Что такое дизельный двигатель с турбонаддувом

Плюсы и минусы дизельных и бензиновых двигателей

При выборе автомобиля важнейшим критерием являются характеристики двигателя. Тысячи людей ежедневно стоят перед дилеммой, какой двигатель выбрать – бензиновый или дизельный? А те, кто уже успели опробовать и тот, и другой, назовут существенные различия между моторами, но не всегда могут сказать однозначно – какой же лучше?

Плюсы бензиновых двигателей

• Абсолютно бесшумная работа;
• Минимум неприятных запахов;
• Устойчивость при перепадах температур;
• Двигатели на бензине непривередливы к качеству топлива.

Главный минус – в ценах на топливо, которые сегодня очень «кусаются».

Главные плюсы дизельных двигателей

• Дизельное топливо стоит дешевле бензина. Уровень его КПД достигает 45-50%. То есть ваша экономия очевидна.
• Надежность и прочность конструкции – подобные моторы долговечнее тех, что работают на бензине.

При этом современные двигатели на дизельном топливе кардинально отличаются от тех, что были прежде, поэтому выбор перед водителями стоит непростой.

Минусы дизельных моторов, которые превратились в плюсы

• «Старенькие» дизели нельзя было назвать экологичными агрегатами. Но, по мнению экспертов, современные дизельные двигатели меньше загрязняют окружающую среду, чем бензиновые.
• Большим минусом дизельного двигателя принято считать громкий звук в процессе работы. Но сегодня эта проблема устранена автопроизводителями, и дизельный двигатель с турбонаддувом работает абсолютно бесшумно.
• Еще одним недостатком дизеля являются выхлопы характерного черного цвета и неприятный запах. Опять же, в современных автомобилях нет ни того, ни другого.
• Четвертый минус – «нежелание» дизельного мотора работать при очень низких температурах. Этот вопрос легко решается приобретением зимнего топлива.

Преимущества бензинового и дизельного двигателя с турбонаддувом

С тех пор, как появились первые турбины на тюнингованных авто, водители смогли по достоинству оценить мощность моторов с турбонаддувом. Уже не стоит вопрос, кто мощнее – автомобили с турбиной или атмосферники, оснащенные большими распределительными валами?
Сегодня турбокомпрессоры устанавливают на все виды автотранспорта, в том числе на спецтехнику. Пользуются популярностью турбины на трактор, на все виды грузовых автомобилей, турбины на бульдозер и прочие машины.

Завидная мощность авто с турбиной

Если наддув увеличивается на 1 атмосферу, то мощность авто увеличивается на 100%.

Таким образом, при мощности мотора 100л/с, при давлении турбонаддува в 3 бара (атмосферы), его мощность возрастает на 300л/с

Главное, чтобы двигатель был готов к подобной нагрузке. А современные моторы на бензине и дизельном топливе, вполне к этому приспособлены.

В чем различия

Турбина дизельного двигателя раскручивается под воздействием выхлопных газов, температура которых составляет 850 градусов. Бензиновый двигатель с турбонаддувом работает при еще большей температуре – в 1000 градусов.

Если вы хотите установить турбокомпрессор на свой автомобиль – обращайтесь, мы поможем вам выбрать подходящий агрегат или запчасть к турбине.

Устройство турбины дизельного двигателя

Турбокомпрессор является решением, которое устанавливается как на бензиновый, так и практический на каждый современный дизельный двигатель автомобиля. Моторы с турбонаддувом в обиходе называются турбодизелями. Указанный компрессор представляет собой своеобразный насос для воздуха, который приводится в действие турбиной. Турбину дизельного двигателя вращает энергия выхлопных газов.

Главной задачей устройства является нагнетание воздуха в цилиндры дизельного ДВС под давлением. Чем больше воздуха поступит в камеру сгорания, тем большее количество солярки дизель сможет сжечь. Результатом становится значительное увеличение мощности двигателя без необходимости физически увеличивать объем цилиндров.

