Турбо или атмо

Все знают, что турбированные авто более мощные, оборотистые, но это ли является положительным моментом? Или скрывает в себе серьезные неудобства? В общем вопрос исходит от вас такой – подскажите какой двигатель лучше брать турбо или атмо? Сегодня я решил расставить все точки над «i» и разом всем ответить на этот вопрос.
Атмосферный двигатель — это один из самых первых силовых агрегатов, которые были созданы человеком. Название мотор приобрёл от окружающей всё человечество атмосферы, так как она являлась непосредственным участником в горении его смеси. В составе такого вещества основная масса — воздух, который поршнями втягивается сквозь ресивер инжектора. Атмосферный силовой агрегат — это ничто иное, как обычный мотор, в нём нет никаких специализированных устройств, которые бы могли в процессе движения влиять на баланс внутренней смеси.
Атмосферный двигатель

ОСОБЕННОСТИ АТМОСФЕРНОГО МОТОРА

Классический двигатель не одно десятилетие служит владельцам миллионов автомобилей. Стоит отметить его популярность, так как он первым был укомплектован в первую созданную машину, и его до сих пор устанавливают во многих современных авто. Из названия сразу становится понятно, что в топливной смеси присутствует воздух. Движущийся поршень, при достижении нижней точки опоры пропускает воздушную массу сквозь карбюратор, приводя всё это к дальнейшему смешиванию с топливом.

ОСОБЕННОСТИ ТУРБИРОВАННОГО МОТОРА

Этот вид двигателя является модернизацией своего предшественника — классического атмосферного мотора. Главное их отличие — наличие специальной турбины, которая в процессе движения позволяет закачивать дополнительную воздушную массу, что приводит к увеличению мощности силового агрегата. Стоит отметить, что в среднем мощность двигателя может увеличиться на 15%. Обычный атмосферный двигатель от турбированного можно отличить мощностью и конструкцией. Если объем мотора составляет 1,5 литра, то мощность классического варианта не превысит 75 л. с., в свою очередь, увеличение мощности атмосферного двигателя приведёт к увеличению «тяги» до 100 л. с.
Турбированный двигатель

ПЛЮСЫ РАЗЛИЧНОГО РОДА ДВИГАТЕЛЕЙ

Каждый тип мотора обладает характерными преимуществами, что позволяет ему конкурировать наравне с другими конструкциями. Рассмотрим положительные черты каждого агрегата.

АТМОСФЕРНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ

АТМОСФЕРНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ
Этот вариант имеет такие положительные характеристики: ✔ огромный ресурс. Трудоспособность и большая выносливость агрегата, доказанная за множество лет эксплуатации, демонстрируют его сильные стороны. Даже вид топлива не влияет на срок эксплуатации, встречаются модели, отработавшие 500 000 км без каких-либо важных вмешательств; ✔ лёгкость в период эксплуатации и долговременная надёжность. Не секрет, что простые вещи считаются самыми надёжными. Кроме того, именно в этом варианте мотора видна «золотая середина», агрегат без особых нагрузок способен в процессе работы использовать низкокачественный бензин, несмотря на то, что иногда случаются определённые сбои, функциональность и ресурс мотора они задевают незначительно; ✔ отличная ремонтопригодность. Атмосферный двигатель имеет понятную и простую конструкцию, позволяющую при необходимости разбирать и собирать устройство подетально. Ввиду этого турбирование атмосферного двигателя значительно увеличит затраты на ремонт.

ТУРБИРОВАННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ

ТУРБИРОВАННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ
Такой тип силового агрегата отличается от своего предшественника: ✔ высокой мощностью и увеличенным крутящим моментом. Установка турбины на атмосферный двигатель позволяет автовладельцу получить лучшую динамику в процессе движения; ✔ более низким количеством выбросов в окружающую среду. Дополнительно вдуваемый воздух позволяет топливной смеси сгорать с небольшим остатком; ✔ меньшим издаваемым шумом. Классический двигатель не имеет такого преимущества.

