Атмосферный двигатель: что это такое

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

Не забываем!

Всё ремонтируется, вопрос остается только в выборе СТО. Этот выбор только за Вами!

Форсированные двигатели

Плюсы и минусы форсированных двигателей часто похожи на плюсы и минусы турбодвигателей.

К минусам относят сложность конструкции (как следствие — поломки случаются чаще), требовательность к качеству топлива и невысокий общий ресурс двигателя.

Форсированные двигатели так же требовательны к качественному ремонту и могут потреблять довольно много масла.

К плюсам форсированного мотора так же можно отнести довольно высокую мощность при сравнительно малом объёме, что позволяет производителям добиваться низкого расхода топлива в городе и снижения вредных выбросов. Благодаря своей высокой мощности такие двигатели так же могут устанавливаются на тяжёлые автомобили.

Что же плохого в турбомоторах? Рассмотрим нюансы

Если вы берете новый автомобиль и собираетесь покататься на нем около 5 лет, проблем не возникнет. При пробеге до 150 000 км вопросов к турбированным агрегатам не возникает. Поэтому в Европе, где такой возраст и пробег авто считаются поводом отдать машину на утилизацию, вопросов к турбинам нет. В России же машина покупается на гораздо больший срок эксплуатации. Поэтому возникают следующие неприятные ситуации, связанные с технологией:

ресурс турбины не столь большой — уже после 100 000 км или даже на гарантийном пробеге данная деталь может начать показывать характер, и это станет причиной значительных проблем;
двигателю достается неслабо, так как наддув сопровождается значительным повышением нагрузки на все режимы работы, поэтому пока отсутствуют совсем уж маленькие агрегаты с турбинами;
нестабильность тяги — частично миф, который многие подтверждают на собственном опыте, но это может возникать только в том случае, если моторчик уже начал выходить из строя;
увеличивается вес и повышаются габариты моторчиков, их приходится размещать особым способом, снижается безопасность при авариях, а также мотор сильно повреждается в любом ДТП;
приходится привыкать к повадкам турбомотора, которые сильно меняют общие особенности эксплуатации машины, это очень важное замечание для российских дорог, особенно зимой.

Несмотря на все это, к турбинам есть много приятных комментариев. К примеру, можно заметить, что на рынке практически не осталось атмосферных дизельных двигателей. Они используются только на спецтехнике. При этом дизельные агрегаты оказались не столь уж и ненадежными. Они прекрасно справляются с вызовами российских условий эксплуатации. Возможно, и к бензиновым турбинам придет такая эпоха, когда им будут все доверять.

Преимущества и недостатки турбированного двигателя

Турбированный двигатель впервые увидел мир в 905 году, а на «легковушки» турбины стали устанавливать только в середине 20-го века. Принцип двигателя оснащенного турбиной заключается  в том, что турбина рационально использует выхлоп автомобиля, посредством которого происходит нагнетание дополнительного воздуха в цилиндры, который способствует лучшему сгоранию топливно-воздушной смеси. Как вы знаете, чем больше воздуха, тем лучше будет гореть, по тому же принципу устроен и турбомотор, турбина под высоким давлением нагнетает воздух в цилиндры, благодаря чему сгорание топливной смеси происходит с большим КПД, в результате двигатель получает больше мощности минимум на 10%.

Актуально: Как проверить турбину дизельного двигателя? Диагностика неисправностей в домашних условиях

Принцип работы турбонагнетателя

На гражданском автомобиле он представляет собой агрегат, состоящий из двух камер – горячей и холодной. Они герметически изолированы друг от друга. В них находится крыльчатка, лопасти вентилятора в каждой из них. Они насажены на общий вал. При вращении одной, синхронно вращается другая.

Нагнетание воздуха во впускной коллектор происходит крыльчаткой холодной части турбины. Воздух засасывается с улицы, сжимается, под давление поступает в цилиндры турбодвигателя.

Чтобы раскрутить лопасти холодной камеры, нужна энергия. А где ее взять? Догадались использовать энергию выхлопных газов. Они из выхлопного коллектора поступают в горячую часть турбинки, раскручивают крыльчатку. Она в свою очередь разгоняет лопасти холодной камеры, которые всасывают уличный воздух. Вот так, без дополнительных затрат энергии получилось принудительно надувать кислород в камеры сгорания.

Поэтому возникает эффект «турбоямы». При маленьких оборотах ДВС, скорости отработанных газов недостаточно, чтобы раскрутить крыльчатки. В холодной части не создается достаточного давления, всасывается воздуха меньше, чем необходимо. Поэтому происходит кратковременный провал мощности при резком нажатии на педаль газа. Нужно крутить мотор, чтобы он вышел на рабочие обороты, и смог «надуть» цилиндры. Скорость вращения крыльчаток турбоагрегата доходит до 100-150 тысяч об/мин.

Именно из-за того, что турбонагнетатель работает за счет энергии выхлопных газов и вращается с большой скоростью, у турбомоторов возникает ряд определенных проблем. Поэтому их многие недолюбливают, обходят стороной при покупке.

https://vk.com/video_ext.php

Необходимые элементы для установки турбины

На установку турбины решаются водители, которым не хватает мощности на своем авто. Благодаря турбированию атмосферного двигателя автомобиль становится более экономичным, поскольку мощность мотора возрастает, а объем остается неизменным. Так, после установки турбины на двигатель мощностью 1,4 литра, автомобиль ведет себя, как если бы у него стоял мотор 1,8 литра.

Однако к вопросу надо подходить с осторожностью, поскольку при техническом усовершенствовании автомобиля затрагиваются многие его важные части, применяются дополнительные запчасти. Вот перечень основных деталей, которые потребуются при установке турбины:

Вот перечень основных деталей, которые потребуются при установке турбины:

• непосредственно сама турбина;
• выпускной коллектор;
• интеркулер, чтобы охлаждать воздух;
• магистраль подачи воздуха, которую делают из алюминиевых трубок или нержавейки;
• силиконовые патрубки для соединения трубок;
• трубки под подачу охлаждающей жидкости и масла;
• труба от выхода турбины до глушителя (называется пайп или даун-пайп);
• форсунки высокой продуктивности;
• электроника, которая будет контролировать подачу топлива.

Вместо обычного коллектора, нужен турбоколлектор, через который будут проходить выхлопные газы и направляться в турбину.

Чтобы турбина не перегревалась, устанавливают охлаждающую систему. В пайп надо будет встроить датчик лямбда-зонда (датчик кислорода).

Обороты крыльчатки турбины очень высокие. Чтобы она не вышла из строя, надо подвести масло, которое будет поступать из двигателя. Для сбрасывания лишнего давления нужен специальный клапан (блоу-офф).

Атмосферники — важные преимущества и минусы агрегатов

С ходом времени мы видим все меньше классических двигателей в числе продаваемых в салонах машин. Простые агрегаты перестают быть интересными для покупателя, который заинтересован в новых технологиях и в уменьшении расхода топлива. Тем не менее, машинки с простыми атмосферными двигателями все еще продаются и активно находят свою нишу на рынке. Это базовые комплектации многих авто, а также весь бюджетный транспорт. Преимущества агрегатов следующие:

• достаточно высокий ресурс, который часто можно охарактеризовать как миллионник, некоторые производители делают силовые установки, способные пройти и больше километров;
• эластичность работы агрегата достаточно высока, есть определенные преимущества в управлении всем потенциалом, в довольно емкой работе всех систем и простых технологий;
• большой объем дает явные преимущества и определенную уверенность в поездке по трассе, на высоких оборотах двигатель не греется, не портятся его составляющие части;
• трассовая эксплуатация дает значительное снижение расхода топлива, что не свойственно двигателю с турбиной, можно использовать агрегат на высоких скоростях без потери экономичности;
• атмосферники дешевле и проще в обслуживании, вы можете сэкономит на замене расходных материалов и жидкостей, а также на услугах сервиса, не придется ехать к официалам.

