Турбированный двигатель это: Почему турбированный двигатель автомобиля лучше, чем обычный?

Почему турбированный двигатель автомобиля лучше, чем обычный?

Привычные атмосферные бензиновые двигатели, которые раньше демонстрировали престижность и высокий класс автомобиля, сегодня вытесняются турбированными моторами. Наддувные движки даже с маленьким объемом позволяют развить высокую скорость. При этом российские автовладельцы все еще не доверяют турбомоторам. Мы сравним турбированные движки и атмосферные, чтобы понять, какие из них лучше.

Чем отличается современный турбодвигатель от атмосферного

Различие этих двух вариантов моторов заключается в технологии поступления воздуха. В атмосферном силовом агрегате воздух проходит туда, где наблюдается более низкое давление. Он проникает в цилиндры под влиянием разрежения, которое создается на такте впуска. Поршень притягивает воздух.

Надувные силовые агрегаты работают по другой схеме. Чтобы в цилиндры попал воздух, применяется принудительный наддув. На впуске установлен своеобразный вентилятор.

Чтобы мощность силового агрегата увеличилась, в нем должно сгореть как можно больше топлива. Вызвать сгорание горючего может большой объем воздуха. На 1 л топлива требуется примерно один куб. м воздуха. Добиться этого можно двумя способами:

• сделать ДВС больше. Несколько лет назад конструкторы пытались использовать эту схему и увеличивали объемы цилиндров и их количество. Так были созданы двигатели W12 и V16, имеющие объем 100 л. Но такая схема оказалась нецелесообразной, поскольку в итоге мотор получался очень тяжелым;

• повысить объем сжигаемого топлива без расширения объема движка. Эта технология более целесообразна. Она предполагает принудительный наддув воздуха в цилиндре.

 

Рассмотрим принцип работы турбокомпрессора, на основе которого в цилиндры нагнетается много воздуха:

1. Воздух нагнетается в воздушный фильтр, а затем на турбокомпрессор.

2. После этого он сжимается и повышает объем кислорода. При сжатии воздушных масса происходит их нагрев, что уменьшает плотность воздуха.

3. Из турбокомпрессора воздух передается в интеркулер, где он охлаждается. После восстановления температуры повышается его плотность, что еще и сокращает риск детонации ТВС.

4. После этого воздух переходит через дроссель во впускной коллектор, а затем поступает в цилиндры силового агрегата. Кислорода в нем оказывается намного больше, чем в «атмосфернике». Большой объем кислорода дает возможность сжигать огромное количество горючего. В результате этого мощность двигателя увеличивается.

5. После сгорания ТВС выходит в выпускной коллектор, а затем горячей воздушный поток оказывается в турбине.

6. В процессе прохождения через турбину отработанные газы поворачивают вал турбины. Так происходит сжатие воздуха. Температура выхлопных газов становятся ниже, снижается давление, поскольку некоторое количество энергии тратится на поддержание функционирования компрессора.

В зависимости от вида движка и его комплектации турбокомпрессор может быть оборудован различными элементами:

• blow-off. Это перепускной клапан, который предотвращает переход компрессора на режим Surge. Если дроссель внезапно закрывается, скорость воздушного потока в системе стремительно сокращается. При этом турбина еще поворачивается по инерции некоторое время с той же скоростью. Это приводит к перепадам давления за компрессором. Режим Surge может привести к поломке опорных подшипников турбины. Blow-off определяет момент внезапного закрытия заслонки и уводит в атмосферу лишнее давление, защищая турбокомпрессор от поломки;

• wastegate. Это механический клапан, который контролирует давление, производимое турбокомпрессором. Большое количество бензиновых движков работает с Wastegate. Главной задачей этого клапана является создание свободного выхода выхлопов из системы, исключая прохождения через турбину. Это позволяет отслеживать энергию газов, регулировать давление наддува.

Почему турбодвигатель лучше, чем обычный

Современные турбодвигатели автомобилей имеют множество плюсов:

1. Хорошие показатели крутящего момента. Разгон автомобиля с любым видом коробки передач зависит от того, насколько быстро движок может достичь наивысшей мощности. Важно, чтобы мотор на маленьких оборотах мог обеспечивать хороший крутящий момент. Современные турбо двигатели изготавливают так, что повышенное давление наддува создается достаточно быстро. В итоге даже на невысоких оборотах можно получить отличный крутящий момент. Поскольку рост крутящего момента может вызвать высокую нагрузку на двигатель, в работу включается перепускной клапан. Он направляет потоки воздуха в обход турбины. Получается ровная полка крутящего момента. В «атмосфернике» такая полка отсутствует, поскольку тяга зависит от оборотов движка. Атмосферные движки на невысоких оборотах обеспечивают не такой же высокий крутящий момент, для получения хорошей динамики его нужно постоянно увеличивать.