ОТРИЦАТЕЛЬНЫЕ МОМЕНТЫ В РАБОТЕ ДВИГАТЕЛЕЙ

Недостатки присутствуют даже у самых проверенных многолетним стажем моторов. Рассмотрим самые существенные минусы. Атмосферный двигатель обладает: • огромным весом; • относительно низкой мощностью; • несколько сниженной динамикой; • во время движения по горной местности, в частности в период езды сквозь разреженный воздух силовой агрегат не может достигать номинальной мощности. Если поставить турбину на атмосферный двигатель, по мнению большинства автовладельцев, все вышеупомянутые недочёты должны исчезнуть. Однако, на самом деле турбированный мотор также имеет недостатки, появляющиеся в процессе эксплуатации: ✔ «умное» устройство значительно усложняет работоспособность агрегата; ✔ высокая чувствительность не позволяет использовать топливо или масло плохого качества, что обуславливает необходимость покупки более дорогостоящих материалов; ✔ по сравнению со своим предшественником турбированный мотор требует более частой замены масла и фильтра (в два раза); ✔ расход топлива, неважно это бензин или солярка, значительно увеличивается. Больший объем воздуха, попадающий в смесь, привлекает большее количество топлива; ✔ ежедневная эксплуатация негативно влияет на состояние турбины, которая быстро приходит в негодность. Функциональность узла можно увеличить, если до отключения он немного поработает на холостом ходу.

ВЫБИРАЕМ ЛУЧШИЙ СИЛОВОЙ АГРЕГАТ

Автовладельцам, длительное время сомневающимся по поводу того какой — атмосферный или турбированный двигатель лучше и выгоднее, однозначного ответа дать не получится, рассматривая со стороны большей мощности и динамики, второй тип мотора будет более предпочтительным. Однако, турбированный вариант влечёт за собой значительные денежные растраты на приобретение бензина и масла соответствующего качества. Атмосферный двигатель примечателен своей простотой и неприхотливостью, он прекрасно может отслужить не одно десятилетие, кроме того, его работоспособность сможет поддержать даже человек со средним бюджетом.

ТУРБИРОВАНИЕ АТМОСФЕРНОГО СИЛОВОГО АГРЕГАТА

Не секрет, что даже несколько лет назад этой процедурой занимались лишь единичные профессионалы, сейчас же подобную работу способны выполнить во многих сервисных центрах. За несколько часов опытные специалисты превращают обычный двигатель в настоящего «зверя». Перед тем как увеличить мощность атмосферного двигателя, автолюбитель должен быть готов, в первую очередь материально, приобрести дополнительное дорогостоящее оборудование и материалы. Немалое количество денег понадобится и на установку. Основная работа заключается в создании интеркулера, турбины и ещё одного блок-перехватчика.
Установка турбины на атмосферный двигатель должна осуществляться только квалифицированными людьми, так как именно они смогут правильно провести оптимизацию всей топливной системы. После «перевоплощения» в машине должен появиться мощнейший бензонасос, поршневая группа должна быть значительно усилена, а форсунки должны будут иметь большую пропускную способность. Силовой агрегат в результате преобразований обретает своеобразный тюнинг, а автовладелец — множество преимуществ, главным из которых является увеличенная мощность. Однако, ещё до начала преобразований следует убедиться в целесообразности дальнейших действий.

Кто быстрее турбо или атмо?

