Что лучше атмосферный или турбированный двигатель: Турбированный или атмосферный двигатель. Что лучше и надежнее, также пару слов про расход

АиФ: водителям в РФ разъяснили, какой двигатель лучше атмосферный или турбированный

Ранее турбированные двигатели считались ненадежными и сложными в устройстве, а также приводили к повышенному расходу масла и долгому времени прогрева. Однако, современные турбированные двигатели, такие как фольксвагеновский ЕА211 рабочим объемом 1,4 литра и линейка турбомоторов EcoBoost от Ford, стали намного надежнее и удобнее в использовании.

В прошлом возникали вопросы к малолитражным турбодвигателям Volkswagen серий САХ и CBZ из-за быстрого износа цилиндропоршневой группы. Это происходило из-за резкого повышения оборотов на холодную и размеров деталей ГРМ и кривошипно-шатунного механизма. Однако, конструктивная разница между турбированными и атмосферными двигателями не существенна.

Турбированные двигатели при разгоне всегда оставляют позади атмосферные при одинаковой мощности. Также у них широкая полка максимального крутящего момента, что обеспечивает отличную динамику разгона. Время прогрева турбодвигателя можно сократить с помощью использования дополнительного электронагревателя или встроенного выпускного коллектора в головку блока цилиндров.

Современные турбированные двигатели стали намного надежнее, чем их предшественники, и могут пройти значительный пробег без серьезных проблем.

СПРАВКА

Турбированный двигатель – это двигатель внутреннего сгорания, который использует турбонаддув для увеличения мощности и крутящего момента. В данной статье мы рассмотрим, что такое турбированный двигатель, как он работает и какие преимущества он имеет.

Что такое турбированный двигатель?

Турбированный двигатель – это двигатель, который использует турбонаддув для увеличения мощности и крутящего момента. Турбонаддув – это процесс, при котором воздух сжимается и подается в цилиндры двигателя для сгорания топлива. Таким образом, турбированный двигатель может производить больше мощности и крутящего момента, чем обычный атмосферный двигатель.

Как работает турбированный двигатель?

Турбированный двигатель работает следующим образом:

1. Воздух поступает во входной коллектор.

2. Воздух сжимается турбиной, которая находится в выхлопной системе.

3. Сжатый воздух поступает в цилиндры двигателя для сгорания топлива.

4. Сгоревшее топливо выходит через выхлопную систему.

5. Процесс повторяется.

Турбированный двигатель имеет несколько преимуществ по сравнению с обычным атмосферным двигателем.

Преимущества турбированного двигателя

1. Увеличение мощности и крутящего момента. Турбированный двигатель может производить больше мощности и крутящего момента, чем обычный атмосферный двигатель.

2. Улучшенная экономичность. Турбированный двигатель может использовать меньше топлива при производстве той же мощности, что делает его более экономичным.

3. Уменьшение выбросов вредных веществ. Турбированный двигатель может использовать меньше топлива, что уменьшает выбросы вредных веществ в окружающую среду.

4. Улучшенная производительность на высоте. Турбированный двигатель работает лучше на высоте, что делает его идеальным для автомобилей, которые используются в горных районах.

Несмотря на все преимущества турбированного двигателя, у него есть и некоторые недостатки.

Недостатки турбированного двигателя

1. Большая стоимость. Турбированный двигатель стоит дороже, чем обычный атмосферный двигатель.

2. Сложность ремонта. Турбированный двигатель сложнее по конструкции, что делает его ремонт более сложным и дорогим.

3. Большое количество тепла. Турбированный двигатель производит большое количество тепла, что может привести к перегреву двигателя.

В заключение, турбированный двигатель – это эффективный способ увеличения мощности и крутящего момента двигателя. Он имеет множество преимуществ, таких как улучшенная экономичность и производительность на высоте. Но у него есть и некоторые недостатки, такие как большая стоимость и сложность ремонта. В любом случае, турбированный двигатель – это отличный выбор для тех, кто ищет мощный и эффективный двигатель.