Принцип работы и конструкция дизельного турбонагнетателя

Турбокомпрессор дизельного двигателя состоит из двух колес: турбинного и компрессорного. Данные колеса еще могут называться крыльчаткой. Крыльчатка турбины напрямую и жестко соединена с компрессорным колесом посредством оси. Устройство нагнетателя можно разделить на главные составные части:

• корпус компрессора (1);
• компрессорное колесо (2);
• вал ротора или ось (3);
• корпус турбины (4),
• турбинное колесо(5);
• корпус подшипников;

Устройство турбины

Турбина имеет в основе ротор (крыльчатку), который закреплен на оси и заключен в специальный корпус. Постоянный контакт всех элементов турбины с раскаленными газами обуславливает необходимость изготовления ротора и корпуса турбины из особых жаропрочных материалов.

Крыльчатка и ось вращаются в противоположных направлениях с высокой частотой, в результате чего осуществляется плотный прижим одного элемента к другому. Поток отработавших газов проникает в выпускной коллектор, после чего оказывается в специальном канале. Данный канал находится в корпусе турбонагнетателя. Корпус имеет своеобразную форму-улитку. После прохождения улитки, отработавшие газы разгоняются и подаются на ротор. Так осуществляется вращение турбины.

Устройство компрессора

Компрессор имеет корпус и колесо (ротор). Корпус компрессора алюминиевый. Ротор крепится на оси турбины аналогично крыльчатке. Колесо компрессора имеет лопасти, материалом изготовления которых также является алюминий. Задачей компрессорного колеса становится забор воздуха, который проходит через его центр.

Ось турбокомпрессора

Ось является центральной частью турбонагнетателя и закреплена внутри корпуса на подшипниках скольжения. Смазка оси реализована при помощи подачи моторного масла из системы смазки двигателя. С обеих сторон устанавливаются специальные уплотнительные кольца и прокладки.

Данные элементы препятствуют обильным утечкам масла, чтобы смазка не попадала в область нахождения компрессора и турбины. Сами масляные уплотнения не обеспечивают полной герметичности. Данные решения являются уплотнителями, которые функционируют благодаря разнице давлений, которые возникают в процессе работы турбокомпрессора.

Также уплотнения минимизируют прорыв воздуха из компрессора и газов из турбины в корпус оси. Стоит отметить, что полностью исключить попадание выхлопа и сжатого компрессором воздуха не удается. Излишки удаляются по сливному маслопроводу вместе с маслом и оказываются в картере дизельного двигателя.

Турбояма и турбоподхват

Крыльчатка турбины и компрессорное колесо закреплены на одной общей оси. По этой причине наблюдается определенная зависимость, которая заключается в увеличении подачи воздуха компрессором только с ростом оборотов турбины. Специалисты выделяют понятие турбоямы (турболаг), что означает задержку прироста мощности дизеля при резком нажатии на акселератор.

Крыльчатка турбины раскручивается выхлопными газами для создания эффективного давление наддува турбокомпрессором. При определенных условиях турбина может вращаться с очень большой частотой, что зависит от конструктивных особенностей корпуса устройства и интенсивности потока отработавших газов.

Самостоятельная проверка турбокомпрессора дизельного двигателя. Проверка нагнетателя без снятия. Наличие масла в корпусе турбины, люфт вала, крыльчатка.

Когда и почему возникает необходимость настроить актуатор турбокомпрессора. Принцип работы устройства, особенности и доступные способы настройки вестгейта.

От чего зависит срок службы турбонагнетателя дизельного ДВС. Особенности и рекомендации касательно эксплуатации и ремонта турбин с изменяемой геометрией.

Устройство турбокомпрессора, главные элементы конструкции, выбор турбины. Преимущества и недостатки бензиновых и дизельных двигателей с турбонаддувом.

Что представляет собой двигатель с наддувом и чем отличается от атмосферного. Основные преимущества и недостатки турбированных ДВС. Какой мотор выбрать.

Выбор механического нагнетателя или турбокомпрессора. Конструкция, основные преимущества и недостатки решений, установка на атмосферный тюнинговый мотор.

Новый дизельный Opel Insignia – самый экономичный в своем классе

Новый Opel Insignia впервые появится на публике на 65-м Франкфуртском международном автосалоне (IAA) с 12 по 22 сентября. Новейшие технологии под капотом флагманской модели Opel впечатляют не меньше, чем привлекательный дизайн и новое поколение информационно-развлекательных систем. Мощные, суперэффективные двигатели с прямым впрыском, среди которых два новых бензиновых мотора с турбонаддувом и новый турбодизель с уровнем выброса CO2 99 г/км, дополняют широкий ассортимент силовых установок.

В четырех- и пятидверных моделях с 6-ступенчатой механической коробкой передач и системой Start/Stop оба варианта двигателя (88 кВт/120 л.с. и 103 кВт/140 л.с.) потребляют всего 3,7 л топлива на 100 км в смешанном цикле (в соответствии с Директивой [EC] № 715/2007), расход же Sports Tourer составляет 3,9 л/100 км. В результате Opel Insignia 2.0 CDTI становится самым экономичным автомобилем с дизельным двигателем в своем сегменте и входит в класс A+ немецкой классификации по экологическим показателям. Ряд усовершенствований шасси также улучшает динамику и комфорт. В то же время инженеры улучшили аэродинамические показатели кузова нового Insignia. C коэффициентом аэродинамического сопротивления ниже 0,25 Insignia стал самым обтекаемым хэтчбеком в мире.

«Новый Opel Insignia дает покупателям все, что они могут ожидать от престижного среднеразмерного автомобиля. Усовершенствованные двигатели с высоким крутящим моментом сочетают мощность с отличными показателями расхода топлива и вместе с нашими шасси высочайшего качества придают вождению целый ряд ощущений от бархатного и гладкого до спортивного и резкого», — говорит Майкл Ф. Эйблсон (Michael F. Ableson), вице-президент по инженерным разработкам GM в Европе и член правления Adam Opel AG.

Дизельный двигатель, два варианта мощности, 99 грамм СО2

Новая расширенная линейка двигателей Insignia обеспечивает бескомпромиссные производительность и комфорт. Можно выбрать один из трех видов топлива: бензин, дизельное топливо и сжиженный газ, а мощность варьируется от 88 кВт/120 л.с. до 184 кВт/250 л.с.

Insignia 2.0 CDTI — чемпион по экологичности и низкому расходу топлива. Новый 2,0-литровый турбодизельный двигатель мощностью 88 кВт/120 л.с. или 103 кВт/140 л.с. позволяет снизить выбросы CO2 до 99 г/км (Sports Tourer: 104 г/км CO2) в соответствии с Директивой (EC) № 715/2007, что позволяет отнести его к классу A+ по экологическим показателям. Четырех- и пятидверные модели с 6-ступенчатой механической коробкой передач и системой Start/Stop потребляют всего 3,7 л топлива на 100 км в смешанном цикле (Sports Tourer: 3,9 л/100 км) — лучшие показатели для данного класса автомобилей. Больше всего выигрывают окружающая среда и кошелек владельца. По сравнению со своим предшественником новая модель мощностью 103 кВт/140 л.с. прибавила десять лошадиных сил, потребляя при этом на 14% меньше топлива и выбрасывая на 13% меньше CO2. Даже в самой мощной конфигурации 120 кВт/163 л.с. 2,0-литровый турбодизель потребляет всего 4,3 л топлива на 100 км и выбрасывает в атмосферу всего 114 г/км CO2 (Sports Tourer: 4,5 л/100 км и 119 г/км CO2), что также соответствует высшему классу A+.

2,0-литровые двигатели CDTI также могут похвастаться великолепным крутящим моментом. Модель 88 кВт/120 л.с. развивает 320 Нм в то время, как его аналог мощностью 103 кВт/140 л.с. достигает максимума в 370 Нм. Модель мощностью 120 кВт/163 л.с., доступная с передним или полным приводом, развивает крутящий момент 380 Нм — на 10 Нм больше. Максимальный крутящий момент достигается благодаря автоматической функции кратковременного увеличения давления наддува, которая включается при максимальной нагрузке.

Лучшее предложение среди моделей Insignia с дизельным двигателем — это 2,0-литровый BiTurbo CDTI мощностью 143 кВт/195 л.с. Этот высокопроизводительный дизельный двигатель развивает впечатляющий крутящий момент в 400 Нм и отличается высокой динамичностью и великолепной силой тяги на разных оборотах благодаря двум последовательным турбокомпрессорам. Использование двух турбин для нагнетания воздуха обеспечивает высокую приемистость и бесперебойную мощность. Система двойного охлаждения с двумя радиаторами обеспечивает оптимальное охлаждение сжатого воздуха в турбинах. Седан BiTurbo с 6-ступенчатой коробкой передач разгоняется от 0 до 100 км/ч всего за 8,7 секунд и развивает максимальную скорость 230 км/ч (Sports Tourer: 8,9 секунд и 225 км/ч), потребляя при этом всего 4,7 литра на 100 км. Выброс CO2 в 125 г/км также позволяет отнести его к экологичному классу А (Sports Tourer: 4,9 л/100 км и 129 г/км CO2). Кроме переднего привода и механической коробки передач Insignia BiTurbo также доступна с адаптивной системой полного привода и 6-ступенчатой автоматической коробкой передач.

Мощный, усовершенствованный и экономичный: турбированный бензиновый двигатель SIDI нового поколения

Среди бензиновых двигателей главными новинками являются два новых мотора с прямым впрыском: 2,0-литровый SIDI turbo (искровое зажигание — непосредственный впрыск) мощностью 183 кВт/249 л.с. с максимальным крутящим моментом 400 Нм и двигатель нового поколения — 1,6-литровый SIDI turbo мощностью 125 кВт/170 л.с. и 260 Нм (до 280 Нм в форсированном режиме) от 1650 об/мин.

Отличительными чертами являются отличная производительность, великолепная оптимизация и высокая экономичность. В четырех- и пятидверных моделях 1,6-литровый SIDI turbo потребляет всего 5,9 литров топлива на 100 км и выбрасывает в атмосферу всего 139 г/км CO2 (в соответствии с Директивой [EC] № 715/2007), а Sports Tourer потребляет 6,2 л/100 км с выбросом CO2 146 г/км. Это почти 16%-е улучшение по сравнению с моделями, оснащенными предыдущим 1,6-литровым двигателем с турбонаддувом. Этот двигатель может работать как на обычном, так и на высокооктановом бензине.

Для обеспечения высокой экономичности, динамики, оптимизации и непревзойденного уровня комфорта при вождении перед инженерами была поставлена задача снизить общий уровень исходящего шума и вибрации и устранить посторонние звуки. Оптимизация впускной и выхлопной системы включала разделение крышки двигателя и головки блока цилиндров при помощи специальных креплений и герметичных прокладок. Таким образом инженеры смогли существенно снизить уровень шума, возникающего при импульсном горении бензина в камере сгорания. Благодаря перечисленным мерам «звуковой инженерии» водитель и пассажиры Insignia смогут насладиться тихим гладким ходом и приятным качеством звука даже на высоких скоростях, оборотах двигателя и нагрузках. Уравновешивающие валы, расположенные в специальных каналах блока цилиндров, также вносят свой вклад в эти улучшения. 1,6-литровый двигатель с турбонаддувом и прямым впрыском является единственным бензиновым двигателем такого объема, оснащенным двумя уравновешивающими валами.