2. Низкий расход топлива. Часть энергии отработанных газов атмосферных двигателей выходит вместе с выхлопами. В современном наддувном моторе используется давление и температура отработанных газов. Это экономит энергию и позволяет автомобилю развивать высокую скорость. Процесс заполнения цилиндров горючим полностью контролирует электроника. Наполнение атмосферных моторов зависит от температуры воздуха снаружи, оборотов коленвала, атмосферного давления и т.д.

3. Меньший вес. Поскольку турбомоторы имеют не очень большой объем, их масса невелика. При этом турбодвигатель обеспечивает высокую мощность.

 

Можно уверенно сказать, что новые турбодвигатели значительно превосходят атмосферные. И все же большинство выпускаемых легковых авто оборудуются старыми «атмосферниками». Это объясняется несколькими недостатками турбомоторов:

• небольшой ресурс турбин. Как правило, турбина бензинового мотора служит до 150 тыс. км. Ее ремонт обходится дорого;

• работа двигателя в неблагоприятных условиях. Поскольку давление и температура в цилиндрах турбины выше, это ускоряет износ мотора;

• нестабильная тяга. На старых наддувных движках турбине требовалось некоторое время, чтобы заставить вращаться крыльчатку. Но новые технологии решили эту проблему.

Если вы приобретаете новое авто, выбирайте его с турбированным двигателем. Оно будет более экономичным и мощным. При бережной эксплуатации мотор долго не выйдет из строя. Если вы приобретаете подержанную машину, учитывайте пробег и состояние движка. Если автомобиль уже проехал 100 000 км, есть смысл заменить двигатель turbo на новый.

Приобрести новые и подержанные автомобили с турбированными двигателями можно у официального дилера РОЛЬФ. Компания предлагает широкий портфель брендов. Клиенты могут воспользоваться программой лояльности или выгодно оформить автокредит, подобрать оптимальную программу страхования. РОЛЬФ – лидер рынка и надежный партнер для клиентов.

25.08.2022

Турбированный двигатель: характеристики, принцип работы

refix=»og: http://ogp.me/ns# article: http://ogp.me/ns/article# profile: http://ogp.me/ns/profile# fb: http://ogp.me/ns/fb#»>

Содержание

• 1 Основные отличия турбированного двигателя от атмосферного
• 2 Особенности турбированных двигателей
• 3 Как работает турбина
• 4 Турбированный двигатель, плюсы и минусы
• 5 Отличие от механического нагнетателя

Современные тенденции автопроизводителей сделали ставку на компактный турбированный двигатель. Это дало ряд преимуществ, среди которых компактность, экономичность, экологичность и максимальный КПД при малых объемах.

Основные отличия турбированного двигателя от атмосферного

Если атмосферный двигатель подразумевает впуск воздуха посредством разряжения, созданным поршнем, то с турбированным мотором все иначе. Для максимально эффективного сгорания топлива необходимо большое количество воздуха, чего невозможно добиться от атмосферника, поэтому нужно было воздух, в большом объеме, «затолкать».

В атмосферном силовом агрегате крутящий момент и мощность во многом зависит от объема цилиндров, что и стало основным отличием от турбомоторов.

Особенности турбированных двигателей

Принцип работы турбины состоит в принудительном нагнетании воздуха под давлением в цилиндры. Такое действие позволяет увеличить рабочий объем камеры сгорания за счет сильного сжатия, поэтому при равном объеме двигателя, разница в мощности между атмосферником и турбомотором колоссальная.

Главные предпосылки появления турбированных моторов:

• Невозможность существенного увеличения мощности без увеличения объема и количества цилиндров (отсюда мы имеем агрегаты V8 и V12)
• «Выжимание» максимальной мощности с помощью уменьшения камеры сгорания увеличивает степень сжатия, а значит работа двигателя без детонации невозможна. Детонация разрушает поршни.
• Любые манипуляции по увеличению мощности атмосферника увеличивают расход топлива, а также делают невозможным комфортную эксплуатацию во всем диапазоне оборотов двигателя.

Изначально в массовое производство был запущен дизельный турбированный двигатель — такие моторы «наматывали» миллионы километров без особых проблем. В 80-х годах прошлого века среди легковых автомобилей начали появляться бензиновые турбоагрегаты.

