Турбированный двигатель — устройство и принцип работы

Турбированный мотор – это силовой агрегат, в котором подача воздуха в цилиндры осуществляется посредством специального устройства – турбины. Мощность турбированного двигателя значительно больше, чем у обычного атмосферного. В этой статье мы расскажем, как работает турбированный двигатель, какие он имеет преимущества и недостатки, а также как правильно его эксплуатировать.

Принцип работы турбированного двигателя

Турбированный двигатель (будь то бензиновый или дизельный) конструктивно имеет некоторые отличия от своего атмосферного аналога. Главной особенностью любого турбированного двигателя является турбокомпрессор. Данное устройство состоит из специального вентилятора и турбины. Компрессор подключается к выхлопной системе автомобиля и через систему специальных труб принимает часть выхлопного газа на лопасти турбины. Турбина раскручивается под давлением, создаваемым выхлопным газом и приводит в движение вентилятор компрессора. Компрессор закачивает под давлением большое количество воздуха.

Увеличение количество и давление воздуха способствует лучшему сгоранию топлива, а значит, увеличению мощности двигателя. Таким образом, при меньшем объеме, турбированный двигатель способен иметь больше лошадиных сил, чем больший по объему атмосферный мотор.

Охлаждение турбированного двигателя отличается от охлаждения атмосферного. Прежде всего, в таких двигателях вместо радиатора применяется специальное устройство – интеркуллер. Он представляет собой тот же радиатор, однако в нем, вместо ОЖ циркулирует воздух. Иногда интеркуллер может дополняться вентилятором, для эффективности охлаждения потоком воздуха.

Видео — Работа ДВС как работает турбонаддув

Преимущества и недостатки турбированного двигателя

Как и любой другой двигатель, турбированный тоже обладает своими преимуществами и недостатками.

Преимущества:

1. Самое главное преимущество турбированного двигателя – высокая мощность. Пожалуй, это главная цель, которую получили при минимальном изменении конструкции двигателя. При одинаковом объеме с атмосферным двигателем, турбированный может выдавать мощность и крутящий момент на 70 процентов больше.

2. Турбокомпрессор позволяет снизить содержание вредных веществ в выхлопном газе, что делает такой двигатель намного экологичнее. Это связано с тем, что воздух в цилиндрах сгорает намного эффективнее и полностью, в связи с этим, количество выхлопных газов уменьшается, а то и вовсе пропадает по пути в компрессор.

3. Двигатель, оборудованный турбиной, имеет низкий уровень шума, в отличие от атмосферного аналога.

4. Турбированный двигатель можно установить практически на любой автомобиль. Это связано с тем, что его конструктивные особенности мало чем отличаются от обычного ДВС. А значит, при равном объеме, они имеет такие же габариты, что позволяет монтировать его на те же крепежные элементы. Данное свойство касается как бензиновые, так и дизельные двигатели.

Недостатки:

1. Пожалуй, это самый логичный недостаток из всех – повышенный расход топлива. Дело в том, что при потреблении большего объема воздуха, необходимо и соответствующее количество топлива. Решить эту проблему невозможно, так как двигатель, раскручиваясь быстрее, будет самостоятельно закачивать требуемый уровень топлива.

2. Очень большие трудности в эксплуатации. Они связаны с высокой чувствительностью качества топлива и моторного масла. Если атмосферный двигатель менее привередлив к этим показателям, то турбированный может запросто выйти из строя.

3. В дополнение ко второму недостатку можно отметить очень низкий срок службы масло и его фильтра. Дело в том, что турбированный двигатель строится на основе обычного ДВС, а значит, рассчитан на такой же пробег и количество оборотов. Так как турбированный двигатель чаще работает на повышенных оборотах, соответственно масло быстрее теряет свои свойства.

4. Большие цены. Суть данного вопроса начинается с того, что цена на турбину и ее комплектующие изделия достаточно высокая. Соответственно турбокомпрессор очень дорого ремонтировать, что не каждому по карману.