Многие турбированные двигатели можно обслужить только на официальной станции, так как другие специалисты просто не смогут разобраться с силовой установкой. Но атмосферники зачастую ремонтируют на СТО любого типа. Есть ли недостатки в атмосферных двигателях? Несомненно. Это и низкие показатели экологической чистоты, и довольно высокий расход в городских условиях, и необходимость создания двигателей большого объема для удовлетворения потребностей покупателей авто.

Турбированный или атмосферный двигатель. Что лучше и надежнее?

Каждый автолюбитель рано или поздно предстает перед выбором: машину с каким мотором, атмосферным или турбированным, ему приобрести. И у тех, и у других силовых установок есть свои достоинства и недостатки.

Атмосферный двигатель

Это двигатель, который не имеет турбонагнетателя в своей конструкции. Он работает при обычном атмосферном давлении. Поршни затягивают воздух через систему фильтрации, где при помощи таких устройств, как карбюратор или инжектор, этот воздух смешивается с топливом, после чего получается горючая смесь, которая впоследствии воспламеняется. У этого принципа работы, как обычно, есть свои плюсы и минусы. Плюсы 1) Бензиновый вариант имеет более простое строение (если сравнивать с турбированным). Поэтому его ремонт обходится дешевле. 2) Работает не при таких больших нагрузках, а поэтому ресурс выше (иногда выше в два и более раз) 3) Расход масла. Отсутствуют устройства, которые дополнительно требуют смазки, а поэтому расход масла не большой. 4) Качество масла. Не так требователен к маслу, как его турбированный собрат, поэтому можно лить и минеральные масла, и полусинтетику, и синтетику. Однако стоит помнить — чем лучше масло, тем дольше двигатель проходит. Не стоит экономить в этом подходе. 5) Качество топлива. Менее требователен к качеству топлива. 6) Замена масла. Масло меняется через 15 – 20 тысяч километров. Всегда следите за уровнем масла, это может привести к серьезной поломке!! 7) Прогрев. Атмосферник быстрее прогревается, нежели турбированные варианты. Плюсы такого двигателя понятны – он простой, неприхотливый (в том числе и к топливу), более дешевый в обслуживании, масло меняется реже и т.д. Если не «гоняетесь» по городу, то атмосферник лучше, дешевле и главное долговечнее. Минусы 1) Мощность. При таком же объеме, проигрывает по мощности турбированному варианту. 2) Расход. Тут все сложно, однако хочу объяснить более понятно. В общем так — атмосферный двигатель будет иметь больше объем, но столько же лошадиных сил, как турбированный при меньшем объеме! А соответственно расход будет больше. Простыми словами – «атмосферник» при объеме в 2,0 литра, выдает скажем 140 л.с., расход у него будет в районе 12 — 13 литров. В то время как турбированный вариант будет иметь столько же (140 л.с.) при объеме 1,4 литра, а расход около 8 – 9 литров.

Минусы все. Да, обычные «атмосферники» не оборотистые, и не рассчитаны на большие нагрузки, зато долговечные!

Турбированный двигатель плюсы и минусы

Преимущества:

1. Высокая мощность, по сравнению с атмосферным. Даже при меньшем объеме мотора достигается более высокая мощность из-за нагнетаемого воздуха турбиной.
2. Расход топлива меньше чем у атмосферного. Если выполнять сравнение по лошадиным силам, а не по объему силового агрегата.
3. Турбированные двигатели более компактные.
4. Существуют варианты 2-ух и 3-ех цилиндровых двигателей, которые по мощности будут не слабее атмосферного с 4 цилиндрами.