И 1,6-литровый, и 2,0-литровый SIDI turbo можно заказать с 6-ступенчатой механической коробкой передач и системой Start/Stop или новой 6-ступенчатой автоматической коробкой передач с низким коэффициентом трения. Кроме моделей с передним приводом 2,0-литровый SIDI Turbo также доступен в полноприводных моделях.

Бензиновый двигатель начального уровня — экономичный и экологичный (соответствует стандарту Евро 6) 1,4-литровый двигатель с турбонаддувом, 6-ступенчатой механической коробкой передач и системой Start/Stop. Он обеспечивает мощность 103 кВт/140 л.с. и крутящий момент 200 Нм (220 Нм в форсированном режиме), а потребляет всего 5,2 литра топлива на 100 км, выбрасывая в атмосферу 123 г/км CO2 (Sports Tourer 5,6 л/100 км и 131 г/км CO2, в соответствии с Директивой [EC] № 715/2007).

Еще более экономичная альтернатива — Insignia с 1,4-литровым LPG (работающим на сжиженном газе) двигателем мощностью 103 кВт/140 л.с. с максимальным крутящим моментом 200 Нм. Как и бензиновая модель, он соответствует стандартам выбросов Евро 6. С расходом топлива 7,6 л/100 км (Sports Tourer: 7,9 л/100 км) в смешанном цикле и низким выбросом CO2 124 г/км (Sports Tourer: 129 г/км CO2) Insignia LPG является непревзойденным лидером класса А по экономичности. Кроме низких выбросов и экономии топлива этот автомобиль также имеет увеличенный запас хода: использование двух видов топлива, сжиженного газа и бензина, позволяет проехать до 1700 км без дозаправки.

Лучшие аэродинамические характеристики

Выдающиеся показатели расхода топлива являются также результатом оптимизации аэродинамических характеристик нового кузова Insignia, включающей ряд мер по снижению коэффициента аэродинамического сопротивления. Они включают расширенное покрытие нижней части кузова, более широкие кромки переднего спойлера, дизайн задних фонарей, усиливающий отрыв воздушного потока и спойлер на крышке багажника.

2,0-литровые модели Insignia CDTI с системой Start/Stop мощностью 88 кВт/120 л.с. или 103 кВт/140 л.с. также оснащены ультрасовременным аэродинамическим элементом — активной передней воздушной заслонкой. Воздушный поток, проходящий через решетку радиатора для охлаждения двигателя, обычно составляет до 8% общего коэффициента сопротивления воздуху. Для снижения этого эффекта в нижней передней части решетки радиатора автоматически задвигается заслонка, предотвращая поступление воздуха и возникновение турбулентных потоков. При холодном пуске двигателя дополнительным преимуществом является ускоренный прогрев двигателя, который также обеспечивает снижение расхода топлива и выброса CO2. Когда двигатель нуждается в воздухе для охлаждения, заслонка автоматически открывается. Учитывая все улучшения, инженеры Opel успешно справились с задачей повышения аэродинамических характеристик нового Insignia до эталонных. Благодаря исключительно низкому показателю коэффициента аэродинамического сопротивления менее 0,25 для хэтчбека Insignia и 0,28 для Sports Tourer обе модели стали наиболее обтекаемыми автомобилями серийного производства среди данных вариантов кузова в мире.

Выбор водителя: настройка шасси для спортивной или комфортной езды

Несмотря на свою сосредоточенность на экономии топлива, Insignia не жертвует при этом комфортом. Более того, шасси флагманской модели Opel содержат целый ряд улучшений. Insignia уже получил множество наград за удобство вождения, управляемость и устойчивость на дороге, но не останавливается на достигнутом. Инженеры Opel добавили множество улучшений в систему шасси, в том числе усовершенствовали амортизаторы, стабилизаторы и рулевое управление, что привело к снижению уровня шума и вибрации и повышению уровня удобства. Теперь Insignia оснащен новыми амортизаторами и возвратными пружинами, новые рычаги подвески и картер дифференциала были встроены в архитектуру оси для повышения комфорта при поездке. Кроме того, был изменен диаметр передних и задних стабилизаторов.