5. Есть некоторые особенности охлаждения турбины после долгой поездки. Дело в том, что она достаточно сильно перегревается и может остыть только на холостых оборотах. Поэтому, прежде чем глушить двигатель, ему дают поработать еще около двух минут.

6. Двигатель с турбокомпрессором в сборе стоит дороже своего атмосферного аналога на 20-30 процентов.

Как правильно эксплуатировать турбированный двигатель?

Если соблюдать все правила эксплуатации, то двигатель, оснащенный турбокомпрессором, может прослужить около 500 тысяч километров. Известны случаи, когда двигатель «переживал» собственный автомобиль. Кузов сгнивал, а мотор устанавливали на другой автомобиль и продолжали эксплуатировать.

• Заливайте в бензобак только самое качественное топливо. Не заправляйтесь на сомнительных заправках. То же самое относится и  к моторному маслу. Некачественное масло очень быстро приведет к дорогостоящему ремонту турбированного двигателя. Помимо этого, необходимо чаще проверять уровень масла.
• Работа на холостых оборотах, которые превышают нормируемые значения, дольше 30 минут недопустима. Если у вас холостые обороты выставлены на слишком больших или малых значениях, обязательно отрегулируйте карбюратор или перепрограммируйте систему впрыска топлива.
• После каждого запуска турбированного двигателя, его необходимо прогревать не менее двух минут. Только затем можно начинать движение.
•  Если после длительной поездки вы решили остановиться, то не глушите двигатель сразу. Необходимо выждать время, пока на холостых оборотах остынет турбокомпрессор (порядка 2-3 минут) и только после этого выключайте зажигание.
•  Всегда своевременно проводите мероприятия, касающиеся технического обслуживания двигателя. Здесь имеется ввиду замена масла, расходных материалов.

Вот так устроен турбированный двигатель. Если вы не боитесь всех сложностей эксплуатации и повышенного расхода топлива, то можете без проблем установить на свой автомобиль подобный агрегат. Однако стоит отметить, что если вы планируете установку такого двигателя на свой автомобиль, то необходимо соответствующее переоформление двигателя в органах ГИБДД. 

Турбированные моторы & атмосферные: устройства и принцип работы | Справочная информация

Классические бензиновые и дизельные силовые агрегаты в последние несколько лет стали сдавать позиции лидеров в автомобилестроении. На смену им и в дополнение приходят турбированные и атмосферные двигатели, которые всего пару десятилетий назад можно было встретить только на гоночных болидах.

Сегодня очень часто при выборе современных моделей транспортных средств, автолюбители не знают, на каком силовом агрегате лучше всего остановиться — купить автомобиль с «атмосферником» или турбиной? У каждого из этих механизмов есть свои специфические особенности, а также плюсы и минусы в эксплуатации.

Устройство и принцип работы турбированного двигателя

Турбированный силовой агрегат считается одним из самых старых среди двигателей внутреннего сгорания, так как был придуман почти столетие назад. Принцип его работы заключается в том, в цилиндры подается увеличенное количество воздуха, для этого используется нагнетающее устройство – турбокомпрессор («турбина»). Это создает лучшие условия для сгорания топлива и, соответственно, увеличивает мощность двигателя.

По принципу работы турбированный двигатель не отличается от обычного атмосферного двигателя. А нагнетание дополнительного воздуха позволяет эффективнее использовать полный объем поступающей горючей смеси, что положительно сказывается на динамических характеристиках автомобиля.

Турбокомпрессор использует для работы энергию выхлопных газов. Он подсоединяется к выхлопной системе, в результате чего часть отработанных газов поступает на лопасти турбины и вращает крыльчатку компрессора.

Для охлаждения силового агрегата с турбокомпрессором используют интеркуллер. Это обычный радиатор, но вместо охлаждающей жидкости в нем циркулирует воздух.

