Что значит атмосферный двигатель

Устройство атмосферника

Как устроен двигатель, можно рассмотреть на примере четырёхтактного атмосферного. По функциям детали мотора разделяются примерно на 4 группы:

1. Для обеспечения впуска и воспламенения топливно-воздушных смесей. К этой группе относятся головка блока цилиндров и клапанный механизм.
2. Детали для обеспечения сжатия воздушно топливной смеси. Эта группа состоит из поршней, поршневых колец, блока цилиндра, клапана.
3. Для передачи энергии мотора. В группе находятся шатуны, коленчатый вал, подшипники и маховики, их можно купить здесь: /uzp.net.ua/ru/podshypnyky/.
4. Детали для выработки искровых вспышек. Группу наполняют свечи зажигания и распределители.

Будет также интересно: Правильная обкатка зимних шипованных шин

Взаимодействие этих деталей мотора обеспечивает главное вращение колёс.

Головка блока цилиндров

Это главная часть двигателя, расположенная непосредственно над блоком цилиндров. Она постоянно подвергается действию сгорающих газов, имеющих высокую температуру и давление. Деталь делают из листового железа или из сплава алюминия с высокопрочными и высокотемпературными добавками.

Клапаны и сопутствующие детали

Современные четырёхтактные двигатели имеют 4 клапана для каждого цилиндра: 2 впускных и 2 выпускных. Для обеспечения эффективного впуска впускной клапан имеет больший диаметр, чем выпускной. Они изготавливаются из высокотемпературного никеля или хромированной стали.

Каждый клапан имеет сопутствующие детали: седло и пружина, которая является спиральной и создаёт тесный контакт с седлом, предотвращая утечку газа. Обычно в двигателях используется одна пружина, но в некоторых видах устанавливают по 2 штуки для каждого клапана.

Когда клапан закрыт, седло находится в плотном контакте с его поверхностью, чтобы обеспечить непроницаемость камеры сгорания.

Блок цилиндров образует каркас двигателя. Совместно с поршнями блок цилиндров играет важную роль в обеспечении преодоления давления сжатия и сгорания. Для минимизации износа деталей и утечек газа внутренняя поверхность каждого цилиндра отделена под высокое давление хромированием.

Отверстие цилиндра делается круговым. Однако верхняя часть цилиндра и поршня благодаря высокому давлению и температуре страдает от износа. Позже зазор между поршневыми кольцами и цилиндром увеличивается, приводя к потерям сжатия.

Поршень мотора

Деталь двигается в цилиндре вверх и вниз под действием давления, образующего взрывами топливно-воздушной смеси. При этом поршень через поршневой палец и шатун вращает коленчатый вал. Сечение поршня не является правильным кругом: диаметр в направлении поршневого пальца делается немного меньше для утечки теплового расширения.

Будет также интересно: Как выбирать смазку для суппортов и направляющих

Головка поршня становится гораздо горячее и расширяется больше, чем юбка. Для компенсации разницы в тепловом расширении диаметр поршня вверху сделан меньше, чем внизу. Кольца препятствуют утечкам под давлением сжатия смеси через зазор между цилиндром и поршнем. Обычно каждый поршень имеет 3 кольца.

Шатун агрегата

Он связывает поршень с коленчатым валом так, что вертикальное движение поршня преобразуется во вращательное движение коленвала. Поскольку шатун подвержен непрерывно действующим силам сжатия и растяжения, он должен быть довольно прочным и хорошо закреплённым, чтобы выдерживать эти нагрузки.

Коленчатый вал

Эта деталь преобразует через шатун прямолинейное движение каждого поршня во вращательное движение. Он состоит из шатунных шеек, которые передают силу поршней и валу, коленных шеек, регулирующих вращение вала и балансировочных грузов, обеспечивающих хорошее, сбалансированное вращение вала.

Коленвал вращается с большой скоростью, подвергаясь сильным нагрузкам от поршней, поэтому он должен быть довольно прочным и закреплённым, а также хорошо сбалансированным как статически, так и динамически.

