Что такое атмосферный двигатель внутреннего сгорания

Что лучше атмосферный двигатель или мотор с турбиной

Чем отличаются атмосферный и турбированный двигатели

При производстве транспортных средств первых поколений устанавливались двигатели внутреннего сгорания атмосферного типа. Топливовоздушные смеси в них образуются при смешивании бензина с воздушными потоками, поступающими из окружающей среды. Давление кислорода, поступающего в такой мотор, равно одной атмосфере. Отсюда пошло название «атмосферные двигатели».

В отличие от упрощенных конструкций современные автомобили часто оборудуются турбонаддувом для получения более высоких мощностных характеристик без увеличения рабочих объемов камер сгорания.

Основные отличия турбированных двигателей от атмосферников

В силовых агрегатах атмосферного типа топливные смеси образуются из бензина (дизтоплива) и воздуха. Воздух активно участвует в процессе сгорания топливной смеси в рабочих цилиндрах двигателя. Потоки воздуха затягиваются в карбюратор при помощи поршней двигателя. Здесь впрыскиваемый бензин (дизельное топливо) равномерно смешивается с кислородом. Количество оборотов мотора влияет на затягивающую способность силового агрегата.

В отличие от атмосферных версий турбированные двигатели нуждаются в принудительном нагнетании воздушных масс. Для создания необходимого напора воздуха в конструкцию турбомоторов введены специальные механизмы – турбины, компрессоры.

Преимущества и недостатки современных турбомоторов

Владельцы авто часто стоят перед выбором, какому двигателю отдать предпочтение: атмосферному либо турбированному. При установке турбины в цилиндры под давлением поступает больше воздуха. Топливная смесь обогащается кислородом. При этом:

возрастает мощность (в сравнении с мотором атмосферного типа – на 10%);
увеличивается крутящий момент;
улучшается динамика авто.

Основные достоинства турбированных агрегатов по сравнению с атмосферниками:

Экономичность (более полное сжигание горючего).
Малый вес.
Работающий двигатель издает намного меньше шума.
Улучшение экологических параметров.

К недостаткам турбированных ДВС относятся следующие факторы:

более сложная эксплуатация моторов с турбинами;
повышенный расход горюче-смазочных материалов;
сложность технического обслуживания, ремонта;
повышенные требования к дизтопливу (бензину), моторному маслу, охлаждающей жидкости;
частые поломки воздушного и масляного фильтров под воздействием более высоких температур двигателя;
сравнительно высокая стоимость турбодвигателей и ремонтно-восстановительных работ.

Преимущества атмосферных движков

Наряду с силовыми агрегатами, оборудованными турбонаддувом, современные атмосферные моторы также популярны среди определенного сегмента покупателей. Это объясняется следующими причинами:

надежность конструкции;
предсказуемость работы агрегата во время движения;
длительный срок службы;
простота управления;
ремонтопригодность.

Выводы

Правильный выбор наиболее подходящей модели двигателя внутреннего сгорания возможен только после изучения технических характеристик и эксплуатационных свойств сложных механизмов. Все зависит от индивидуальных предпочтений, условий эксплуатации, материальных возможностей водителей.

Атмосферный двигатель или турбированный: плюсы и минусы

Нередко покупатели автомобилей сталкиваются с такими понятиями как «атмосферный двигатель» или «турбированный двигатель» (иногда встречаются «форсированные двигатели»).

Из этой статьи вы узнаете:

Принципиальные отличия двигателей
Атмосферные двигатели
Турбированные двигатели
Форсированные двигатели
Эксплуатация
Прогресс и кошелёк

Бывает даже так, что о типе мотора покупатель узнаёт непосредственно перед самой покупкой автомобиля, не догадываясь, что каждый двигатель имеет свои особенности эксплуатации, о которых важно знать ещё до того как покупатель сядет за руль.

Принципиальные отличия двигателей

Атмосферный двигатель представляет из себя «обычный» двигатель внутреннего сгорания, конструкция которого была разработана уже очень давно и за многие десятилетия эксплуатации доведена до своего совершенства.

Турбированный двигатель представляет из себя такой же двигатель внутреннего сгорания, в конструкцию которого была добавлена турбина, закачивающая воздух в цилиндры под давлением, что заметно увеличивает мощность мотора. Турбированный двигатель малого объёма (например 1.3 литра турбо — 140 л.с.) может иметь такую же мощность, что и заметно больший атмосферник (1.8 литра — 140 л.с.).

Форсированный двигатель представляет из себя такой же двигатель внутреннего сгорания, но имеющий довольно сложную конструкцию, нередко подразумевающую применение гоночных технологий, дорогих материалов и всевозможных механизмов для извлечения максимальной мощности. Может оснащаться турбиной или нет. Конструкция форсированного двигателя нередко подразумевает, что высокая мощность двигателя идёт в ущерб ресурсу (форсированные двигатели долго не живут).

Каждый тип двигателя обладает плюсами и минусами, которые определяют ряд требований к эксплуатации такого двигателя.

Атмосферные двигатели

К минусам атмосферных двигателей обычно относят их «устаревшую» конструкцию, малую мощность на единицу объёма, а так же сравнительно невысокую экономичность (вследствие чего увеличиваются вредные выбросы).

Однако, у атмосферного двигателя есть один очень серьёзный плюс, который в Российских условиях эксплуатации, зачастую, перевешивает все минусы — это высокая надёжность.

Конструкция атмосферника достаточно проста (в сравнении с турбированным и форсированным двигателем), в таком двигателе после многих десятилетий доработок и усовершенствований уже практически не осталось частей, которые могут сломаться.

Последние значимые изменения в конструкции атмосферных двигателей, заметно увеличившие мощность и уменьшившие расход топлива, произошли в 80-х 90-х годах прошлого века. С тех пор практически все автомобильные производители вносят изменения в конструкцию своих атмосферных моторов только из соображения уменьшения вредных выбросов.

Благодаря своей простоте и надёжности, атмосферный двигатель обладает ещё одним существенным плюсом — неприхотливостью. Атмосферный мотор способен заметно легче переносить эксплуатацию на плохом бензине (который в России не редкость), чем турбированный или форсированный двигатель. Эта особенность очень актуальна для владельцев недорогих автомобилей, на которые чаще всего устанавливаются такие двигатели.

Турбированные двигатели

Что касается двигателя с турбиной, то он имеет немало минусов, о которых не говорит дилер при продаже машины.

Читать еще: Двигатели tfsi что означают

К минусам часто относят сложность конструкции двигателя (как следствие — поломки случаются чаще), сравнительно маленький срок службы турбины (из-за постоянной работы при высоких температурах), невысокий ресурс самого двигателя (из-за работы при повышенных нагрузках).

Так же к минусам относят высокий расход топлива (при интенсивной езде), требовательность к его качеству, наличие «турбо-ямы» при разгоне, которую имеют многие модели турбодвигателей, большое количество сложностей при эксплуатации и уходе за турбиной (установку турбо-таймера, использование специальных масел и т.д.).

Ещё одним существенным минусом является высокий расход масла, который для многих турбодвигателей является нормой.

Кроме всего прочего, турбированный двигатель требует высококвалифицированных мастеров при обслуживании и ремонте. Этим фактом многие автовладельцы пренебрегают, отдавая автомобиль во «всеядные» сервисы, после работы которых срок службы двигателя может сократиться очень существенно.

К плюсам турбированного двигателя, в свою очередь, можно отнести довольно высокую мощность при сравнительно малом объёме. Это позволяет производителям:

— во-первых — добиваться сравнительно низкого расхода топлива в городском режиме движения и снижения вредных выбросов (что соответствует экологическим нормам Евро-4 и Евро-5 и прочим).
— во-вторых — устанавливать двигатели небольшого объёма на сравнительно тяжёлые автомобили (бизнес-седаны и паркетники).

Так же к плюсам турбодвигателей ценители относят неповторимое удовольствие от вождения и характерные свистящие звуки при разгоне.

Форсированные двигатели

Плюсы и минусы форсированных двигателей часто похожи на плюсы и минусы турбодвигателей.

К минусам относят сложность конструкции (как следствие — поломки случаются чаще), требовательность к качеству топлива и невысокий общий ресурс двигателя.

Форсированные двигатели так же требовательны к качественному ремонту и могут потреблять довольно много масла.

К плюсам форсированного мотора так же можно отнести довольно высокую мощность при сравнительно малом объёме, что позволяет производителям добиваться низкого расхода топлива в городе и снижения вредных выбросов. Благодаря своей высокой мощности такие двигатели так же могут устанавливаются на тяжёлые автомобили.

Эксплуатация

Стоимость эксплуатации двигателя (и всего автомобиля), как правило, зависит от сложности конструкции этого двигателя.