Достоинства турбодвигателя

Главный козырь турбированных силовых агрегатов — это, конечно же, их высокая мощность. Двигатели с турбокомпрессором по динамике разгона значительно превосходят своих атмосферных «собратьев» при одинаковом объеме. При этом потребление топлива увеличивается ненамного, так как турбина использует энергию уже отработавших газов, а не тратит горючее на создание новых.

Еще одно достоинство турбированного агрегата – снижение содержания вредных газов в выхлопе, поскольку топливовоздушная смесь сгорает значительно эффективнее. Кроме того, мотор с турбокомпрессором работает менее шумно, чем «атмосферник».

В отличие от атмосферного двигателя, турбодвигатель очень привередлив к качеству потребляемого горючего. Если не контролировать этот вопрос, то турбина очень скоро может выйти из строя. Кроме того, из-за специфики конструкции двигатели с турбонаддувом следует прогревать в любое время года.

Этот тип силовых агрегатов нуждается в особой заботе в вопросах использования смазочных материалов. Обычные минеральные и синтетические масла категорически запрещается заливать в двигатель с турбиной. Для них предназначаются специальные виды масел, которые достаточно дорого стоят. Кроме того, как отмечают специалисты автосервиса Favorit Motors, замена масла рекомендуется каждые 10 тысяч километров (при эксплуатации в городских условиях).

Устройство и принцип работы атмосферного двигателя

Система запитывания атмосферного двигателя основана на инжекторном или карбюраторном механизме. Топливовоздушная смесь формируется в строгой пропорции: 1 часть бензина + 14 частей воздуха.

Принцип работы «атмосферника» заключается в том, что топливо впрыскивается в цилиндр без сопротивления. Это стало возможным благодаря сложным и тонким настройкам в распределительном валу, который открывает впускающий клапан. После впрыска смесь сгорает, а выделившиеся газы приводят в движение поршни.

Атмосферный двигательный аппарат назван так потому, что давление воздуха при попадании в мотор, равняется одной атмосфере. В его конструкции не используются турбонагнетатели, он функционирует при стандартном атмосферном давлении.

Преимущество в использовании атмосферного двигателя заключается в том, что на каких бы оборотах он не работал в данный момент, у него всегда будет определенный запас мощности. Это позволяет максимально быстро ускоряться при любой начальной скорости движения. До максимально возможного количества оборотов атмосферный силовой агрегат «раскрутится» за считанные секунды.

Достоинства атмосферного двигателя

Рано или поздно даже самый надежный мотор может потребовать вложений и качественного ремонта. Атмосферный агрегат имеет более простое строение, чем турбированный мотор, а потому и проведение ремонтных работ обойдется дешевле.

Срок службы атмосферника гораздо выше, чем у турбированного мотора. Это обусловлено более мягкими условиями эксплуатации и отсутствием повышенных нагрузок. Поэтому рабочий ресурс атмосферного двигателя в среднем вдвое выше, чем у турбины.

В качестве приятного бонуса для автовладельцев специалисты ГК Favorit Motors могут привести следующий факт. Атмосферные агрегаты не требуют постоянно контроля смазки и менее требовательны к качеству используемых масел. В их конструкции отсутствуют устройства, которые нуждаются в дополнительной смазке. Это же касается и выбора топлива: атмосферный двигательный агрегат менее требователен к качеству горючего. Кроме того, замена смазочной жидкости производится реже — каждые 15-20 тысяч километров пробега.

И еще один плюс «атмосферника». Российские водители уже смогли убедиться, что атмосферный силовой агрегат даже зимой прогревается быстрее, чем его турбированный собрат.

Самым главным минусом такого двигателя можно считать отсутствие высоких крутящих моментов. Атмосферный агрегат проигрывает турбированному в плане мощности. Такой автомобиль будет идеальным для неспешных поездок по городу, но в качестве трассового авто для молодежных гонок явно не подойдет.

Расход топлива для такого двигателя будет достаточно высок. Как отмечают специалисты ГК Favorit Motors, в среднем автомобиль с атмосферным двигателем потребляет не менее 11-12 литров горючего на 100 километров пути.

