Каждый автомобилист знает, что двигатели внутреннего сгорания по своему устройству и принципу действия разделяются на атмосферные и турбированные. Но не все понимают, в чем разница между этими силовыми агрегатами. Давайте рассмотрим, чем отличается двигатель турбо, как он устроен и как работает. Познакомимся с этими моторами на примере современных агрегатов группы VAG.
Для тех, кто ищет власть, это может быть самой большой слабостью параллельного двойного турбокомпрессора рядом со стоимостью. Последовательная схема с двойным турбонаддувом обычно использует парную комбинацию небольшого турбокомпрессора для низкочастотного отклика и более крупный турбокомпрессор для высокой мощности оборотов в минуту. Чтобы избежать проблем с запаздыванием, меньший турбокомпрессор поддерживает быстрый отклик при более низких оборотах двигателя, а также помогает накачивать больший турбонагнетатель через увеличенный поток выхлопных газов.
Бензиновые турбомоторы
Бензиновый турбомотор - это двигатель внутреннего сгорания с искусственно повышенной за счет турбины в камерах. Повышение данного показателя дает увеличение мощности и других технических характеристик. Еще с момента создания первого двигателя внутреннего сгорания инженеры пытались прибавить мощность без существенного изменения рабочего объема ДВС.
При более высоких оборотах или на заданной на заводе точке переключения рабочая нагрузка сдвигается на более крупный, вторичный турбонаддув, что обеспечивает высокий импульс без наличия запаздывания, которое было бы заметно при использовании одного большого турбонагнетателя. Кроме того, для пользовательского тюнера профили меньшего и большего турбокомпрессора могут быть довольно сложными и дорогими, чтобы их можно было правильно сопоставить. Из-за этого многие энтузиасты просто дойдут до простоты большего, одного турбонаддува.
Эффективность двигателя с турбиной
Не следует путать двойную турбонаддуву с двойной зарядкой, которая состоит из использования как нагнетателя, так и турбонагнетателя, соединенного друг с другом. Оба эти макета, как правило, страдают от больших затрат на техническое обслуживание и модификацию, но помимо этого, каждый из них имеет свои уникальные сильные и слабые стороны. С параллельными двойными турбонагнетателями самый большой недостаток - это, вероятно, ограниченная мощность с высоким оборотом, в то время как последовательные двойные турбокомпрессоры страдают в основном от сложности, присущей их проектам.
На первый взгляд это решение было практически на поверхности - нужно было помочь мотору более эффективно «дышать». Это бы позволило получить лучшие характеристики сгорания топливной смеси. Обеспечить это можно за счет дополнительной подачи воздуха. Значит, необходимо подавать его в цилиндры принудительно, под давлением. Благодаря дополнительному объему воздуха топливо будет полностью сгорать, что и поможет увеличить мощность. Но внедрялись данные технологии очень медленно. В самом начале турбокомпрессорное оборудование использовалось только для больших моторов кораблей и авиации.
Для обоих этих конструкций отдельные комплекты турбонагнетателей обычно продаются в виде обновлений из-за их меньшей сложности, большей потенциальной мощности и повышенной надежности. Тем не менее, для тех, кто готов справиться с проблемами и расходами, правильно подобранный последовательный турбонагнетатель может быть трудно превзойти. В системе турбонаддува используется охладитель с водяным охлаждением, который помогает поддерживать заряд топливного воздуха как можно более плотным. Часто при длительных длинах тепла, вырабатываемых двигателем, нормальный заряд топливного воздуха долго не задерживается, и это влияет на работу турбокомпрессора.
История бензиновых турбированных ДВС
Первый двигатель турбо был установлен еще в прошлом веке. Впервые автомобильные турбированные ДВС начали выпускать в 1938 году. В начале 60-х в США стали производить и первые моторы с турбиной для легковых авто. Это автомобили Oldmobile Jetfire и Chevrolet Corvair Monza. При всех своих характеристиках двигатели не отличались высокой надежностью и износостойкостью.
