Плюсы и минусы турбированного бензинового двигателя

Современные автопроизводители в последнее время всё чаще устанавливают на свои модели турбированные двигатели взамен атмосферных.

Казалось бы, это логично, поскольку турбонаддув придаёт мотору дополнительную мощность при сохранении небольшого рабочего объёма, но на деле всё не так просто.

Поэтому специалисты советуют изучить плюсы и минусы турбированного двигателя и проанализировать особенности его эксплуатации, прежде чем приобретать автомобиль.

Это увеличивает мощность мотора без внесения изменений в его конструкцию. Работу мотора с турбонаддувом обеспечивает приводной нагнетатель, использующий энергию отработанных газов. Они приводят в движение колесо турбины, которая в свою очередь вращает колесо компрессора с помощью роторного вала.

Компрессорное колесо сжимает воздух, который нагревается, а после поступления в интеркулер охлаждается и подаётся в цилиндры.

Это важно! Энергия отработанных газов растёт по мере увеличения числа вращения движка. Чем интенсивнее работает мотор, тем больше становится энергетический потенциал и растёт подача сжатого воздуха.

До недавнего времени двигатели с турбонаддувом устанавливались исключительно на дорогостоящие спортивные модели автомобилей. Но, по утверждению маркетологов, в настоящее время доля моделей с такими моторами стремительно увеличивается, и турбина становится практически обязательным элементов престижных марок авто.

Турбины устанавливают гораздо чаще на дизельных двигателях, чем на бензиновых

Производители машин делают акцент на том, что турбодвигатели беспощадно теснят «атмосферники», и большинство покупателей хороших машин предпочитают именно такой тип двигателя. Но так ли хорош турбомотор, как это расписывают конструкторы и инженеры автопредприятий? Чтобы сделать выводы, стоит рассмотреть его конструктивные особенности и поближе познакомиться с принципом действия.

Система турбонаддува состоит из компрессора, интеркулера, регулятора давления наддува и других узлов. Главная деталь – турбокомпрессор, регулирующий рост давления в системе впуска воздуха. Интеркулер охлаждает воздух и повышает его плотность.

Схема движения воздуха во время работы турбированного двигателя

Всей системой управляет регулятор наддува. Это перепускной клапан, ограничивающий давление отработанных газов. Отсекая некоторое их количество, клапан делает давление наддува оптимальным.

Турбокомпрессор работает следующим образом:

1. Воздух проходит через воздушный фильтр и поступает во входное отверстие.
2. Происходит сжатие воздуха, и в нём увеличивается содержание кислорода. Воздух нагревается, и его плотность снижается.
3. Массы воздуха покидают турбокомпрессор и попадают в интеркулер, в котором происходит охлаждение.
4. Сжатый воздух проникает через дроссель и впускной коллектор в цилиндры мотора.
5. Часть выхлопных газов, образовавшихся при сгорании топлива в цилиндрах, передаётся турбодвигателем назад в коллектор турбины. Этот поток воздуха запускает движение вала, на противоположном конце которого расположен компрессор. Здесь начинается повторное сжатие воздуха.

Схема турбокомпрессора

Это важно! Результат работы турбонаддува – увеличение уровня сжатия кислорода при сохранении объёма цилиндров. За один такт работы турбомотор сжигает больше топливной смеси, чем атмосферный двигатель того же объёма.

Турбированные двигатели имеют свои сильные и слабые стороны, поэтому верить заявлениям автопроизводителей об их однозначном преимуществе не стоит. Прежде чем принимать решение о выборе машины, оснащённой турбонаддувом бензинового двигателя, стоит взвесить все «за» и «против».

Преимущества

Главное достоинство турбированного мотора – его повышенная мощность, и в этом с производителями нельзя не согласиться. По мощности при аналогичном объёме цилиндров агрегат превосходит атмосферные моторы на 20–30%. Дополнительные плюсы установки на мотор турбонаддува состоят в следующем:

1. Повышение эффективности работы за счёт оптимизации процесса сгорания безвоздушной смеси в цилиндрах. Благодаря этому расход топлива на обеспечение работы аналогичного количества атмосферного мотора лошадиных сил значительно снижается.
2. Уменьшенный уровень шума и вибрации во время движения.
3. Экологичность. Эффективное сгорание топлива внутри цилиндров значительно уменьшает количество выбросов в атмосферу через выхлопную трубу. Специалисты утверждают, что введение в Европе и США новых норм токсичности выхлопа увеличило производство автомобилей с турбированными бензиновыми двигателями на 25%.
4. Компактные размеры. Мотор на трёх и даже двух цилиндрах по мощности сопоставим с четырёхцилиндровым «атмосферником». Благодаря оптимальным размерам такой двигатель имеет большее число вариантов расположения в автомобиле.

Недостатки

При всех своих достоинствах турбонаддув имеет и некоторые негативные стороны:

1. Повышенная чувствительность к качеству топлива. Отсюда вытекает необходимость использования бензина более высокого класса. Турбированный двигатель быстро выйдет из строя, если заставлять его работать на 92 бензине.
2. При активном использовании турбины расход топлива увеличивается в 1,5 раза. Любители езды в стиле «газ в пол» будут заполнять бак своего автомобиля в два раза чаще.
3. Необходимость частой замены масла. Смазка добавляется в мотор и непосредственно в турбокомпрессорную установку, поэтому его расход увеличивается. Требования к марке масла также довольно жёсткие: можно использовать только качественные марки синтетики, стоимость которых на порядок выше минеральных или полусинтетических смазок. К этому стоит добавить необходимость частой замены масла: каждые  8 000 километров. В то время как в атмосферных двигателях процедуру можно проводить через 12 и даже 15 тысяч километров. Несвоевременная замена масла и фильтров приведёт к изменению параметров турбины и скорому выходу её из строя.
4. Дорогостоящий ремонт. Комплектующие для турбированных моторов имеют достаточно высокую цену, поэтому их ремонт требует значительного вложения средств. Стоимость ремонта возрастает дополнительно из-за отсутствия квалифицированных работников СТО. Отремонтировать мотор с турбонаддувом возьмутся не на каждом автосервисе, а за квалификацию мастеров придётся заплатить на 40–50% больше. Капитальный ремонт двигателя с турбонаддувом требуется каждые 150–200 тысяч километров пробега.
5. Особенности эксплуатации. Машину с турбодвигателем нужно правильно заводить и глушить. После запуска двигатель должен поработать вхолостую, причём, чем автомобиль старше, тем «прогон» нужен более длительный. После остановки автомобиля также нельзя сразу глушить мотор.
6. Проявление эффекта «турбоямы». Так именуют характерный провал, когда машина вяло реагирует на нажатие педали газа. Двигатель «не тянет» на низких оборотах, в результате машина не может резко тронуться с места. При интенсивном движении и непростой дорожной обстановке в мегаполисах это достаточно опасное явление. Конструкторы предлагают для решения проблемы устанавливать на мотор две турбины, одна из которых будет работать на малых оборотах за счёт оснащения электроприводом. Это снизит риск возникновения «турбоям», но дополнительно увеличит стоимость двигателя и одновременно снизит его надёжность.

Турбированный двигатель чаще подвергается дорогостоящему ремонту и требует высококачественного топлива

Это важно! Новейшие автомобили почти избавлены от недостатка, связанного с «турбоямами» за счёт установки турбин с изменяемой геометрией. Но идеальной остроты отклика во время дозирования тяги в процессе дросселирования, которая свойственна атмосферным моторам, конструкторам добиться пока не удаётся.

Долгий спор поклонников атмосферных и турбированных двигателей далёк от логического завершения. У каждого варианта есть свои достоинства и недостатки. Не дают перевесить какой-либо чаше весов постоянные разработки инженеров и конструкторов, добавляющие преимущества то одному, то другому варианту.

Большинство автовладельцев сходятся во мнении, что атмосферный двигатель, хоть и уступает по мощности турбированному, но всё-таки более надёжен в эксплуатации. Он неприхотлив в выборе марки бензина и масла, может быть отремонтирован в любой автомастерской. Для турбированных моторов такие «вольности» не допустимы.

Турбированный мотор – дорогое удовольствие: он требует большего внимания, тщательного ухода, правильной эксплуатации. Сама турбина, даже при соблюдении всех рекомендаций по эксплуатации, обладает ограниченным ресурсом работы и через достаточно непродолжительный срок требует замены.

Поэтому выбирать вариант мотора необходимо по собственным материальным возможностям. Атмосферный вариант предпочтителен для автовладельцев, ограниченных в бюджете и не готовых вкладывать в машину значительные средства. Обслуживание, эксплуатация и ремонт «атмосферника» явно проще и дешевле.

Турбированный двигатель – правильный выбор для тех, кто во главу угла ставит мощность мотора и динамику передвижения. Хотя такой мотор может доставить немало проблем и расходов в процессе эксплуатации.

В этом случае затраты на мотор повышенной мощности не оправданы, ведь турбина не будет выполнять свои функции.

Но даже без использования силовой установки по назначению, обслуживать её придётся по правилам, а значит, попросту выбрасывать деньги на ветер.

Специалисты советуют при покупке машины с турбиной останавливать выбор на новых моделях. Только в этом случае можно быть уверенным, что агрегат правильно обслуживался и эксплуатировался. Автомобиль, с «убитой» предыдущим владельцем турбиной, доставит в разы больше проблем, чем удовольствия от езды на нём.

Видео: турбо- и атмосферный моторы: в чём разница?

Увеличение в современных условиях количества автомобилей с турбированными двигателями касается, прежде всего, дизельных агрегатов. В настоящее время почти все дизельные моторы снабжены турбонаддувом, поскольку именно эта деталь придаёт мотору на дизтопливе достойные эксплуатационные характеристики.

С турбо-бензиновыми моторами дело обстоит иначе. Большинство автопроизводителей продолжают выпускать модели с простыми атмосферными двигателями, и только в некоторые линейки добавляют турбомоторы на бензине. Меньше всего таких моделей на дорогах в странах СНГ.

Объясняется это отсутствием спроса и политикой автодилеров, которые стараются оградить себя от возникающих при эксплуатации машин проблем и выполнения гарантийных обязательств.

Продавцы учитывают низкое качество бензина и отсутствие на территории СНГ достаточного количества высококвалифицированных автослесарей.

Ответ на вопрос, стоит ли покупать бензиновый автомобиль, оснащённый турбиной, зависит от планов автолюбителя.

Если на машине планируется покататься 3–5 лет и пройти 150–200 тысяч километров, при достаточном количестве свободных средств, почему бы и нет.

Но тем покупателям, которые не готовы переплачивать за мощность и тратиться на дорогостоящее обслуживание автомобиля, лучше остановить выбор на традиционном «атмосфернике».

Такие модели часто приобретают молодёжь и «гонщики», которые «укатывают» мощную машину и практически не ухаживают за нею по правилам. После использования агрегата на «всю катушку» им проще продать его, чем вкладываться в ремонт.

Приобретённый «с рук» автомобиль с турбированным бензиновым двигателем стопроцентно доставит массу хлопот новому владельцу.