Итоги

Выбирать автомобиль с турбированным или атмосферным агрегатом стоит, исходя из своих личных предпочтений и возможностей. У каждого из этих типов моторов есть свои плюсы и минусы. Турбодвигатель будет мощнее и динамичнее, однако требователен в уходе и обходится дороже. Атмосферный двигатель не такой мощный, зато гораздо дешевле в плане эксплуатации и ремонта.

В наличии в компании Favorit Motors имеется множество разных моделей автомобилей как с атмосферными двигателями, так и с турбированными. Компетентный персонал поможет подобрать автомобиль, исходя из пожеланий и предпочтений каждого клиента.

Как турбированный, так и атмосферный силовой агрегат со временем может начать работать с перебоями или вообще отказать. Современные модели автомобилей оснащены высокотехнологичными электронными системами управления двигателем, поэтому диагностику и ремонт моторов следует выполнять только в специализированных автосервисах.

Автосервис Favorit Motors оснащен полным комплексом диагностического и ремонтного оборудования для диагностики и устранения неисправностей турбированных и атмосферных силовых агрегатов. Для обслуживания и ремонта здесь используются только качественные сертифицированные запчасти, а мастера техцентра обладают многолетним опытом работ. Все операции выполняются в соответствии с технологическими картами заводов-изготовителей, что обеспечивает высокое качество и сжатые сроки ремонта. На все детали и ремонтно-восстановительные работы предоставляется гарантия.

Специалисты компании Favorit Motors напоминают, что своевременное регламентное обслуживание способно значительно продлить срок эксплуатации силового агрегата. Необходимо регулярно менять масло в соответствии с пробегом и устранять выявленные неисправности.

Что такое турбодвигатель и как он работает?

Все мы слышали о двигателях с турбонаддувом, но что вы знаете о том, как они работают? В этом руководстве мы рассмотрим все плюсы и минусы турбокомпрессоров, от их преимуществ и недостатков до того, чем они отличаются от двигателей без наддува.

Что такое турбокомпрессор?

Турбокомпрессор представляет собой компонент, состоящий из турбины и воздушного компрессора, который используется для утилизации выхлопных газов, выбрасываемых двигателем. Он нагнетает больше воздуха в цилиндры, помогая двигателю производить больше мощности.

Как они работают?

Турбины состоят из вала с турбинным колесом на одном конце и компрессорным колесом на другом. Они закрыты корпусом в форме улитки с впускным отверстием, куда отработанные выхлопные газы попадают под высоким давлением. Когда воздух проходит через турбину, турбина вращается, а компрессор вращается вместе с ней, втягивая огромное количество воздуха, который сжимается и выходит через выпускное отверстие.

Трубка подает сжатый воздух обратно в цилиндры через промежуточный охладитель, который охлаждает воздух до того, как он достигнет цилиндров. Поскольку турбины работают на таких высоких скоростях (до 250 000 об/мин), у них обычно есть система охлаждения масла, чтобы они не перегревались. Большинство систем также содержат клапан, известный как «вестгейт», который используется для отвода избыточного газа от турбонагнетателя, когда двигатель создает слишком большой наддув, предотвращая повреждение турбины за счет ограничения ее скорости вращения.

Двигатели с турбонаддувом отличаются от стандартных двигателей тем, что они используют отработанные выхлопные газы для подачи большего количества воздуха во впускной клапан. В то время как безнаддувные двигатели используют естественное давление воздуха для всасывания воздуха в двигатель, турбонаддув ускоряет этот процесс, производя энергию более экономично.

Каковы преимущества турбонагнетателей?

Турбокомпрессоры имеют ряд преимуществ, поэтому они так популярны в современных автомобилях. Здесь мы перечислим основные плюсы турбированного двигателя.