Интеркулер с водяным охлаждением сидит на «холодной» стороне воды системы радиатора, часто Имея свои ребра радиатора, и эта система помогает гарантировать, что топливно-воздушный заряд остается холодным и плотным для максимальной выходной мощности. Система масляного радиатора, похожая по концепции на систему радиатора двигателя автомобиля, помогает интеркулеру, отводя тепло от двигателя. Насколько маслоочистительная система двигателя работает как система смазки - всегда является ключевым компонентом любого Система двигателя - система смазки также работает как система охлаждения.
Начало популярности
Популярными ДВС с турбокомпрессором стали в 70-х годах. Тогда их стали массово устанавливать на спортивные авто. Но в гражданских автомобилях двигатель турбо не стал популярным из-за высокого расхода топлива. Этим недостатком отличались все турбированные бензиновые двигатели той эпохи. А ведь расход топлива был очень важен в тот период. Это время пришлось на нефтяной кризис в 70-х годах.
Как убить авт омобиль – что нельз я делать
Он перемещает большую часть тепла, создаваемого маслом, в водяную рубашку, а затем выходит в нормальную систему охлаждения автомобиля. Масляный радиатор помогает поддерживать плотность воздушного топлива плотно, используя масляную систему для удаления избыточного тепла.
Автомобильные воздухозаборники лучше всего работают, когда топливовоздушный заряд, подаваемый в корпус топливного инжектора, настолько же прочен и плотен, насколько это возможно. К сожалению, хотя это может быть температура на входе в воздуховод, к тому времени, когда заряд воздушного топлива пробивается в цилиндры, он примерно удваивается. Это означает, что он не является плотным, что является ключом к производительности двигателя.
Устройство бензиновых турбо-ДВС
Алгоритм работы бензинового турбированного силового агрегата заключается в применении специального компрессора. Задача последнего - нагнетать в камеры сгорания дополнительный объем воздуха. За счет улучшения наполнения цилиндров смесью воздуха и топлива растет среднее эффективное давление за цикл и повышается мощность. В качестве привода системы турбонаддува применяются отработанные газы, энергия которых делает полезную работу.
Выпускной клапан на турбонагнетателе предназначен для продувки или сброса давления, которое было создано во впускном коллекторе, когда вы отпускаете дроссель. Без выдувного клапана это давление закончится подачей в турбокомпрессор. Это может привести к замедлению рабочего колеса, что позволит вернуться к полной мощности, когда вы снова нажмете дроссель. Затвор отходов регулирует количество форсирования турбонаддува в двигатель. Турбо увеличивает нагрузку через вращающуюся крыльчатку. Когда он возвращается к предварительно определенному уровню, сточные ворота снова закрываются.
Современный компрессор представляет собой корпус с подшипниками, колесо, корпус турбины. В последнем имеются каналы для движения смазки. Также присутствует в конструкции вал ротора, компрессор, пневматический привод В корпусе, где монтируются подшипники, установлен ротор. Он представляет собой вал с закрепленными на нем турбинным и компрессорным колесами. На последних имеются лопасти. Данный ротор может вращаться за счет подшипников скольжения. Для их смазки и охлаждения поступает масло из смазочной системы двигателя. Чтобы дополнительно охлаждался, используются также и каналы охлаждающей жидкости. Данный элемент компрессора изготовлен в форме улитки. 
Простым способом запоминания является то, что продувочный клапан регулирует давление на стороне всасывания, а затвор отходов регулирует его на стороне выхлопа. Да, клапан продувки нагнетателя такой же, как и продувочный клапан на турбокомпрессоре. Выпускной клапан открывает давление наддува между турбонаддувом или нагнетателем и впускным коллектором. Это помогает уменьшить всплеск компрессора. Это нарастание давления, когда вы поднимаете дроссель под давлением. Давление будет возвращаться в турбонаддув или нагнетатель, что замедлит рабочее колесо, что вызовет турбо запаздывание.
Принцип действия
Патрубок турбины соединен с выпускным коллектором. А компрессорный - с впускным. Как уже было замечено, турбокомпрессор приводится в действие за счет энергии отработанных газов. Они при попадании в турбину вращают ротор, отдавая тем самым энергию. Далее через приемную трубу газы попадают в выхлопную систему.