При цитировании информации активная гиперссылка на neprosto.fun обязательна

Что лучше турбированный или атмосферный двигатель

С каким двигателем (турбированным или атмосферным) лучше выбрать автомобиль? В чем различие этих двух моторов, их достоинства и недостатки.

Перед приобретением автомобиля (причем, неважно первого или очередного, нового или с пробегом) каждый потенциальный покупатель встает перед выбором: какой двигатель (если речь идет о бензиновом силовом агрегате) выбрать – атмосферный или турбированный. В этом вопросе многое зависит от личных предпочтений (то есть стиля езды), условий эксплуатации и планируемых расходов на его обслуживание. Обе разновидности автомобильных моторов имеют как свои неоспоримые достоинства, так и, естественно, ряд недостатков. Поэтому нельзя дать однозначного ответа, какой двигатель лучше. В нашей статье мы постараемся дать сравнительную характеристику основных технических и потребительских показателей обоих моторов.

Принцип работы четырехтактного двигателя

Кратко напомним, как работает бензиновый двигатель:

• Воздушно-топливная смесь через впускной клапан поступает в цилиндр.
• Затем происходит ее сжатие и воспламенение при помощи свечи зажигания.
• После воспламенения энергия так называемого «микровзрыва» передается на поршень.
• Затем газы, образовавшиеся вследствие сгорания смеси, отводятся через выпускной клапан.

Основные различия устройства атмосферного и турбированного двигателя

Сказать, что атмосферный (то есть, стандартный) и турбированный двигатели – это принципиально разные моторы, нельзя. Конструкция и принцип работы обоих агрегатов во многом схожи. В чем же заключается их отличие? У стандартного мотора воздух засасывается в цилиндр через впускной клапан под атмосферным давлением. У турбированного двигателя он нагнетается под значительно большим давлением, которое создает специальное приспособление – турбина. Для ее вращения используют энергию отработанных газов из выхлопного коллектора. Конструктивно турбокомпрессор состоит из двух изолированных крыльчаток, закрепленных на одном валу.

Выхлопные газы, поступая из выпускного коллектора на так называемые «горячие» лопасти, раскручивают вал турбины. Вращающаяся «холодная» крыльчатка подхватывает воздух и нагнетает его под давлением в цилиндр. Так как корпус турбины нагревается до значительных температур горячими отработанными газами, между компрессором и впускным коллектором устанавливают специальный радиатор – интеркулер. Понижение температуры нагнетаемого воздуха увеличивает его плотность, что позволяет получить более обогащенную воздушно-топливную смесь. При одном и том же объеме цилиндра у турбированного двигателя за один цикл сгорает значительно больше топливной смеси, а значит, выделяется больше энергии. Именно за счет этого они значительно превосходят атмосферные аналоги по мощности.

Для информации! Так как все внутренние детали турбированных двигателей испытывают при работе значительные механические и температурные нагрузки, для их изготовления применяют более износостойкие и термостойкие материалы. Из-за этого увеличивается стоимость всего агрегата в целом.

Плюсы и минусы атмосферных моторов

К несомненным достоинствам атмосферных двигателей относят:

• Простоту конструкции, которая отработана на практике в течение многих десятилетий. Ремонт и техническое обслуживание таких силовых агрегатов обходятся владельцу намного дешевле (по сравнению с аналогичными операциями для турбированного мотора).
• Значительно больший ресурс бесперебойной работы до капитального ремонта. При правильных условиях эксплуатации и надлежащем уходе срок «жизни» у атмосферных двигателей в 2÷4 раза больше, чем у моторов с турбонаддувом: 300000÷400000 км, зачастую, не являются пределом «долголетия» таких двигателей.
• Меньший расход масла, который в зависимости от стиля езды обычно не превышает 200÷500 мл на 10000 км пробега автомобиля. Это обусловлено отсутствием дополнительных приспособлений, требующих смазки, а также меньшими нагрузками, которые испытывают вращающиеся части мотора при работе.
• Неприхоливость к качеству используемого масла. Они вполне удовлетворительно работают на полу-синтетических (и даже минеральных) моторных маслах. Однако, не стоит забывать о том, что чем лучше масло, тем дольше срок службы двигателя.
• Не столь частую, как у турбированных двигателей периодичность замены масла, которую необходимо производить после пробега в 15000÷20000 км.
• Меньшую требовательность к качеству применяемого топлива. Как правило, многие атмосферные моторы могут вполне удовлетворительно работать и на бензине марки Аи92.
• Более быстрый прогрев в зимнее время.

Естественно, как и любой технический агрегат, атмосферный мотор имеет свои недостатки (по сравнению с турбированными аналогами):

• Меньшую (на 30÷50%) мощность при одинаковом объеме двигателя.
• Большие вес и габариты.
• Более низкую экологичность.
• Меньшие динамические показатели.

Достоинства и недостатки двигателей с турбо наддувом

К плюсам турбированных моторов (по сравнению с атмосферными аналогами) относят:

• Более высокую мощность (как правило, на 30÷50%) при одинаковом рабочем объеме.
• Максимальный крутящий момент в широком диапазоне оборотов, что весьма положительно влияет на динамику автомобиля.
• Меньшие вес и размеры при одинаковой мощности. Турбированный двигатель значительно легче и компактнее атмосферного. Это позволяет наиболее рационально расположить силовой агрегат и снизить общую массу автомобиля, что способствует, в свою очередь, экономии топлива.
• Быстрый набор рабочих оборотов за счет меньшей массы вращающихся деталей.
• Высокую экологичность, которая достигается за счет более полного сгорания топлива в цилиндрах двигателя.

Основными недостатками турбированных двигателей являются:

• Меньший ресурс по сравнению с «атмосферниками», что обусловлено большими нагрузками, которые испытывают детали мотора.
• Небольшой срок службы турбины. Как правило, после пробега в 120000÷150000 км требуется ее замена (даже при выполнении всех требуемых правил эксплуатации).
• Необходимость использования только качественного высокооктанового топлива.
• Повышенный расход масла, так как подшипники турбины при работе разогреваются до очень высоких температур.
• Необходимость применения только специальных высокотемпературных синтетических масел.
• Более частая периодичность замены масла (не реже, чем каждые 10000 км пробега).
• Долгий прогрев в зимнее время.

На заметку! Этот недостаток можно легко устранить, установив специальный предпусковой подогреватель. Однако это ведет к дополнительным материальным расходам.

• Высокая стоимость ремонта и обслуживания.

О расходе топлива

Если вы внимательно прочитали о плюсах и минусах обоих моторов (атмосферного и турбированного), то вас удивило то, что мы ничего не рассказали о расходе топлива. На этом вопросе стоит остановиться несколько подробнее. Попробуем разобраться, какой мотор является более экономичным.

Сначала сравним два двигателя с одинаковым объемом (например, 1,4 литра). Атмосферный мотор будет расходовать в среднем около 6÷7 л на 100 км пробега, а трубированному потребуется уже 8÷9 литров. Однако при этом он развивает мощность в 1,5 раза большую, чем атмосферный. Вывод: при одинаковом рабочем объеме «атмосферник» значительно экономичнее (ведь он не только «ест» меньше топлива, но и использует более дешевый бензин), однако значительно уступает турбированному по мощности.

Теперь проведем сравнение расхода топлива у моторов с одинаковой мощностью (например, около 140÷150 лс). Столько «лошадок» под капотом обычно имеет атмосферный мотор объемом 2,0 литра или турбированный двигатель объемом 1,4 литра. В городском цикле расход у обычного двигателя составит около 12÷14 литров на 100 км, у турбированного – все те же 8÷9 литров. Вывод: даже учитывая меньшую стоимость бензина, необходимого для нормальной эксплуатации атмосферного двигателя, мотор с турбо наддувом значительно экономичнее.

Автомобиль с каким двигателем лучше выбрать

Обе разновидности моторов имеют как свои достоинства, так и недостатки. Поэтому нельзя однозначно сказать какой из них лучше. Если вы поклонник агрессивной езды, быстрого старта с места, любите драйв и готовы к значительным затратам на обслуживание, то выбор однозначен – автомобиль с турбированным двигателем. Однако, склоняясь к такому выбору, надо помнить о том, что мотор вашего транспортного средства (а особенно турбина) «проживет» значительно меньше, чем атмосферный аналог. К тому же вы должны быть уверены, что в своем регионе вы без труда сможете приобрести топливо высокого качества, а также специальные синтетические масла.

Если для вашего стиля езды характерны спокойствие, предусмотрительность и осторожность, и к тому же вы практичный и бережливый человек, то излишки мощности турбированного двигателя вам просто не нежны. А вот надежность, простота в обслуживании и долговечность атмосферного мотора, позволят значительно сэкономить затраты на его повседневную эксплуатацию.

Нагнетатели

против турбонаддува или электродвигателя: что лучше?

Автомобили без наддува славятся своей отличной приемистостью, особенно на низких оборотах. Причина в том, что, поскольку двигателю не нужно раскручивать турбонаддув для выработки большей мощности, мощность двигателя доступна более прогрессивным образом.

Пуристы будут утверждать, что безнаддувные двигатели являются золотым стандартом. Но двигатели с наддувом приближаются к чувству отклика в более низких диапазонах оборотов автомобиля без наддува, и технология турбонаддува также улучшилась. Затем, конечно же, есть электродвигатель, который создает мгновенный крутящий момент. Но что лучше из этих технологий?

Автомобили с турбонаддувом

Автомобили с турбонаддувом используют принудительную индукцию для увеличения мощности двигателя. Преимущество турбонаддува в том, что он увеличивает крутящий момент и мощность двигателя и позволяет двигателю работать более эффективно на больших высотах.

Турбокомпрессоры очень удобны для авиационных двигателей, поскольку на больших высотах воздух менее плотный. Теперь, если на больших высотах меньше воздуха, двигателю будет трудно всасывать воздух, необходимый для адекватного сгорания. Это приводит к тому, что двигатель теряет мощность по мере набора высоты, но с турбокомпрессором двигатель может сжимать доступный воздух и продолжать производить достаточную мощность на всех высотах.

Это особенно круто, потому что турбокомпрессоры работают на выхлопных газах двигателя, а в противном случае эти газы были бы потеряны. Автопроизводители оснащают автомобили турбонаддувом слева и справа, в основном из-за требований к эффективности. Теоретически турбонаддув меньшего двигателя производит мощность, сравнимую с двигателем большего объема, но предполагается, что он будет более экономичным. Конечно, установка двигателя с турбонаддувом на огромный внедорожник может только помочь сэкономить топливо. Если транспортное средство чрезвычайно тяжелое, меньший двигатель все равно будет потреблять топливо, пытаясь сдвинуть с места гигантское транспортное средство.

Недостатком турбонагнетателей является турбозадержка. Турбо-лаг — это именно то, на что это похоже. Из-за того, как работают турбины, задержка может присутствовать в тех частях диапазона оборотов, где турбина еще не раскрутилась должным образом. Производители годами работали над этой проблемой и разработали множество исправлений. Среди этих исправлений — использование двойных турбин, которые помогают с турбо задержкой либо за счет комбинации меньших турбин, либо за счет совместной работы одной маленькой и большей. Еще одним преимуществом турбонаддува вашего автомобиля является то, что вы можете получить большую производительность по относительно низкой цене.

