Что такое атмосферный бензиновый двигатель

Турбо или атмосферный: какой двигатель выбрать

Турбонаддув сегодня – не обязательно атрибут спорткара. Но владельцы семейных автомобилей часто опасаются наддувных двигателей. Зря или нет?

Любой двигатель внутреннего сгорания потребляет воздух и топливо, и чем больше он этих ингредиентов “съест”, тем больше мощности отдаст на колеса. Атмосферный мотор втягивает воздух в свои камеры сгорания самостоятельно, так как поршни работают в цилиндрах как насос.

Принципиальная схема турбонаддува простая, но в конструкции используются продукты высоких технологий: жаростойкие стали, “масляные” подшипники и специальные смазки

Чтобы при тех же размерах двигателя увеличить его отдачу, придумали подавать в него воздух под давлением – компрессором, приводящимся в действие или от коленвала (механический привод), или от турбины, которая в свою очередь приводится от выхлопных газов, которые под давлением выходят из цилиндров.

Турбокомпрессоры имеют большее распространение, чем компрессоры с механическим приводом, их называют турбонаддувом или просто турбиной. Сегодня автомобильные дизели вообще не выпускаются без турбонаддува, а наддувные бензиновые моторы можно увидеть под капотом даже малолитражек самого компактного класса.

Преимущества и недостатки турбонаддува

Плюсы

Минусы

Турбо-особенности

Нынешние конструкторы оснащают бензиновые двигатели турбонаддувом по двум причинам. Во-первых, это как и раньше, стремление наделить автомобиль выдающимися характеристиками с точки зрения динамики – и это касается спорткаров и топовых комплектаций моделей премиальных марок. Во-вторых – это желание сделать двигатель массового автомобиля более дешевым: меньше по размерам, легче, а также с меньшим количеством деталей – с тремя или даже двумя цилиндрами. Эту тенденцию назвали даунсайзингом (down size – уменьшение размера), ее придерживаются некоторые мировые производители – VW, Ford, PSA и т. д; в их моторных линейках распространены моторы объемом 0,9 – 1,2 л, которые устанавливают даже на модели D-класса и большие кроссоверы.

Двигатель с турбонаддувом имеет большое количество дополнительных деталей, что влечет за собой снижение надежности. К тому же ресурс температурнонагруженных узлов значительно меньше всего двигателя

Турбина наддувного двигателя – узел с технической точки зрения несколько проблемный, поскольку работает в условиях высокой температуры и высоких оборотов (50 – 100 тыс./мин). Поэтому любой турбомотор менее надежен и менее долговечен, чем атмосферный. Тем более, что и дополнительных систем помимо собственно турбины, у мотора с наддувом больше, чем у атмосферника.

Что касается даунсайзинга, то малолитражные двигатели имеют относительно меньший ресурс еще и по той причине, что вынуждены работать в более жестком режиме: на более высоких оборотах, с частыми переключениями передач.

Колесо турбины вращается со скоростью 50 – 100 тыс. об./мин, поэтому при малейших проблемах со смазкой вал выходит из строя

Атмосферный двигатель, пусть даже менее мощный, в этом плане выигрывает у малолитражного наддувного. При этом у турбомоторов “нормального” объема раньше всего выходит из строя именно турбина. Недаром по всей стране работают сети чисто “турбинного” сервиса. Который, кстати, не назовешь дешевым.

Рекомендация Авто24

К счастью, тендеция навязывания потребителю даунсайзинговых моторчиков с непременным турбонаддувом несколько приостановилась. Поэтому почти всегда есть выбор между “турбо” и “атмосферником” в пределах одной модели авто. Но если покупается новый автомобиль из расчета на несколько лет эксплуатации, то на наличие турбины можно не обращать внимания. Конечно, если вы ищете этакий болид со спортивными характеристиками, да еще и с определенным пробегом “за плечами”, надо быть готовым к дополнительным хлопотам с содержанием и ремонтами двигателя.

Какой двигатель экономичнее: с турбиной или без?

Инновационные технологии затрагивают разные сферы производства. Автомобильная промышленность в данном направлении не стала исключением. Владельцам транспортных средств предлагаются турбированные и атмосферные моторы. Каждый из вариантов обладает рядом преимуществ, недостатков. Поэтому перед покупкой автомобиля необходимо взвесить все технические аргументы агрегатов.

