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.