Если двигатель имеет сложную конструкцию (турбированный или форсированный), то для его нормальной работы необходимо качественное топливо (риск залить плохой бензин в России велик), качественное масло (подделок известных брендов на рынке много), а так же квалифицированный сервис, стоящий довольно дорого.

Сложный по конструкции двигатель имеет больше шансов сломаться, а запчасти на такой двигатель стоят довольно дорого.

Справедливо и обратное — чем проще по конструкции двигатель, тем меньше средств владельцу приходится затрачивать для поддержания нормальной его работы (дешевле запчасти, проще сервис, меньше вероятность поломок).

Прогресс и кошелёк

Тенденция последнего времени такова, что практически все автопроизводители, стремясь увеличить мощность двигателя и одновременно уменьшить его расход, переходят на выпуск автомобилей с турбированными или форсированными двигателями маленького объёма.

Такой подход позволяет выпускать достаточно мощные и экологичные автомобили, но в тоже время довольно сильно усложняет конструкцию (что ведёт к более частым поломкам), а так же уменьшает ресурс.

Для покупателя подобный подход является плюсом до тех пор, пока он не начинает сталкиваться непосредственно с ремонтом — то есть до окончания гарантийного срока. После этого автомобиль с турбированным или форсированым двигателем вполне может стать головной болью своего владельца.

Разумеется, большинство покупателей нового автомобиля, как правило, ездят на нём как раз до окончания гарантийного срока, после чего продают.

Однако, любой покупатель подержанного автомобиля будет заранее рассчитывать свои возможные затраты на эту машину и не станет платить много денег за автомобиль, ресурс двигателя которого будет вызывать определённые сомнения.

Поэтому, чтобы продать б.у. автомобиль с турбированным или с форсированным двигателем небольшого объёма, продавцам, скорее всего, придётся потерять в деньгах больше, чем при продаже такого же автомобиля, но с атмосферным двигателем нормального объёма, ресурс которого изначально больше.

Таким образом, технический прогресс для любого автовладельца в России будет иметь свою стоимость — для владельца новой машины она будет составлять величину потери на последующей продаже, а для владельца подержанной машины — величину затрат на обслуживание и более дорогой ремонт.

Турбина или атмосферник, что лучше? Выбираем двигатель правильно!

Перед покупкой автомобиля каждый из нас предстает перед массой дилемм, необходимо выбирать между производителями, марками и моделями автомобилей, различными комплектациями, и самое главное, между силовыми агрегатами. Распространенный вопрос: «Что лучше, дизель или бензин?», по популярности может конкурировать разве что с вопросом: «Что лучше выбрать, турбину или атмосферник?».

Сегодня в нашей рубрике постоянных дилемм мы поднимем актуальный вопрос о том, автомобиль с каким двигателем лучше покупать — атмосферник или турбированный, поговорим о преимуществах и недостатках каждого из них для того, чтобы ваш выбор был более простым и правильным.

Прежде всего необходимо уяснить один важный момент, дело в том, что нельзя сказать однозначно, что лучше турбина или атмосферник, и тот и другой имеет свои «плюсы» и «минусы». Итак, давайте по порядку.

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.

Читать еще: Бензиновый генератор не заводится двигатель

Атмосферный двигатель: преимущества

Явных преимуществ у атмосферника — три, какие именно читайте дальше.

Большой моторесурс, то есть длительный срок эксплуатации. Практика показывает, что атмосферники очень стойки к износу, они долго «ходят» и речь даже не о нескольких десятках тысяч, а о сотнях тысяч километров, которые без труда «откатывают» как бензиновые так и дизельные агрегаты. История помнит случаи когда некоторые атмосферники американского происхождения «служили» своим хозяевам правдой и верой по 400, а иногда 500 тысяч километров без необходимости капитального ремонта, при условии правильной эксплуатации двигателя и ухода за ним. Бывали случаи когда «родной» кузов сгнивал, а мотор переставляли донору, после чего он без проблем переживал еще и «неродной» кузов.

Безотказность и простота эксплуатации. Несмотря на рекордные моторесурсы, устройство у атмосферника относительно простое, кроме того они менее требовательны к качеству топлива и моторного масла. Атмосферный ДВС нормально уживается с даже очень паршивым топливом, которое у нас уже не вызывает нареканий. Возможны, конечно, перебои в работе, в случае если вы регулярно будете заливать бодягу в бак своего «железного коня», однако даже в случае его неисправности, вернуть к жизни мотор такого класса будет намного проще и дешевле чем турбированный аналог.