Особенности атмосферных двигателей

Принцип работы

Атмосферный мотор представляет собой ДВС, который имеет простое строение и отличается высокой надежностью в работе. Система запитки агрегата включает механизм инжекторного или карбюраторного типа. Формирование горючей смеси осуществляется в соотношении 1 к 14. Впрыск горючего в цилиндр осуществляется без сопротивления. Функционирование системы возможно, благодаря регулировке вала распределения открывающего впускной клапан.

В конце впрыска смесь сгорает. В результате образуются газы, приводящие в движение поршневую группу. Название «атмосферный двигатель» связано с тем, что давление в агрегате составляет ровно 1 Atm. Конструкция мотора не предусматривает размещение турбонагнетателей. Запас мощности имеется при любых оборотах работы. В результате водитель может резко ускориться на дороге.

Преимущества

В процессе длительной эксплуатации двигатели выходит из строя. Атмосферные ДВС здесь не исключение. Такое модели силовых агрегатов встречаются под капотом большого количества автомобилей. Секрет популярности технических устройств кроется в ряде преимуществ, а именно:

• высокий моторесурс. Силовые агрегаты типов рассчитаны на большой пробег (до 500 тыс. км);
• высокая надежность. Рабочие элементы ДВС неприхотливы к качеству масла, топлива;
• ремонтопригодность. Простая конструкция позволяет быстро произвести замену сломанного элемента;
• быстрый прогрев зимой. На процедуру уйдет не больше пяти минут;
• неприхотливость в обслуживании. Достаточно вовремя менять расходный материал.

В процессе работы атмосферный двигатель имеет меньший расход масла. Доливать смазочный материал придется реже, чем на турбированных моделях.

Недостатки

Наряду с рядом преимуществ, атмосферные двигатели имеют некоторые недостатки. Во-первых, это большая масса силовой установки. Во-вторых, меньший уровень динамики. Такая модель устройства не способна поддерживать высокую мощность в условиях гор, где имеется разряженный воздух.

К минусам «атмосферников» также следует отнести тяжелый вес и объемность. В результате это влияет на дополнительный расход топлива при езде. Водитель должен плавно нажимать на педаль газа и не нагружать силовой агрегат высокими оборотами.

Особенности турбированных моторов

Турбированный ДВС изобрели более века назад. Принцип его функционирования заключается в увеличенной подаче воздушной массы непосредственно в цилиндры. Для максимизации данного эффекта используется турбокомпрессор. В результате лучше сгорает топливо, увеличивается мощность двигателя. Такая система увеличивает КПД агрегата и общую динамику транспортного средства.

Функционирование турбокомпрессора привязано с выхлопным газам.. Продукты окисления и неполного сгорания поступают на турбинные лопасти турбины. В результате крыльчатка приводится в действие. Охлаждение лопаточной машины выполняется при помощи интеркуллера. В специальном радиаторе циркулирует не жидкость, а воздух.

Классификация надувов

Современному потребителю доступен широкий выбор турбокомпрессоров, которые можно разделить по ряду критериев. По назначению, различают следующие модели:

• одноступенчатые — одно устройство на ДВС;
• последовательные/параллельные — два агрегата взаимосвязаны с группой цилиндров;
• двухступенчатые — разные по техническим характеристикам компрессоры функционируют в паре.

Производители выпускают турбокомпрессоры для разных силовых агрегатов. Поток отработавших газов может подаваться в радиальном или осевом направлениях.

Плюсы и минусы

Как правило, турбонаддув используется для увеличения мощности двигателя бензинового, дизельного типов. На практике более 90% современных дизелей на легковых и 75% грузовых агрегатов оснащены дополнительным устройством. К числу основных преимуществ турбированных двигателей следует отнести:

• Повышенная мощность.
• Низкий уровень токсических веществ за счет сгорания топлива.
• Обеспечение лучшего крутящего момента.
• Ровная тяга двигателя, которая доступна на низких оборотах.
• Компактность и небольшой вес.
• Небольшой расход горючего.

Среди минусов ДВС с турбонаддувом следует выделить сложную конструкцию. Производство такого агрегата обойдется дороже, чем атмосферного. Эксперты отмечают, что бензиновые моторы имеют высокую склонность к появлению детонации. Поэтому за качеством используемого топлива необходимо следить. Замена масла и фильтра должна производиться каждые 5-6 тыс. км.

