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:

1. Более низкая, по сравнению с турбированным двигателем, мощность.
2. 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:

1. Чувствительность к качеству используемого топлива.
2. Чувствительность к качеству масла.
3. Необходимость более частой замены масла.
4. Небольшой ресурс турбины.
5. Необходимость более длительного прогревания в зимний период.
6. 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:

Какой двигатель лучше: атмосферный или с

Павел [therock9618]

19. 12.2017,
Просмотров: 1212

Помимо традиционного атмосферного и дизельного двигателя, существует ещё двигатель с турбонаддувом. Особенность такого мотора состоит в том, что воздух поступает в цилиндры принудительно при помощи давления, которое создаётся турбиной. Благодаря этому в камеру сгорания поступает большее количество воздуха, чем от разряжения, создаваемого поршнем. Получающаяся топливно-воздушная смесь полностью заполняет пространство цилиндра и при сгорании образует большую силу, воздействующую на поршень. В результате достигается больший крутящий момент и увеличивается мощность двигателя.

Турбина представляет собой две крыльчатки, закреплённые на концах одного общего вала, в отдельных герметичных корпусах. Первая крыльчатка соединена с впускным коллектором и выступает в роли нагнетателя воздуха, а втора — в выпускном. На работающем двигателе энергия отработанных газов воздействует на лопасти крыльчатки, заставляя её вращаться. Вращение крыльчатки в выпускном коллекторе передаётся на другую крыльчатку, которая начинает подхватывать входящий воздух и подавать его в двигатель под давлением. Вот как говорится и весь принцип. Одним из главных недостатков турбированного мотора является явление под названием «турбояма», возникающее на малых оборотах двигателя. Выхлопным газам трудно начать вращение крыльчатки и одна часть выходит в атмосферу, а другая часть отражается от лопастей и попадает обратно в камеру сгорания, временно понижая мощность мотора.

Эффект турбоямы можно ослабить, включением дополнительной уменьшенной турбины или компрессора, который не ворует мощности у двигателя и работает от генератора, пока основная турбина только начинает раскручиваться.

Бытует мнение, что турбированный двигатель ненадёжный, технически-сложно устроен, долго прогревается, много кушает масла, увеличивает расход топлива и тем самым дорогой в содержании. Из-за этого многие водители не хотят с ними связываться. Эти критерии я использовал, чтобы сравнить традиционный мотор с турбированным и наконец, дать ответ на основной вопрос этой статьи: какой же из этих двигателей лучше?

Надёжность и ресурс

Понять только не могу одного — почему большинство так сомневается в надёжности турбированных двигателей? Подвести в самый неловкий момент может и простой атмосферник, ведь на надёжность двигателя в первую очередь зависит качество обслуживания, запчастей и жидкостей, которые в него заливаются, качество топлива и, конечно же, как мотор эксплуатируют. С учётом того, что они долго греются, в основном водители не дожидаются, пока двигатель достигнет рабочей температуры, и по дороге, почему бы не погоняться. Как раз повышенная нагрузка на непрогретом агрегате чревата меньшим ресурсом. Если же из него не «выжимать все соки», качественно и вовремя обслуживать, то и мотор не будет служить, как говориться, верой и правдой. А вот то, что ресурс будет меньше, чем у атмосферника — с этим полностью согласен, потому как за счёт большей взрывной силы топливно-воздушной смеси, детали турбированного мотора находятся под большой нагрузкой, отсюда и пробег до капитального ремонта будет меньше.

В последнее время становится очень популярным даунсайзинг и всё больше автомобилей обзаводятся двигателями с малым объёмом, в том числе и двигатели с наддувом (более подробно о даунсайзинге я расскажу в отдельной статье). К надёжности таких агрегатов действительно возникает много вопросов. Яркими представителями являются моторы с рабочим объёмом 1.2 и 1.4 литра семейства TSI, пробег которых очень часто не доходил и до 100 тысяч километров. Это и неудивительно, ведь детали кривошипно-шатунного и газораспределительного механизма облегчены и меньше в размерах, а нагрузка на них просто колоссальная. Помимо этого, моторы форсированные и о каком ресурсе может идти речь, если с 1.2 конструкторы буквально «выдушили» 102 л.с., а с 1.4 — 150 л.с.?

