Содержание
Атмосферный или турбированный двигатель — какой лучше?
Статья об атмосферных и турбированных моторах — их основные характеристики, особенности работы, достоинства и недостатки. В конце статьи — видео об обоих типах двигателей.Статья об атмосферных и турбированных моторах — их основные характеристики, особенности работы, достоинства и недостатки. В конце статьи — видео об обоих типах двигателей.
Содержание статьи:
- Основные характеристики обоих типов
- Атмосферный ДВС: особенности и недостатки
- Турбированный мотор: плюсы и минусы
- Подводим итоги
- Видео об атмосферном и турбированном двигателях
За последнее десятилетие автопроизводители всё более активно переводят свои машины на турбированные бензиновые моторы. На первый взгляд, преимущества турбодвигателей над более традиционными атмосферными моторами внутреннего сгорания очевидны. Прежде всего, производители указывают на экономию топлива и более высокую степень экологичности. Но действительно ли всё так однозначно?
Для того, чтобы определиться, какой тип двигателя для вас предпочтительней, давайте разберёмся в достоинствах и недостатках обоих типов.
Основные характеристики обоих типов
Атмосферный двигатель – это классический ДВС (двигатель внутреннего сгорания). Воздух, поступающий через фильтры в систему, смешивается с топливом (бензином, соляркой). Получившаяся смесь воспламеняется в камере сгорания и сообщает движение поршням. Работа двигателя происходит при нормальном атмосферном давлении.
Основное отличие турбированного двигателя от атмосферного – в том, что внутри него установлена давшая название этому типу турбина. Она отвечает за принудительное нагнетание воздуха в цилиндры. В результате воздух в камере сгорания находится под повышенным давлением, что обеспечивает более качественное сгорание воздушно-топливной смеси и, соответственно, более высокую мощность агрегата.
Атмосферный ДВС: достоинства и недостатки
Атмосферный двигатель применяется в автомобилестроении на протяжении многих десятилетий. Собственно говоря, самые первые автомобили уже оснащались таким мотором.
«Атмосферник» отличают следующие достоинства:
- хороший ресурс;
- надёжность в эксплуатации;
- долговечность;
- простота использования;
- относительная простота проведения профилактических и ремонтных работ;
- неприхотливость в отношении качества топлива.
О надёжности атмосферного двигателя красноречиво свидетельствуют цифры. Качественные моторы позволяют автомобилю проходить до 500 тыс. километров. В истории развития автомобилестроения известны случаи, когда мотор переставляли из устаревшей машины в новую, и он продолжал исправно работать на протяжении ещё многих лет.
Качественный бензин, безусловно, удлиняет жизнь двигателю. Но при этом «атмосферник» вполне в состоянии функционировать и на топливе более низкого качества.
Перечень марок масла, которые можно использовать в конкретном агрегате, не в пример шире по сравнению с жёстко ограниченным перечнем марок и наименований для трубированного двигателя.
Конструкция «атмосферника» такова, что с его ремонтом или профилактикой может справиться не только профессионал, но и грамотный автолюбитель. Агрегат можно разобрать до последней детали и собрать обратно — конструкция позволяет сделать это без особых затрат. Нередки случаи, когда при ремонте агрегата используются «неродные» детали и комплектующие, произведённые другими производителями. Соответственно, и стоимость ремонта такого двигателя обходится дешевле.
Из минусов этого двигателя наиболее существенными являются:
- Более низкая, по сравнению с турбированным двигателем, мощность.
- Более высокий расход топлива.
Если сравнить атмосферный и турбированный двигатели одинакового объёма, по мощности атмосферный очевидно проигрывает своему конкуренту.
Если сравнить два двигателя одинаковой мощности, например, 140 л.с., то выяснится, что атмосферный двигатель объёмом 2 литра потребует 12 литров бензина (на 100 км), а «турбинник» с объёмом даже меньшим (1,4 литра) обойдётся и 8 литрами. Разница очевидна.
Впрочем, на этом перечень «минусов» исчерпывается. Атмосферные ДВС надёжны, просты и долговечны, но при этом не созданы для больших нагрузок и высоких оборотов.
Турбированный мотор: плюсы и минусы
Оснастить турбиной можно и бензиновый, и дизельный двигатель. В автомобилестроении турбированный двигатель впервые стали применять в 1938 году производители грузовиков.
Для легковых автомобилей «времена турбин» начались с 50-х годов прошлого столетия. Поначалу такой двигатель не отличался высокой надёжностью, поэтому не вызывал у автомобилистов особого интереса. Но конструкция постоянно дорабатывалась и улучшалась, в итоге всё-таки завоевав себе армию поклонников.
По своей конструкции турбированный двигатель представляет собой классический атмосферный ДВС, дополненный воздухонагнетающей турбиной. Турбина отвечает за принудительное закачивание воздуха в цилиндры. В результате давление воздушно-горючей смеси в камере сгорания получается выше атмосферного, топливо сгорает эффективнее, чем в классическом атмосферном ДВС и на том же объёме топлива даёт существенно большую мощность и крутящий момент.