Стоимость таких автомобилей существенно отличалась от обычных. До 90-х годов широко использовались механические нагнетатели, приводящиеся в движение через ремень от коленвала. Конструкция довольно проста и надежна, о чем свидетельствует яркий пример в лице двигателя Mercedes-Benz M111 E23 Compressor.

Позднее решено было переходить на турбокомпрессор, работающий от выхлопных газов, так как механический нагнетатель забирал значительную мощность на раскручивание лопастей.

Как работает турбина

Турбина состоит из двух частей:

1. Холодная – всасывает и раскручивает впускной воздух,
2. Горячая – раскручивается воздух посредством движения выхлопных газов.

В турбине установлен картридж с лопастями, которые от движения воздуха раскручиваются вплоть до 150 000 оборотов в минуту, создавая давление. Вращаются лопасти на подшипниках, а за смазывание и охлаждение отвечает подача масла с двигателя.

Так как при резком повышении давления воздух сильно нагревается, был изобретен интеркуллер, охлаждающий воздух до нужной температуры.

Во впускной магистрали установлен клапан, отвечающий за сброс избыточного давления впускного воздуха (Blow off), а также вестгейт, ограничивающий количество отработанных газов, попадающих в турбину, что позволяет избежать резкого роста повышения оборотов крыльчатки (простыми словами-ограничитель).

Работа турбины крайне проста: в горячую часть турбины попадают отработанные газы и раскручивают крыльчатку. В холодной части раскрученная крыльчатка всасывает большое количество воздуха, который проходит через интеркулер, и в охлажденном состоянии попадает в цилиндры. После того, как отработанные газы раскрутили турбину, они идут далее по выпускной магистрали.

Турбированный двигатель, плюсы и минусы

Сначала о преимуществах:

1. Возможность с малого объема “выжать” большую мощность, зачастую это 100 л.с. на каждый литр объема.
2. Крутящий момент уже с холостых оборотов дает уверенную тягу, но только в случае, если турбина маленькая, она раскручивается быстрее.
3. Диапазон крутящего момента широкий.
4. Расход топлива, при одинаковой мощности с атмосферным моторов, явно ниже.
5. Возможность увеличивать мощность с помощью прошивки на 20-30% без вреда ресурсу и комфорту движения.

Недостатки:

1. Ресурс турбины современных авто едва достигает 100 тыс.км.
2. Возникновение «турбоямы», процесса между провалом и резким набором скорости из-за ожидания раскрутки турбины.
3. Стоимость ремонта дороже, обслуживать двигатель нужно чаще.
4. Возрастает потребность в качественном масле и топливе.

Отличие от механического нагнетателя

Приводной нагнетатель широко используется на американских автомобилях с V-образными «восьмерками». Явной потери мощности не ощущается в силу большого объема, зато компрессор уже с холостых оборотов обеспечивает стабильный крутящий момент. К тому же, конструктивно приводной компрессор удобнее и дешевле, чем установка двух турбин.

Турбина, работающая от выхлопных газов, значительно повышает КПД, а его сопротивление приравнивается к 0, так как используется энергия отработанных газов.

У приводного компрессора есть два недостатка: повышенный шум работы и потери мощности на раскручивание.

Выводы

Основной проблемой турбированного двигателя является незнание правильного ухода и обслуживания таких агрегатов. Турбомоторы требуют более частого внимания, в таком случае дорогой ремонт турбины можно отсрочить на долгие годы.

Adblock
detector

Правда о надежности двигателя с турбонаддувом от этого эксперта по покупкам автомобилей

Надежность автомобиля

Если есть один-единственный фактор, который все мы хотим от любой машины, которую мы покупаем, так это ее надежность. Конечно, внешний вид, комфорт и крутой фактор тоже довольно важны, однако, если этот автомобиль тратит больше времени и денег на ремонт в гараже, когда он должен зарабатывать себе на жизнь … надежность становится большой проблемой качества жизни для рабочий мужчина и женщина.

Статья по теме: По данным Consumer Reports, эти 10 автомобилей наименее надежны в эксплуатации

Статья по теме: Все, что вам нужно знать о новом 4-цилиндровом двигателе Toyota с турбонаддувом что есть некоторые плюсы и минусы, которые идут с турбонаддувом, и почему в некоторых типах транспортных средств и ваши привычки вождения должны иметь значение в том, стоит ли вам переходить на турбо на вашем следующем автомобиле.

