При выборе автомобиля важно принимать во внимание множество аспектов, включая вид двигателя, который значительно влияет на использование и обслуживание транспортного средства. Чтобы избежать разочарования от покупки, крайне желательно ознакомиться с основными нюансами. Турбированный мотор имеет свои особенности, отличающие его от атмосферного двигателя.
- Принцип работы: Турбированный двигатель использует турбину для повышения давления воздуха, атмосферный – полагается на атмосферное давление.
- Мощность: Турбированные двигатели обеспечивают большую мощность при меньшем объеме, чем атмосферные.
- Эффективность: Турбированные двигатели обладают большей топливной эффективностью, особенно на больших высотах.
- Ответ на газ: Турбированные двигатели могут иметь задержку в отклике из-за времени, необходимого для разгона турбины.
- Сложность конструкции: Турбированные двигатели более сложны и дорогие в производстве и обслуживании.
Турбированный двигатель: отличия от атмосферного
Главное отличие заключается в способе поступления воздуха в цилиндры. В атмосферном двигателе воздух поступает в камеру сгорания самостоятельно благодаря разнице давления. Поршень, опускаясь, тянет за собой воздух, что создает простую механическую систему.
Визуально далеко не каждый автолюбитель сможет отличить турбированный мотор от атмосферного. 1,4 TFSI от VAG
У турбированного двигателя ситуация иная. Здесь применяется принудительный наддув для обеспечения большей подачи воздуха в цилиндры посредством специального устройства, называемого нагнетателем.
Зачем двигателю турбонаддув
Для того чтобы повысить мощность мотора, необходимо сжигать больше топлива, что требует увеличенной подачи воздуха в цилиндры. Для этого существуют два метода:
- Увеличение объема цилиндров. Этот довольно простой метод раньше использовался широко и заключается в увеличении как количества цилиндров, так и их объема. Однако у него есть свои минусы, среди которых большой вес двигателя и ограничение на его увеличения.
- Подача большего количества воздуха, не увеличивая объем самого двигателя. В данном подходе объем цилиндров остается неизменным, однако в них закачивается больше воздуха, что позволяет сжигать больше топлива. Именно с этой целью используется наддув в турбомоторе.
Турбомоторы: основные типы
Для ускорения турбины и повышения давления применяют несколько подходов:
- Механический нагнетатель (компрессор). На впуске устанавливается воздушный насос, который представляет собой компрессор, работающий за счет коленчатого вала мотора. Эти элементы связаны ремнем, что приводит к частичному расходу мощности двигателя.
турбина и компрессор
- Турбина. Ее работа основана на использовании энергии выхлопных газов, которые движутся с большой скоростью. Турбина преобразует эту энергию для создания давления в камерах сгорания. Горячая часть устройства расположена в выхлопной системе и вращается под воздействием выхлопных газов, а холодная часть устанавливается во впускной системе.
Основные минусы турбо двигателя
Несмотря на преимущества, турбомоторы имеют и определенные недостатки, которые следует учитывать во избежание проблем в процессе эксплуатации.
Надежность ниже
Этот тип двигателя характеризуется более сложной конструкцией, содержащей больше компонентов.
Чем больше деталей в механизме, тем выше вероятность поломки одной из них.
Двигатель Ауди с двумя турбинами в развале блока
Высокая литровая мощность приводит к увеличенной нагрузке на детали. Не стоит забывать, что большинство современных моторов сделаны из материалов эконом-класса, что снижает их надежность. Такие двигатели оборудованы системой регулирования давления наддува, которая иногда может работать нестабильно.
Ресурс меньше
Из-за снижения надежности также уменьшается ресурс двигателя. Ранее двигатели могли проехать до миллиона километров, сейчас же, если современные моторы проходят 400,000 км без серьезных неисправностей, их можно считать высококачественными. Раньше подобные показатели были нормой.