Выпускной клапан отпускает это дополнительное давление в воздух или обратно на вход компрессора в зависимости от того, как он настроен. Выпускной клапан выполняет ту же функцию на нагнетателе и турбонагнетателе. Существует только один главный признак турбо-запаздывания, и это колебание между временем, когда вы ступаете на ускоритель, и когда турбокомпрессор начинает подниматься. Воздушный поток очень важен для турбонагнетателя, а также то, как быстро нарастание давления в выпускном коллекторе влияет на турбонаддув.
Какие есть основные типы наддувов?
То же самое можно сказать и о корректировке или минимизации отставания. Для каждого автомобиля потребуется определенное решение. Турбо-лаг никогда нельзя полностью удалить, но его можно уменьшить. Мы пришли к выводу, что при условии, что вы не заплатили немного больше за покупную цену, что их плавные характеристики вождения и большой пробег в газе заставляют их трудно побеждать для зеленых покупателей.
Колесо компрессора и «улитки» установлены на одном и том же валу. За счет вращения турбины компрессорное колесо всасывает воздух из воздушного фильтра и нагнетает его в камеры сгорания. В зависимости от уровня наддува устройство может повысить силу давления от 30% до 80%. При помощи этого двигатель с одним и тем же объемом может принимать смесь в больших количествах. Именно за счет этого мощность агрегата повышается от 20% до 50%. и их энергия в значительной мере повышают КПД мотора.
С большим количеством производителей, предлагающих дизельное топливо, чем когда-либо прежде, и даже больше в пути, вы должны пойти на дизель для своего следующего автомобиля? Фактически, сочетание производительности и высокого пробега газа, предлагаемого дизелями, трудно превзойти.
Подумайте, что такие номера доступны, несмотря на впечатляющие показатели мощности и крутящего момента, которые предлагают интересный драйв, в большинстве современных дизелей, и легко увидеть привлекательность. С современными уровнями изысканности и звукоизоляции они более приятны для езды. Большинство современных дизелей почти не слышны на более высоких скоростях, хотя некоторые из них все еще слегка стучат на холостом ходу.
Турбодизельные агрегаты
Примерно так же устроен и двигатель турбо (дизель). Принцип действия турбокомпрессора не отличается от бензинового. Единственное отличие - наличие интеркулера. Это специальный механизм, который охлаждает воздух, прежде чем он попадет в цилиндры. Объем холодного воздуха меньше, чем теплого. Это значит, что холодный воздух можно «затолкать» в цилиндр в большем количестве.
Стабильный крутящий момент
В то время как автопроизводители, возможно, избавили дизели от смертельного погремушки старого, они все еще - несправедливо, в большинстве случаев - подвержены плохой репутации за то, что они дымят, шумны и медленны. Это уже не так, хотя, несмотря на недавние улучшения с фильтрами твердых частиц и инъекцией мочевины, они по-прежнему отстают от гибридов в плане выбросов. Эти высокотехнологичные решения по сокращению выбросов также добавили к стоимости дизелей, что делает их похожими на гибриды - относительно дорого купить на момент покупки.
Двигатели TSI
Эти агрегаты устанавливаются на современные модели автомобилей от «Фольксваген», «Ауди» и «Шкода». Все они относятся к одному концерну. Производители утверждают, что это моторы нового поколения, в которых удачно сочетаются мощность и экономичность. В случае с обыкновенным классическим ДВС при малом объеме, особой мощности от него ждать не приходится. Если вес автомобиля равен одной тонне, а двигатель маломощный, это приведет к высокому расходу топлива из-за малой динамики и работы на высоких оборотах.
Это более мощный, быстрый, экономичный и значительно лучший способ управлять автомобилем, но это все равно довольно большая сумма денег, и вы получите огромное количество бензина, если не будете беспокоиться о производительности. В последнее десятилетие дизельные автомобили совершили большие скачки, и они, безусловно, уже не медленные, шумные и нечистые звери, которых они когда-то были. Это благодаря множеству умных новых технологий, хотя, к сожалению, они добавляют к цена вашего среднего дизельного автомобиля.
Если вы проводите большую часть своего времени на шоссе, мы можем полностью рекомендовать дизельное транспортное средство для сокращения ваших счетов за топливо, хотя мы предполагаем, что если большая часть вашего вождения сделана в городе, гибриды все еще более чистые и более эффективные, и Тише тоже.
