборудованию: они затягивали воздух из атмосферы через особый воздуховод. В соответствии с таким незамысловатым алгоритмом функционируют карбюраторный мотор, бензиновый двигатель с инжектором, дизельный атмосферный двигатель.

Естественно, не стоит считать принцип работы одинаковым во всех случаях. Однако различия сводятся преимущественно к принципам реализации систем образования смесей и их дальнейшего транспортирования в цилиндрические элементы.

Если упростить вышесказанное, можно заметить, что название «атмосферный двигатель» отсылает преимущественно к способу отправки воздушных масс в карбюратор либо инжектор. В случае с атмосферными двигателями воздушные массы, которые требуются для обеспечения горения топливных ресурсов, всасываются непосредственно из атмосферы за счёт создания в инжекторе либо карбюраторе низкого давления.

Преимущества и недостатки

Теперь, когда мы разобрались с тем, что значит атмосферный двигатель автомобиля, попробуем выделить его преимущества и недостатки. Сходу стоит сказать, что атмосферные двигатели используются и по сей день: именно такие устройства установлены на основной массе транспортных средств.

Схема работы атмосферного двигателя с 4 цилиндрами

Они не отличаются конструкционной замысловатостью, однако для них характерен продолжительный эксплуатационный срок. Опыт говорит о том, что подобные двигатели могут обеспечивать прохождение примерно пятисот тысяч километров, после чего обычно им требуется ремонт.

В случае с турбированными устройствами срок меньше примерно в два раза. По данным сравнительного анализа, незамысловатая конструкция существенно упрощает ремонтные процедуры, что выгодно отличает атмосферные двигатели от их аналогов с наддувом. Цены на основные запчасти и сервисные работы, направленные на устранение технических неполадок, сравнительно невысоки.

Естественно, достаточно очевидно, что столь «старая» система не может не иметь и некоторых минусов. Стоит отметить, что подобные моторы отличаются большими габаритами, в то время как по основным эксплуатационным показателям (мощности, крутящему моменту, динамике разгона) существенно уступают двигателям с наддувом.

Объясняется это достаточно просто: ввиду наружного забора воздушных масс схема питания атмосферного устройства не даёт возможности обеспечения необходимой пропорции (уже указанной выше: 1:14) на всех рабочих режимах.

Если упростить: на низких оборотах двигатель будет засасывать слишком малое количество воздушных масс, в то время как высоких эффективному забору воспрепятствует проходное сечение воздуховодов, а также сопротивление воздушного фильтра. Соответственно, эффективность работы существенно понижается.

Установка турбины на атмосферный двигатель

В качестве заключения стоит ответить на интересующий многих автомобилистов вопрос, связанный с возможность монтажа на атмосферный двигатель турбины. Будем лаконичны: установить ее вполне возможно, однако едва ли подобное мероприятие можно назвать целесообразным с технической (а значит, и с финансовой) точки зрения.

Для этого потребуется осуществить колоссальное количество непростых расчетов, предполагающих определение объема воздушных масс и скорости их поступления. Сделать это без помощи специалиста почти невозможно, а ошибка может быть критичной: она способна привести к полному выходу устройства из строя.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector