9 ситуаций, когда турбомотор лучше атмосферника

Содержание

Что такое турбодвигатели, и надежны ли они [Пост для новичков]

Простыми словами: почему турбомоторы все чаще встречаются на автомобилях?

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

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

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

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

Что такое турбодвигатель, и как работает турбированный мотор?

Если говорить простыми словами, работа турбины заключается в следующем: турбокомпрессор втягивает воздух, сжимает его, а затем подает сжатый воздух во впускной коллектор вашего двигателя. Этот плотный, насыщенный кислородом воздух под давлением затем резко поступает в камеру сгорания в тот момент, когда поршень совершает движение вниз. С большим количеством кислорода, поступающего в двигатель на более высокой скорости, можно сжечь больше топлива за один и тот же временной промежуток. А сжигая больше топлива, вы получаете больше энергии. Мощность растет, автомобиль становится более восприимчивым к нажатию на педаль газа.

Однако это только одна часть процесса наддува. Второй, не менее важный этап инициируется после завершения цикла сгорания. Раскаленные отработавшие газы на большой скорости устремляются по выпускному коллектору, выходят из камеры сгорания через выпускное отверстие. По мере продвижения на определенном отрезке выпускного канала (у разных автомобилей это расстояние разное, но по общему правилу чем оно меньше, тем больше мощности отдается турбине) газы встречаются с лопастями турбонагнетателя и начинают вращать колесо турбины за счет очень большого давления и, конечно же, скорости потока.

Вращающееся колесо компрессора втягивает новую прохладную часть атмосферного воздуха с противоположной стороны турбины при помощи аналогичных лопастей, начиная процесс сначала.

Это не сложный процесс, но новичку его, может быть, будет трудно представить, поэтому взгляните на эту диаграмму:

Все работает на первый взгляд, как часы, но с процессом доставки есть одна небольшая проблема: прохладный атмосферный воздух во время сжатия нагревается, тепло отнимает мощность вашего двигателя.

Инженеры давно решили и эту нестыковку. Сжатый воздух перед подачей во впускной коллектор должен быть охлажден. Для того чтобы сделать это, воздух под давлением на своем пути к впускному коллектору пройдет через теплообменный аппарат, иногда вызываемый «intercooler».

Принцип работы аппарата идентичен тому, что происходит в жидкостном радиаторе, с тем лишь отличием, что воздух охлаждает воздух (самая распространенная схема «воздухо-воздушная»), поскольку, чтобы охладить разогретый сжатый воздух, используется внешний воздушный поток, набегающий на автомобиль по мере того, как вы движетесь вниз по дороге. Также существуют промежуточные охладители наддувочного воздуха, работающие на воде, в таком радиаторе используется холодная вода для охлаждения воздушной массы до нужной температуры.

Плюсы и минусы турбированного двигателя

Теперь, когда новички познакомились с основами работы турбины (ее также называют «улиткой» за визуальное сходство входной части турбины с панцирем моллюска), можно приступать к рассмотрению двух основных преимуществ турбированного двигателя – большая выходная мощность и повышенная топливная эффективность.

Поскольку турбонагнетатель позволяет небольшому двигателю производить больше мощности, разработчики могут использовать силовые агрегаты меньшего объема.

Меньший по объему двигатель, как правило, потребляет меньше топлива, чем более объемный мотор (данный постулат сейчас активно подвергается сомнениям, особенно ввиду множественных скандалов, связанных с занижением экономичности и экологичности), что способствует некоторой экономии топлива на определенных режимах работы агрегата (обычно это неспешная работа мотора на низких оборотах в городских условиях).

Двигатели с турбинами, нагнетая больше обогащенного кислородом воздуха внутрь цилиндров, улучшают сгораемость горючей смеси, уменьшая объем количества выбрасываемых вредных отходов. По этим причинам двигатель с турбонаддувом может быть более эффективным, чем атмосферный двигатель (без установленной турбины) при аккуратном движении.

Однако эффективность и экологичность турбированного двигателя может быстро упасть, если вы начнете агрессивно ездить. Почему это неминуемо произойдет? И здесь все достаточно банально. Для того чтобы двигатель работал правильно и не выходил из строя, он должен достичь надлежащего соотношения топливовоздушной смеси, миксующейся в камере сгорания (как правило, это происходит в камере сгорания). Турбина же будет доставлять больше кислорода в двигатель, особенно при условии полного нажатия на педаль газа: «тапок в пол», поэтому, во-первых, двигатель начнет сжигать больше топлива при таком сценарии.

Работа турбонагнетателей также увеличивает давление в двигателе вашего автомобиля. При работе мотора с высоким давлением вы рискуете столкнуться с «предварительным зажиганием» – так называется несанкционированное воспламенение топлива до того момента, как свечи зажигания должны дать искру и воспламенить его. Для проявления этого явления достаточно мощно ускориться на турбированном автомобиле. Давление внутри цилиндров подскочит, что увеличит шансы на преждевременное зажигание топливовоздушной смеси.

Современные двигатели оснащены датчиком детонации и программным обеспечением, которые помогают предотвратить предварительное воспламенение, обнаруживая его и распыляя дополнительное топливо в камеру, способствуя дальнейшему увеличению расхода топлива.

По этой причине многие современные турбированные двигатели также будут рассчитаны на работу на премиальном бензине. Топливо с более высоким октановым числом имеет меньше шансов к детонации, что делает его идеальным для небольших турбомоторов с высокой степенью сжатия.

Вы можете выяснить, какой бензин подходит для вашего автомобиля, в руководстве пользователя. Но если это современный турбированный двигатель, есть хороший шанс, что он использует 95 или 98 бензины.

В то время как многие современные двигатели довольно надежны, турбированные двигатели поставляются с рядом дополнительных компонентов на пути к самому турбокомпрессору: интеркулера и всех трубопроводов, необходимых для доставки сжатого охлажденного воздуха в двигатель. Это может сделать ремонт двигателя или его обслуживание дороже по сравнению с традиционным атмосферным мотором.

В плане надежности все зависит от транспортного средства. Надежнее всего изучить рейтинги надежности и затраты на ремонт приглянувшегося турбированного автомобиля, поскольку эти цифры варьируются от модели к модели. В целом вам больше не нужно беспокоиться о том, что автомобиль с турбонаддувом ненадежен – технология прошла долгий путь с 1980-х годов.

Напомним плюсы и минусы турбированного двигателя:

За:

Больше мощности и крутящего момента от двигателя меньшего объема;

Больше крутящего момента на низких оборотах;

Может обеспечить лучшую топливную экономичность при движении в спокойном режиме

Против:

Экономия топлива «испарится», если ездить агрессивно;

Может потребоваться дорогое топливо премиум-класса (скорее всего, так и будет);

Увеличится стоимость ремонта и обслуживания

Надежны ли турбированные двигатели?

Как мы кратко коснулись выше, двигатели с турбонаддувом сложнее и имеют больше деталей, чем моторы без турбонаддува. В то время как большинство современных двигателей с турбонаддувом довольно надежны, более сложная конструкция может повысить затраты на ремонт, если у вас возникнут проблемы или произойдет столкновение на дороге. Турбина может также увеличить износ некоторых компонентов из-за повышенной нагрузки, что может сократить жизнь двигателя с течением времени. Плюс не стоит забывать, под какими нагрузками трудится сама турбина. Скорости вращения лопаток гигантские, нагрев большой – выйти из строя на 100-150 тыс. км может легко! Плюс многое зависит от смазочных материалов, качества самой турбины, качества топлива и т. д. А стоимость турбокомпрессоров может «кусаться».

По общепринятому правилу чем проще мотор, тем он надежнее. Атмосферный двигатель без турбины проще, значит, и надежнее.

Как я могу определить отказ турбины?

Ниже приведем подробную табличку наиболее распространенных отказов турбин. Чтобы узнать больше, переходите по ссылке выше.

При увеличении скорости слышен свист турбины. Возможно, поврежден вал турбины. Свист вызван из-за металлического трения.

Утечка масла в турбокомпрессоре. Возможно на валу есть сколы (износ). Масло попадает в выхлопную систему.

Возможно, турбине не хватает воздуха для подачи в двигатель. В результате в камере сгорания неправильная смесь топлива и кислорода. В итоге в процессе сгорания топлива образовывается черный дым. Скорее всего, в автомобиле есть утечка, поступаемого в двигатель, воздуха.

Признаки неисправностей турбокомпрессора
Симптом: Проявления: Что необходимо сделать:
Свист турбонагнетателя Замена турбокомпрессора / Ремонт
Синий дым Замена турбокомпрессора / Ремонт
Увеличился расход топлива Повреждение подшипников турбокомпрессора. Линия подачи масла в турбину неисправна или забита. Проверьте маслопроводы турбокомпрессора и при необходимости замените их
Черный дым Проверьте шланги и соединение системы всасывания воздуха. Также проверьте линию подачи сжатого воздуха на герметичность и при необходимости замените поврежденный компонент.
Потеря мощности I Недостаток постоянной мощности. Компрессор может быть поврежден. Например, из-за сломанных лопастей колес, турбина больше не может подавать достаточное количество воздуха в цилиндры. Необходимы новые колеса компрессора колеса. Также необходимо защитить систему подачи воздуха в турбину от попадания инородных вещей.
Потери мощности II Блок VTG загрязнен. В итоге работа лопаток турбины с изменяемой геометрией не эффективна. Например, из-за загрязнения лопаток может не хватать давления выхлопных газов. Разобрать турбину и очистить лопатки, от образования сажи.
Чрезмерное давление наддува Неисправен клапан регулирования давления наддува. Неисправность вакуумного блока регулировки работы клапана. Замена вакуумного блока, очистка или замена клапана выхлопных газов
Шум от турбокомпрессора Обратное давление в выхлопной системе слишком высокое. Повреждение колеса компрессора или колеса турбины. Утечка выхлопных газов. Проверьте выхлопную систему на наличие повреждений. Проверьте компрессор турбины на повреждения. Устраните неисправность с помощью ремонта турбокомпрессора.

Что такое наддув?

Турбонагнетатель и нагнетатель предназначены для достижения одной и той же цели: увеличить мощность двигателя, нагнетая воздух в двигатель вашего автомобиля.

Турбокомпрессор использует отработанные выхлопные газы для вращения колеса компрессора и подачи сжатого воздуха в двигатель. Нагнетатель, однако, прикреплен к коленчатому валу вашего двигателя ремнем. Ремень вращает два «винтовых ротора» внутри нагнетателя, которые сжимают воздух и подают его в двигатель. Воздух подается в цилиндры через отверстие внизу короба нагнетателя. Вы можете увидеть, как это работает, в gif ниже:

Мы надеемся, что эта статья ответила вам на все основные вопросы, которые у вас могли возникнуть относительно двигателей с турбонаддувом. Приятной езды на хороших автомобилях!

Турбированный двигатель: плюсы и минусы

Современные автопроизводители в последнее время всё чаще устанавливают на свои модели турбированные двигатели взамен атмосферных. Казалось бы, это логично, поскольку турбонаддув придаёт мотору дополнительную мощность при сохранении небольшого рабочего объёма, но на деле всё не так просто. Поэтому специалисты советуют изучить плюсы и минусы турбированного двигателя и проанализировать особенности его эксплуатации, прежде чем приобретать автомобиль.

Что такое турбированный двигатель в автомобиле

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

Это важно! Энергия отработанных газов растёт по мере увеличения числа вращения движка. Чем интенсивнее работает мотор, тем больше становится энергетический потенциал и растёт подача сжатого воздуха.

