Какой двигатель лучше: атмосферный или турбированный

Что такое турбированный двигатель в автомобиле

Первые турбированные двигатели были сконструированы ещё в 1905 году, однако на легковые автомобили их начали устанавливать во второй половине 20-го века. Турбонаддув – система нагнетания в цилиндры атмосферного двигателя дополнительного воздуха, вследствие чего происходит повышение среднего эффективного давления в цилиндрах. Это увеличивает мощность мотора без внесения изменений в его конструкцию. Работу мотора с турбонаддувом обеспечивает приводной нагнетатель, использующий энергию отработанных газов. Они приводят в движение колесо турбины, которая в свою очередь вращает колесо компрессора с помощью роторного вала. Компрессорное колесо сжимает воздух, который нагревается, а после поступления в интеркулер охлаждается и подаётся в цилиндры.

До недавнего времени двигатели с турбонаддувом устанавливались исключительно на дорогостоящие спортивные модели автомобилей. Но, по утверждению маркетологов, в настоящее время доля моделей с такими моторами стремительно увеличивается, и турбина становится практически обязательным элементов престижных марок авто.

Турбины устанавливают гораздо чаще на дизельных двигателях, чем на бензиновых

Производители машин делают акцент на том, что турбодвигатели беспощадно теснят «атмосферники», и большинство покупателей хороших машин предпочитают именно такой тип двигателя. Но так ли хорош турбомотор, как это расписывают конструкторы и инженеры автопредприятий? Чтобы сделать выводы, стоит рассмотреть его конструктивные особенности и поближе познакомиться с принципом действия.

Конструктивные особенности

Система турбонаддува состоит из компрессора, интеркулера, регулятора давления наддува и других узлов. Главная деталь – турбокомпрессор, регулирующий рост давления в системе впуска воздуха. Интеркулер охлаждает воздух и повышает его плотность.

Схема движения воздуха во время работы турбированного двигателя

Всей системой управляет регулятор наддува. Это перепускной клапан, ограничивающий давление отработанных газов. Отсекая некоторое их количество, клапан делает давление наддува оптимальным.

Турбокомпрессор работает следующим образом:

1. Воздух проходит через воздушный фильтр и поступает во входное отверстие.
2. Происходит сжатие воздуха, и в нём увеличивается содержание кислорода. Воздух нагревается, и его плотность снижается.
3. Массы воздуха покидают турбокомпрессор и попадают в интеркулер, в котором происходит охлаждение.
4. Сжатый воздух проникает через дроссель и впускной коллектор в цилиндры мотора.
5. Часть выхлопных газов, образовавшихся при сгорании топлива в цилиндрах, передаётся турбодвигателем назад в коллектор турбины. Этот поток воздуха запускает движение вала, на противоположном конце которого расположен компрессор. Здесь начинается повторное сжатие воздуха.

Схема турбокомпрессора

Плюсы и минусы атмосферных моторов

Основные преимущества, которыми обладает атмосферный двигатель, а не турбированный его аналог, можно свести к следующему:

• большой эксплуатационный ресурс. Считается, что такие моторы более неприхотливы, причем это в равной степени касается, как бензиновых, так и дизельных движков. Многие из них рассчитаны более, чем на 1 миллион километров пробега, а без капитального ремонта они могут выходить по 300-400 тысяч км. Зачастую им удавалось пережить даже родной кузов, который «съедала» коррозия, тогда, как силовой агрегат оставался вполне работоспособным;
• конструктивная простота и надежность. Известно, что «атмосферники» непритязательны к качеству горючего и заливаемого в них масла. Для наших автолюбителей — это значительное преимущество, учитывая огромное количество заправок с сомнительным топливом. Даже при заправке плохим горючим, восстановить работоспособность атмосферного мотора будет дешевле и проще, по сравнению с турбированным аналогом;
• пригодность к ремонту и восстановлению. Достигается описанной выше простотой конструкции мотора. Ремонт каждого узла обойдется дешевле, чем в случае с турбо-версией.

Этих преимуществ достаточно для того, чтобы «атмосферники» пользовались спросом у потребителей еще много лет. Однако нельзя не отметить и несколько слабых сторон, которые им присущи. Во-первых, они не могут развить настолько высокую мощность при аналогичном объеме рабочих камер сгорания. Во-вторых, такие силовые агрегаты обладают более высокой массой. Их тяжелее эксплуатировать в горной местности, где воздух разрежен. Ну и, кроме того, они проигрывают турбированным собратьям в динамике.

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.

Плюс и минусы турбомоторов

Сравнивая турбированный и атмосферный мотор, нельзя не рассмотреть преимущества и недостатки двигателей, где используется турбокомпрессор. У турбонаддувного силового агрегата есть свои неоспоримые преимущества перед атмосферником. Но по некоторым параметрам он заметно уступает конкуренту. Учтите, что при сравнении турбированного и атмосферного двигателя вам нужно делать собственные выводы. Каждый ждёт от приобретаемого автомобиля определённых характеристик и возможностей. Одним нужна размеренная и экономичная езда. Другие хотят получить максимальную скорость и адреналин. Во многом от этого зависит, какой двигатель конкретно для вас окажется лучшим. Главных преимуществ у ДВС с турбокомпрессором всего 3. А именно:

• повышенные показатели мощности;
• превосходный крутящий момент;
• небольшой уровень шума (при адекватной выхлопной системе).

Если говорить сугубо о количестве, то превосходство по преимуществам явно на стороне атмосферника. Но если вы хотите получить именно высокий уровень мощности, то все достоинства атмосферного мотора уже не будут играть особой значимой роли.

Помимо преимуществ, у турбомоторов есть свои недостатки. Они проявляются в следующем:

1. Требования к качественным характеристикам рабочих жидкостей. Если у вас машина с турбокомпрессором, то придётся выбирать только наиболее качественные моторные масла, заправляться на дорогих автозаправочных станциях. Это влечёт за собой повышенные расходы на содержание и эксплуатацию автомобиля с турбированным силовым агрегатом.
2. Работа при повышенных температурах. В таких условиях эксплуатации срок службы ДВС постепенно начинает сокращаться. Если быть точнее, тем быстрее изнашиваются топливные и масляные фильтры. Нужно регулярно следить за уровнем и состоянием смазочных жидкостей, степенью загрязнённости фильтров. В противном случае можно упустить момент, когда компрессор или другие дорогостоящие элементы двигателя выйдут из строя.
3. Расход топлива. За высокую мощность и повышенный крутящий момент приходится расплачиваться большим расходом. Даже при размеренной езде потребление будет всё равно выше, чем у атмосферника с аналогичным объёмом силовой установки.
4. Эксплуатационный срок. Встретить турбомотор миллионник вряд ли получится. Турбированные двигатели не рассчитаны на продолжительную эксплуатацию. Если сравнивать с атмосферными моторами, у турбокомпрессорных установок моторесурс заметно меньше.
5. Ремонт и обслуживание. Как уже говорилось ранее, при примерно аналогичных неисправностях стоимость ремонта двигателя с турбокомпрессором окажется значительно выше. То же самое можно сказать про плановое обслуживание. Расходные материалы для турбодвигателей стоят дороже.
6. Специалисты. Поскольку эра турбированных двигателей находится только на самом рассвете, в нашей стране достаточно сложно найти грамотных специалистов. Далеко не каждый автомеханик даже из крупного автосервиса готов взяться за ремонт турбокомпрессора. Работа с таким узлом требует определённых знаний и навыков. Кустарный ремонт часто приводит к ещё более печальным последствиям.

Согласитесь, что перечень недостатков действительно внушительный. Турбомоторы требуют к себе повышенного внимания, тщательного ухода и внушительных финансовых затрат. Но даже при таких условиях не удастся значительно продлить моторесурс и добраться до значений обычных классических атмосферных двигателей.

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.

Плюсы и минусы атмосферного двигателя

Атмосферный ДВС имеет массу преимуществ и несколько недостатков. К достоинствам двигателя относится:

• неприхотливость обслуживания – для обслуживания двигателя можно использовать не максимально качественные ГСМ, главное, чтобы они подходили мотору по своему составу;
• многократностью ремонта – атмосферный мотор способен выдержать большое количество мелких ремонтов, при этом собственник авто может выполнить их самостоятельно (в домашних условиях), без обязательного посещения СТО;
• износоустойчивостью – этот тип рассчитан на длительную эксплуатацию (несколько сотен тысяч километров);
• сохранение уровня мощности – ключевое преимущество изделия, выражающееся в сохранении мощности на малых оборотах мотора, реагированием на минимальное нажатие педали акселератора, переходом от малых до больших оборотов на короткий временной промежуток.

Кроме положительных моментов, этот тип моторов имеет и отрицательные стороны. К ним относится:

• масса изделия – атмосферные моторы, в сравнении с другими разновидностями двигателей, отличаются большим весом, не имея при этом преимущества в объеме и мощности;
• поддержка динамики и мощности на максимальном уровне – в условиях разреженного воздуха, атмосферные моторы не способны поддерживать мощность на максимальной отметке, теряя при этом и уровень динамики;
• продукт выхлопа – при работе атмосферного двигателя создается в большом количестве побочный продукт (выхлопной газ), загрязняющий воздушные массы.

Простыми словами: почему турбомоторы все чаще встречаются на автомобилях?

По мере того, как правительства самых автомобилизированных стран мира продолжают бороться за экономию топлива и регулирование выбросов, двигатели с турбонаддувом среднего и малого объема становятся все более распространенными.

Считается, что компактные двигатели с турбонаддувом могут сочетать в себе превосходную топливную экономичность при аккуратном использовании в городском потоке (по крайней мере, на бумаге) и при этом иметь высокую пиковую мощность (как минимум на бумаге) на максимальных оборотах. По этой причине автопроизводители повсеместно начали использовать этот тип моторов для того, чтобы их продукция могла соответствовать все более строгим стандартам по экологичности выбросов и, как прежде, давать клиентам тот же уровень мощности, каким он был раньше, а иногда предлагать даже более высокий.

В этой статье мы кратко опишем, как работает двигатель с турбонаддувом (иногда их также называют «двигатели с принудительной индукцией»), и ответим на распространенные вопросы потребителей, которые рассматривают как вариант покупку турбированных среднеобъемников, но ни разу с ними не сталкивались.

Но прежде сделаем небольшое отступление: в наши дни турбированные двигатели можно обнаружить на всех типах транспортных средств, включая спорткары, кроссоверы, внедорожники и даже пикапы, поэтому мы надеемся, что этот пост вооружит вас полезными базовыми знаниями, которые вам понадобятся при выборе нового или подержанного современного автомобиля.

О расходе топлива

Если вы внимательно прочитали о плюсах и минусах обоих моторов (атмосферного и турбированного), то вас удивило то, что мы ничего не рассказали о расходе топлива. На этом вопросе стоит остановиться несколько подробнее. Попробуем разобраться, какой мотор является более экономичным.

Сначала сравним два двигателя с одинаковым объемом (например, 1,4 литра). Атмосферный мотор будет расходовать в среднем около 6÷7 л на 100 км пробега, а трубированному потребуется уже 8÷9 литров. Однако при этом он развивает мощность в 1,5 раза большую, чем атмосферный. Вывод: при одинаковом рабочем объеме «атмосферник» значительно экономичнее (ведь он не только «ест» меньше топлива, но и использует более дешевый бензин), однако значительно уступает турбированному по мощности.

Теперь проведем сравнение расхода топлива у моторов с одинаковой мощностью (например, около 140÷150 лс). Столько «лошадок» под капотом обычно имеет атмосферный мотор объемом 2,0 литра или турбированный двигатель объемом 1,4 литра. В городском цикле расход у обычного двигателя составит около 12÷14 литров на 100 км, у турбированного – все те же 8÷9 литров. Вывод: даже учитывая меньшую стоимость бензина, необходимого для нормальной эксплуатации атмосферного двигателя, мотор с турбо наддувом значительно экономичнее.

Отличия атмосферного газового котла от турбированного

Газовое оборудование, на основе которого сооружают автономные отопительные системы, на рынке представлено двумя вариантами. Потребитель сейчас может приобрести или турбированный или атмосферный (дымоходный) тип.

Первая группа оснащена коаксиальным дымоходом, а также закрытой камерой сгорания. Благодаря минимальным требованиям к системе вентиляции его можно устанавливать в многоквартирных домах. Для эксплуатации атмосферного котла необходим традиционный дымоход. Его устанавливают в малоэтажных частных постройках.

Основные различия между атмосферным и турбированным типом котла заключается в конструкции и принципе действия газовой горелки

В основной рабочий узел атмосферного газового котла, который относится к открытому типу, воздух забирается из помещения. Процесс горения с традиционным выделением его продуктов происходит открыто, потому для установки атмосферного оборудования обустраивают котельную, отделенную от жилой зоны дома.

Горелка атмосферного типа — это набор небольших сопел, через которые под давлением проходит газ. Во время горения нужное количество воздуха поступает в камеру, что усиливает пламя. В результате во время подогрева воды в системе атмосферный котел тратит минимум топлива. Вывод дыма осуществляется через выполненный из нержавейки дымоход.

Открытая горелка в процессе работы выжигает кислород из воздушной массы котельной. Даже если учесть, что это априори нежилое помещение, требуется устройство мощной вентиляции. Ведь постоянное поступление воздуха требуется для нормального горения

В турбированном котле предусмотрена закрытая камера сгорания. Кислород загоняется в камеры через коаксиальную трубу вентилятором. Установка оборудования возможна в любом месте.

Особенность настенного турбированного котла — камера сгорания выполнена из меди, что ограничивает мощность до 35 кВт. В напольных котлах она из чугуна, что позволяет значительно увеличить мощность.

Атмосферные разновидности газовых котлов нуждаются в подключении к стандартному дымоотводу с вертикальным каналом. Турбированные можно оснастить коаксиальным дымоходом – он проще и дешевле в установке

Это интересно: Как сделать электрощиток в гараж: познаем суть

Газовое оборудование

На турбодвигатели можно ставить газобаллонное оборудование. Есть ограничение. На подобные силовые агрегаты устанавливается только четвертое и пятое поколение ГБО. Более старые модификации устанавливать категорически нельзя. Это связано с невозможностью получить корректную топливовоздушную смесь. Что влечет к детонации и прогару выпускных клапанов и последующему разрушению турбины.

Отличие четвертого от пятого поколения газового оборудования для турбированного двигателя заключается:

1. Использование в 5 модификации более точного оборудования и способа подачи газа. Он поступает к газовым форсункам в жидком виде, в четвертом – в газообразном.
2. Пятое поколение персонализировано. То есть, на конкретный мотор устанавливается определенный комплект ГБО, перенести его на другой нельзя.
3. Срок службы 5 поколения рассчитан на весь период эксплуатации турбомотора.

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.

Турбированный двигатель

КПД. Без лишних слов, КПД у турбированных моторов на две головы выше, а то и на три. Все мы уже давно знаем, какую невероятную мощность может выдавать всего лишь двухлитровый мотор, оснащенный современной, высокопроизводительной турбиной. Даже десятилетние V12 5-6 литровые моторы оказываются, если и мощнее, то не на много. Кроме того, даже равный по лошадиным силам атмосферному, турбированный двигатель всегда будет обладать большим крутящим моментом, что несомненно покажет его более производительным.

Топливная экономичность. Турбированный двигатель, за счет обогащения смеси кислородом, расходует меньше бензина. Да, КПД выше, а расход меньше. Добро пожаловать в новую эру двигателей (которую скоро сменит эра электрических моторов и гибридов, но это не точно).

Экологичность. Турбо-моторы, за счет того же состава топливной смеси, выделяют гораздо меньше вредных выбросов. На самом деле, это одна из самых веских причин повсеместного перехода на турбированные двигатели.

Виды котлов

Начать стоит с краткого анализа основных видов котлов, чтобы понять систему их работы и уместность установки в том или ином жилище.

Настенные и напольные

Именно эта спецификация определяет не только место крепления котла, но и его форму, вес и возможности.

Напольный котёл. Отличается тем, что его вес может достигать 100 кг, для установки требуется много места (вывод трубы, установка насоса, кранов) и сам монтаж достаточно сложный, а значит, более дорогой. Помимо сложностей с установкой, проблема заключается в том, что большинство напольных котлов не имеют дополнительной функции «бойлера», то есть не разогревают воду для подачи на смесители, достаточно сильно шумят во время работы, а дымоход требует регулярной чистки не только от сажи, но и от различного мусора. Рассматривая положительные стороны, стоит сказать о том, что напольные котлы в разы мощнее настенных, и более долговечные. Поэтому если вам требуется мощный котёл без лишней электроники, тогда лучше выбирать напольный вариант.

Настенный котёл. Обогреватель имеет меньшие габариты, чем напольный, и весит порядка 50 кг. Такие агрегаты в основном являются двухконтурными, то есть заменяют вам газовую колонку или бойлер. Настенный вариант проще монтировать, и он занимает намного меньше места, а возможность вывода «выхлопов» не только дымоходом, но и прямо через стену позволяет устанавливать агрегат практически в любом удобном месте, соблюдая требования.

На заметку! Настенные и напольные котлы могут быть как одноконтурными, так и двухконтурными. Расположение агрегата никак не влияет на количество контуров.

Однако не всё так гладко. Наличие большого количества электроники делает такой котёл зависимым от неё. То есть, если в котле что-то перегорит, то вы останетесь без обогрева. Как правило, такие котлы стоят в разы дороже, а их ремонт может составить до 1/3 от суммы нового агрегата. Целесообразно устанавливать настенный обогреватель в небольших квартирах или домах, где нет лишнего места для монтажа увесистого напольного котла и сопутствующих частей.

Одноконтурные и двухконтурные

Одноконтурные и двухконтурные котлы отличаются задачами, которые они могут выполнять. Так, к примеру, двухконтурный котёл (следуя названию) выполняет две задачи: отапливает помещение и греет воду для подачи на смеситель.

Одноконтурный

выполняет только одну стандартную функцию – отопление.

…

Двухконтурный котёл

, кроме стандартной функции, даёт возможность получать горячую воду на различные нужны, однако назвать его полноценным «бойлером» нельзя. Дело в том, что напор воды, которая проходит через агрегат, должен быть очень сильным, чтобы система сработала. Поэтому монтировать такой котёл нужно возле ванной и кухни.

Одноконтурный котёл не даёт вам дополнительной функции бойлера, однако и стоит в разы дешевле. Система работы такого агрегата простая, а значит, при поломке его будет проще починить. В дополнение к одноконтурному котлу можно установить бойлер косвенного нагрева

, который может работать на различном топливе (газ, электричество, твёрдое топливо), быть напольным или настенным.

Он работает следующим образом: к бойлеру подведена система центрального отопления (на малом круге); внутри агрегата установлена колба с водой, через которую проходит змеевик. Горячая вода, проходя через змеевик, нагревает воду внутри бойлера, и её можно использовать в личных целях. Когда отопление отключено, на входе и выходе труб ЦО перекрываются краны, а вода в бойлере разогревается с помощью газа, электричества или твёрдого топлива.

Детально о строении и разнице между одноконтурным и двухконтурным котлами смотрите видео

Подводим итоги

Качественное оборудование на вашей машине оказывается важнейшим фактором. Необходимо, чтобы транспорт мог надежно доехать до нужного места, не подводил вас в сложных условиях и давал лучшие варианты эксплуатации. Сегодня к таким требованиям добавляется также экономичность и мощность, возможность эксплуатации в самых разных условиях. Производители спешат разрабатывать новые технологии, которые бы успели за экологическими требованиями, а также удовлетворили бы очень требовательных покупателей, но не всегда это радует в итоге.

Современные турбированные моторы не столь плохие, как привыкли считать российские покупатели. Конечно, этот двигатель не прослужит 10 лет без поломок, он не сможет проехать 350 000 км, не потребовав серьезного ремонта. Но при этом за данный срок он сэкономит огромное количество денег на топливе, предложит вам быструю и динамичную поездку как на трассе, так и в режиме города. Так что у всего нового есть свои преимущества, которые очень важны в эксплуатации. А что вы думаете о современных турбированных моторах?