Беспроигрышный вариант двигателей с турбонаддувом

Основная причина даже существования двигателя с турбонаддувом заключается в том, что он позволяет установить меньший двигатель в меньшую машину, но при этом иметь мощность двигателя большего размера, но с дополнительной топливной экономичностью меньшего автомобиля. . Это беспроигрышный вариант как для производителей автомобилей, так и для их клиентов.

Выигрыш-проигрыш двигателей с турбонаддувом

Однако не все одинаково выгодно обеим сторонам. Одним из примеров является то, что двигатели с турбонаддувом имеют больше деталей и делают двигатель менее надежным. Хорошая прибыльная вещь для автопрома, но не очень хорошая для владельца автомобиля.

Статья по теме: Toyota Tundra предупреждает о замене двигателя

И дело не только в деньгах, которые кусают владельца, но и в потерянном времени. Ремонт двигателя с турбонаддувом часто включает в себя сложную и более трудоемкую разборку двигателя, чтобы добраться до турбоагрегатов, над которыми работают. Чем объемнее работа, тем дольше владельцу придется ждать, пока его или ее автомобиль вернут.

Проблемы с двигателями с турбонаддувом

С момента появления двигателей с турбонаддувом было получено почти бесчисленное количество сообщений о проблемах, с которыми владельцы сталкивались в своих автомобилях. Многие из которых продолжаются и сегодня.

По словам автора видео, основная причина проблем с надежностью двигателей с турбонаддувом связана с нагревом. Тепло — это убийца двигателя, который сокращает срок службы двигателя. Однако, как ни странно, верно и обратное, когда двигатель работает слишком холодно для правильной работы турбонаддува,

Кроме того, существует также фактор водителя, например, когда автомобиль используется в основном для поездок на короткие расстояния в из ваших повседневных пунктов назначения и/или когда вы живете в регионе с холодным климатом. Особенно это актуально, когда речь идет о турбированных гибридных автомобилях, о которых ведущий рассказывает в видео.

Примеры проблем с двигателем с турбонаддувом в автомобилях

Для более подробного обсуждения, в котором приведены некоторые реальные примеры проблем с турбонаддувом в конкретных автомобилях, вот недавнее видео, опубликованное на канале YouTube Car Help Center , где ведущий делает шоу и рассказывает о плюсах и минусах турбо, которые помогут вам принять решение о покупке нового или подержанного автомобиля с турбо.

Надежны ли двигатели с турбонаддувом? Правда о турбодвигателях

И, наконец…

Вот несколько дополнительных статей, связанных с автомобилями с турбонаддувом, на ваше рассмотрение:

Взорванный турбонаддув всего за 60 000 миль на этом Chevy. Что случилось?

Руководство по выбору четырехцилиндрового двигателя с турбонаддувом вместо обычного шестицилиндрового двигателя и наоборот

СЛЕДУЮЩЕЕ: Проекты по ремонту автомобилей Bad Husband

Тимоти Бойер — автомобильный репортер Torque News из Цинциннати. Имея опыт реставрации ранних автомобилей, он регулярно восстанавливает старые автомобили с модификациями двигателя для повышения производительности. Следите за Тимом в Твиттере на @TimBoyerWrites, чтобы быть в курсе ежедневных новостей о новых и подержанных автомобилях.

Источник изображения: Unsplash

Хотите? Плюсы и минусы двигателей с турбонаддувом

Двигатели с турбонаддувом имеют множество преимуществ, выходящих далеко за рамки увеличения числа оборотов двигателя. Однако любой капитальный ремонт автомобиля наряду с достоинствами имеет и недостатки. Многие автомобили поставляются с турбонаддувом, и вы можете модернизировать те, у которых его еще нет. Ты хочешь это? Мы поможем вам принять решение, разобрав плюсы и минусы двигателей с турбонаддувом.

Турбокомпрессор Функция

Итак, что на самом деле делает турбокомпрессор и как он работает? Проще говоря, турбокомпрессор — это газовый компрессор, который нагнетает дополнительный воздух во впускной коллектор вашего двигателя. Это приводит к более высокому давлению сгорания, что позволяет вашему двигателю сжигать больше топлива. Турбокомпрессоры берут энергию из выхлопной трубы для мощности, а это означает, что они используют энергию, которая обычно тратится впустую.

Точная эффективность зависит от ситуации и автомобиля, но по оценкам, ваш двигатель с турбонаддувом на 5-20% эффективнее. После окончания цикла сгорания газ покидает камеру сгорания, проходит через турбокомпрессор и приводит в движение колесо компрессора. Это подает холодный воздух со стороны, противоположной турбонагнетателю, и процесс повторяется.