А в целом, надёжность турбомоторов значительно повысили и по сравнению с современным атмосферником, срок службы находится почти на одном уровне.

Сложность конструкции и стоимость содержания турбированного мотора

В настоящее время по сложности конструкции атмосферники не уступают турбированным: регулируемые такты впуска и выпуска, изменяемые фазы газораспределения, непосредственный впрыск топлива и облегченные детали двигателя. А что касаемо якобы повышенного расхода топлива за счёт турбонаддува, мол, раз в цилиндр нагнетается больше воздуха, то и чтобы смесь загорелась нужно больше топлива — совершенно не так. В действительности, за счёт увеличенной массы воздуха, сжимаемого в цилиндрах, в момент такта сжатия увеличивается температура и возникает детонация горючей смеси, в то время как количество топлива, подаваемое в камеру сгорания, остаётся неизменным. И как ни странно, расход топлива турбированного двигателя меньше, чем у обычного, а выдаваемая мощность больше.

Не спорю, что содержать и обслуживать высокооборотистые двигатели дороже, потому что они очень капризны к качеству масла, ведь на повышенных оборотах детали нуждаются в эффективной смазываемости, теплоотводе и отводе продуктов износа в ходе эксплуатации. Также в отличии от атмосферника, турбированные двигатели, в связи с конструктивными особенностями, обладают повышенным расходом моторного масла. Заправлять их нужно топливом только высокооктановым числом, ведь детонация в результате увеличения температуры сжимаемого воздуха должна возникать в конце такта сжатия, а с низкооктановым топливом детонация возникает раньше, от чего теряется мощность.

Вывод

Турбированный двигатель не так уж и плох, каким его считают большинство автомобилистов. Со временем его конструкция постоянно дорабатывается и дополняется новыми техническими решениями, которые повышают его эффективность и надёжность, а те претензии, которые ранее к нему возникали, походят на предрассудки. Что атмосферный и что турбированный агрегаты оба хороши, а то какой для себя выбрать, зависит уже сугубо от предпочтений водителя. Для комфортной и спокойной езды, где не требуется высокий крутящий момент и большая мощность мотора, вполне сойдёт традиционный атмосферник. Если же вы — любитель позажигать на дороге и всегда оставлять на светофоре позади себя всех, то лучшим вариантом для вас будет мотор с турбонаддувом.

Краткий обзор различий между двигателями без наддува и двигателями с турбонаддувом

Автомобильный рынок еще никогда не был таким захватывающим, как сейчас, в 2016 году. Рынок подержанных автомобилей переживает бум и предлагает большое разнообразие, в то время как рынок новых автомобилей предлагает технологии и безопасность, которые кажутся почти футуристическими. Что касается технологий производительности, то они развивались годами. В частности, в 2016 году кажется, что все больше и больше автопроизводителей переходят на двигатели с турбонаддувом и отказываются от атмосферных двигателей. Некоторым, вероятно, интересно, в чем разница между ними.

К счастью, у меня есть ответы. Но прежде чем мы поговорим о разнице, чтобы вы могли понять, какой тип двигателя подходит именно вам, давайте поговорим о некоторых сходствах, присущих многим типам двигателей.

Три ключевых компонента, общие для этих двух двигателей

Независимо от того, является ли это двигателем с наддувом, турбонаддувом или без наддува, всем бензиновым двигателям для работы необходимы три ключевых компонента: искра, топливо и воздух. Даже дизельным двигателям требуется форма зажигания для воспламенения топливно-воздушной смеси, но это не делается с помощью свечей зажигания. Вместо этого в дизельном двигателе топливо и воздух сжимаются вместе, а затем воспламеняются, когда они сжаты достаточно сильно.