Главными плюсами турбированного двигателя являются:
- высокая мощность;
- более экономный, по сравнению с атмосферным двигателем, расход топлива при том же количестве лошадиных сил;
- меньшие габаритные размеры;
- меньший вес;
- меньший шум при работе;
Турбинный двигатель отличается компактностью. На трёх или даже двух цилиндрах он даёт мощность, сопоставимую с мощностью четырёхцилиндрового «атмосферника».
Компактность – очевидное достоинство, такой двигатель позволяет различные варианты расположения в автомобиле.
При более высоком давлении топливо сгорает продуктивнее — соответственно, в атмосферу поступает меньше отходов сгорания. По этой причине турбированный двигатель считается более экологичным.
К сожалению, плюсы на этом заканчиваются, и начинаются минусы:
- Чувствительность к качеству используемого топлива.
- Чувствительность к качеству масла.
- Необходимость более частой замены масла.
- Небольшой ресурс турбины.
- Необходимость более длительного прогревания в зимний период.
- Более высокая стоимость ремонтных работ по сравнению с атмосферным двигателем.
Если проанализировать расход топлива не с позиции лошадиных сил, а с позиции объёма, то оказывается, что двигатель турбированного типа требует больше топлива, чем «атмосферник» того же объёма. Правда, и мощность, как уже было сказано, «турбинник» выдаст больше.
Качество бензина для «турбинника» критично — например, 92-й бензин для него недопустим. Если всё-таки перевести на него машину, оснащённую турбодвигателем, дело очень быстро дойдёт до ремонта.
С маслом – та же самая ситуация: каждый производитель турбированного двигателя в сопроводительной документации жёстко указывает перечень марок синтетического масла, которые могут использоваться в агрегате. По сравнению с полусинтетическим и минеральным маслом стоимость «чистой синтетики» выше на 35 – 40%.
Добавляется масло не только в сам мотор, но и в турбокомпрессорную установку. При этом «турбинник» требует полной замены масла каждые 10 000 километров. Сравните данные показатели с атмосферным двигателем, где замена масла производится через 20 000 километров, и само масло обходится дешевле… выводы очевидны.
Наконец, ресурс эксплуатации турбины составляет 120 000 километров (и это при условии, что за двигателем постоянно осуществляется надлежащий уход, а топливо и масло применяется только указанных производителем марок). После необходима замена, и обойдётся она весьма и весьма недёшево.
Вообще ремонт турбированного агрегата – затратное удовольствие: комплектующие производят из дорогостоящих материалов, запчасти соответственно «влетают в копеечку».
Не следует забывать и о таком неприятном явлении при эксплуатации туриброванного двигателя, как «турбоямы». Суть явления – в том, что на низких оборотах двигатель «не тянет», поскольку его объём невелик. Проявляется этот досадный недостаток при старте двигателя, когда в камеру ещё не нагнан достаточный объём воздуха, и не получается быстро достичь нужной мощности. Результат «турбоямы» — медленный разгон автомобиля с места. Для мегаполисов с их интенсивным движением и непростой обстановкой на дорогах такой недостаток может стать критичным.
С «турбоямами» конструкторы пытаются бороться, предлагая автомобилистам двигатели с двумя турбинами, где вторая даже может быть оснащена электроприводом, чтобы работать на малых оборотах. Такое решение снижает вероятность «турбоям», но усложняет двигатель конструктивно и ещё удорожает его стоимость. При этом надёжность агрегата, снабжённого ещё одной турбиной, падает.
Подводим итоги
Главным образом следует помнить, что турбированный двигатель мощнее, но требует большего внимания и ухода. В обслуживании «турбинника» вам потребуется только качественное топливо и дорогое масло, которое нужно менять чаще. При этом сама турбина обладает небольшим эксплуатационным ресурсом.
«Атмосферник» не такой мощный, как его турбированный конкурент. Но при этом он экономичен в эксплуатации, неприхотлив относительно марок бензина и масла. При ремонте атмосферного двигателя возможно применение «неродных» деталей даже от другого производителя (в случае «турбинника» это совершенно недопустимо).
Итак, достоинств и недостатков хватает у обоих типов двигателей. Какой вариант выбрать?
Скорее всего, долгий спор поклонников обоих типов двигателей ещё далёк от завершения. Труд конструкторов и инженеров постоянно добавляет доводы то на одну, то на другую чашу весов.
Выбирайте, что называется, по своим материальным возможностям и предпочтениям. «Атмосферник» подойдёт автолюбителям с меньшим бюджетом. Турбированный вариант – выбор тех, для кого принципиально важны динамика и мощность, а стоимостью покупки и дальнейшей эксплуатации можно, что называется, пренебречь.