Что такое атмосферный двигатель

Атмосферный двигатель представляет собой стандартную силовую установку. Данное наименование у многих находится на слуху, но не все знают, что оно представляет собой. В действительности такой агрегат был изобретен очень давно, равно как повсеместно используется в изготовлении транспортных средств.

Атмосферный – обычный двигатель, который не имеет технологического оснащения для улучшенного смешивания горючего материала перед его сгоранием в цилиндрах. В таком агрегате воздух и топливо смешиваются естественным способом, поскольку присутствует атмосферное давление. Его усиливает движение автомобиля. И именно из-за естественного закона физики, такого, как наличие атмосферного давления на планете, агрегат работает, за что он и получил свое название.

Что значит атмосферный двигатель

Атмосферный мотор – это обычный и классический двигатель внутреннего сгорания. В нем воздух проникает внутрь камеры для смешивания (или непосредственно в цилиндры) посредством системы впуска. Смешивание осуществляется в каждом цилиндре отдельно. Когда концентрации воздуха и бензина (или другого топлива) будет достаточно для детонации, смесь взрывается, выталкивая поршень. Это и приводит в движение все рабочие механизмы силовой установки.

Принцип работы атмосферных двигателей

Каждый двигатель транспортного средства работает с помощью горючей смеси. Она детонирует в специальных цилиндрах, выталкивая поршни. Но чтобы смесь была качественной и хорошо сдетонировала, чистое топливо не используется. Это относится как к бензиновым, так и к дизельным двигателям. Происходит смешивание воздуха и топлива в пропорции примерно 1 к 14 топлива и воздуха соответственно.

Если говорить непосредственно об атмосфернике, то здесь наблюдается следующий принцип работы:

1. С помощью поршней, которые двигаются в разные стороны, с улицы забирается воздух.
2. В карбюраторе или инжекторе создаются условия пониженного давления, которые дополнительно сказываются на скорости забора воздуха извне.
3. Атмосферный воздух поступает внутрь камеры, где смешивается с топливом.
4. Происходит детонация, вследствие которой подвижные механизмы начинают свое движение, согласно заданному функционалу.

Рассмотренный принцип широко распространен. Несмотря на то, что методика была изобретена давно, сейчас она все еще востребована благодаря универсальности, стабильному функционированию, и в некоторых случаях – нерациональности использования других, более современных и модернизированных систем.

Разновидности атмосферных двигателей

Двигатель атмосферник представлен на рынке тремя разными видами:

1. Бензиновые. С самого начала такие транспортные средства стали самыми популярными, причем не теряют своей популярности до сегодняшнего дня.
2. Газовые. Как правило, не изготавливаются на заводе производителя, а модернизируются отдельно, если владелец транспортного средства решит улучшить свой движок.
3. Дизельные. По мощности или другим характеристикам они схожи с бензиновыми, но немного дороже в обслуживании, производстве и эксплуатации, поэтому используются реже.

Также атмосферный движок можно классифицировать по типу передачи топлива. Здесь рассматривают карбюратор и инжектор.

Чем отличается атмосферный двигатель от турбированного

Турбинные и атмосферные двигатели – наиболее распространенные ДВС в современном автомобилестроении. Однако несмотря на то, что они используются для движения машины, в них есть и существенные различия. Они коснулись следующих характеристик:

1. Ключевой принцип работы.
2. Объем.
3. Мощность.
4. Продолжительность использования.
5. Требования к качеству топлива.
6. Требования к качеству масла.

Основное отличие турбированного мотора заключается в наличии турбины. Поскольку имеется встроенный компрессор, давление и количество воздуха увеличивается. Из-за этого, когда запускается силовая установка, равно как работает уже продолжительное время, у нее намного больше энергии.

В отношении остальных характеристик двигатель с турбиной тоже мощнее. Срок его эксплуатации высокий, а периодичность ремонта – низкая.

Естественно, двигатель с турбиной дороже в производстве, поэтому и сами транспортные средства обходятся дороже. Если же их нужно ремонтировать, то владельцу придется потратить больше. Именно поэтому такие автомобили менее популярные, чем те, что комплектуются атмосферными двигателями.