Как водитель, вы управляете турбокомпрессором с водительского места. Он не производит дополнительную мощность, пока вы сильно не нажмете на акселератор и не скажете ему начать делать свою работу.

Повышенные требования к техническому обслуживанию

Установка турбонагнетателя на меньший двигатель требует, чтобы двигатель работал с большей нагрузкой, что увеличивает потребность в техническом обслуживании. Чем больше мощность, тем больше нагрузка на внутренние компоненты, такие как клапаны и поршни. Повышение температуры также является значительным, а более высокие температуры также вызывают больший износ.

Турбокомпрессор также должен функционировать при таких повышенных нагрузках, а вал должен оставаться смазанным моторным маслом. Больший спрос требует моторного масла более высокого качества, которое быстрее портится при более высоких температурах. Обычно проехать несколько дополнительных миль после включения индикатора замены масла не проблема. То же самое не верно, когда у вас есть двигатель с турбонаддувом.

В конце концов, вы не просто тратите деньги на высококачественное моторное масло. Вы должны чаще обслуживать свой автомобиль, чтобы не отставать от требований двигателя с турбонаддувом.

Надежность двигателя с турбонаддувом

Больше подвижных частей означает меньшую надежность. Это также верно практически для любого повышения производительности. Когда вы добавляете детали для решения проблемы, больше компонентов может сломаться. С выпускным клапаном, интеркулером, вакуумным насосом и самим турбокомпрессором есть множество сложных движущихся частей, которых раньше не было в вашей машине.

По мере износа стенок цилиндров и износа поршневых колец давление внутри картера увеличивается. По мере роста давления могут возникать утечки масла, что затрудняет их устранение.

Учитывая все вышесказанное, люди, увлеченные автомобилями и двигателями , могут уделить время тому, чтобы правильно ухаживать за своей системой с турбонаддувом. Двигатели с турбонаддувом не обречены на отказ с самого начала. Но они требуют владельцев, которые будут обслуживать свои автомобили эффективно и часто.

Турбонаддув против наддува

Если вы подробно изучаете двигатели с турбонаддувом, вы, вероятно, слышали и о двигателях с наддувом. Оба варианта работают для достижения одной и той же цели увеличения мощности за счет подачи дополнительного воздуха в двигатель. Однако к этой цели они идут разными путями.

В то время как турбонагнетатель собирает выхлопные газы, чтобы вращать колесо компрессора и подавать воздух в двигатель, нагнетатель прикрепляется к коленчатому валу ремнем. Движения ремня заставляют два винтовых ротора внутри нагнетателя вращаться, направляя сжатый воздух в двигатель. В нижней части нагнетателя есть путь для выхода воздуха при разрядке.

Кому нужен двигатель с турбонаддувом?

Каковы области применения двигателя с турбонаддувом? Они идеально подходят для потребителей, заботящихся об эффективности использования топлива, поскольку они позволяют повторно использовать отработавшие выхлопные газы.

Из-за возросшего во всем мире спроса на более экономичные автомобили, автомобили и грузовики с турбонаддувом стали более распространенными. Поскольку правительства устанавливают целевые показатели выбросов для производителей автомобилей, ожидайте увидеть на рынке больше автомобилей с турбонаддувом. Например, как в США, так и в Европе за последние несколько лет наблюдается значительный рост продаж автомобилей с турбонаддувом.

Плюсы двигателя с турбонаддувом

Главное преимущество легко увидеть: автомобиль с турбонаддувом может похвастаться более быстрой и мощной ездой. Это также способствует еще одному преимуществу — автомобиль с турбонаддувом может принять гораздо больше модернизаций лошадиных сил. Если ваша цель состоит в том, чтобы превратить свой автомобиль в зверя, ориентированного на производительность, турбонаддув — это простой выбор.

Использование выхлопных газов в автомобилях с турбонаддувом также повышает эффективность использования топлива. При вождении с учетом экономии топлива ваш автомобиль едет более чисто и эффективно, чем автомобили без турбонаддува с такой же мощностью.

Модернизация двигателя с турбонаддувом выгодна как производителям, так и потребителям, поскольку производители могут устанавливать двигатели с турбонаддувом меньшего размера (они обходятся им дешевле) вместо более крупных двигателей без турбонаддува. Это приводит к более доступным автомобилям с такими же характеристиками, как у автомобилей с более крупными двигателями.

Минусы двигателя с турбонаддувом

Конечно, турбонаддув не лишен подводных камней. Как мы обсуждали ранее, турбонаддув увеличивает износ, требуя более качественного масла (и вам, возможно, также придется подумать об использовании более качественного бензина).