Видео об атмосферном и турбированном моторах:
чего все боятся и как избежать проблем :: Autonews
adv. rbc.ru
adv.rbc.ru
adv.rbc.ru
Autonews
Телеканал
Pro
Инвестиции
Мероприятия
+
Новая экономика
Тренды
Недвижимость
Спорт
Стиль
Национальные проекты
Город
Крипто
Дискуссионный клуб
Исследования
Кредитные рейтинги
Франшизы
Газета
Спецпроекты СПб
Конференции СПб
Спецпроекты
Проверка контрагентов
Библиотека
Подкасты
ESG-индекс
Политика
Экономика
Бизнес
Технологии и медиа
Финансы
РБК КомпанииРБК Life
adv. rbc.ru
adv.rbc.ru
Читайте также
Автопроизводители в последние годы все активнее переходят на турбированные двигатели: с одной стороны давят экологи, которые постоянно ужесточают нормы по выбросам, а с другой — конкуренты. Современный автомобиль должен быть не только мощным и быстрым, но еще и экономичным, чего атмосферные двигатели предложить уже не в состоянии.
В России переход на турбированные моторы многими автомобилистами воспринимается болезненно: такие двигатели более требовательны к качеству топлива, их нужно чаще обслуживать и, в конце концов, они сложнее и дороже в ремонте. Особенно это касается малообъемных двигателей с высоким КПД — современные технологии позволяют снять с мотора объемом 1,4-1,5 л до 200 лошадиных сил. У наддувного агрегата, безусловно, есть масса преимуществ, но важно помнить о нюансах его эксплуатации, чтобы избежать проблем.
adv.rbc.ru
Турбина под капотом уже давно не повод автоматически считать малообъемный мотор ненадежным. Часто наддувные двигатели выхаживают без серьезного ремонта такой же ресурс, что и атмосферники. Проблема — в феномене Low Speed Pre Ignition (LSPI), то есть преждевременном воспламенении смеси в цилиндре. Эффект изучают на разных уровнях более 15 лет — по сути это главный «ограничитель» удельной мощности современных моторов с турбиной.
Чаще всего проблема касается двигателей с непосредственным впрыском топлива, причем она может возникать не только на высоких оборотах, когда мотор фактически работает на пределе, но и в обычных условиях эксплуатации. Инженеры определили три этапа LSPI: предварительное зажигание в цилиндре, последующее распространение пламени и индуцированный суперстук в несгоревшей топливно-воздушной смеси. Все это приводит к повышенным нагрузкам на блок цилиндров и, как следствие, ведет к преждевременному выходу из строя. Чаще всего ломаются поршни — а это долгий и дорогостоящий ремонт.
Советы вроде «не крутите мотор до отсечки» и «переключайтесь на низких оборотах» явно не панацея от LSPI. Эта проблема может возникнуть даже у самых аккуратных и неторопливых автомобилистов: не редки случаи, когда поршни ломались даже на трассе при движении с равномерной скоростью. Над решением феномена преждевременного воспламенения смеси в цилиндре работают инженеры ведущих автопроизводителей по всему миру. Преуспел в этом направлении и концерн General Motors, специалисты которого пришли к выводу, что необходимо экспериментировать в том числе с моторным маслом: именно правильно подобранное масло сможет снизить вероятность возникновения LSPI. В результате после многочисленных тестов GM начал использовать в своих моторах новый стандарт масла Dexos1 — GEN2.
Сразу после разработки новой спецификации специалисты компании Motul изменили формулу моторного масла из флагманской линейки продуктов 8100 ECO-lite 5W30 в соответствии с новыми требованиями. Кроме того что масло Motul помогает снизить риск возникновения LSPI, оно еще уменьшает расход топлива и снижает уровень токсичности отработанных газов, что тоже очень важно. Моторное масло Motul ECO-lite 5W30 подходит для всех турбированных бензиновых двигателей.
Новости компаний
adv.rbc.ru
adv.rbc.ru
Автомобили с турбонаддувом в сравнении с автомобилями без турбонаддува
Производители автомобилей продолжают внедрять новое оборудование и технологии с каждой выпускаемой моделью. В некоторых случаях эти новые дополнения улучшают системы безопасности. Другие повышают комфорт и удобство, а некоторые инновации повышают производительность двигателя.
Турбокомпрессоры представляют собой одну из самых значительных инноваций за последние годы. Однако турботехнология не нова. Швейцарский инженер Альфред Бучи построил первый турбокомпрессор в 1905 году. Однако только в начале 19-го60-х годов в автомобилях появились турбокомпрессоры.
Сегодня многие автомобили предлагают безнаддувный (без турбонаддува) двигатель и версию с турбонаддувом. Оба двигателя имеют свои плюсы и минусы. Так что лучше?
Как работает безнаддувный двигатель
Безнаддувный двигатель использует энергию сгорания бензина для приведения в движение автомобиля с использованием четырехтактного процесса.
Такт 1: Цилиндр открывается для заполнения воздухом и топливом.