Турбо или атмосферник: плюсы и минусы атмосферного двигателя

Выбирая атмосферник или турбированный двигатель многие могут подумать, что следует отдавать предпочтение именно второму варианту. Но у турбины есть не только достоинства, такой двигатель имеет и недостатки.

Достоинства:

1. Лучше создается энергия для движения транспортного средства. Ее количество больше, поэтому и движение автомобиля улучшается.
2. Меньше расход топлива. Этот параметр следует рассматривать только при условии, что сравниваются два двигателя с равными исходными параметрами.
3. Меньше объем двигателя, чтобы достичь максимальной мощности.
4. Может нормально работать при поезде в горы, где концентрация кислорода в воздухе намного выше, чем в городе.

Имеются и недостатки:

1. Сложнее конструкция, поэтому разница в цене на автомобиль существенная.
2. Дороже ремонт, что характеризуется сложностью конструкции.
3. Требовательность к качеству топливной смеси.

Перед принятием окончательного решения нужно рассматривать не только сравнительные преимущества, но и недостатки.

Плюсы атмосферника

Атмосферник тоже характеризуется сильными и слабыми сторонами. К основным достоинствам относят:

1. Неприхотливое обслуживание. В ходе мелкого или серьезного ремонта можно использовать не только оригинальные запчасти, но и альтернативную продукцию. Главное, чтобы установленное изделие подходило используемой конструкции.
2. Продолжительная ремонтопригодность. В сравнении с трубированным мотором, мелкие ремонтные работы с атмосферником можно выполнять чаще. И это не скажется на эксплуатационных характеристиках.
3. Износостойкость. Поскольку конструкция сравнительно простая, долговечность изделия выше.
4. Сохранение мощности при длительной эксплуатации, а также недочетах во время использования (например, ранее переключение передачи или другие мелкие проблемы, связанные с неопытностью водителя).
5. Стоимость машины и ремонта. Ценовые категории сильно отличаются, разница может достигать 15-20%.
6. Ниже расход моторного масла, а также лучше справляется масляный насос, менять его требуется реже.
7. Неприхотливость в отношении топлива. Можно заправлять дешевый бензин, при этом основные характеристики будут сохраняться.

Минусы атфосферника

Помимо достоинств, атмосферник обладает и недостатками:

1. Выше масса двигателя, если сравнивать его с турбомотором с аналогичными характеристиками. Но сравнивая массу, необходимо учитывать тот факт, что трубодвигатель должен комплектоваться еще и турбиной, что сказывается на весе всей технической части машины.
2. Если пользоваться автомобилем на высоте, когда воздух разряжен, мощность будет существенно снижаться.
3. Больше выхлопных газов. Поэтому существует вероятность, что во многих цивилизованных странах, которые ответственно относятся к сохранению экологии, такие транспортные средства будут запрещены. В некоторых уже введены налоги, если вы пользуетесь автомобилями с увеличенным количеством выхлопа.
4. Ниже эксплуатационные характеристики. К примеру, если трогается с места турбинный и атмосферный автомобиль, то первый будет существенно выигрывать. То же самое наблюдается при разгоне или выполнении других маневров.

Также если питание осуществляется за счет естественной подачи воздуха, оптимизировать состав и качество горючей смеси попросту невозможно.

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.

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.

Примеры моделей авто с наиболее мощными атмосферными двигателями

Современный автомобильный рынок, благодаря такому понятию как конкурентоспособность, не останавливается на достигнутом, и всегда совершенствуется, многие автомобильные компании могут похвастаться моделями с превосходной динамикой атмосферных двигателей. Среди лидеров по мощности «атмосферников» можно выделить следующие модели:

• Автомобиль марки Mercedes C63 FMG Coupe Edition 507, на котором установлен бензиновый атмосферный двигатель силой 507 лошадиных сил;
• Американский автомобиль Chevrolet Corvette C7 Stingray, оснащен бензиновым движком с высокими характеристиками;
• Мощный внедорожник Jeep Grand Cherokee SRT, представляет собой комплектацию бензинового двигателя высокими мощностями и непревзойдённой динамикой;

К автомобилям не намного уступающим по мощностям так же можно отнести такие модели как: Chevrolet Camaro, Lexus LS 460, Porsche Cayenne GTS, Audi RS5, Mercedes SLK 55 AMG.