Недостатки:

1. Если смотреть на расход топлива относительно объема, то турбомотор будет «кушать» больше. Например, турбированный бензиновый двигатель объемом 1.4 л, будет расходовать бензина больше, чем атмосферник 1.4 л. Но в то же время будет мощнее.
2. Требователен к качеству топлива, из-за чего зачастую наблюдается сокращение ресурса турбированного двигателя.
3. Ресурс турбомотора также зависит от качества моторного масла. Залить минеральное или полусинтетику не получится, только синтетику.
4. Как показывает практика, ресурс турбины меньше двигателя, и составляет в среднем 120-150 тыс. км. И замена не из дешевых.
5. Зимой автомобиль с турбомотором требует обязательного прогрева.
6. Необходимость в охлаждении турбины. По этой причине, после поездки глушить сразу же мотор не рекомендуется, нужно дать ему поработать на холостом ходу.
7. Замена масла и фильтров чаще чем у атмосферного.

Турбомотор или атмосферник – что лучше выбрать?

В мировом автопроме наблюдается тенденция к уменьшению расхода топлива, сокращением выбросов вредных веществ. Тем более, законодательства многих европейских государств «зажали» яйца производителям в экологические тески. Поэтому они вынуждены уменьшать объем своих моторов. Но пользователям, в большинстве случаев, нужна мощность, динамика. Что делать? – начали прикручивать турбины к атмосферным двигателям.

Но в свете сложности конструкции турбомоторов, многие автолюбители боятся покупать автомобили с такими силовыми агрегатами. В них много проблем, они могут доставить не малый геморрой своим владельцам. Так ли это на самом деле? – Давайте разбираться, что лучше атмосферный двигатель или с турбиной.

Преимущества и недостатки атмосферного двигателя

Первым делом для тех, кто не в курсе я расскажу, что такое атмосферник. Атмосферником принято называть обычный двигатель внутреннего сгорания (ДВС), который использует для образования топливно-воздушной смеси воздух из карбюратора или инжектора (1 часть бензина к 14 частям воздуха). С появлением турбомоторов выбор автомобиля усложнился, поскольку водители начали все больше «соблазняться» более мощными турбированными агрегатами, отдавая им предпочтение перед обычными ДВС. Однако есть также и те, кто все же не решается покупать турбину ввиду отсутствия знаний или опыта эксплуатации этого двигателя.

Как выбрать место для установки

Чтобы понять, какой котел лучше атмосферный или турбированный, использовать для конкретной отопительной системы нужно разобраться с некоторыми особенностями конструкции и принципом работы устройств.

Атмосферный газовый котел по своему типу может быть настенным или напольным, а также одноконтурным, предназначенным только для работы с системой отопления дома или двухконтурным (с дополнительным змеевиком) – для подогрева воды.

В таком котле устанавливается камера сгорания открытого типа, то есть забор воздуха происходит напрямую, естественным способом. Именно из-за такой особенности, атмосферные установки располагаются в специальных помещениях-котельнях, оборудовать которое в частном загородном доме, как правило, не представляет особой проблемы. Но в том случае, если газовый котел планируется установить в квартире, то этот фактор становится не только недостатком, а и препятствием.

Кроме того, для отвода продуктов горения требуется устройство традиционного дымохода с выходом на крышу здания, что, опять же, вполне осуществимо в частном доме, но трудновыполнимо в многоквартирном. Исключения могут составлять квартиры старой постройки с уже существующими дымоходами, которые все же за давностью лет необходимо модернизировать, но процент таких домов невелик. В том случае, если предполагается установка атмосферного котла в загородном доме, то кроме оборудования котельной, потребуется на начальном этапе строительства спроектировать и устроить дымоход с учетом всех норм и правил. Обязательно в топочной следует оборудовать и эффективную систему вентиляции, которая будет обеспечивать приток нужного для процесса горения кислорода.

Чем отличается атмосферный двигатель от турбированного

Эти два вида двигателей наиболее популярные в легковом автомобилестроение. При этом они имеют между собой существенные отличия.