Высокая степень ремонтопригодности. За счет простоты конструкции атмосферники прекрасно ремонтируются даже в домашних условиях, если же вы обратитесь в сервис, то стоимость ремонта атмосферника вам обойдется в разы дешевле, чем ремонт аналогичной неисправности турбированного двигателя.

Атмосферный двигатель: недостатки

Как и все в этом Мире, атмосферные двигатели не лишены недостатков. К таким можно отнести большой вес двигателя, меньшую мощность по сравнению с турбомотором аналогичного объема, снижение мощности при езде в горной местности или других местах, где воздух разрежен. Кроме всего прочего, атмосферник уступает турбированному двигателю в динамических показателях.

Преимущества и недостатки турбированного двигателя

Турбированный двигатель впервые увидел мир в 905 году, а на «легковушки» турбины стали устанавливать только в середине 20-го века. Принцип двигателя оснащенного турбиной заключается в том, что турбина рационально использует выхлоп автомобиля, посредством которого происходит нагнетание дополнительного воздуха в цилиндры, который способствует лучшему сгоранию топливно-воздушной смеси. Как вы знаете, чем больше воздуха, тем лучше будет гореть, по тому же принципу устроен и турбомотор, турбина под высоким давлением нагнетает воздух в цилиндры, благодаря чему сгорание топливной смеси происходит с большим КПД, в результате двигатель получает больше мощности минимум на 10%.

Турбированный двигатель: преимущества

К позитивным качествам турбированных агрегатов следует отнести запас мощности при равных объемах двигателей, а также более высокий крутящий момент, за счет чего мы получаем третий не менее важный параметр — динамика. Она у турбины лучше, чем у атмосферника. Двигатель с турбиной более экологичен, поскольку в его цилиндрах топливо сгорает более эффективно, при этом турбомотор издает меньше шума, чем атмосферник.

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.

Двигатель внутреннего сгорания

Дви́гатель вну́треннего сгора́ния — двигатель, в котором топливо сгорает непосредственно в рабочей камере (внутри) двигателя. ДВС преобразует тепловую энергию от сгорания топлива в механическую работу.

По сравнению с двигателями внешнего сгорания ДВС:

не имеет дополнительных элементов теплопередачи — топливо само образует рабочее тело;
компактнее, так как не имеет целого ряда дополнительных агрегатов;
легче;
экономичнее;
потребляет топливо, обладающее весьма жёстко заданными параметрами (испаряемостью, температурой вспышки паров, плотностью, теплотой сгорания, октановым или цетановым числом), так как от этих свойств зависит сама работоспособность ДВС.

История создания

В 1807 г. французско-швейцарский изобретатель Франсуа Исаак де Риваз построил первый поршневой двигатель, называемый часто двигателем де Риваза [en] . Двигатель работал на газообразном водороде, имея элементы конструкции, с тех пор вошедшие в последующие прототипы ДВС: поршневую группу и искровое зажигание. Кривошипно-шатунного механизма в конструкции двигателя ещё не было.

Первый практически пригодный двухтактный газовый ДВС был сконструирован французским механиком Этьеном Ленуаром в 1860 году. Мощность составляла 8,8 кВт (11,97 л. с.). Двигатель представлял собой одноцилиндровую горизонтальную машину двойного действия, работавшую на смеси воздуха и светильного газа с электрическим искровым зажиганием от постороннего источника. В конструкции двигателя появился кривошипно-шатунный механизм. КПД двигателя не превышал 4,65 %. Несмотря на недостатки, двигатель Ленуара получил некоторое распространение. Использовался как лодочный двигатель.

Познакомившись с двигателем Ленуара, осенью 1860 года выдающийся немецкий конструктор Николаус Аугуст Отто с братом построили копию газового двигателя Ленуара и в январе 1861 года подали заявку на патент на двигатель с жидким топливом на основе газового двигателя Ленуара в Министерство коммерции Пруссии, но заявка была отклонена. В 1863 году создал двухтактный атмосферный двигатель внутреннего сгорания. Двигатель имел вертикальное расположение цилиндра, зажигание открытым пламенем и КПД до 15 %. Вытеснил двигатель Ленуара.

В 1876 г. Николаус Август Отто построил более совершенный четырёхтактный газовый двигатель внутреннего сгорания.