Что касается дизельных моделей, то лидерами являются следующие марки: Mercedes-Bez OM 602, OM 647, BMW M 57. Двигатели данных автомобилей показывают надежность и простоту конструкции.

При покупке автомобиля все же в первую очередь нужно обращать на его «сердце». Если вы предпочитаете хорошую динамику, меньший расход то ваш выбор должен пасть на турбо мотор. Однако если вы отдаете предпочтение долговечности, то без колебаний совести следует выбирать атмосферный двигатель.

Сильные и слабые стороны атмосферных ДВС

Атмосферный двигатель существует уже давно, а вот его турбированный конкурент появился относительно недавно. Во многом из-за этого автолюбители даже не пытаются искать разницу и какое-то ключевое различие, а попросту выбирают то, чему доверяют. Никто не спорит, что атмосферники действительно имеют целый ряд преимуществ. Главными из них являются:

• продолжительный срок эксплуатации;
• упрощённая конструкция и несложное устройство;
• доступный ремонт;
• возможность обслуживания собственными руками;
• адекватный расход масла;
• отсутствие глобальных проблем в период эксплуатации.

Такие моторы способны преодолевать огромное количество километров. Их пробег при адекватном уходе и эксплуатации переваливает за 1 миллион. Нужно только вовремя менять масла, осуществлять правильный уход и своевременно снимать старые фильтры. При таком отношении даже через 500 – 600 тысяч километров пробега ни о каком капитальном ремонте думать не придётся. Детали и узлы двигателя атмосферного типа очень устойчивы к износу, они долгое время сохраняют свою работоспособность. Наиболее надёжные атмосферники способны пережить не один кузов. То есть бывали случаи, когда двигатель снимали с одной машины и ставили на другую, поскольку сам кузов уже выработал свой ресурс, а ДВС нет.

Безотказность и простота эксплуатации являются основными козырями атмосферных двигателей. Они не требуют максимально качественного топлива или уникальных высококачественных смазочных материалов. Даже если при эксплуатации машины на плохом топливе что-то выходит из строя, вернуть атмосферник к жизни не составит большого труда. Более серьёзные требования предъявляются в отношении грамотного выбора и использования моторного масла. Обычно его меняют через 15 – 20 тысяч километров пробега. Для атмосферников оптимальным решением считается качественная синтетика и полусинтетика, соответствующая требованиям автопроизводителя.

Интересен и тот факт, что в атмосферных ДВС вполне допускается применение минеральных масел при отсутствии синтетического или полусинтетического аналога. С двигателями, на которых стоит турбокомпрессор, такой номер не пройдёт. Минералку в них заливать категорически нельзя. За счёт упрощённой конструкции множество автовладельцев самостоятельно занимаются профилактическими и ремонтными работами у себя в гараже. А если пришлось обратиться в автосервис, будьте уверены, что услуги СТО при работе с атмосферным мотором окажутся намного дешевле, чем с турбомотором при аналогичных неисправностях. Но не стоит думать, что атмосферные двигатели настолько идеальные, и никаких недостатков у них нет. Если сравнивать с турбированными силовыми агрегатами, то проявляются следующие слабые стороны:

• достаточно внушительный вес всей конструкции;
• более низкие параметры мощности;
• меньший крутящий момент;
• отсутствие возможности работы под большой нагрузкой;
• проблемы с эксплуатацией в условиях большой высоты (там разряжённый воздух, из-за чего кислород плохо проникает в цилиндры);
• на малых оборотах не всегда происходит эффективное всасывание, потому двигатель ведёт себя нестабильно.

Мировое автопроизводство знает множество примеров того, как компании создают высокомощные двигатели без использования турбокомпрессора. Турбина не всегда является обязательным элементом для создания действительно производительного двигателя.