С тех пор, как начали появляться первые турбины на тюнингованных автомобилях, возникает вопрос — кто быстрее, автомобили с турбонаддувом или атмосферники с большими распредвалами? Ответ однозначен — правильно собранный турбо мотор не оставит никакого шанса самому "злому атмо". Самый мощный атмосферный двигатель на данный момент применяется в боллидах Формула-1, с одного литра объёма двигателя снимается около 300 л/с. формула 1 турбо. Для примера: правильно собранный турбо мотор выдаёт до 900 л/с с литра объёма, при наддуве 5,5 атмосфер. Такие моторы применялись на Формуле-1 во времена турбо-эры с 1977 по 1988 г, с мотора объёмом 1,5 литра снимали от 700 до 1400 л/с.
формула 1 турбо
Подобные моторы сейчас применяются в драг рейсинге класса "top fuel" в США, с мотора объёмом 8,2 литра снимается 7000 л/с. От куда же берутся эти лошадиные силы? Ведь обычный мотор внутреннего сгорания имеет около 60 л/с с литра. Обычный мотор расчитан на езду в городских условиях, с крутящим моментом на низких оборотах. Такая компоновка имеет свои ограничения в максимальной мощности и скорости. Цилиндры двигателя имеют огромный потенциал для увеличения мощности без увеличения объёма двигателя. На сколько можно повысить мощность двигателя с помощью турбины? При увеличении наддува на 1 атмосферу, мощность увеличивается примерно на 100%. То есть если двигатель имел изначально 100 л/с, то при давлении турбонаддува 3 атмосферы (3 бар), его мощность возрастёт до 300 л/с. Естественно двигатель должен быть подготовлен к такой нагрузке: резко возрастает тепловой режим работы мотора — повышается температура клапанов, поршней, масла, охлаждающей жидкости, выпускной системы. Эти элементы должны быть доработаны к условиям возросшей температуры. Возрастает нагрузка на поршни, шатуны, коленвал, блок двигателя, сцепление, трансмиссию. Эти элементы автомобиля должны быть подобраны в соответствии с возросшей мощностью. Степень сжатия на турбо моторах должна быть уменьшена в зависимости от давления наддува. На самом деле высокая степень сжатия с использованием высокооктанового топлива даёт не такую уж большую прибавку мощности, как разница в цене на топливо. При увеличении степени сжатия на единицу — мощность возрастает примерно на 1,5%. Конечно существует топливо с октановым числом 150 — метиловый спирт. Его использование на атмосферном двигателе позволяет применять степень сжатия 1:15, но прибавка мощности с высокооктановым топливом слишком несущественна. Так что не нужно скупиться на уменьшении степени сжатия на турбо моторах, и в моторах с закисью азота. На мощных турбо моторах степень сжатия находится в пределах 7-8, в зависимости от применяемого топлива. Детонация очень разрушает мотор, так что лучше меньше, чем больше.

Выбор турбины. Турбины ТКР

Турбины произведённые в России и странах СНГ имеют обозначение — ТКР. Существует несколько типов, которые отличаются размерами и производительностью, а так же КПД от 43 до 77%. Они используются на дизельных двигателях разной мощности, серийное применение на бензиновых двигателях данных турбин пока отсутствует.

Возможно ли применение турбин ТКР на бензиновых двигателях?

Да возможно. Не сгорят ли лопасти турбины, предназначенной для дизельных двигателей, на бензиновом моторе, ведь температура горения бензина выше чем солярки? Случаев сгорания лопастей турбины от дизеля на бензиновом двигателе в практике не обнаружено. Температура выхлопных газов прежде всего отдаётся поршням, клапанам, блоку цилинров, выпускному коллектору, и только потом — турбине.

Турбины Garrett

Широкое распространение в использовании на серийных дизельных и бензиновых двигателях получили турбины Garrett, которые производятся на 14 заводах по всему миру. Они так же активно используются в автоспорте и тюнинге. Имеются турбины Garrett не только с подшипниками скольжения (бронзовые втулки) как на ТКР, но и с шарикоподшипниками, которые имеют обозначение с буквой "R", например GT42R. Шарикоподшипники менее чувствительны к масляному голоданию, повышенным оборотам, имеют меньшее трение, и соответственно быстрее раскручиваются. Так же имеются турбины с каналом для охлаждения подшипника с помощью охлаждающей жидкости, что благоприятно сказавается на их сроке службы.

Расход воздуха турбинами и степень повышения наддува

Каждая турбина имеет определённую производительность накачки воздуха. Максимальное давление наддува получается на оптимальных оборотах ротора, превышать которые не стоит, иначе пострадает подшипник турбины. Приведём пример на турбине ТКР. Для примера: расход воздуха 0.10 кг/с равняется 130 л/с мощности двигателя. К примеру турбина ТКР-6, которая применяется на машинах типа "Бычок", "Валдай", выдаёт максимально 150 л/с. На ТКР-6 диаметр компрессорного колеса 60 мм, а на ТКР-10 соответственно 100 мм, это видно из маркировки турбин. Что касается турбин Garrett, расход воздуха 50 фунтов в минуту равняется примерно 410 л/с конечной мощности двигателя. Турбину для тюнинга стоит выбирать с запасом, что бы она работала не на пределе своей производительности. У больших турбин немного больше турболаг (провал), но у них гораздо больший потенциал конечной мощности по сравнению с маленькими турбинами. Маленькая турбина при достижении своего пика прекращает повышать мощность двигателя, и стравливает выхлопные газы в обход крыльчатки (при наличии клапана вестгейт), или разрушается, при отсутствии клапана.