Современные турбомоторы, как правило, не способны достичь таких пробегов и обычно имеют верхний предел в 150,000 — 180,000 км. После превышения этого порога у двигателя начинают возникать серьезные проблемы, что также сказывается на поршневой группе.
Важно заметить, что некоторые производители, стремясь снизить затраты, модифицируют атмосферные двигатели в турбированные, не усиливая критически важные детали. Это приводит к увеличению нагрузки на поршневую часть и, следовательно, снижению ресурса.
Обслуживание дороже и хлопотнее
Большинство брендов решили сократить сроки между техобслуживаниями для автомобилей с турбомоторами до 10,000 км. Однако этот интервал слишком велик для многих двигателей и условий эксплуатации.
Чтобы ваш турбированный мотор проехал больше, рекомендуется менять масло каждые 5,000 км и тщательно выбирать его качество.
Ввиду своей конструкции, турбомоторы труднее обслуживать и диагностировать. В таких агрегатах имеется множество соединений, каждое из которых может потерять герметичность, поэтому следует внимательно проверять все участки двигателя. Для этого необходим опытный специалист, что также создает дополнительные трудности.
Ремонт дороже
Ремонтировать турбомотор оказывается дороже, чем атмосферный. Это связано с его сложной структурой. Чтобы демонтировать и собрать наддувный двигатель, требуется значительное время и необходимые навыки, что также влияет на стоимость услуг. Если потребуется замена турбокомпрессора, минимальная цена детали составит 60,000 рублей, а восстановление узла обойдется примерно в 30,000 рублей.
Турбированный двигатель и атмосферный двигатель отличаются по принципу работы и способу подачи воздуха в камеру сгорания. В атмосферных двигателях воздух поступает в цилиндры под воздействием единственно естественного атмосферного давления. Это означает, что мощность таких двигателей зависит от плотности воздуха, что существенно ограничивает их возможности, особенно на высоких высотах или в условиях высокой температуры. В противовес этому, турбированные двигатели оснащены турбиной, которая использует отработанные газы для создания дополнительного давления, позволяя забирать больше воздуха и, соответственно, увеличивая количество топлива, что приводит к большей мощности.
Второе значительное отличие заключается в эффективности и экономичности. Турбированные двигатели часто показывают лучшие показатели в плане отдачи мощности на литр топлива, особенно при высоких оборотах. Это связано с тем, что они могут значительно увеличивать объем впускаемого воздуха, что позволяет сжигать больше топлива и получать большую мощность без значительного увеличения объема двигателя. Атмосферные же двигатели при увеличении нагрузки могут страдать от недостатка воздуха, что уменьшает их эффективность и увеличивает расход топлива в таких режимах работы.
Кроме того, стоит отметить, что турбированные двигатели часто требуют более сложных и дорогостоящих систем охлаждения и смазки из-за более высоких температур и давлений, возникающих во время работы. Это также влияет на надежность и долговечность таких моторов. Атмосферные двигатели, будучи более простыми в конструкции, как правило, легче в обслуживании и могут иметь больший срок службы при условии должного ухода. Тем не менее, выбор между этими типами мотором все чаще зависит от целей и предпочтений владельца автомобиля, поскольку каждый из них имеет свои достоинства и недостатки.
Хорошее топливо и масло — необходимость
Современные двигатели предъявляют строгие требования к маслу и топливу. Атмосферные двигатели могут некоторое время работать на низкокачественном топливе, тогда как турбомоторы выходят из строя гораздо раньше, особенно если речь идет о низкокачественном масле. К тому же, они потребляют больше масла, чем атмосферные моторы, даже на высококачественном продукте.
Турбированный мотор Форд
Продавцы автомобилей с турбомоторами уверяют, что их топливная эффективность выше, чем у атмосферных аналогов. Теоретически это правда, но на практике часто наблюдается иное положение дел.