Источник: https://carnovato.ru/turbirovannyj-dvigatel/

Опасен ли турбированный мотор современного автомобиля

Хочешь больше мощности — покупай турбированный автомобиль. Эти правила в современном автопроме продиктованы жесткими экологическими стандартами и устаревшей европейской системой измерения расхода топлива NEDC, когда машина тестируется на низких оборотах, при которых турбина не включается.

Оснащение современных машин нагнетателями воздуха зашло так далеко, что у некоторых компаний, например BMW, Mercedes-Benz, Audi, Volvo, Jaguar и Land Rover, не осталось ни одного атмосферного мотора, а у многих других (Skoda, Volkswagen и т.д.) модели без наддува можно пересчитать по пальцам.

Однако многие люди до сих пор относятся к турбинам с опаской, считают их ненадежными, а если и решились на покупку, то эксплуатируют такие транспортные средства с особой осторожностью. РИА Новости вместе с экспертами выяснило, так ли опасен современный турбированный автомобиль.

Народная молва

Если покопаться в интернете, то можно найти сотни различных мнений о правильной эксплуатации машины с наддувом.

Некоторые советуют отказаться от резких ускорений, другие говорят о недопустимости длительной езды на малых оборотах, третьи считают, что нельзя долго ехать с педалью газа в пол.

Между тем официальные инструкции по эксплуатации турбированного автомобиля на этот счет обычно хранят молчание.

«У современных автомобилей нет никаких специальных требований к эксплуатации турбированных двигателей, — рассказывает Александр Копытов, директор по сервису дилерского центра Aston Martin автомобильной группы «Авилон». — Раньше, когда машины были не столь совершенны, рекомендовалось не глушить машину сразу после окончания поездки, чтобы турбина успевала остыть».

«Низкие обороты турбонагнетателю не страшны, — считает Дмитрий Парбуков, шеф-тренер «Ауди Центр Варшавка». — Однако, несмотря на инновационные системы охлаждения современных двигателей, не стоит эксплуатировать автомобиль длительное время «под полным газом», это сказывается на ресурсе турбонагнетателя.

Резкие ускорения и торможения турбине не навредят, так как современные узлы оснащены клапаном сброса давления для ограничения подачи воздуха и предотвращения детонации, а также перепускным клапаном, позволяющими поддерживать постоянное вращение компрессорного колеса для исключения эффекта турбоямы и последующего быстрого отклика».

По мнению Константина Калиничева, cервис-менеджера «Порше Центра Ясенево» компании «Рольф», чем современнее двигатель, тем эффект турбоямы менее заметен. Для его устранения автопроизводители используют как более современную электронную начинку управления двигателем, так и более сложные узлы, например турбины с переменной производительностью. Либо же ставят несколько турбин: высокого и низкого давления.

«Сразу после запуска любых двигателей внутреннего сгорания (ДВС) нежелательно давать нагрузку на мотор, пока он не прогрелся до 50-60 градусов по Цельсию. При достижении этой температуры все тепловые зазоры приходят в соответствие с заложенными параметрами, прогревается смазка и моторное масло», — добавляет Александр Копытов.

Дмитрий Парбуков утверждает, что если мотор только завелся, жать на газ для быстрого прогрева машины нежелательно. В этом случае горячий поток отработавших газов воздействует на турбинную часть вала, при этом непрогретое масло недостаточно прокачивается в системе, из-за чего возникают перегрев и повышенный износ турбонагнетателя.

Турботаймер

Не так давно владельцы турбированных автомобилей предпочитали комплектовать их так называемыми турботаймерами, которые позволяли двигателю работать на холостых оборотах несколько минут после того, как владелец уже вытащил ключ из замка зажигания и запер машину. По мнению экспертов, современным моделям это устройство больше не нужно.

«Сейчас применяются титановые сплавы, турбины с изменяемой геометрией и жидкостное охлаждение, что увеличивает срок службы узла. Раньше этого не было, и работа на холостом ходу была единственным способом, позволяющим снизить температуру выхлопных газов, остудить турбину и прогнать через подшипники и валы смазку», — говорит Александр Копытов.

Дмитрий Парбуков считает, что глушить турбированную машину сразу нельзя и сейчас, но только после динамичной поездки, во время которой турбина интенсивно «крутилась», разогреваясь до сотен градусов.

«На холостых оборотах работает масляный насос, циркуляция масла способствует отводу тепла, а также смазке вращающейся по инерции турбине. Если пренебречь данными рекомендациями, то турбонагнетатель какое-то время будет вращаться по инерции без смазки и охлаждения.

Более того, оставшееся в турбине масло будет «закоксовываться» и забивать проходное сечение системы смазки турбины, что приведет к ее поломке», — добавляет эксперт.

С этими выводами согласен и Константин Калиничев: «После езды с большими нагрузками на двигатель лучше дать ему поработать на холостых оборотах 3-5 минут. Когда мотор эксплуатируется на повышенных оборотах, турбокомпрессор раскручивается до 100 и даже до 250 тысяч оборотов в минуту.

«Горячее выключение» зажигания создаст быстрые переходные процессы и перепады температур в турбине и сократит жизнь узла. Жар со стороны турбины проникнет в корпус подшипника, что вызовет карбонизацию масла и отложения в системе подшипников, повреждения получит и вал турбины.

При обычной эксплуатации, тем более в городском режиме или спокойном стиле, можно глушить машину сразу».

Установка на машину турботаймеров не имеет никакого смысла.