Двигатель с наддувом

Нагнетатели имеют различные преимущества, а также некоторые недостатки по сравнению с турбонагнетателями. Во-первых, существуют различные виды нагнетателей. Некоторые нагнетатели центробежные и в основном выглядят как обычные турбокомпрессоры. Этот тип нагнетателя имеет ременный привод, но, в отличие от других нагнетателей, он подвержен задержке, потому что турбина, которая сжимает воздух, должна быть раскручена до высоких оборотов, как и турбо. Другой тип нагнетателя — это тип нагнетателя, который также приводится в действие ремнем вспомогательного оборудования автомобиля. Этот нагнетатель не становится жертвой запаздывания.

Причина, по которой нагнетатель типа Рутса не имеет запаздывания, заключается в том, что воздух подается в двигатель в фиксированном объеме для каждого оборота соединенных между собой лопаток нагнетателя. Это означает, что отзывчивость двигателя будет намного больше похожа на безнаддувный автомобиль, особенно по сравнению с автомобилем с турбонаддувом или даже с автомобилем с центробежным наддувом.

Поскольку этот тип нагнетателя всегда обеспечивает одинаковый объем воздуха для каждого оборота, способ увеличения наддува заключается в увеличении числа оборотов. Это делается с помощью модернизированных шкивов. Если вы когда-либо слышали дискуссию о производительности нагнетателя, вы, вероятно, слышали об обновлении шкивов нагнетателя для увеличения мощности.

Это делается путем замены шкива, который приводит в движение нагнетатель, на меньший блок, который будет вращаться большее количество раз за каждый оборот шкива коленчатого вала. Также возможно модернизировать шкив коленчатого вала для еще более радикального передаточного числа. Результатом этих улучшений является то, что нагнетатель будет прокручиваться большее количество раз за каждый оборот шкива коленчатого вала, что позволяет нагнетать в двигатель больше воздуха. Нагнетатели типа Рутса также оснащены промежуточными охладителями, которые помогают охлаждать воздух перед подачей в двигатель.

Нагнетатель корневого типа нагнетает больше воздуха во впускное отверстие, в результате чего воздух сжимается, повышая производительность. Несмотря на то, что некоторые нагнетатели помогают бороться с запаздыванием по сравнению с турбонагнетателями, недостатком является то, что они не так эффективны. Они не так эффективны, как турбо, потому что турбонаддувы используют выхлопные газы двигателя, но нагнетатели активно отбирают мощность двигателя для движения. Это контрпродуктивно с точки зрения эффективности.

Электродвигатели

Нагнетатели имеют меньшую задержку, чем турбины, а электродвигатели — бесспорные лидеры по передаче крутящего момента. Электродвигатели могут мгновенно генерировать свой крутящий момент, поэтому вы сразу же почувствуете огромный толчок при ускорении этих транспортных средств. Это действительно ошеломляет, как быстро эти автомобили разгоняются

Если вы никогда не ездили на электромобиле, вам нужно выйти и убедиться, насколько невероятно быстры эти поездки. Такие транспортные средства, как Tesla Model S Plaid, оснащены тремя электродвигателями, которые обеспечивают невероятно мощную мощность. К сожалению, хотя нагнетатели и турбокомпрессоры могут увеличить мощность, двигатель внутреннего сгорания ограничен своей конструкцией.

Тот факт, что двигатель с ДВС имеет так много движущихся частей, которым необходимо набрать скорость для движения автомобиля вперед, является помехой по сравнению с автомобилями с высокими характеристиками EV. Тем не менее, эта мгновенная мощность является одним из многих преимуществ владения электромобилем.

Правила мгновенного крутящего момента EV Supreme

Независимо от того, насколько хорош двигатель с наддувом или турбонаддувом, он вне конкуренции по сравнению с мгновенным крутящим моментом электромобиля. Поскольку электромобили продолжают развиваться, не удивляйтесь, увидев, что все больше и больше электромобилей вытесняют высокопроизводительные автомобили в различных событиях.