В новом Insignia также используется уникальная система FlexRide от Opel, способная подстраиваться под стиль вождения в режиме реального времени. Эти инновационные шасси объединяют в сеть все системы динамического управления и имеют функцию электронной регулировки амортизаторов и усилитель рулевого управления, чувствительный к изменению скорости движения. Водитель может выбрать один из трех режимов работы: Standard для комфортной езды, Tour для более мягкой удобной поездки и Sport для более спортивной езды.

FAQ судовой дизель: для чего необходим турбонаддув с интеркулером

Судовой дизель с турбонаддувом

Основной характеристикой судовых дизелей, как в прочем и любых двигателей, является мощность. Для ее увеличения, без существенного изменения объема двигателя и количества цилиндров применяют турбонаддув. Он представляет собой один из видов нагнетания дополнительного воздуха в камеру сгорания, который происходит за счет работы турбокомпрессора. Судовой дизель, оборудованный турбонаддувом, неизменно демонстрирует лучшие мощностные показатели, чем равноценные аналоги с атмосферным нагнетанием воздуха.

Турбонаддув в судовых двигателях осуществляется за счет специального устройства – турбокомпрессора. Именно это приспособление, используя энергию отработанных газов, позволяет увеличить содержание кислорода в горючей смеси.

Если рассматривать сам принцип действия данного вида нагнетания воздушного потока, то в общих чертах схема выглядит так: колесо турбины, вращающееся за счет выхлопных газов, приводит в движение компрессорное колесо, которое и отвечает за сжатие и нагнетание воздушных масс в камеру сгорания.

Указанный процесс сопровождается неминуемым нагреванием воздуха до крайне высоких температурных показателей (до 200 °С). Стоит отметить, что и сам турбированный компрессор подвергается нагреванию со стороны отработанных газов. Данный факт обусловил появление сразу нескольких проблем: во-первых, перегрев элементов судового дизеля, в конечном итоге, приведет к его отказу, а во-вторых, горячий воздух обладает меньшей плотностью, что самым негативным образом сказывается на давлении наддува. Иными словами, судовой дизель будет работать в разы эффективнее, если потоки, циркулирующие в турбокомпрессоре, подвергать охлаждению.

Судовой дизель с интеркулером

Для решения данной задачи был придуман интеркулер – одновременно простое и гениальное устройство, позволяющее уменьшить температуру воздуха примерно до 50° С. Судовой дизель, в котором присутствует интеркулер, получает в свое распоряжение до 20% дополнительной мощности. Согласитесь, это внушительный показатель, особенно если учесть, что судовой дизель при этом не претерпевает никаких серьезных изменений. Конструкция промежуточного охладителя, как иначе называют интеркулер, относительно несложная: больше всего он напоминает радиатор с множеством длинных патрубков и ходов, выполненных из меди или алюминия. Выбор именно этих металлов продиктован их прекрасной теплоотдачей. Особенности строения И определяют и его «слабое место». Воздушный поток, проходя через многочисленные элементы интеркулера, частично теряет давление. Кроме того, он утяжеляет судовой дизель как минимум на несколько килограммов. Именно поэтому реальный показатель эффективности работы промежуточного охладителя оценивается в 70%, хотя в идеальном случае предполагается достижение всех 100%. Учитывая темпы развития современного машиностроения, можно предположить, что в скором времени будет найден путь для минимизации потери давления.

На данный момент существует только два вида интеркулеров:

• с воздушным охлаждением: они обладают наиболее простой конструкцией, однако уступают второму типу в эффективности;
• с водяным охлаждением: наиболее продуктивный вид И, но, за счет сложности установки и эксплуатации, встречается реже.

Подводя итог, можно с уверенностью заявить, что судовой дизель с турбонаддувом в сочетании с интеркулером даст внушительный прирост мощности.