У современных машин есть отдельный жидкостной контур охлаждения, в систему которого может быть включен электрический насос, который прогоняет охлаждающую жидкость после того, как ДВС заглушен», — говорит Александр Копытов. Благодаря этим системам масло в турбонагнетателе не подвергается термической нагрузке, сохраняя свои свойства и увеличивая ресурс узла.

«Все, что нужно для стандартной «гражданской» эксплуатации автомобиля, уже установлено производителем. Вред от установки некачественного дополнительного оборудования и необдуманного внесения изменений в конструкцию автомобиля обычно перекрывает пользу», — резюмирует Константин Калиничев.

Кстати, наддув в автомобилях осуществляется не только турбинами, пропускающими через себя выхлопные газы, но и механическими нагнетателями (например, Mercedes-Benz обозначает их словом «Kompressor»).

Они имеют механическую связь с двигателем, приводятся им в движение и отбирают часть его мощности.

По словам Константина Калиничева, из-за отсутствия контакта деталей такого «компрессора» с выхлопными газами он не нагревается до критических температур, поэтому приведенные выше рекомендации по эксплуатации двигателей с турбонаддувом не относятся к компрессорным моторам.

Ресурс турбины

Замена турбины — затратное дело, и даже ее ремонт обойдется в копеечку. Зачастую осторожный покупатель предпочитает обходить такие машины стороной, не зная срока службы узла и степень его надежности.

«Срок службы современных турбин очень высок: при своевременной замене масла в двигателе они могут прослужить до 150-200 тысяч километров пробега, — считает Александр Копытов.

«Ресурс наддува напрямую связан с условиями эксплуатации автомобиля. При соблюдении сроков технического обслуживания турбина может прослужить до 200 тысяч километров пробега и даже больше. Вышедшие из строя турбины ремонтопригодны, но, к сожалению, это дорогое удовольствие», — продолжает Дмитрий Парбуков.

По словам Константина Калиничева, при прочих равных атмосферный двигатель будет надежнее точно такого же турбированного, который имеет более сложную конструкцию и дает большие нагрузки на детали ДВС. Чтобы нивелировать этот эффект, в двигателях с турбонагнетателями производители используют усиленные комплектующие.

Чтобы турбина не вышла из строя раньше времени, необходимо заливать хорошее масло и топливо, которое отвечает всем требованиям и стандартам завода-изготовителя. Именно масло осуществляет смазку и охлаждение турбонагнетателя, поэтому в процессе эксплуатации автомобиля также важно следить за тем, чтобы его уровень не опускался ниже критической отметки на щупе.

Диагноз: ремонт

И все же турбины иногда ломаются.

Как понять, что она вышла из строя? Александр Копытов отмечает несколько характерных признаков неисправности: течь масла, вой, свист (это может означать дефект подшипников), а также заброс масла в двигатель, из-за чего из выхлопной трубы появляется сизый дым. Если прогорела крыльчатка, то водитель тут же почувствует потерю мощности. Константин Калиничев уточняет, что дым из выхлопной трубы может быть не только синего, но и черного и даже привычного белого цвета.

«При потере герметичности системы смазки турбины отмечается повышенный расход масла, как следствие можно наблюдать прогорание масла в выпускной системе, — подтверждает Дмитрий Парбуков.

Источник: https://auto.rambler.ru/navigator/38204615-nadduvatelstvo-opasen-li-turbirovannyy-motor-sovremennogo-avtomobilya/

Турбированный двигатель — какой у него ресурс? Его плюсы и минусы

Турбомоторы считаются очень слабыми и проблемными. От части – это правда. У турбированных моторов ресурс (то есть срок службы) намного меньше, чем у их обычных, атмосферных братьев. Слабое место – это сама турбина, которая может «закончиться» несколько раз за всю жизнь самого двигателя.

В этой статье я постараюсь вам рассказать про ресурс турбированных двигателей, их достоинства и недостатки, а так же предложу несколько советов по эксплуатации автомобилей с такими двигателями.

Достоинства

Самое первое, что приходит на ум любому человеку, если его спросить о достоинствах турбодвигателя – он сразу же скажет, что это мощность. Да, за счет работы турбины обычные двигатели могут выдать гораздо больше мощности, дать вам больше эмоций и наслаждения от вождения автомобиля.

Еще одно достоинство – это расход топлива. Если брать в учет расход топлива на единицу лошадиных сил двигателя, то у турбодвигателя он всегда будет ниже.

Турбодвигатели намного компактнее атмосферных двигателей. Яркий пример тому – движки с двумя или тремя цилиндрами, но с турбиной. Можете загуглить – Fiat 0,9 TwinAir на 2 цилиндра и Ford 1,0 EcoBoost на 3 цилиндра.

Недостатки

Первый недостаток исходит из достоинства, как бы это странным не казалось. Турбодвигатель будет расходовать больше топлива, чем атмосферник. Тут и еще 1 недостаток – таким двигателям нужно хорошее, качественное топливо, чтобы не терять ресурс.

Еще 1 недостаток, хотя он довольно сомнителен – ему нужно только качественное масло. Каждому авто нужно качественное масло, но турбо – более требователен. На самом деле, просто нужно лить то масло, которое советует производитель. Да и масло нужно менять чаще, чем на атмосферниках.

Ресурс среднестатистической турбины – 150 тысяч км. Да, некоторые ходят и по 250 тысяч, но это редкость. Ремонт или замена турбины – удовольствие дорогое.

Турбину после каждой поездки надо охлаждать – тут нельзя, как с обычным атмосферником, заглушить и идти по своим делам. Турбина должна поработать около 5 минут, чтобы остыть и очиститься.