Двигатель с большим объемом имеет высокий расход за счет увеличенной камеры сгорания. Турбо-двигатели («Шкода Октавия», «Фольксваген» и «Ауди») - это настоящее чудо инженерной мысли. В данных силовых агрегатах сочетается скромный расход топлива и достаточная мощность при сравнительно небольшом объеме.
Плюсы и минусы турбонаддува
Мы знаем, что у вас у всех есть свои любимые тюнеры и эксперты в этой отрасли, и мы включили в себя лучшее в бизнесе, чтобы выслушать их, поэтому вы можете прочитать их все и принять собственное обоснованное решение. Прежде чем мы получим правду за клапанами продувки, было бы целесообразно получить краткий обзор того, как работают эти шумные присоски.
Выпускные клапаны являются неотъемлемой частью системы принудительной индукции, поскольку они отводят скачки давления между корпусом дроссельной заслонки и турбонаддувом. Когда двигатель находится в положении «при повышении», и дроссель закрывается быстро, большой объем сжатого воздуха больше не может попасть в воздухозаборник, а затем будет искать следующий самый легкий путь для перемещения. Столбец с компрессорным колесом важно избегать, так как он создает излишнюю нагрузку на валы и подшипники турбонаддува и уменьшает ответную реакцию между переключениями.
TSI: устройство
По объему эти агрегаты могут быть различными. Так, производят ДВС на 1,2; 1,4; 1,6 л. А также двигатель 1,8 турбо, 2,0 л. Мощность мотора растет за счет большего объема. И это верное решение. А дальше поговорим об отличиях.
Турбированный и компрессорный
TSI - это одновременно и турбированный, и компрессорный агрегат. Специалисты группы VAG применили такую конструкцию, чтобы решить стандартную проблему мотора. Это провалы на небольших оборотах двигателя. Если рассматривать классические турбодвигатели, то «улитка» функционирует за счет отработанных газов. Сила давления при работе на небольших оборотах не дает возможности нагнетателю создавать нужное усилие и подавать в камеры сгорания достаточное количество воздуха.
Андре Симон, Академия высокой производительности
Это эффективно перерабатывает нежелательный воздушный заряд, чтобы помочь турбо-отклику, а не тратить его. Это приводит к перегреву всасывающего заряда и вызывает чрезмерное противодавление. Вентиляционные клапаны не установлены по причинам, которые, по мнению большинства людей. Основная причина, по которой они используются, заключается в защите турбокомпрессора от разрушительных сил, возникающих в результате всплеска, который может возникать во время переключения передач - по существу, сжатый воздух некуда идти.
На двигатель 1,8 турбо («Фольксваген») устанавливается компрессор. Он не дает падать мощности. Максимальный крутящий момент в обыкновенном атмосферном двигателе находится на уровне около 5000 об./мин. В случае с моторами TSI максимум крутящего момента пребывает в диапазоне от 1500 об./мин до 4500 об./мин. Это рабочий интервал, который используют большинство водителей. В моторах TSI за счет применения двух турбин создается давление до 2,5 Бар.
Это может быть проблемой, если вакуумная линия также соединена с датчиком давления или даже с регулятором давления топлива, так как эти компоненты могут видеть сигналы ложного давления. Мы считаем, что любое приложение с турбонаддувом должно запускать продувочный клапан, но есть только две причины, по которым вам следует перейти с заводского агрегата. Если вы не используете намного больше, чем заводские, то нет реального преимущества в его изменении.
История бензиновых турбированных ДВС
Честно говоря, люди обычно имеют один звук для чего-либо еще. В то время как с подлинными, у вас, как правило, никогда не бывает плохого. Сдувной клапан представляет собой устройство для сброса давления на тракте впуска двигателя, чтобы компрессор турбокомпрессора не проникал в так называемый скачок напряжения. Когда дроссель быстро закрывается, поток воздуха быстро уменьшается, что приводит к нестабильности обратного потока воздуха и колебаниям давления.
Компрессор
Данный узел функционирует от отдельного привода ременного типа. Он отличается высоким передаточным числом. Включается компрессор только тогда, когда водитель нажмет на газ. На оборотах, близких к холостым, давление составляет 0,8 BAR - это достаточно много. За счет этого получаются отличные динамические характеристики. Так работает двигатель «Ауди» 1,8 турбо с TSI. Прошлое поколение этих моторов не оснащено компрессором. Здесь имеется только турбина.