Как же расход 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.

Преимущества и недостатки современного турбомотора

Перед тем, как мы приступим к анализу плюсов и минусов турбодвигателя, хотелось бы еще раз обратить ваше внимание на один нюанс. Как утверждают маркетологи, доля реализуемых новых автомобилей с турбонаддувом сегодня существенно увеличилась

Более того, многочисленные источники делают акцент на том, что турбодвигатели все больше и больше теснят «атмосферники», автолюбители зачастую выбирают именно «турбо», так как считают атмосферные двигатели безнадежно устаревшим типом ДВС и т.п. Давайте разбираться, так ли хорош турбомотр на самом деле.

Плюсы турбодвигателя

1. Начнем с явных плюсов. Действительно, турбодвигатель легче по весу, меньше по рабочему объему, но при этом выдает высокую максимальную мощность. Также моторы с турбиной обеспечивают высокий крутящий момент, который доступен на низких оборотах и является стабильным в широком диапазоне. Другими словами, турбомоторы имеют ровную полку крутящего момента, доступную с самых «низов» и до относительно высоких оборотов.
2. В атмосферном двигателе такой ровной полки нет, так как тяга напрямую зависит от оборотов двигателя. На низки оборотах атмомотор  обычно выдает меньший крутящий момент, то есть его нужно раскручивать для получения приемлемой динамики.  На высоких оборотах мотор выходит на максимум мощности, но крутящий момент снижается в результате возникающих естественных потерь.

3. Теперь несколько слов об экономичности турбодвигателей.  Такие моторы и правда расходуют меньше топлива по сравнению с атмосферными агрегатами в определенных условиях. Дело в том, что процесс наполнения цилиндров воздухом и топливом полностью контролируется электроникой.

   Получается, ЭБУ следит за тем, чтобы соотношение компонентов смеси было оптимальным на любых режимах работы турбированного ДВС, благодаря чему достигается полноценное сгорание заряда и происходит отдача максимума полезной энергии. В случае с атмосферными двигателями наполнение зависит как от оборотов коленвала, так и от температуры наружного воздуха, атмосферного давления и ряда других факторов.

4. Если учесть небольшой вес самого агрегата с турбиной, доступную тягу на низких оборотах и отсутствие зависимости от внешних факторов, турбомотор закономерно расходует в штатных режимах эксплуатации меньше топлива. При этом следует помнить, что данное преимущество полностью исчезает в том случае, если постоянно ездить в режиме «газ в пол». Тогда расход топлива на турбодвигателе может оказаться даже большим, чем у атмосферных аналогов.

Минусы турбированного ДВС

Итак, с основными плюсами разобрались. Что касается минусов, они также присутствуют. Вполне очевидно, что турбомотор сложнее как в плане электроники и исполнительных устройств, так и в плане реализации самой схемы турбонаддува. Повышенные требования к качеству топлива и моторного масла тоже никуда не делись.

Дело в том, что небольшой по размерам и объему агрегат работает в условиях высоких механических и тепловых нагрузок. Давление наддува и температура в цилиндрах намного выше по сравнению с атмосферными двигателями, что означает ускоренный износ турбомотора.

Производители учитывают разные нюансы, закладывая больший запас прочности в агрегат, но во время ремонта турбодвигателя стоимость усиленных деталей получается ощутимо выше. Также двигатель с турбиной имеет большое количество датчиков и магистралей, а также дополнительных систем, что усложняет диагностику в случае возникновения неисправностей.

1. Очень важным моментом является ресурс самой турбины. Турбонагнетатель повсеместно устанавливается на современные ДВС, окончательно вытеснив механический компрессор. При этом турбина на бензиновом двигателе обычно «ходит» всего около 150 тыс. км, на дизеле этот показатель в среднем составляет до 250 тыс. км. Затем турбокомпрессор нуждается в дорогом ремонте или полной замене.
2. Что касается известной проблемы в виде «турбоямы» или «турболага», на современных двигателях этот недостаток практически устранен посредством установки турбин с изменяемой геометрией, путем использования технологий «би-турбо» и т.д. Почему практически, а не до конца? Дело в том, что идеальной остроты отклика во время дозирования тяги в процессе дросселирования, которая свойственна атмосферным моторам, все равно нет. Параллельно с этим более сложные системы турбонаддува требуют повышенных затрат, создают определенные затруднения, которые связаны с обслуживанием и ремонтом.