ДВИГАТЕЛИ НА АЗОТНОМ ТОПЛИВЕ

Авторы

В. Г. Некрасов
А. Ф. Макаров
А. А. Злыденный
А. Ж. Мурзагалиев

Аннотация

Азото-водородные композиции в виде водного раствора продуктов азотного синтеза карбамида и аммиачной селитры являются альтернативным, безопасным, экологически чистым возобновляемым моторным топливом. Энерговыделение азотного топлива происходит по принципу газораспада азото-водородных соединений и последующего сгорания водорода и углерода в среде выделившегося при газораспаде кислорода без участия атмосферного воздуха. Рассматриваются возможные конструкция двигателей на азотном топливе, турбинные и поршневык. Эффективный процесс энерговыделения при температуре не более 700 о С и исключение использования атмосферного воздуха открывает новые перспективы создания объемных двигателей поточного принципа действия с вращающимися рабочими элементами. Показаны схемы двигателей винтовой конструкции с цилиндрическими роторами, а также перспективные схемы винтовых двигателей глубокого расширения. Ил. 4. Библиогр. 23 назв.

Библиографические ссылки

Шейндлин А.Е. Новая энергетика. Москва, Наука, 1987, 463 с.

Сакенов М. Биоэнергетика. // Промышленность Казахстана, Алматы, 2004, №6, с.26-30.

Матвеев Ю. Биотопливо для Европы. // Зеленая энергетика, Киев, 2007, спецвыпуск, с. 11-13.

Кулманаков С.П., Шашев А.В., Герман Е.А. Рапсовое масло, как альтернатива традиционному топливу для двигателей внутреннего сгорания. Повышение экологической безопасности автотракторной техники. Сб. РАТ, Барнаул, 2004, с 109-113.

Хоффман Е. Энерготехнологическое использование угля. Москва. Энергоатомиздат, 1983, 328 с.

Подгорный А.Н. Водородная энергетика, Москва, Наука, 1988, 96 с.

Вагнер В.А., Вихарев А.В., Гвоздев А.М. Перспективы использования диметилового эфира (ДМЭ) в качестве моторного топлива. Совершенствование машин, дизелей и теплоэнергетических установок. Сборник МГТУ — АлтГТУ, Барнаул, 2000, с. 219-223.

Лутц О. Исторический обзор разработки в Германии топлив и материалов для ракетных двигателей. // www.epizodsspace.testipilot.ru/bible/izist/ lut/html.

Крокко.Л. Развитие исследований в области ракет и ракетного топлива в Италии.// www.epizodsspace.testpilpt.ru/bible/izist/kr/html.

Макаров А.Ф., Трунин А.С. Альтернативные азото-водородные топлива и окислители. СНЦ РАН, Самара, 2004.

Юлина И.В., Трунин А.С., Макаров А.Ф. Физико-химический подход к проблеме альтернативных экологически чистых топлив. // Вестник КазНУ, серия химическая, Казахстан, Алматы, 2007, №3, с.25-32.

Некрасов В.Г., Макаров А.Ф. Перекуем мечи на орала. Об одном варианте водородной энергетики. //Промышленность Казахстана, Казахстьан, Алматы, 2007, №6, с. 24-29.

Некрасов В.Г., Макаров А.Ф. Есть ли альтернатива нефти? // Oil & Gas of Kazakhstan, Казахстан, Алматы, 2007, №3, с 42-45.

Некрасов В.Г., Макаров А.Ф. Эволюция топлива. Химия и жизнь, Москва, 2007, № 9, с 52-55.

Самое главное – не изменять нашим принципам. Интервью с генеральным директором РИТЭК Грайфером В.И. // Нефтяное хозясйство, Москва, 2007, № 2, с. 5-7.

Малая Независимая Энергетика.// www.energowell.narod.ru.

Промышленная группа ГЕНЕРАЦИЯ.// www.generation.ru.

Горлов Е, Коньшин А, Спичкин В. Винтовой двигатель внутреннего сгорания. // Двигатель, Москва, 2003, №1, с.34-37.

Коньшин А. С., Горлов Е. А., Сильченко О. Б. Патент РФ № 2 247 876, 15.03.2002. Радиально-упорный подшипник.

Коньшина Е.Б. Патент РФ № 2 309 028, 10.10.2005, Способ формообразования сферовинтовых конических зубчатых поверх-ностей у устройство для его реализации.

Седунов И.П. Роторно-волновой двигатель. Патент РФ № 2 155 272, 13.07.1999.

0 0 голоса

Рейтинг статьи