Мощность

Турбины производят больше мощности в двигателе того же размера. Это потому, что каждый ход поршня генерирует больше мощности, чем в безнаддувных двигателях. Это означает, что теперь все больше автомобилей оснащается двигателями меньшего размера с турбонаддувом, которые заменяют более крупные и менее экономичные агрегаты. Хорошим примером этого является решение Ford заменить свой стандартный 1,6-литровый бензиновый двигатель на 1-литровый агрегат с турбонаддувом, который компания называет EcoBoost.

Эконом

Поскольку турбонагнетатели могут производить такую ​​же мощность, как и более крупные безнаддувные двигатели, это открывает путь к использованию более компактных, легких и экономичных двигателей. Теперь все современные автомобили с дизельным двигателем оснащены турбокомпрессором, что повышает экономию топлива и снижает выбросы.

Крутящий момент и производительность

Даже на самых маленьких двигателях турбонагнетатели создают больший крутящий момент, особенно в нижнем диапазоне оборотов. Это означает, что автомобили выигрывают от мощной и быстрой работы, которая хороша в городе и помогает двигателю чувствовать себя лучше на более высоких скоростях на автомагистралях и дорогах класса А. На низких скоростях небольшие двигатели с турбонаддувом могут опередить автомобили, оснащенные более крупными безнаддувными двигателями, благодаря развиваемому ими крутящему моменту.

Бесшумные двигатели

Поскольку воздух в двигателе с турбонаддувом фильтруется через большее количество труб и компонентов, шумы впуска и выпуска снижаются и очищаются, что делает звук двигателя более тихим и плавным — возможно, это одно из самых неожиданных преимуществ двигателя с турбонаддувом.

А каковы недостатки?

Хотя турбодвигатели становятся все более популярными, у них есть некоторые подводные камни, которые мы перечислили ниже.

Дорогие затраты на ремонт

Турбокомпрессоры усложняют двигатель, поскольку под капотом находится множество других компонентов, которые могут выйти из строя или выйти из строя. Эти проблемы могут быть дорогими для устранения и могут повлиять на другие компоненты в случае их отказа.

Турбо-лаг

Турбо-лаг — это кратковременная задержка реакции после нажатия на педаль газа, которая может возникнуть, когда двигатель не производит достаточно выхлопных газов для достаточно быстрого вращения впускной турбины турбокомпрессора. На самом деле это происходит только при агрессивном вождении автомобиля или при закрытом положении дроссельной заслонки. В высокопроизводительных автомобилях производители предотвращают турбозадержку, добавляя два турбонагнетателя с разной геометрией, а не один большой с одной турбиной.

Эффективность в зависимости от стиля вождения

Для достижения заявленных показателей эффективности двигателя с турбонаддувом требуется тщательное управление дроссельной заслонкой, при котором педаль акселератора не нажимается слишком сильно. Когда турбокомпрессор работает «на наддуве», цилиндры сжигают топливо быстрее, что приводит к снижению эффективности. Водителям, переходящим с автомобиля без наддува на модель с турбонаддувом, может потребоваться скорректировать свой стиль вождения, чтобы сохранить хорошую эффективность, особенно при первом трогании с места.

Откуда берутся турбокомпрессоры?

Первый турбокомпрессор был произведен в конце 19 ^-го -го века немецким инженером Готлибом Даймлером, но они не получили известности до окончания Первой мировой войны, когда производители самолетов начали устанавливать их на самолеты для обеспечения мощности двигателей, работающих на более высоких скоростях. высотах, где воздух разрежен.

Турбокомпрессоры не добавлялись к автомобильным двигателям до 1961 года, когда американский производитель Oldsmobile использовал простую турбину для увеличения мощности 3,5-литрового двигателя V8. В 1984 компания Saab разработала новую, более эффективную турбосистему, и эта конструкция, с некоторыми изменениями и модификациями, остается сегодня самой популярной конфигурацией турбокомпрессора.