Ресурс турбодвигателя

А теперь о мифе, что турбодвижки имеют меньший ресурс, по сравнению с такими же атмосферниками. На самом деле – это не совсем правда. Ресурс практически одинаковый, вот только турбодвигатель более требователен к основным компонентам (топливу, маслу, эксплуатации), поэтому и дохнет он намного чаще.

Если следить за турбодвигателем – он без каких-либо проблем проедет те же 300 тысяч км, что и атмосферный.

Кстати, важный факт – за малообъемными турбодвигателями нужно еще больше ухода, чем за обычными. Такие двигатели постоянно работают под высокой нагрузкой (ведь они выдают очень много мощности). То есть, меняем масло не каждые 7500 км, а каждые 4-5 тысяч км.

Полезные советы

Вот 4 основных правила, которые, по моему скромному мнению, должен знать каждый владелец автомобиля с турбированным двигателем.

Совет первый – замена масла

Регулярно и часто меняйте масло в двигателе. Если автомобиль ездит только в городе – сокращайте интервал замены масла на четверть от рекомендуемого. Вместе с этим, замене подлежит и воздушный фильтр.

Совет второй – качество масла

Всегда покупайте НАСТОЯЩЕЕ и качественное масло, которое будет справляться со своей задачей. Если вы действительно об этом печетесь – почитайте соответствующие ресурсы (например – оил клуб). Ну или оставайтесь на моем канале – я обязательно выпущу серию статей про моторное масло.

Совет третий – лишняя нагрузка

Да, у вас турбодвигатель, в нем куча дури, постоянно хочется отжигать. Но не забывайте ездить не только в отсечке, но и в спокойном режиме. Это положительно скажется на ресурсе двигателя и самой турбины, а так же на вашем кошельке. А вот сети АЗС могут начать плакать из-за потери прибыли.

Совет четвертый – дайте ему остыть

Как я уже писал выше – турбодвигателю надо давать остыть после каждой поездке. Не глушите мотор сразу же после остановки, а дайте ему поработать хотя бы 3-4-5 минут на холостом ходу. Это позволит турбине не только остыть, но и сохранить свой ресурс.

Ротор так же смазывается маслом, а если заглушить машину – он, не сбросив обороты, продолжит крутиться, в прямом смысле истирая себя.

Ну и негласная истина – турбодвигателям обязательно нужен прогрев (да и атмосферникам тоже), так как маслоканал длиннее, а значит нужно больше давления для прокачки масла. Лучше всего это происходит на «теплом» масле.

Надеюсь, что вам было интересно и вы возьмете это на заметку. Подписывайтесь на канал и ставьте «большой палец вверх», чтобы видеть в своей ленте еще больше интересных статей на автомобильную тему каждый день.

Источник: https://zen.yandex.ru/media/id/5beafefd84edee00aa843c51/5c1ad1024af69000a9c48f17

7 главных минусов и 2 плюса турбомоторов

Атмосферный мотор засасывает воздух в цилиндры под действием разрежения, которое возникает, когда поршень движется к нижней мертвой точке. В большинстве случаев давление в цилиндре в конце хода впуска чуть ниже атмосферного. И вот с этим количеством воздуха и осуществляется рабочий цикл мотора. Наддувный двигатель получает на входе в цилиндр воздух, сжатый компрессором до определенного давления, а потому его в цилиндр войдет больше, чем у мотора со свободным всасыванием. Больше воздуха — больше кислорода, а значит, и топлива сгорит больше, и мощность при том же рабочем объеме поршневой части будет выше (или мотор компактнее при сохранении мощности).

Поскольку воздух в компрессоре подогревается, температуру перед подачей в цилиндр желательно снизить. Это делает специальный охладитель — интеркулер.

Компрессоры могут использоваться разных типов — и с приводом от коленвала, и волновые обменники давления, но наиболее распространен турбонаддув.

Наддувный двигатель потребляет сжатый в компрессоре и охлажденный в интеркулере воздух. И тот же мотор является источником газов с высокими температурой и давлением, которые вращают турбину.Наддувный двигатель потребляет сжатый в компрессоре и охлажденный в интеркулере воздух. И тот же мотор является источником газов с высокими температурой и давлением, которые вращают турбину.

Как видим, конструкция наддувного мотора сложнее, чем атмосферника. Отсюда и первый недостаток турбомоторов…

1. Низкая надежность

Наддувные двигатели состоят из большего числа агрегатов, а надежность многокомпонентной системы всегда ниже, чем у более простой. Нагрузки на детали больше из-за большей литровой мощности. Да и конструкционные материалы в автомобильной промышленности используются преимущественно недорогие. Это же вам не аэрокосмическая отрасль…

К примеру, у турбокомпрессора есть система регулирования давления наддува, которая порой может заедать и отказывать. У редакционного Volkswagen Golf уже дважды при пробеге 80 000 и 100 000 км полностью теряла подвижность тяга привода клапана перепуска газов мимо турбины.

2. Недостаточный ресурс

Все мы вздыхаем по моторам-миллионникам конца прошлого века. Сейчас ресурс мотора в 400 000 км считается огромным достижением, а в прошлом он был нормой. Турбодвигатели современных автомобилей до таких пробегов не доживают. Турбокомпрессоры на бензиновых моторах редко ходят больше 150 000 км, а начавшая «хандрить» турбина вскоре может погубить и поршневую часть. Ведь турбокомпрессор может «выхлебать» весь запас моторного масла — в поддоне и поршневой части ничего не останется.

А еще многие производители с целью сэкономить «апгрейдят» атмосферные моторы до турбонаддувных, не особо заморачиваясь усилением некоторых деталей. Соответственно, высокие нагрузки на поршневую часть при небольшом усилении конструкции приводят к снижению ресурса.