Разница между атмосферным и турбированным мотором

Фундаментальное отличие — способ доставки кислорода в камеру сгорания. Атмосферник берет воздух из окружающей среды, а турбомотор получает основной компонент ТВС из турбины или компрессора.

Принцип работы мотора с турбонаддувом

Принцип работы турбомотора

Еще есть разница в отклике силового агрегата. На низких оборотах ситуация почти одинаковая: турбине и атмосфернику требуется время на раскачку. Но второй справляется с задачей быстрее. Пока раскрутится турбина, ДВС стандартной конструкции уже выйдет на высокую мощность. На средних оборотах турбомотор показывает высокую динамику, а на высоких начинает захлебываться. Виной тому слабая пропускная способность интеркулера. Он не успевает переработать и остудить воздух. Атмосферник реагирует на педаль газа быстрее. Таблица сравнения будет выглядеть так:

Турбированный двигатель: недостатки

Среди недостатков турбированных моторов больше эксплуатационных минусов. Во-первых, двигатель с турбиной более привередлив к качеству топлива и моторного масла. Кроме того, на таких двигателях срок службы смазывающих и фильтрующих элементов гораздо меньше чем у атмосферников, примерно в 1,5-2 раза, это объясняется более сложными условиями работы при высоких температурах. Владельцам турбированных моторов следует более тщательно следить за уровнем и состоянием фильтров и масла, и производить их замену в строгом соответствии с указаниями производителя двигателя

Не менее важно состояние воздушного фильтра, забитый или поврежденный фильтр ухудшает работу компрессора и может стать причиной его неисправности

К недостаткам турбодвигателя следует также отнести его “прожорливость”. Турбина, по сравнению с атмосферником аналогичного объема, будет “кушать” больше топлива.

Кроме того, турбомотор имеет меньший моторесурс чем атмосферный двигатель. Турбина со временем изнашивается, особенно если владелец не владеет навыками эксплуатации таких двигателей. К примеру, турбомотору после остановки автомобиля необходимо дать немного поработать на холостых, чтобы турбина остыла и только после этого можно глушить двигатель.

Стоимость ремонта турбированного двигателя обойдется намного дороже чем ремонт атмосферника, кроме того желающих выполнить этот ремонт не так уж много, некоторые специалисты вообще отказываются ремонтировать турбомоторы. Те же, кто берется, иногда выполняют ремонт некачественно, в результате двигатель работает с перебоями или со временем турбодвигатель снова выходит из строя.

Основные различия устройства атмосферного и турбированного двигателя

Сказать, что атмосферный (то есть, стандартный) и турбированный двигатели – это принципиально разные моторы, нельзя. Конструкция и принцип работы обоих агрегатов во многом схожи. В чем же заключается их отличие? У стандартного мотора воздух засасывается в цилиндр через впускной клапан под атмосферным давлением. У турбированного двигателя он нагнетается под значительно большим давлением, которое создает специальное приспособление – турбина. Для ее вращения используют энергию отработанных газов из выхлопного коллектора. Конструктивно турбокомпрессор состоит из двух изолированных крыльчаток, закрепленных на одном валу.

Выхлопные газы, поступая из выпускного коллектора на так называемые «горячие» лопасти, раскручивают вал турбины. Вращающаяся «холодная» крыльчатка подхватывает воздух и нагнетает его под давлением в цилиндр. Так как корпус турбины нагревается до значительных температур горячими отработанными газами, между компрессором и впускным коллектором устанавливают специальный радиатор – интеркулер. Понижение температуры нагнетаемого воздуха увеличивает его плотность, что позволяет получить более обогащенную воздушно-топливную смесь. При одном и том же объеме цилиндра у турбированного двигателя за один цикл сгорает значительно больше топливной смеси, а значит, выделяется больше энергии. Именно за счет этого они значительно превосходят атмосферные аналоги по мощности.