Существенным минусом турбины является ее срок службы. При ее замене на качественный вариант придется выложить приличную сумму (800 долларов + 40% за квалифицированную работу на официальном сервисе). При этом общий ресурс двигателей с нагнетателем оставляет желать лучшего. В среднем показатель составляет 220-240 тыс. км. Далее потребуется его капитальный ремонт.

Заключение

При выборе автомобиля важно обращать внимание на тип двигателя, его мощность и прочие технические характеристики. Особенно это касается системы подачи воздуха в цилиндры.

• Наличие турбины свидетельствует о повышенной динамике транспортного средства, максимальном использовании энергии топлива при сжигании. Как результат — можно сказать, что при каждодневной езде турбодвигатель экономичнее в плане расхода топлива. При этом, лучше покупать высококачественное масло и горючее, чтобы избежать скорого ремонта турбины.
• Атмосферные силовые агрегаты надежны и просты в работе. Их ремонт обходится дешевле. Если Вам не важна динамическая езда с рывками, данный вариант подойдет лучше. Для заправки автомобиля достаточно придерживаться марки топлива. Премиум горючее, которое стоит намного дороже, не потребуется.

Что такое атмосферный двигатель

По типам двигатели автомобиля делится на атмосферные и турбированные. По части дизельных моторов, их абсолютное большинство оснащено турбинами, чего не сказать о бензиновых. Хотя тенденция наддува бензинового мотора растет, в СНГ к таким агрегатам относятся скептически. Название «атмосферный двигатель» говорит само за себя: давление воздуха, попадающего во впускной коллектор, равно атмосферному давлению.

Принцип работы атмосферного ДВС

Работа двигателя внутреннего сгорания основана на эффективном смесеобразовании и горении, следствие чего образуется механическая энергия в виде крутящего момента, передаваемого на колеса.

Топливно-воздушная смесь представляет собой смесь бензина или дизеля и воздуха. Эталонным соотношением является 1:14,7, то есть на 1 литр топлива приходится 14,7 килограмм воздуха.

Принцип работы атмосферного двигателя: воздух, поступающий во впускной коллектор, затягивается в цилиндры, а роль насоса играет поршень. Благодаря достаточной компрессии поршень при движении вниз всасывает воздух в требуемом количестве.

Конструктивные особенности атмосферного двигателя

Атмосферный дизельный или бензиновый двигатель, в силу невозможности затягивать больше воздуха, имеет слишком ограниченный порог увеличения мощности. Из-за того, что крутящий момент достигается ближе к максимальным оборотам, а диапазон момента слишком короток, это создает дискомфорт при движении в виде недостаточной тяги на малых и средних оборотах.

Автомобильные инженеры нашли выход благодаря следующим изобретениям:

Непосредственный впрыск

Топливо подается непосредственно в цилиндры под давлением 3 атмосферы. Смешивание воздуха и топлива происходит в цилиндре, что дает и топливную экономичность и прирост в мощности.

Фазовращатель

Чтобы крутящий момент смещался по ходу роста оборотов двигателя, были внедрены фазовращатели. Принцип работы состоит в следующем: при повышении оборотов коленвала возрастает давление в масляной системе, а под давлением масло давит на шестерни фазовращателя, смещая фазу.

Как итог – диапазон крутящего момента становится шире, а разгон – без провалов.

Впускной коллектор с изменяемой геометрией

Принцип работы заключается в изменении геометрии впускных каналов, а именно – их длины. Для малых оборотов воздух движется по длинной траектории, а в режиме средних и максимальных оборотов – по короткой.

Подобная конструкция позволяет достигать максимального крутящего момента с малых оборотов, обеспечивая плавное изменение момента.

Достоинства и недостатки атмосферного двигателя

• простая конструкция, если сравнивать с турбированным,
• невысокая стоимость обслуживания и ремонта,
• возможность самостоятельного ремонта,
• относительная неприхотливость к качеству топлива,
• ресурс двигателя от 250 000 км в силу низкой форсировки.

• большой расход топлива,
• ограничение по повышению мощности без потери эластичности мотора и его ресурса,
• низкий КПД,
• внедрение сложных узлов для «выравнивания» полки крутящего момента, что сказывается на дальнейшей стоимости в обслуживании и ремонте негативно.

Выводы

Бензиновый и дизельный атмосферный двигатель – идеальный агрегат с точки зрения надежности и ресурса. В силу отсутствия сложной конструктивной начинки его можно самостоятельно ремонтировать и обслуживать. Не составляет труда подружить такой мотор с газом для экономии на расходе топлива.