Ход 2: Цилиндр закрывается, сжимая воздух и топливо.
Такт 3: Свеча зажигания воспламеняет топливно-воздушную смесь.
Такт 4: Энергия сгорания заставляет поршень цилиндра открываться, что приводит к вращению коленчатого вала.
Современные автомобили имеют от трех до двенадцати цилиндров, но в большинстве случаев используются четыре, шесть или восемь цилиндров. Вы найдете такие варианты, как рядный четырехцилиндровый двигатель, V-6 и V-8. Эти варианты описывают, как двигатель управляет своими цилиндрами, но в каждом случае они приводят в движение коленчатый вал. Когда коленчатый вал вращается, мощность передается через трансмиссию, набор шестерен, предназначенных для управления изменяющейся мощностью двигателя при увеличении оборотов. Затем трансмиссия передает мощность на приводной вал, который вращает ведущие колеса.
Выхлопные газы, выпущенные после четвертого такта двигателя без наддува, проходят через выпускной коллектор и выхлопную трубу вашего автомобиля. К сожалению, этот процесс тратит драгоценную энергию. Таким образом, изобретение двигателя с турбонаддувом вступает в игру.
Как работает двигатель с турбонаддувом
Двигатели с турбонаддувом построены на основе конструкции безнаддувного двигателя, чтобы улавливать потерянную энергию и возвращать ее в цилиндры. Устройство турбокомпрессора состоит из двух основных компонентов: турбины и компрессора. Вал соединяет эти две части в закрытом корпусе с впускным и выпускным отверстиями. Выхлопные газы безнаддувного двигателя попадают во впускное отверстие под высоким давлением. Этот воздух под высоким давлением вращает турбину, а вал, соединяющий турбину, вращает компрессор.
Компрессор всасывает воздух, сжимает его, а затем выталкивает через выпускное отверстие турбокомпрессора. Отсюда воздух проходит через промежуточный охладитель и возвращается в цилиндр для следующего цикла сгорания. Турбокомпрессор эффективно улавливает энергию выхлопных газов и возвращает ее для сгорания. В результате двигатель с турбонаддувом обеспечивает большую мощность при меньшем расходе топлива.
Большинство турбокомпрессоров имеют систему охлаждения масла, помогающую компенсировать высокие рабочие скорости. Кроме того, в некоторых турбоустройствах используется перепускной клапан. Это устройство отводит избыточный газ, образующийся в процессе сгорания, который может привести к перегрузке турбины и компрессора.
Некоторые двигатели имеют один турбокомпрессор; другие — твин-турбо. Эти варианты обеспечивают большую мощность и эффективность в зависимости от приложения.
Плюсы и минусы Turbo
Как и в любом продукте, вы найдете улучшения и недостатки. Изучите разницу между двигателем с турбонаддувом и двигателем без турбонаддува, чтобы получить образование.
Pro: Вы можете использовать турбокомпрессоры на бензиновых или дизельных двигателях.
Против: Турбокомпрессоры имеют больше движущихся частей, поэтому стоимость обслуживания выше.
Pro: Двигатель с турбонаддувом производит больше мощности, чем двигатель без турбонаддува. Таким образом, вы можете использовать двигатель меньшего размера для достижения большей производительности.
Против: Двигатели с турбонаддувом стоят дороже.
Pro: Двигатели с турбонаддувом повышают эффективность, экономя деньги на топливе.
Против: Турбо-лаг может возникнуть, когда вы пытаетесь быстро разогнаться, небольшая задержка подачи мощности из-за того, что турбине требуется время для раскрутки.
Pro: Двигатель с турбонаддувом создает более высокие значения крутящего момента в нижнем диапазоне оборотов для более быстрого ускорения.
Против: Чрезмерно агрессивный стиль вождения может снизить эффективность.
Плюсы и минусы без турбонаддува
Безнаддувный двигатель также имеет свои плюсы и минусы.
Pro: Меньшее количество движущихся частей снижает затраты на техническое обслуживание.
Против: Для достижения большей мощности вам нужно больше цилиндров или цилиндров большего объема.
Pro: Двигатели без наддува дешевле в производстве, поэтому их покупка дешевле.
Против: Двигатель без турбонаддува сжигает больше топлива, что делает его менее эффективным.
Pro: Плавная передача мощности на ведущие колеса исключает задержку.
Против: Двигатели без наддува производят больше шума. Тем не менее эта функция может оказаться полезной, если вам нравится хриплое рычание двигателя V-8.
В чем разница между турбокомпрессором и нагнетателем?
Турбокомпрессоры работают иначе, чем нагнетатели, поскольку выхлоп высокого давления приводит в действие турбину. Нагнетатели используют мощность двигателя через ремень для вращения турбины. Оттуда они оба нагнетают сжатый воздух в цилиндры. Нагнетатель работает гораздо менее эффективно, чем турбонагнетатель, потому что двигатель приводит в действие турбо, а не захваченный выхлоп. Однако в результате нагнетатель выдает гораздо большую мощность. Вы обычно найдете нагнетатели в спортивных автомобилях большой вместимости, где топливная экономичность не является проблемой, а только мощность.