Электромобили уже захватывают дрэг-стрипы и легко побеждают автомобили с двигателем внутреннего сгорания. Никого не должно удивлять, что электромобили начинают доминировать в других соревнованиях, таких как гонки на выносливость, как только технология аккумуляторов улучшится.

Основы турбонаддува — зарядка Accelleron Industries! журнал

Турбокомпрессор может произвести революцию в ваших двигателях, предлагая до 400 % больше мощности, чем безнаддувный двигатель, а также значительную экономию топлива и выбросов. Читайте дальше, пока мы рассмотрим основы турбонаддува.

Опубликовано 17 мая 2022 г., Платно! Редакция

Турбокомпрессор может произвести революцию в ваших двигателях, предлагая на 400 % больше мощности, чем безнаддувный двигатель. Однако принудительная индукция — это не только производительность, она может сэкономить до 10% топлива и, возможно, даже больше, когда речь идет о выбросах. Читайте дальше, пока мы рассмотрим основы турбонаддува.

Удивительно, но концепция принудительной индукции, включая турбонаддув и наддув, существует уже более 100 лет, и с самого начала ABB Turbocharging была в авангарде.

Турбокомпрессор является вспомогательным компонентом, помогающим повысить удельную мощность и эффективность двигателя внутреннего сгорания. Для этого турбина турбонагнетателя восстанавливает часть энергии выхлопных газов, которая в противном случае была бы потеряна, путем расширения выхлопных газов вокруг вращающегося колеса, называемого турбинным колесом.

Турбинное колесо приводится во вращение, и его механическая мощность передается на компрессор, который всасывает свежий окружающий воздух и сжимает его во впускной коллектор двигателя. Это дает двигателю более высокую массу воздуха за цикл.

Это дополнительное ускорение может увеличить выходную мощность двигателя по сравнению с двигателем без наддува, а также может привести к значительному расходу топлива, выбросам CO ₂ и другим сокращениям выбросов.

Турбонаддув цифрами

Когда вы начинаете углубляться в цифры, турбонаддув действительно имеет смысл, предлагая непревзойденную ценность для клиента. Например, турбокомпрессоры для двухтактных двигателей, обычно используемых на контейнеровозах, танкерах и балкерах, могут обеспечить до 400 % большей мощности по цене, которая значительно меньше 1 % стоимости судна.

Несмотря на то, что турбокомпрессоры на двухтактных двигателях составляют около 10% от общей стоимости двигателя, они могут обеспечить до 75% мощности двигателя, поддерживая диапазон мощности от 2000 до 80000 кВт на двигатель.

Цифры столь же впечатляют, когда речь идет о четырехтактных двигателях, используемых в гораздо более широком спектре техники, от кораблей до электростанций, от железных дорог до строительной техники.

Опять же, турбокомпрессоры составляют около 10% от общей стоимости двигателя, при этом они могут обеспечивать до 75% мощности двигателя. В четырехтактных двигателях турбокомпрессоры помогают обеспечить диапазон мощности от 500 до 20 000 кВт на двигатель.

Огромная экономия для владельцев/операторов

Такой прирост эффективности и производительности особенно заметен, когда речь идет о выборе наилучшего двигателя для конкретного применения. Чтобы достичь аналогичной выходной мощности, безнаддувный двигатель может быть в три или четыре раза больше своего турбированного эквивалента, который имеет стоимость в нескольких различных областях.

Например, в то время как безнаддувный дизельный двигатель мощностью 2000 кВт, вероятно, весит в среднем около 110 тонн, эквивалент с турбонаддувом составляет лот поменьше, весом в среднем 20-30 тонн. Это разница не менее 73%, и только экономия в 80 тонн или более повлияет на эффективность.

Существует также большая разница, когда речь идет об эффективности использования топлива.