В Redex присадки для топливной системы улучшают характеристики дизельных и бензиновых двигателей с турбонаддувом и без наддува. С порцией Redex в каждом топливном баке вы можете наслаждаться улучшенными характеристиками и здоровьем двигателя. Для получения дополнительной информации посетите домашнюю страницу Redex .

Что такое двигатель с турбонаддувом?

Что делает турбо?

Турбина сжимает выхлопные газы на выходе и направляет их обратно в двигатель. Увеличенный поток воздуха посылает больше топлива в двигатель, увеличивая его мощность.

Преимущества и недостатки двигателей с турбонаддувом

Использование турбонагнетателя для получения дополнительной мощности от двигателя меньшего размера может показаться простым способом избежать недостатков более крупного двигателя. Вот некоторые плюсы и минусы добавления турбокомпрессора к вашему автомобилю.

Плюсы двигателя с турбонаддувом

• Производительность : Когда вам нужно ускориться, чтобы слиться со встречным потоком, дополнительная мощность, которую дает турбодвигатель, может улучшить его характеристики на дороге.
• Топливная экономичность : Поскольку турбонагнетатели дают вашему автомобилю дополнительную мощность без увеличения размера двигателя, они, как правило, более экономичны, чем более крупные двигатели.
• Звук : Турбины приглушают звуки двигателя, делая автомобили с турбодвигателями более тихими в движении.

Минусы двигателя с турбонаддувом

• Задержка : Турбине требуется некоторое время для подготовки, поэтому может пройти несколько секунд с момента нажатия на педаль акселератора до включения турбонаддува.
• Доступность по цене : Автомобили с двигателями с турбонаддувом, как правило, дороже, чем автомобили со стандартными двигателями, поскольку в вашем автомобиле может потребоваться бензин премиум-класса.
• Надежность : Двигатели с турбонаддувом могут быть не такими надежными, как стандартные двигатели. В двигателях с большим количеством деталей больше проблем, которые могут выйти из строя.
• Техническое обслуживание : Поскольку турбонагнетатели создают нагрузку на двигатель и его части, двигатели с турбонаддувом часто требуют более регулярного обслуживания.
• Способность к буксировке : Турбокомпрессоры не являются хорошим вариантом, если вы планируете перевозить тяжелые грузы. Обычно вам нужен двигатель большего размера, а не двигатель меньшего размера с турбонаддувом.

Как получить автомобиль с турбодвигателем

Многие автомобили стандартно поставляются с двигателями с турбонаддувом, поэтому, если вы ищете новый автомобиль, найти его с турбонаддувом будет относительно легко. Если вы хотите добавить турбонаддув к своему нынешнему автомобилю, вы можете приобрести комплект, в котором должны быть все детали, необходимые для турбонаддува вашего двигателя.

Однако это не лучший вариант. Перед турбонаддувом вашего автомобиля подумайте, сможет ли двигатель и остальная часть вашего автомобиля справиться с дополнительной мощностью. Возможно, вам придется модернизировать такие компоненты, как сцепление, поршни и клапаны, прежде чем вы сможете турбонагнетать двигатель, чтобы не повредить автомобиль. Если вы не разбираетесь в автомобилях или не уверены, как турбонаддув повлияет на ваш двигатель, рекомендуется поговорить с квалифицированным механиком.

Повлияет ли наличие двигателя с турбонаддувом на мою страховку?

Страхование автомобилей с двигателями с турбонаддувом часто обходится дороже, потому что их ремонт обходится дороже, чем их аналоги без турбонаддува. У них также больше мощности и скорости, чем у стандартного двигателя, что увеличивает риск аварии. Ваша премия по страхованию автомобиля может отражать повышенный риск для страховой компании. Обратитесь в свою страховую компанию, чтобы узнать подробности и узнать больше о факторах стоимости страхования автомобиля.

Если вы покупаете автомобиль с двигателем с турбонаддувом, страховая компания узнает, когда они введут идентификационный номер автомобиля (VIN), чтобы добавить его в ваш полис, и страховщик соответственно рассчитает вашу премию.