Турбо или не турбо?
Двигатели с турбонаддувом помогут вам сэкономить деньги на топливе и доставят удовольствие от вождения автомобиля. С другой стороны, они имеют более высокую цену, и некоторые стили вождения могут не использовать сильные стороны турбо. Автомобили без турбонагнетателей могут сжигать немного больше топлива, но они экономят первоначальные затраты. Кроме того, различные стили вождения не влияют на работу безнаддувного двигателя.
Как часто бывает с решениями, здесь все зависит от личных предпочтений. Если вы не возражаете изначально потратить немного больше на автомобиль, который предлагает более захватывающий опыт вождения, автомобиль с турбонаддувом имеет смысл. Если вы предпочитаете экономить на покупке и не любите S-кривые и прямые, атмосферный двигатель их порадует.
Если вы готовы повысить качество поездки в Сан-Хуан-Капистрано на качественном Volkswagen, но у вас все еще есть вопросы о том, подходит ли вам двигатель с турбонаддувом, свяжитесь с нами для персональной демонстрации. Capistrano Volkswagen предлагает модели с турбонаддувом и без него, которые вы можете испытать на себе.
Volkswagen Golf GTi 2008 г. от RL GNZLZ имеет лицензию CC BY-SA 2.0
Подробное сравнение двигателей с турбонаддувом и двигателей без наддува имеют преимущества и недостатки.
Но будущее за двигателями с турбонаддувом
Двигатель является основным местом автомобиля и естественно, что о типах двигателей ведутся дискуссии уже давно. На рынке доступно множество вариантов двигателей, и мы предлагаем это исследование для людей, которые любят настраивать свои автомобили. А также для тех, кто знает свои машины и любит на них работать.
Растущие ограничения на нормы выбросов и глобальный спрос на более экономичные автомобили делают двигатель с турбонаддувом неудержимым будущим автомобильных источников энергии. И кажется, что дни массивных V8 давно прошли с большим рабочим объемом массивного безнаддувного двигателя.
И в войне между двигателями без наддува и двигателями с турбонаддувом никто не может назвать явного победителя между двигателями без наддува и двигателями с наддувом, потому что у них обоих есть свои преимущества и недостатки. Тем не менее, мы можем рассказать вам, что вам нужно знать о них, если вы находитесь вне рынка, чтобы принять решение.
Если вы фундаменталист, который любит естественные драг-мельницы, или если вы просто автомобильный ботаник, мы вас обеспечим. Никаких предубеждений вообще. Если вы просто хотите купить автомобиль, знание салона вашего автомобиля позволит вам совершать осознанные покупки.
С учетом сказанного, вот все, что вам нужно знать о турбированных и безнаддувных двигателях. Просто дочитайте до конца некоторые обсуждения, которых мы ждем после того, как вы узнаете будущее обоих двигателей.
Типы двигателей с турбонаддувом
Некоторые фанаты поддерживают турбовентиляторные двигатели из-за их непревзойденной мощности, в то время как многие по-прежнему боятся безнаддувных двигателей из-за их исключительной надежности, и, как свидетельствуют онлайн-обзоры, такая команда, как Team-BPH, отдает предпочтение турбовентиляторным двигателям с наддувом. , а другие увлечены двигателем. С турбокомпрессором с наддувом, который нагнетает больше сжатого воздуха в камеру сгорания и многократно увеличивает эффективность и мощность двигателя.
Топ-5 газотурбинных двигателей
Чтобы показать, как заработала принудительная индукция, мы также выбрали пять икон современных технологий с турбонаддувом… каждый из которых демонстрирует прогресс от суперкаров 1980-х годов до современных супермини, в которых внимание было смещено с производительности на эффективность.
Ferrari F40 (типо F120A)
Volkswagen Passat (EA888)
Ford Fiesta (Ecoboost 1.0)
Porsche 930 (930/50)
Audi S1 Quattro (L4)
Типы нормального дыхания двигателя
8 В отличие от мы видим, что конкуренты BMW признают, что бренд создал одни из лучших двигателей без наддува. В каталоге представлены высокоскоростные, энергичные, свободно дышащие классические модели, созданные гением в четырех-, шести- и 12-цилиндровых форматах.
Предпочитаемый многими как акустическая симфония, он дразнит водителя, поскольку саундтрек переходит от одной ноты к другой, прежде чем металлический визг соединится с выхлопным воздухом и его верхними слоями. Энтузиасты находят естественное дыхание хорошо прорисованным и освобождают их от драмы. Вот пять лучших силовых агрегатов без турбонаддува всех времен.