Необходимо помнить, что стиль вождения значительно влияет на расход топлива. Многие люди покупают автомобили с турбированными двигателями для динамичной, агрессивной езды, что приводит к увеличению расхода топлива на 30% по сравнению с более щадящим стилем управления машиной. В последнем случае водителю может показаться, что мощность двигателя избыточна, и он в ней не нуждается, что делает затраты на обслуживание менее оправданными.
Нужно допохлаждение
Во время работы турбина сильно нагревается и нуждается в охлаждении, которое происходит за счет моторного масла. Если после поездки сразу заглушить турбированный двигатель, масло будет терять свои свойства быстрее, так как часть его будет перегреваться из-за остановки циркуляции при нагретой турбине. Турботаймер предназначен для снижения негативного влияния горячей турбины на состояние масла.
Большинство сигнализаций оборудованы функцией турботаймера, которая позволяет не заглушать разогретый мотор сразу после остановки автомобиля. Двигатель продолжает работать на холостом ходу некоторое время, чтобы охладить турбину. В некоторых случаях эта функция встроена в блок управления мотором. Без этой опции турбина может остаться горячей, что в дальнейшем может привести к закоксованию масла.
Дешевеет быстрее
Указанные недостатки турбомоторов известны многим автомобилистам, поэтому на вторичном рынке они часто предпочитают автомобили с атмосферными двигателями. В результате стоимость автомобилей с турбомоторами снижается, чтобы привлечь внимание потенциальных покупателей. Однако следует заметить, что на снижение цены также влияют репутация марки и модель.
Плюсы турбированного мотора
Несмотря на вышеперечисленные недостатки, двигатели с турбонаддувом имеют определенные достоинства по сравнению с атмосферными. Их стоит принимать во внимание при выборе типа мотора для автомобиля.
Крутящего момента много больше
На динамику разгона автомобиля влияет множество факторов, но ключевыми являются мощность и крутящий момент, которые у турбомоторов выше, чем у атмосферных с тем же рабочим объемом.
Турбированный двигатель спроектирован таким образом, что турбокомпрессор обеспечивает высокое давление уже на низких оборотах коленчатого вала. Это позволяет добиться значительного крутящего момента на малых оборотах. Максимальный крутящий момент у турбомоторов доступен уже с 1800–2200 оборотов в минуту, тогда как у атмосферных он появляется только с 4000–4500 оборотов.
Для предотвращения избыточного увеличения момента и избежания чрезмерной нагрузки на детали двигателя используется перепускной клапан, который ограничивает производительность турбокомпрессора.
Ниже расход
Конструкция турбомотора позволяет ему использовать давление выхлопных газов, что способствует более эффективному расходованию тепла. Это означает, что меньшая часть энергии уходит на тепло, а значительная часть используется для нагнетения воздуха в камеры сгорания. Однако это справедливо при спокойном стиле вождения.
Чем плох турбомотор: рассуждения в гараже
Турбомотор можно считать более совершенным вариантом традиционного двигателя внутреннего сгорания. Тем не менее, многие автомобили по-прежнему комплектуются обычными атмосферными двигателями. Существует несколько стереотипов о турбированных моторах, которые не всегда соответствуют действительности.
- Низкий ресурс турбин. Средний срок службы на бензиновом двигателе не превышает 150 000 км. Ремонт турбокомпрессора может быть дорогим. Хотя турбины не безграничны, при правильном обслуживании некоторые из них могут проехать более 300 000 км. Важно рассматривать каждый двигатель индивидуально.
- Работа мотора на пределе из-за турбины. Это приводит к более быстрому износу различных его компонентов. Чтобы противостоять этому, двигатель изначально собирается с увеличенным запасом прочности. Однако это не делает его полностью защищенным от поломок. Конструкция мотора довольно сложна и содержит множество деталей, которые могут выйти из строя или перегреться.
- Ненадежная тяга у турбины. На устаревших моделях турбированных моторов наблюдалась проблема с задержкой в моменте, когда турбина начинала работать, требуя времени для раскрутки крыльчатки. Однако современные технологии значительно улучшили эту ситуацию. Тем не менее, некоторые продолжают утверждать, что идеальная тяга все еще не достигнута. Для обычного водителя такие нюансы часто не имеют критического значения.