3. Необходимость более частого и высококвалифицированного обслуживания

Многие производители для своих моделей с турбомоторами снизили периодичность ТО с 15 000 до 10 000 км. Так поступили, к примеру, Geely и Haval.

Наддувный мотор сложнее в обслуживании и особенно в диагностике. У него гораздо больше количество дополнительных соединений в системе турбонаддува.

Потерять герметичность могут: подвод и отвод воздуха, подвод и отвод отработанных газов, системы подачи масла под давлением и его слива, а также подачи охлаждающей жидкости.

Все это требует дополнительного внимания и опыта у сервисмена во время ТО.

4. Дорогой ремонт

Ремонт наддувного мотора всегда обходится дороже. Даже если турбокомпрессор в ремонтной фирме и не трогали, то прайс на восстановление двигателя все равно выше. Просто потому, что разбирать-собирать все перечисленные выше системы дольше и сложнее. А если предстоит замена турбокомпрессора, то готовьтесь выложить от 60 000 руб. Восстановление узла может потребовать половину этой суммы.

5. Обязательно применять хорошее топливо и смазки

Все современные моторы довольно требовательны к качеству топлива и моторного масла. Но если атмосферник на некачественных жидкостях «умрет» не сразу, то жизнь форсированного наддувного мотора будет измеряться минутами. Кроме того, расход даже самого дорогого масла у наддувного мотора будет выше, чем у большинства атмосферников.

Отдельного разговора требует расход топлива. Любой маркетолог, желающий продать вам машину с турбомотором, будет уверять, что она экономичнее, чем автомобиль с атмосферным двигателем. В теории так и есть. Но ведь турбомашина — это «великий провокатор».

Некоторые автомобилисты сознательно выбирают турбодвигатель, чтобы ездить напористо и агрессивно. В этом случае расход будет не меньше, а даже больше, примерно на 30%, чем у спокойного водителя.

Для неторопливого водителя мощность турбомашины может показаться избыточной, а повышенные затраты на содержание, (частые ТО, дорогие бензин и масло) — неоправданными.

6. Необходимость дополнительного охлаждения

Недаром многие сигнализации имеют опцию «турботаймер». Это устройство позволяет не глушить разогретый турбомотор сразу после остановки машины, а дает двигателю поработать на холостом ходу для охлаждения — прежде всего турбины.

Похожий алгоритм у некоторых мощных автомобилей штатно заложен в блок управления двигателем. Без этого в остановившейся, но раскаленной докрасна турбине масло закоксуется, нарушив герметичность уплотнений.

В итоге значительно вырастет расход масла на угар.

7. Проблемы с ликвидностью

Обо всех вышеперечисленных неприятностях осведомлены, в той или иной степени, многие автолюбители. Именно поэтому большинство предпочтет на вторичном рынке машину с атмосферным двигателем. А заезженные «турбозажигалки» приобретать будут, в основном, молодые поклонники всех серий «Форсажа».

Впрочем, есть у турбомоторов и неоспоримые плюсы.

1. Отличная характеристика крутящего момента

Разгон автомобиля — хоть с механической коробкой передач, хоть с автоматом — очень зависит от того, насколько быстро мотор из режима холостого хода сможет достигнуть оборотов максимальной мощности. А мощность, как известно, пропорциональна произведению оборотов коленвала на крутящий момент. Именно поэтому нужно, чтобы мотор на как можно более низких оборотах выдавал большой крутящий момент.

Наддувный мотор проектируют так, что турбокомпрессор обеспечивает довольно высокое давление наддува очень «рано», при небольших оборотах коленвала. В результате мы получаем большой крутящий момент на небольших оборотах.

Далее момент увеличивать нельзя во избежание чрезмерных нагрузок на детали мотора. Начинает работать перепускной клапан, направляя часть выхлопных газов в обход турбины. Так производительность турбокомпрессора ограничивается, а на кривой крутящего момента появляется горизонтальная полка.

Вот за такую характеристику турбомоторов их и любят, особенно активные водители.

Мощность и крутящий момент атмосферных двигателей ВАЗ (слева) и китайского турбомотора JLE-4G18TD.Мощность и крутящий момент атмосферных двигателей ВАЗ (слева) и китайского турбомотора JLE-4G18TD.

2. Низкий расход топлива

У атмосферного двигателя значительная часть энергии сгоревших газов теряется вместе с горячими выхлопными газами. Наддувный двигатель использует температуру и давление выпускных газов, срабатывая их в турбине. Меньше энергии пропадает зря, значит, больше используется для движения автомобиля. Но, повторюсь, при условии спокойной манеры вождения.

***

Турбодвигатели совершенствуются и захватывают все новые модельные ряды автомобилей самых разных производителей на всех континентах. Вначале они оккупировали дороги старушки Европы. Япония давно и массово загружает ими внутренний рынок.

США и Корея немного более сдержанны в распространении турбированных двигателей. Зато Китай в последнее время массово пересаживается на турбонаддув. Так что за наддувными двигателями будущее. Если, конечно, их не вытеснят электрокары.

• Самые надежные двигатели (из тех, что еще продаются) мы собрали тут.

фирмы-производители

Источник: https://www.zr.ru/content/articles/919836-7-glavnykh-nedostatkov-i-2-plyus/

Двигатель с турбонаддувом. Плюсы и минусы турбированных двигателей

Для повышения эффективности двигателя может применяться весьма эффективная система, которая носит название двигатель с турбонаддувом. Применение системы подобного плана способствует не только увеличению мощности двигателя, но и позволяет экономить топливо при его работе. При этом токсичность отработанных газов значительно снижается.