5 лучших атмосферных двигателей с естественным дыханием
Ferrari 458 Speciale – Ferrari 458 Speciale (F136)
Honda Honda S2000 (F20C)
McLaren F1 (S70/2 V12)
Corvette Corvette (Small Block ’55)
Toyota Toyota AE86 (4AGE)
Взгляд на эволюцию двигателя с турбонаддувом
Турбокомпрессор был изобретен в 1905 году швейцарским инженером Альфредом Буччи. , исследователь дизельных двигателей в компании-производителе двигателей Sulzer.
Он запатентовал использование компрессора для подачи воздуха в камеру внутреннего сгорания с использованием выхлопных газов для увеличения производства энергии.
В Первую мировую войну французские инженеры использовали турбодвигатель Renault в боевых самолетах, что привело к их успеху.
Появление судов с турбодизельными двигателями в двадцатых годах прошлого века.
А в 1963 году General Motors установила двигатель с турбонаддувом на Corvair Monza и Oldsmobile F-85 Jetfire.
Турбины представляют собой устройства принудительной индукции, приводимые в действие небольшими турбинами, которые повышают эффективность двигателя внутреннего сгорания и выработку энергии за счет нагнетания большего количества воздуха в камеру сгорания.
Подача большего количества воздуха и топлива в камеру сгорания увеличивает мощность.
Преимущества турбонагнетателей
Турбокомпрессоры позволяют небольшим и более эффективным двигателям конкурировать по мощности и крутящему моменту с более крупными двигателями.
Его популярность на автомобильном рынке Северной Америки возросла благодаря более строгим ограничениям выбросов, и, по оценкам, в 2016 году около 40% всех легковых автомобилей только в Соединенных Штатах были оснащены турбонаддувом, по сравнению с 65% в Европе.
Это увеличение эффективности происходит благодаря воздуху.
Все двигатели должны прокачивать определенное количество воздуха для поддержания определенной скорости. Двигатели меньшего размера требуют более широкого открытия дроссельной заслонки, чтобы впрыскивать примерно такое же количество воздуха, как и двигатель большего размера.
Небольшие двигатели более эффективно используют топливно-воздушную смесь.
Возможно, большим преимуществом винтового двигателя меньшего размера является то, что автопроизводители могут повысить коэффициент полезного действия без ущерба для мощности и крутящего момента.
Преимущества двигателя с естественным дыханием
Когда дело доходит до вождения, ничто не сравнится с надежной ностальгией по массивному двигателю V6 или V8.
А поскольку двигатели с турбонаддувом могут вызвать запаздывание (когда турбина поворачивается так, чтобы соответствовать отверстию срабатывания дроссельной заслонки), безнаддувные двигатели лучше обеспечивают стабильные уровни мощности во всем диапазоне мощности двигателя.
Технологии Turbo обычно требуется около минуты, чтобы справиться с большими изменениями давления дроссельной заслонки, что иногда приводит к прерывистому ускорению.
Кроме того, безнаддувный двигатель обладает впечатляющей малой мощностью, что хорошо для буксировки и тяги.
Вот почему турбированным альтернативам требуется так много времени, чтобы ворваться в сегмент пикапов, нуждающихся в мощности.
С другой стороны, в двигателе с естественным дыханием атмосферное давление регулирует впуск воздуха.
Долгое время был самым массовым двигателем, а турбокомпрессоры и нагнетатели когда-то были редкостью, но сейчас ситуация изменилась.
В наши дни большинство автомобилей оснащены двигателями с турбонаддувом меньшего размера.
Как они работают?
Турбокомпрессор — это устройство принудительной индукции, которое нагнетает в двигатель больше сжатого воздуха и топлива.
Больше воздушно-топливной смеси в цилиндре означает более сильный взрыв и, как следствие, выработку большей мощности.
В двигателях с нормальным дыханием поступление воздуха зависит от атмосферного давления.
Он не нагнетает искусственно больше воздуха в цилиндры, поэтому для увеличения мощности требуется двигатель большего размера.
Преимущества
Двигатели с турбонаддувом не новы, они существуют уже сто лет. Однако их динамика сильно изменилась. Они не ограничиваются только спортивными автомобилями. В настоящее время турбодвигатели седанов и легковых автомобилей все чаще используют турбины с принудительной индукцией. Они могут создавать больше мощности, используя меньшие цилиндры, чтобы помочь небольшим автомобилям с турбонаддувом, таким как Subaru WRX STI, преодолеть все препятствия.
Автомобили с турбодвигателем значительно более плавные. Благодаря точному проектированию эти двигатели могут соответствовать выходной мощности асинхронных двигателей. Например, мощные безнаддувные автомобили, такие как Ferrari 812 или Pagani Zonda HP Barchetta, могут производить колоссальные 789Лошадиные силы. Кроме того, типы двигателей с естественным дыханием легче обслуживать и владеть.