Клапан вестгейт (Wastegate)

Обходной клапан вестгейт служит для защиты подшипника турбины и двигателя от разрушения. Поток выхлопных газов старается раскрутить крыльчатку до бесконечности, тем самым нагнетая всё больше и больше воздуха в двигатель. Соответственно воздух увеличивает количество рабочей смеси, увеличивая поток выхлопных газов. Турбина раскручивается ещё быстрее. Получается замкнутый цикл.
Клапан вестгейт (Wastegate)
Если этот цикл не остановить, турбина набирает обороты гораздо больше максимальных 100000 об/мин, и подшипник приходит в негодность. Получается люфт, и крыльчатка начинает задевать о корпус турбокомпрессора, мгновенно изнашиваясь. Так же от неконтролируемого повышения мощности может пострадать двигатель. Обходной клапан бывает двух видов: встроенный и внешний. Встроенный крепится прямо на турбине, и имеет заслонку, которая отводит часть выхлопных газов, при достижении определённого давления, в обход турбины, в глушитель. У него ограниченные возможности, он не может отводить слишком большой поток выхлопных газов.
Клапан вестгейт (Wastegate)
Внешний клапан выполняет те же функции, но крепится на выпускном коллекторе. При достиженнии заданного давления компрессора, открывается, и начинает стравливать выхлопные газы с выпускного коллектора, в обход турбины — в глушитель, не позволяя раскручиваться турбине больше положенного.

ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ НА САЙТЕ


Как выбрать аккумулятор для автомобиля

Собственно этот вопрос встал передо мной не так давно, у меня накрылся старый аккумулятор, да причем так, что похоже замкнуло одну банку, то есть посыпались решетки. Делать нечего придется покупать новый, но вот как и самое главное какой выбрать? Вед...

Увеличение крутящего момента

Крутящий момент - одна из важных характеристик двигателя. Она показывает, сколько времени двигатель тратит на то, чтобы разогнаться до максимальной мощности. Повлиять на эту характеристику можно двумя способами. Стоит заметить, что эти два вар...

Неподрессоренная масса

Неподрессоренная масса – один из терминов, часто используемых в тест-драйвах и материалах о доработке автомобилей. Обычно он упоминается в контексте замены дисков на более легкие, но само понятие неподрессоренной массы заметно шире. Разбираемся, что...

Масло Shell | Шелл

Продукция компании Royal Dutch Shell пользуется огромным спросом в России. Ведь концерн входит в число лидеров по нефтедобыче, производству топлива и синтетических масел. Поэтому для многих водителей любое масло с надписью Shell является чуть ли не м...

Перетяжка салона автомобиля

Создать комфорт и дизайнерский внешний вид в салоне автомобиля достаточно просто, для этого клиенту предлагается услуга "перетяжка салона автомобиля". Важно обращение именно к профессионалам, так как самостоятельно данные работы провести не представл...

Гидроудар двигателя

Итак, что такое гидроудар двигателя автомобиля? Гидроудар — ситуация, когда при работающем двигателе внутрь попадает вода. Из курса физики знаем, что вода практически не сжимаема. Представьте: Вы едите по луже и создаёте стену воды впереди капота. Он...

Удаление катализатора

Каталитический нейтрализатор в системе выпуска предназначен для дожигания и доокисления вредных компонентов отработавших газов (ог) до безвредных СО2 и Н2О. Таким образом, мы хоть немного сохраняем окружающую среду. Вам нужно понять, что катализато...

Двигатель ЗИЛ 130

Наверное, почти каждый автомобилист, хоть раз в жизни слышал о 130-м ЗИЛе. Конечно, это легендарный автомобиль, который оставил большой отпечаток в истории автомобилестроения СССР. Но, не менее легендарным является сам мотор от этого аппарата. Рассмо...