Что такое турбонаддув?

Турбонаддув — система принудительного нагнетания воздуха в цилиндры двигателя, в следствии чего в камеру сгорания попадает большее количество топливно-воздушной смеси.

Увеличение количества топливно-воздушной смеси повышает среднее эффективное давление в цилиндрах, что приводит к существенному увеличению мощности двигателя при его неизменных конструктивных параметрах.

Работает двигатель с турбонаддувом за счет использования энергии отработавших газов либо за счет приводного нагнетателя, который жёстко связан с двигателем и тратит на свою работу часть его мощности.

Как работает двигатель с турбонаддувом?

В основу принципа положена сила энергии, которой обладают отработанные газы. Она приводит в движение колесо турбины. Оно, в свою очередь, способствует вращению колеса компрессора. В этом свою помощь оказывает роторный вал. Задача компрессорного колеса состоит в сжатии воздуха. Он нагревается, а после поступления в интеркулер подвергается охлаждению, и осуществляется подача в цилиндры.

1 – воздушный фильтр; 2 – воздухоподводящий рукав низкого давления; 3 – клапан ограничения наддува; 4 – турбокомпрессор; 5 – дроссельный узел; 6 – воздухоподводящий рукав охлажденного наддувочного воздуха; 7 – радиатор охлаждения наддувочного воздуха (интеркулер); 8 – воздухоподводящий рукав горячего наддувочного воздуха; 9 – воздухозаборник

Насколько интенсивно будет работать система, зависит от характера работы самого силового агрегата. При этом следует сказать о том, что жесткая связь турбонаддува с коленвалом движка отсутствует.

Энергия отработанных газов растет с увеличением числа вращений движка. Чем сильнее работает мотор, тем интенсивнее возрастает энергетический потенциал. Следовательно, растет и подача сжатого воздуха.

На рисунке показан принцип работы одного из главных элементов устройства системы турбонаддува — турбокомпрессора

Возникновение ее элементарно обусловлено тем, что бензиновый агрегат просто резко увеличивает свое вращение. Другим фактором являются значительные температурные параметры, которые имеют отработанные газы.

Это обеспечивает значительный нагрев турбонагнетателя и двигателя с турбонаддувом в целом.

Из чего состоит система турбонаддува?

Основной элемент системы турбонаддува -турбокомпрессор

Конструктивно в состав устройства турбонаддува входит турбокомпрессор, интеркулер, устройство, регулирующее давление наддува и другие узлы. Однако первую скрипку в такой конструкции играет турбокомпрессор. При помощи него и обеспечивается рост давления в системе впуска воздуха.

Вот так выглядит интеркулер

Воздушные массы необходимо каким-то образом охлаждать. Для этой цели в конструкции предусмотрен интеркулер. Охлаждая сжатый воздух, поступающий из компрессора, он способствует повышению его плотности. В результате этого увеличивается давление. Конструктивно он представляет собой радиатор, причем тип его может быть как жидкостный, так и воздушный.

Фото регулятора наддува(перепускной клапан)

Система управляется посредством регулятора наддува. Он представляет собой не что иное, как перепускной клапан. Основное предназначение его состоит в ограничении давления отработанных газов.

Они не все направляются на турбинное колесо: определенное их количество идет мимо него. При этом давление наддува становится оптимальным. Клапан приводится в действие с помощью пневматики или электричества.

Датчик посылает сигналы, в результате чего наблюдается срабатывание клапана.

Фото дроссельной заслонки от бензинового двигателя Jaguar 4.4

Предусматривается и предохранительный клапан. Дроссельная заслонка может резко закрыться, что обусловит резкий скачок воздуха. Работа этого клапана и состоит в защите от подобных действий.

Два параллельных турбокомпрессора Coyote 5.0L V8

В случае агрегатов достаточно большой мощности применяется система, предполагающая два параллельных турбокомпрессора.

Если турбины на силовой агрегат устанавливаются последовательно, то это обеспечивает повышение производительности за счет работы различных турбокомпрессоров при разной частоте вращения мотора. Разработчики на месте не стоят, а стараются идти вперед. При этом он вместо двух устанавливает три и даже четыре последовательных турбокомпрессора.

Минусы турбированных двигателей

В целом все минусы турбонаддува состоят в слудующем:

• Увеличенный расход топлива. При равных объемах, двигатель с турбонаддувом будет потреблять больше топлива примерно на 20%, но и выдавать лошадиных сил на 70% больше. Для кого то это может быть плюсом, но большинству автовладельцев это может быть и не нужно.
• Ресурс турбо двигателя. Поскольку по мощности двигатель становится сильнее, а характеристики общего плана остаются неизменными, происходит износ весьма интенсивного характера основных узлов. Результатом этого является уменьшение ресурсных возможностей двигателя.
• Масляное голодание. К недостаткам можно отнести и то, что снижается устойчивость к износу поршневой группы. Ресурс самой турбины существенно снижается. Этому способствует то, что давление со стороны картерных газов возрастает. Если работа в таких условиях наблюдается продолжительное время, то может возникнуть «масляное голодание». Оно в свою очередь может привести к поломке турбокомпрессора. Проблемы со стороны такого важного узла могут обусловить поломку самого мотора.
• Турбояма и турбо подхват. Существуют такие понятия, как турбояма и турбо подхват. Первая имеет место в ситуациях, когда резко нажимают на педаль газа. Когда происходит преодоление турбоямы, резко увеличивается давление турбонаддува. О явлении турбоямы мы уже писали ранее в статье, кому интересно, можете почитать.
• Качественное топливо и масло. Заправлять придется топливо только самого высокого качества, в противном случае турбина может очень быстро умереть. Помимо этого, использование турбин предполагает наличие моторных масел особых сортов. При этом сроков обслуживания непременно надо придерживаться в соответствии с рекомендациями производителя. Высокие требования при этом предъявляются и к воздушному фильтру, который менять придется в 2 раза чаще, чем на атмосферном двигателе.
• Дорогостоящий ремонт и обслуживание. Конструкция и устройство турбины довольно сложны и применяются там только качественные материалы, поэтому и стоимость их не маленькая. А если к этому прибавить и дороговизну самой работы, то общая стоимость обслуживания и ремонта выходит круглой суммой. Так, например, стоимость капитального ремонта турбины в хорошем сервисе может составлять от 1000 до 1500 долларов США.