Дефекты
Двигатели с турбонаддувом нуждаются в буферизации для создания крутящего момента. Тем не менее, процесс занимает интересное время, из-за чего турбо отстает. Эту задержку можно устранить за счет использования системы твин-турбо, но это также приведет к большему расходу топлива и большему количеству выбросов. В большинстве случаев вы сделаете двигатель с двойным турбонаддувом совершенно ненужным. Двигатель с турбонаддувом при стрельбе издает характерный свист или визг, который некоторые считают раздражающим. Кроме того, дорого владеть, ремонтировать и обслуживать из-за дополнительной сложности.
Двигатель без наддува обычно должен быть больше, чтобы достичь эквивалентной выходной мощности по сравнению с его аналогом с турбонаддувом. В результате у автомобилей аналогичной производительности можно наблюдать значительное увеличение расхода топлива и выбросов. Кроме того, выходной крутящий момент безнаддувного двигателя NA отстает от его форсированного собрата, что приводит к необходимости повышать диапазон оборотов для достижения аналогичной тяги.
что лучше?
При покупке или настройке автомобиля не существует универсального решения. У безнаддувного двигателя есть свой список плюсов и минусов, то же самое можно сказать и о двигателях с турбонаддувом. В общем, это очень личный выбор, и он во многом зависит от того, что вы ищете.
Все зависит от вас как водителя. Легко понять, почему двигатели с турбонаддувом превращаются в путь будущего. Легкий в кошельке и экономный, Chevy Camaro оснащен двигателем I-4 с турбонаддувом; Раньше это было причудой, но сегодня это мощный и эффективный вариант.
Оба находятся в центре внимания, но давайте одобрительно кивнем и заглянем в будущее — путь эффективности, путь большей мощности. Турбо требуется, и варианты будут определены в будущем.
Будущее турбодвигателя и двигателя с естественным дыханием
На фоне, казалось бы, неудержимого ралли турбодвигателей мы планируем отказаться от столь любимой атмосферы, и какое-то время и климат, и правительства борются с природными явлениями. дыхательный двигатель, сжатый выбросами, воздействующими на планету и, возможно, заживо похоронившим естественный дыхательный двигатель в пользу нагнетателя. С турбонаддувом.
Некоторые говорят, что мы ошибаемся из-за технологии двигателя, которая доминировала на наших дорогах в течение многих лет и обеспечила некоторые из самых запоминающихся автомобилей в мире — от классических Daytona Ferrari и Enzo до четырехцилиндрового Volkswagen Beetle с воздушным охлаждением или двигатели V12 в McLaren F1? От каждого американского маслкара до рекордного GTO?
Краткий ответ заключается в том, что современная автомобильная промышленность руководствуется принципами экономии и эффективности, которые, в свою очередь, определяются законодательством ЕС по показателям экономии и выбросов. Это стало поворотным моментом после Киотского протокола 1992 года.
Киотский протокол борется с безнаддувными двигателями
Киотский протокол настаивал на том, чтобы мир сократил свои выбросы в 1990 году на восемь процентов к 2012 году, что привело к рождению первых европейских правил выбросов транспортных средств 1993 года. Они в основном охватывают выбросы закиси азота. и твердые частицы, и появилось много правил, включая Евро II (в 1996) Евро III (2000 г.) и Евро IV (2005 г.).
Но чтобы соответствовать требованиям ЕС по выбросам NOx, все дизельные двигатели перешли на турбонаддув. Это не только удешевило турбокомпрессор, но и повысило его эффективность. Затем еще одно постановление ЕС очень усложнило жизнь безнаддувным двигателям. К 2012/15 году он требовал среднего выброса CO2 в размере 130 г/км на каждого автопроизводителя (и рассчитан на три года, чтобы принять во внимание модельные циклы).
Теперь Европейский Союз требует, чтобы средние выбросы CO2 автопарка каждой автомобильной компании были сокращены до 95 г/км к 2020 году. Отдельные страны, такие как Нидерланды, пошли дальше, требуя 80 г/км.
Будущее за уменьшением размеров и турбинами
Таким образом, уменьшение размеров (меньший турбокомпрессор выполняет работу, которую мог бы выполнять более крупный безнаддувный двигатель) является ответом, равно как и уменьшение размеров или использование меньшего числа оборотов. В результате Mercedes, BMW и Audi признают, что дни безнаддувных двигателей практически прошли. Представитель отдела разработки двигателей BMW сказал нам: «С технической, политической и социальной точки зрения сегодня маловероятно, что безнаддувные бензиновые двигатели будут рассматриваться для массового производства.
«Меньшее количество цилиндров означает меньшее трение, меньшее число оборотов означает меньшее трение, а двигатель с турбонаддувом обеспечивает высокий пусковой крутящий момент на очень низких оборотах и в широком диапазоне скоростей, превосходя двигатель без наддува».
Это закончилось в Audi, и то же самое сказал д-р Штефан Кинрих, руководитель отдела разработки приводных систем Audi: «Audi был одним из пионеров в разработке бензиновых и дизельных двигателей с турбонаддувом, преимущества которых основаны на высокой производительности и крутящем моменте. ».