Однако атмосферник слишком ограничен в возможностях повышения мощности без вреда системе и комфорту передвижения. Также повышение мощности в его случае прямо пропорционально увеличению расхода топлива. По этим причинам в новых автомобилях все больше внедряется турбина.

Что такое атмосферный бензиновый двигатель

Двигатель 150 л.с. демонстрирует великолепный расход топлива!

• Эта характеристика позволит реже посещать заправки и больше наслаждаться поездками. Например: Вы готовы проехать более 700 км на одном баке топлива?
• Средний расход топлива составляет комфортные 6,8 л на 100 км пробега

Новый Tiguan с бензиновым двигателем 150 л.с. в среднем на 180 кг легче, чем автомобили конкурентов с аналогичными атмосферными двигателями!

• Эта характеристика положительно влияет на снижение расхода топлива и обеспечение высокой динамики автомобиля

По мощности и крутящему моменту превосходит атмосферные двигатели конкурентов!

• Ощущайте себя уверенно на дороге и при обгонах в сравнении с автомобилями конкурентов
• Данная особенность также влияет на потребляемое количество топлива

Быстрый разгон и уверенное движение

Высокая динамика при оптимальной смене передач без разрыва мощности!

Показатели разгонной динамики до 100 км/ч:

• Новый Tiguan TSI 125 л.с. — 10.5 с
• Новый Tiguan TSI 150 л.с. — 9.2 с
• Конкуренты — 11.1 с

Высокий крутящий момент бензинового двигателя 150 л.с. — до 250 Нм! Именно эта характеристика отвечает за динамику автомобиля!

• Именно эта характеристика обеспечивает отличную динамику как при движении в городе, так и на трассе.

• Двигатель поддерживает крутящий момент в широком диапазоне оборотов (от 1500 до 3500 об/мин) и позволяет водителю получить уверенное ускорение не только на старте, но и при движении на средних скоростях.
• В нашем автомобиле данная особенность положительно сказывается на динамических характеристиках и расходе топлива. Едешь быстрее, топлива расходуешь меньше!
• Большинство двигателей конкурентов достигают максимальной производительности только в пиковых диапазонах работы.

Абсолютно новый бензиновый двигатель 150 л.с.

Все двигатели Volkswagen проходят длительные ресурсные испытания!

• Эти испытания обеспечивают долгосрочную эксплуатацию двигателя в реальных условиях и под разными нагрузками.
• Самостоятельность разработок позволяет постоянно применять процессы оптимизации по многим параметрам, в итоге получая улучшение качества и характеристик двигателя.

В конструкции блока двигателя используются чугунные гильзы!

• Данная особенность позволяет мотору переносить высокие нагрузки в течение всего срока эксплуатации автомобиля. При этом блок самого двигателя сделан из алюминия для облегчения веса и нагрузки при работе.

Повышена жесткость блока двигателя на кручение!

• Эта важная характеристика значительно увеличила устойчивость двигателя к действию нагрузок на любых диапазонах нагрузки.

Специальные новые опоры двигателя!

• Данные элементы привели к повышению жесткости двигателя и активно помогают снижать вибрации.

Бензиновые двигатели разработаны и произведены инженерами Volkswagen! Современная модификация двигателя 150л.с. (EA211) сочетает в себе лучшие разработки инженеров в области двигателестроения с 2007 года.

Производитель гарантирует!

Турбина получает максимальное охлаждение независимо от нагрузок!

В дополнение к охлаждению маслом добавлен контур жидкостного охлаждения с возможность автономно охлаждать турбину после остановки двигателя, если есть такая необходимость. Все процессы происходят автоматически.

Длительные ресурсные испытания, проводимые производителем!

Эти испытания и накопленный опыт позволили довести срок службы турбины до срока службы двигателя.

Наличие турбины обеспечивает максимальный крутящий момент в зоне низких и средних оборотов двигателя!

Эта особенность избавляет от необходимости использовать двигатель на высоких оборотах, чтобы выйти на пик мощности и скорости, что также увеличивает ресурс мотора. Двигатель всегда отдает максимальный крутящий момент и дарит великолепное ощущение динамики!

Гарантийное покрытие на турбину

Оно строго такое же, как и на весь автомобиль — 3 года или 100 000 км пробега (в первые два года пробег не ограничен).