Признаки неисправности турбины
Существуют некоторые признаки, которые могут указывать на проблемы с турбиной. Вот список возможных симптомов неисправности:
| Причины неисправности турбины | |
| |
| Свист турбонагнетателя | Появляется при увеличении скорости автомобиля и может указывать на повреждение вала турбины. В таком случае потребуется замена турбокомпрессора. |
| Синий дым | Этот эффект возникает в случае утечки масла в турбокомпрессор, что может быть вызвано появлением сколов на валу. Решение данной проблемы аналогично предыдущему случаю. |
| Рост расхода масла | Если подшипники неисправны, это может произойти из-за повреждения подачи масла или ее забивки. Нужно проверить маслопроводы и по необходимости заменить. |
| Черный дым | Проявляется при недостатке воздуха, поступающего в двигатель. Необходимо осмотреть все шланги и компоненты системы подачи воздуха. |
| Снижение мощности | Это может происходить из-за повреждения компрессора, например, при поломке лопастей, что не позволяет турбине обеспечить цилиндры достаточным количеством воздуха. Поврежденные детали требуют замены. |
| Потеря мощности | У вышеописанной неисправности может быть еще одна причина, связанная с загрязнением блока VTG. Для устранения этой проблемы следует разобрать турбину и очистить элементы от сажи. |
| Высокое давление надува | Это связано с поломкой клапана, контролирующего давление наддува. Для исправления ситуации заменяют вакуумный блок и чистят или устанавливают новые клапаны. |
| Шум работы турбокомпрессора | Возникает при повышении обратного давления в выхлопной системе или утечках газов. Необходимо провести проверку выхлопной системы на наличие повреждений, аналогичная проверка требуется и для компрессора турбины. |
Турбомотор обладает специфическими характеристиками, которые следует учитывать при выборе автомобиля с таким типом двигателя. Исходя из всех обозначенных недостатков, можно минимизировать риски возникновения серьезных проблем при эксплуатации машины, оборудованной турбированным двигателем.
Если материал оказался полезным, пожалуйста, оставьте комментарий. Если он показался неактуальным или неточным, также дайте знать.
Вопросы по теме
Как влияние высоты над уровнем моря сказывается на работу атмосферного и турбированного двигателя?
На высоте атмосферный двигатель теряет мощность из-за разреженного воздуха, что приводит к снижению плотности поступающего воздуха и ухудшению процесса сгорания. В то время как турбированный двигатель использует турбокомпрессор, который сжимает воздух перед сгоранием, что позволяет сохранять мощность даже на больших высотах. Таким образом, турбированные двигатели показывают намного меньшую зависимость от высоты, что делает их более универсальными для полетов на больших высотах.
Влияет ли тип топлива на эффективность работы атмосферного и турбированного двигателя?
Да, тип топлива оказывает значительное влияние на эффективность обеих систем. Атмосферные двигатели, как правило, работают на бензине с низким октановым числом, так как они используют меньшие давления и температуры. В свою очередь, турбированные двигатели часто требуют топлива с более высоким октановым числом или даже специализированные виды топлива, чтобы предотвратить детонацию при повышенных давлениях и температурах. Использование качественного топлива в турбированных двигателях может существенно повысить их мощность и эффективность.
Как влияет конструкция на стоимость обслуживания атмосферного и турбированного двигателей?
Конструкция турбированных двигателей, как правило, более сложна, что приводит к увеличению их стоимости обслуживания. Турбокомпрессоры, интеркулеры и системы управления требуют регулярной проверки и иногда замены, что может привести к дополнительным затратам. В отличие от этого, атмосферные двигатели, будучи более простыми по конструкции, требуют меньше внимания и таким образом чаще бывают более дешевыми в обслуживании, что делает их привлекательными для некоторых владельцев легковых автомобилей.