Для информации! Так как все внутренние детали турбированных двигателей испытывают при работе значительные механические и температурные нагрузки, для их изготовления применяют более износостойкие и термостойкие материалы. Из-за этого увеличивается стоимость всего агрегата в целом.

Плюсы и минусы атмосферных моторов

К несомненным достоинствам атмосферных двигателей относят:

• Простоту конструкции, которая отработана на практике в течение многих десятилетий. Ремонт и техническое обслуживание таких силовых агрегатов обходятся владельцу намного дешевле (по сравнению с аналогичными операциями для турбированного мотора).
• Значительно больший ресурс бесперебойной работы до капитального ремонта. При правильных условиях эксплуатации и надлежащем уходе срок «жизни» у атмосферных двигателей в 2÷4 раза больше, чем у моторов с турбонаддувом: 300000÷400000 км, зачастую, не являются пределом «долголетия» таких двигателей.
• Меньший расход масла, который в зависимости от стиля езды обычно не превышает 200÷500 мл на 10000 км пробега автомобиля. Это обусловлено отсутствием дополнительных приспособлений, требующих смазки, а также меньшими нагрузками, которые испытывают вращающиеся части мотора при работе.
• Неприхоливость к качеству используемого масла. Они вполне удовлетворительно работают на полу-синтетических (и даже минеральных) моторных маслах. Однако, не стоит забывать о том, что чем лучше масло, тем дольше срок службы двигателя.
• Не столь частую, как у турбированных двигателей периодичность замены масла, которую необходимо производить после пробега в 15000÷20000 км.
• Меньшую требовательность к качеству применяемого топлива. Как правило, многие атмосферные моторы могут вполне удовлетворительно работать и на бензине марки Аи92.
• Более быстрый прогрев в зимнее время.

Естественно, как и любой технический агрегат, атмосферный мотор имеет свои недостатки (по сравнению с турбированными аналогами):

• Меньшую (на 30÷50%) мощность при одинаковом объеме двигателя.
• Большие вес и габариты.
• Более низкую экологичность.
• Меньшие динамические показатели.

Подводим итоги

Мы рассмотрели турбированный и атмосферный двигатель. Потому можем сделать определённые выводы касательно того, какой из них лучше. Турбина хороша для тех, кому нужны высокая производительность, повышенные мощности, отличная динамика и скорость. Но за всё это придётся платить. Если вы готовы, и перечисленные недостатки вас не останавливают, тогда действительно оптимальным выбором конкретно для вас станет турбированный силовой агрегат.

Атмосферник более адекватный в плане расхода топлива и масла, ухода, обслуживания и затрат на эксплуатацию, чем турбированный двигатель. Но и атмосферные движки могут быть достаточно производительными и мощными, что наглядно доказывают в автоконцернах BMW, Audi, Mercedes, Infiniti, Porsche и Lexus. Сказать однозначно, что лучше, нельзя. Это слишком индивидуальный вопрос, который напрямую зависит от потребностей и возможностей каждого отдельного автолюбителя.

Те, кому нужны надёжность, экономичность и адекватная стоимость эксплуатации, но кто не гонится за высокими показателями мощности и крутящего момента, останавливают свой выбор на атмосферных силовых агрегатах. Если же главной целью приобретения машины является получение превосходной динамики и максимальных скоростей, несмотря ни на что, тогда вам однозначно подойдёт двигатель с турбокомпрессором.

https://www.youtube.com/watch?v=Cwy7k_qEv-I

Каждый из рассмотренных моторов обладает своими сильными и слабыми сторонами. Нужно грамотно расставить приоритеты, понять цели и задачи, которые ставятся перед автомобилем, а также реально оценить собственные возможности. Только так вы решите, стоит ли покупать машину с турбокомпрессором, или же остановиться на проверенном классическом атмосферном двигателе.