Основные различия между атмосферным и турбированным двигателем коснулись следующих показателей: принципа работы, объема и мощности, длительности эксплуатации, качества топлива и смазочных материалов. Разберем эти параметры в сравнении.

Турбированный мотор отличается имеющейся системой турбонаддува. Она состоит из промежуточного охладителя, турбокомпрессора, турбины. В результате в цилиндры двигателя поступает больше воздуха, чем в мотор атмосферного ДВС. Поэтому процесс сгорания воздухо-топливной смеси, насыщенной воздухом, проходит более эффективно – появляется больше энергии, запускающей двигатель и приводящей в движение автомобиль.

Исследования показали, что для достижения мощности в 125 лошадиных сил, объем атмосферного и турбированного мотора будет разным. В частности, для турбированного ДВС будет достаточно объема 1 литр, а для атмосферного двигателя этот показатель составит 1,6 литра.

При мощности в 125 л. с, турбированный двигатель будет обладать немного меньшим расходом горючего и лучшей динамикой. А также к преимуществу турбированного ДВС нужно отнести больший вес атмосферного мотора и его неспособность поддерживать максимальную мощность во время езды горной местностью, отличающейся разреженным воздухом.

По длительности эксплуатации атмосферный двигатель превосходит своего визави. Турбированный мотор изнашивается быстрее. При этом максимальное расстояние, которое такой двигатель способен покрыть без капремонта, равняется 150 тысяч километров. А атмосферный мотор, способен преодолеть без капитального ремонта в пределах 300-500 тысяч километров.

В идеале, для бесперебойного функционирования обоих типов двигателей нужно максимально качественное топливо и смазочные материалы. Однако атмосферный мотор, в сравнении с турбированным двигателем, менее прихотлив к их качеству. А также его ремонт обойдется дешевле.

В результате сравнительного анализа появляется заключение, о том, что:

• турбированный мотор лучше атмосферного по количеству создающейся энергии, меньшему расходу топлива (при равных стартовых характеристиках) и объему, необходимому для достижения максимальной мощности;
• атмосферный мотор лучше своего визави по длительности эксплуатации и меньшей прихотливости к качеству ГСМ. 

Что такое турбированный двигатель и что это значит

Вы уже знаете, что в природе существуют обычные атмосферные двигатели, MPI моторы с распределенным впрыском топлива. Те же атмосферники, но конструкторы заморочились с дополнительными форсунками на каждый цилиндр (не путаем с непосредственным впрыском). Все они работают за счет всасывания воздуха самим силовым агрегатом. Давление во впускном коллекторе атмосферное, поэтому они так называются.

В конце 19, начале 20 века многие инженеры задумывались о повышении мощности за счет сжатия воздуха, подаваемого в камеры сгорания. Некий Альфред Бюхи в 1911 году запатентовал принцип турбонаддува. Он же смог впервые осуществить принудительное нагнетание воздуха в ДВС и увеличить его мощность на 120% . С того времени началась эра турбированных моторов.

Заканчиваем с историей, переходим к физике. Горение топлива в камерах цилиндров происходит с присутствием в них воздуха. Чтобы повысить мощность, нужно больше подать в них бензина. Но большое количество «горючки» не сможет воспламениться без повышенного количества кислорода, значит, его тоже нужно увеличить. А его увеличение возможно только за счет увеличение рабочего объема цилиндра. До определенного времени так оно и было. Безразмерно росли размеры двигателей – три, четыре, шесть литров с целью наращивания лошадиных сил.

Им пришлось научиться к моторам, с малым рабочим объемом, прикручивать турбину или компрессор. Кстати, разница между этими двумя понятиями есть, об этом я подробно писал в статье «Отличия и достоинства компрессора и турбины для автомобиля». Поэтому, не стоит путать эти два определения. Назначение одинаковые, но принципы работы разные.