Турбокомпрессор; Больше не только для спортивных автомобилей

В технологии турбонаддува нет ничего нового; на самом деле, он существует уже более века. Но он довольно сильно развился. Это уже не только для автомобилей с высокими характеристиками, как это было раньше. Теперь даже у Honda есть двигатели с турбонаддувом для своих седанов. В двигателях Ford EcoBoost используется технология турбонаддува, и именно поэтому они так успешны.

При турбонаддуве двигателя вы фактически не изменяете сам двигатель. Вместо этого турбонаддув просто увеличивает выходную мощность двигателя без значительного увеличения веса двигателя. Турбокомпрессор на самом деле является типом системы принудительной индукции, которая сжимает воздух, поступающий в двигатель. В чем преимущество сжатия воздушного потока? Это позволяет двигателю нагнетать в цилиндр больше воздуха, а чем больше воздуха, тем больше места для топлива. Больше воздуха и больше топлива в цилиндре означает больший взрыв, создавая большую мощность от каждого взрыва по сравнению с двигателем без наддува.

В конце концов, удельная мощность двигателя с турбонаддувом намного лучше, чем у безнаддувного.

Безнаддувный двигатель

Безнаддувный двигатель — это двигатель внутреннего сгорания, в котором воздухозаборник зависит исключительно от атмосферного давления, что является полной противоположностью двигателям с турбонаддувом, использующим индукцию.

Несмотря на то, что турбокомпрессор может обеспечить большее соотношение мощности к весу, он имеет некоторую турбо-задержку, а это означает, что мощность немного медленнее достигает колес. Безнаддувный двигатель не имеет этой проблемы, но теряет прирост мощности.

Поэтому все сводится к предпочтениям. У двигателей с турбонаддувом и без наддува есть свои плюсы и минусы, и важно, чтобы вы хотя бы понимали основную разницу между ними. Таким образом, вы сможете выяснить, какой двигатель обеспечит вам лучшую производительность.

Взорвать или не взорвать: турбонаддув против естественного наддува

Из июньского номера 2016 года

Каждый новый BMW, продаваемый в США, за исключением i3 с электроприводом, оснащен как минимум одним турбокомпрессором. Audi и Mercedes-Benz почти так же турбоцентричны. Даже приверженцы высоких оборотов безнаддувных двигателей, такие как Ferrari и Honda, привязывают к своим двигателям улиток. А на внутреннем фронте Ford уже почти десять лет активно продвигает свои двигатели EcoBoost с турбонаддувом.

Если турбокомпрессоры еще не победили в войне с естественным стремлением, они определенно кажутся неудержимыми в этой своей последней кампании за господство. Все более строгие нормы экономии топлива и выбросов во всем мире приводят к переходу на принудительную индукцию, потому что турбокомпрессоры позволяют автопроизводителям поддерживать уровень производительности, уменьшая рабочий объем двигателя и улучшая экономию топлива EPA. Honeywell, ведущий поставщик турбокомпрессоров, считает, что к 2020 году 39 процентов всех автомобилей, продаваемых в Северной Америке, будут оснащены турбинами, по сравнению с 23 процентами в 2015 году9.0003

День турбонаддува давно настал, учитывая, что эта концепция существует уже более века. Прошло 54 года с тех пор, как General Motors устанавливала турбокомпрессоры на Chevy Corvair Monza и Oldsmobile F-85 Jetfire, и более 40 лет с тех пор, как Porsche 917/30 с турбонаддувом до 1500 лошадиных сил разгромил конкурентов Can-Am.

Но турбокомпрессоры больше не предназначены только для мощных автомобилей. Теперь они являются предпочтительным решением для всех сегментов рынка, от городских автомобилей до роскошных круизеров и — благодаря Ford — полноразмерных пикапов. Как только вы проиграете дальнобойщикам, любящим V-8, ради турбо V-6, война почти закончится, и останется только подписать документы о капитуляции.

На следующих страницах вы найдете четыре непосредственных сравнения автомобилей с турбонаддувом и их безнаддувных конкурентов, охватывающих весь рынок легковых автомобилей. Осторожно: это не обычные сравнительные тесты. Мы сосредотачиваем эти истории на характеристиках двигателей и оцениваем пригодность типа двигателя для каждого класса транспортных средств.