К недостаткам турбированного двигателя можно отнести дорогостоящий ремон и обслуживание турбины

Не смотря на все сказанные минусы, двигатели с турбонаддувом — это будущее автомобилестроения на основе двигателей внутреннего сгорания(мы считаем что реальное будущее все же за автомобилями с электродвигателями).

На текущий момент самые совершенные системы турбонаддува считаются двигатели TSI (Volkswagen) и TFSI (Audi).

Но не сильно отстают и японские производители, такие как EJ20 (Subaru), 13B-REW (Mazda), RB26DETT (от Nissan), 2JZ-GTE (Toyota), 4G63 (Mitsubishi) и т.д.

Источник: https://automotolife.com/services/dvigatel-s-turbonadduvom-minusy-turbirovannyh-dvigatelej

Турбированный двигатель: плюсы и минусы

Настоящим прорывом в автомобильном мире стало изобретение турбины, которая может присутствовать на различных видах двигателях (бензиновые и дизельные). К этому открытию конструкторов натолкнуло желание иметь возможность увеличивать мощность без необходимости увеличивать рабочий объём. Вот и появился турбированный двигатель, минусы и плюсы которого будут детально изучены в этой статье.

Чего ожидать от турбированных двигателей

В таком силовом механизме смесь топлива и воздуха подаётся в камеру горения под давлением, что увеличивает одновременно крутящий момент и мощность силового агрегата.

А если использовать малообъёмные двигатели, то можно добиться экономного использования топлива и высокой экологичности. Турбина приводится в работу благодаря той остаточной энергии, которую оставляют после себя выхлопные газы.

Они же отвечают за создание принудительного давления в цилиндрах, внутри которых топливо подготавливается к дальнейшей работе.

Схема работы турбины

Чем была заслужена благосклонность водителей

Плюсы силовых турбированных автомобильных агрегатов настолько существенны и серьёзны, что многие автовладельцы, без сомнения, выбирают машины именно с такой системой.

1. Увеличенная литровая мощность, которая влечёт за собой высокие показатели динамики.
2. Конструкция турбины разработана особым образом. Все её особенности направлены на увеличение показателей мощности силового агрегата.
3. Универсальность турбины, которая прекрасно работает на бензиновых и дизельных агрегатах.
4. Наличие интеркулёра — механизма для охлаждения воздуха внутри турбированных систем.
5. Топливо в цилиндрах сжигается настолько полно и эффективно, что показатели экологичности находятся на очень высоком уровне.
6. Тихая работа.

С чем придётся смириться

Но неужели всё настолько радужно и прекрасно? Конечно же, нет, поскольку минусы турбированных двигателей также имеются, они существенные и серьёзные, проигнорировать их не получится.

1. Рассматривать недостатки двигателей с турбиной стоит с ценового вопроса. Например, ближайшие собратья — атмосферные агрегаты имеют более низкую стоимость. Разница может доходить до 20%. На дорогостоящем капиталовложении затраты пользователя не заканчиваются. Без специального сервиса обойтись не получится, а за это также придётся платить немалые суммы.
2. Активная работа на протяжении длительного времени должна чередоваться с отдыхом турбины без отключения двигателя. На это потребуется потратить около 10 мин. Будете забывать давать турбине поработать на холостом ходу, придётся часто сталкиваться с ремонтом сердца вашего автомобиля.
3. Не каждое топливо можно использовать для автомобиля, сердце которого турбированное. Только высокооктановый бензин и очень качественное моторное масло — выбор небольшой и строго ограниченный. Масло вливается не только в двигатель, но и в турбину, а плохой бензин вынудит проводить ремонт силового агрегата после 100 с лишним км.
4. Потребление топлива не самое экономичное, что компенсируется выработкой большой мощности.
5. Недостатки двигателя с турбиной связаны также тепловым режимом, параметры которого приближены к экстремальным. В результате все узлы испытывают повышенную нагрузку, которая не самым лучшим образом влияет на общее состояние механизма. Его долговечность существенно страдает.
6. Тщательного контроля требует воздушный фильтр, засорённость которого приводит к ухудшению рабочих характеристик.

Человечеству ещё долго придётся ждать того момента, когда произойдёт открытие вечного двигателя, совершенного, идеального и абсолютно экономичного.

А пока приходится довольствоваться тем, что могут нам предложить инженеры ведущих автомобильных компаний. Плюсы турбированных двигателей настолько серьёзные и существенные, что даже многочисленные недостатки не могут их затмить.

Эти силовые агрегаты подвергаются усовершенствованию и модернизации, становясь более практичными, экономичными и долговечными.

Укажите насколько полезна была Вам эта статья!!!:

Источник: https://CarExtra.ru/obzory/turbirovannyiy-dvigatel.html