Что дает турбина

Она увеличивает мощность силового агрегата. Пусть то будет бензиновый или дизельный ДВС. Мощность и крутящий момент с одного кубического сантиметра полезного объема цилиндра, возрастает в разы, в сравнении с «атмосферниками».

Кроме возросших лошадиных сил получаем экономию топлива, а соответственно – меньше вредных выбросов. Экологи испытывают экстаз. Есть свои недостатки, о них позже. Появилась проблема «турбоямы» – когда при резком нажатии на педаль газа на низких оборотах, автомобиль рычит, но не едет. Подхват начинается, когда мотор раскручивается до 2500-3000 оборотов в минуту. Это связано с особенностями работы турбины.

Атмосферный мотор

Надежность. Технология производства атмосферных моторов стара как мир, все ошибки при проектировании простых атмосферных моторов давно в прошлом. Турбиной, конечно, уже тоже никого не удивишь, но все же технология применения турбонаддува в системе двигателя гораздо усложняет процесс проектирования мотора, да и турбины сейчас уже не так просты, многие турбины созданы с применением технологии изменяемой геометрии впуска, что конечно, здорово, но не очень надежно.

Легче обслуживать. Турбированные моторы очень привередливы к маслу, да и менять масло в движке с наддувом нужно чаще. Диагностика неисправностей сложнее, а ремонт более дорог. Впрочем, многие производители нашли решения этой проблемы сделав свои турбо-двигатели просто необслуживаемыми. Появилась серьезная проблема с мотором? — Не беда! Выкинь его и купи у нас новый!

Равномерная тяга на всех оборотах. Атмосферные моторы хоть и уступают в плане производительности турбированным, зато у них нет никаких турбоям. Разгон у них стабильный, без провалов на любых оборотах.

Стоимость. Атмо-моторы дешевле в производстве, что разумеется сказывается и на прайсе автомобиля.

Плюсы и минусы турбированного двигателя

Турбированный двигатель имеет как немало сторонников, так и тех, кто считает, подобная система отличается крайней ненадежностью. Попробуем разобраться, какие доводы в пользу каждой из точек зрения существуют.

В первую очередь турбина привлекает внимание любителей быстрой езды, даже при сравнительно небольшом объеме ДВС она позволяет добиться впечатляющей разгонной динамики. К примеру, турбированный двигатель с объемом 1,8 литра может выдавать около 200 л.с., что уже обеспечивает хороший набор скорости

Другое преимущество, которое получает владельцы турбированных моторов — снижение расхода топлива в расчете на общее количество лошадиных сил. Поскольку камера сгорания наполняется большим объемом воздуха, то и эффективность сгорания топливной смеси при этом возрастает

Очень важно учитывать, что если сравнивать показатели по потреблению горючего, исходя исключительно из объема силового агрегата, то турбированный двигатель будет наоборот потреблять больше топлива в сравнении с классическим атмосферным агрегатом

Принцип работы турбокомпрессора и турбины.

А что же говорят те, кто выступает против турбированных двигателей? У них также достаточно аргументов:

• Повышенные требования к качеству топлива и смазочных материалов. Заправляться придется только на проверенных станциях, а замена недешевого синтетического масла обязательно должна производиться вовремя (как правило, один раз в 10 000 км) и в строгом соответствии с предписаниями производителя.
• Долгий прогрев автомобиля в холодное время года, а, следовательно, увеличенный расход топлива зимой.
• Ресурс как турбины, так и самого двигателя в этом случае не превышает 120-150 тысяч километров. После этого, мотор обычно требует капитального ремонта, а турбина и вовсе меняется на новую. В обоих случаях для владельца это приведет к дополнительным расходам.

Таким образом, эксплуатация турбированного двигателя, хотя и дает его обладателю преимущества в динамике над схожими по объему атмосферными моторами, но требует гораздо более бережного и внимательного отношения. Плюс обслуживание машины с турбинной обойдется дороже, вследствие использования более дорого масла и более частом интервале его замены.