«Исключительные преимущества нагнетателя (распространенный термин в Германии для принудительной индукции) превратили безнаддувный двигатель в специализированную технологию. Тем не менее, в таких эмоциональных автомобилях, как R8, для него все еще есть место».
С тем же видением, что и директор по развитию BMW, новый руководитель бренда Volkswagen Герберт Дисс говорит нам, что цель в 80 г/км требует более длинной коробки передач и гораздо более низких оборотов. «Первоначально это будет означать 1800–2500 об/мин для двигателей внутреннего сгорания, но в конечном итоге это будет означать 800–1500 об/мин», — сказал он. «И вот куда нам нужно идти. С более высоким крутящим моментом, более низкими оборотами, более высоким давлением впрыска и, возможно, электроэнергией для повышения его на более низких скоростях. “
Однако такая пониженная передача не поможет безнаддувному двигателю, тем более что красота турбокомпрессора в эпоху низких выбросов заключается в том, что, когда он не сильно прокручивается, автомобиль может (почти) сократить расход топлива на меньший двигатель.
Возможен ли возврат безнаддувного двигателя?
Остается возможность, что кто-то может произвести Ferrari LaFerrari со скидкой и объединить атмосферный двигатель с электроэнергией, которая помогает двигателю на более низких скоростях, например, турбонаддув без задержек.
Возможно, компания Toyota, скорее всего, сделает это. Это практически происходит, и вице-президент Toyota Powertrain Europe Джерард Келлманн настаивает на том, что она не откажется от своих безнаддувных двигателей.
«Я понимаю, почему они выпадают из сегмента роскоши, но электрический наддув дает нам исключительные возможности для передачи крутящего момента силовому агрегату там, где безнаддувные двигатели не такие мощные. Это повышает производительность и экономит топливо, объяснил Келлман.
В автомобильной промышленности нет лучшей компании, чем Toyota, когда дело доходит до силовых агрегатов с электронным наддувом, и Келман не видит причин, по которым Toyota не должна производить безнаддувные атмосферные двигатели.
Джеррард продолжает: «Мы соблюдаем все законодательные нормы, касающиеся электронного усиления, и 42 вольта не требуются. Это больше для информации и развлечения. «Мы уже работаем непосредственно над трансмиссией, поэтому мы можем предложить преимущества двигателя с турбонаддувом без использования турбонагнетателя, и всегда есть более чем один способ, если вы посмотрите на всю систему автомобиля и на то, какой вы хотите ее видеть.
Еще одна загадочная возможность заключается в том, что атмосферный двигатель может стать возможным благодаря внедрению электрической версии турбодвигателя. Audi почти наверняка будет первой в производстве с этой технологией — у нее уже есть версии с двойным турбонаддувом и одинарным турбонаддувом, которые работают очень убедительно.
А Пол Викерс, бывший главный инженер Maserati, резюмирует дело против атмосферного двигателя. «Двигатели с естественным всасыванием появились 100 лет назад, но многие достижения были достигнуты за счет ускорения, а двигатель с естественным всасыванием не соответствует современному законодательству.
«Двигатели с турбонаддувом лучше с точки зрения определенной мощности, чем лучшие безнаддувные двигатели», — говорит он. Лучшие безнаддувные двигатели имеют мощность около 100 кВт/л и 100 Нм/л, но с турбинами это зависит только от давления, которое вы создаете.
Пять причин, по которым двигатель с турбонаддувом берет верх
- Евро VI — это постановление, направленное на снижение среднего уровня выбросов CO2 до 95 г/км к 2020 году, и для сохранения производительности от производителей требуется некоторое увеличение мощности и/или крутящего момента. идти с тем, что у них всегда было. В основном это происходит от турбокомпрессора.
- Euro I-IV — этот регламент нацелен на выбросы дизельных двигателей, поскольку эти регламенты по существу предписывают использование турбокомпрессоров для дизельных двигателей, что приводит к снижению цен на турбокомпрессоры и улучшению технологий.
- Уменьшение размеров. Зачем использовать шестицилиндровый двигатель, если более легкий и дешевый четырехцилиндровый двигатель с турбонаддувом делает то же самое?
- Более длинные передачи. Предназначенные для снижения расхода топлива и выбросов, более высокие передачи требуют гораздо большего крутящего момента при более низких оборотах двигателя, чем могут обеспечить двигатели без наддува.
- Восстание внедорожников. Более тяжелым автомобилям требуется больше мощности и мощности, мощности, которую не могут обеспечить безнаддувные двигатели.
В итоге спор остается открытым, и я конечно же не могу вмешаться и дать свое мнение так как это заставляет меня терять нейтралитет, а если бы я склонялся к турбо двигателю то я бы не увидел экономии бензина по сравнению с естественное дыхание, но мое мнение не важно и не научно, так как до сих пор бушуют споры о том, что лучше.