Турбированный двигатель 1,8 от «Фольксваген»
Этот агрегат присутствует на рынке порядка 20 лет. Данная модель ДВС очень популярна и дала старт спросу на моторы с турбонаддувом. Таким двигателем оснащались многие модели автомобилей от группы VAG. Дебют этой силовой установки состоялся в 1995 году.
Впервые двигатель («Фольксваген Пассат» б5) 1.8 турбо был установлен на Ауди «А4» (да, на них используют одинаковые моторы). Что касается характеристик, то существует несколько моделей мощностью в 150 и 210 лошадиных сил. В 2002 году создали мотор мощностью 190 «лошадей». Турбированный двигатель от «Фольксвагена» стал началом совершенно новой философии относительно бензиновых ДВС. Он дал хорошую производительность при сравнительно небольшом объеме за счет турбины. Преимуществом данного агрегата является умеренный аппетит.
Модель «А4» от «Ауди» потребляет до 8 литров на 100 километров по трассе. В городских условиях расход топлива составляет не более 10 литров. За счет наличия 20 клапанов в ГБЦ и турбонагнетателя, инженеры «Фольксвагена» смогли получить более высокие показатели крутящего момента до того, как обороты достигнут отметки в 2 тысячи.
Так, в этом моторе объединена отличная эластичность, которая свойственна турбодизельным установкам, но при этом культура работы - бензиновая. Данный агрегат может быть также легко переоборудован на газ. Силовая установка является одной из лучших во всей линейке. Производительностью, умеренным расходом топлива и высокой надежностью может похвалиться двигатель. «Пассат» (1.8 турбо) не имеет никаких конструктивных недостатков агрегата. Даже сейчас, в эпоху современных TSI, равных этому мотору практически нет.
Турбодвигатели: преимущества и недостатки
Главный плюс, которым обладает турбомотор, - повышенная мощность. Это основная цель, которую удалось достичь без существенных изменений в конструкции. При одинаковых объемах с атмосферными моторами двигатель турбо может выдавать на 70% больше крутящего момента и мощности. Компрессор снижает процент вредных веществ в выхлопных газах. Двигатель, оснащенный турбиной, имеет значительно более низкий уровень шума. 
Эти силовые установки можно устанавливать на любые автомобили. Главный недостаток - высокий расход топлива. Объем воздуха увеличивается, растет и количество потребляемого топлива. Данную проблему инженеры решить не могут. Также к недостаткам относятся трудности в эксплуатации. Эти ДВС очень чувствительны к качеству горючего и масла. Дополнительно к минусам относят низкие сроки службы масла и очистительных фильтров. Мотор работает на повышенных оборотах. За счет этого масло быстрее теряет свои свойства.
Настоящим прорывом в автомобильном мире стало изобретение турбины, которая может присутствовать (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 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.
- Увеличенная литровая мощность, которая влечёт за собой высокие показатели динамики.
- Конструкция турбины разработана особым образом. Все её особенности направлены на увеличение показателей мощности силового агрегата.
- Универсальность турбины, которая прекрасно работает на бензиновых и дизельных агрегатах.
- Наличие интеркулёра - механизма для охлаждения воздуха внутри турбированных систем.
- Топливо в цилиндрах сжигается настолько полно и эффективно, что показатели экологичности находятся на очень высоком уровне.
- Тихая работа.
С чем придётся смириться
Но неужели всё настолько радужно и прекрасно? Конечно же, нет, поскольку минусы также имеются, они существенные и серьёзные, проигнорировать их не получится.
- 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.
- 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.
- Не каждое топливо можно использовать для автомобиля, сердце которого турбированное. Только высокооктановый бензин и очень качественное - 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.
- Потребление топлива не самое экономичное, что компенсируется выработкой большой мощности.
- 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.
- Тщательного контроля требует , 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.
Лучшие цены и условия на покупку новых авто
Кредит 4.5% / Рассрочка / Trade-in / 95% одобрений / Подарки в салонеМас Моторс