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

Турбины устанавливают гораздо чаще на дизельных двигателях, чем на бензиновых

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

Конструктивные особенности

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

Схема движения воздуха во время работы турбированного двигателя

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

Турбокомпрессор работает следующим образом:

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

Это важно! Результат работы турбонаддува – увеличение уровня сжатия кислорода при сохранении объёма цилиндров. За один такт работы турбомотор сжигает больше топливной смеси, чем атмосферный двигатель того же объёма.

Плюсы и минусы

Турбированные двигатели имеют свои сильные и слабые стороны, поэтому верить заявлениям автопроизводителей об их однозначном преимуществе не стоит. Прежде чем принимать решение о выборе машины, оснащённой турбонаддувом бензинового двигателя, стоит взвесить все «за» и «против».

Преимущества

Главное достоинство турбированного мотора – его повышенная мощность, и в этом с производителями нельзя не согласиться. По мощности при аналогичном объёме цилиндров агрегат превосходит атмосферные моторы на 20–30%. Дополнительные плюсы установки на мотор турбонаддува состоят в следующем:

  1. Повышение эффективности работы за счёт оптимизации процесса сгорания безвоздушной смеси в цилиндрах. Благодаря этому расход топлива на обеспечение работы аналогичного количества атмосферного мотора лошадиных сил значительно снижается.
  2. Уменьшенный уровень шума и вибрации во время движения.
  3. Экологичность. Эффективное сгорание топлива внутри цилиндров значительно уменьшает количество выбросов в атмосферу через выхлопную трубу. Специалисты утверждают, что введение в Европе и США новых норм токсичности выхлопа увеличило производство автомобилей с турбированными бензиновыми двигателями на 25%.
  4. Компактные размеры. Мотор на трёх и даже двух цилиндрах по мощности сопоставим с четырёхцилиндровым «атмосферником». Благодаря оптимальным размерам такой двигатель имеет большее число вариантов расположения в автомобиле.

Недостатки

При всех своих достоинствах турбонаддув имеет и некоторые негативные стороны:

  1. Повышенная чувствительность к качеству топлива. Отсюда вытекает необходимость использования бензина более высокого класса. Турбированный двигатель быстро выйдет из строя, если заставлять его работать на 92 бензине.
  2. При активном использовании турбины расход топлива увеличивается в 1,5 раза. Любители езды в стиле «газ в пол» будут заполнять бак своего автомобиля в два раза чаще.
  3. Необходимость частой замены масла. Смазка добавляется в мотор и непосредственно в турбокомпрессорную установку, поэтому его расход увеличивается. Требования к марке масла также довольно жёсткие: можно использовать только качественные марки синтетики, стоимость которых на порядок выше минеральных или полусинтетических смазок. К этому стоит добавить необходимость частой замены масла: каждые 8 000 километров. В то время как в атмосферных двигателях процедуру можно проводить через 12 и даже 15 тысяч километров. Несвоевременная замена масла и фильтров приведёт к изменению параметров турбины и скорому выходу её из строя.
  4. Дорогостоящий ремонт. Комплектующие для турбированных моторов имеют достаточно высокую цену, поэтому их ремонт требует значительного вложения средств. Стоимость ремонта возрастает дополнительно из-за отсутствия квалифицированных работников СТО. Отремонтировать мотор с турбонаддувом возьмутся не на каждом автосервисе, а за квалификацию мастеров придётся заплатить на 40–50% больше. Капитальный ремонт двигателя с турбонаддувом требуется каждые 150–200 тысяч километров пробега.
  5. Особенности эксплуатации. Машину с турбодвигателем нужно правильно заводить и глушить. После запуска двигатель должен поработать вхолостую, причём, чем автомобиль старше, тем «прогон» нужен более длительный. После остановки автомобиля также нельзя сразу глушить мотор.
  6. Проявление эффекта «турбоямы». Так именуют характерный провал, когда машина вяло реагирует на нажатие педали газа. Двигатель «не тянет» на низких оборотах, в результате машина не может резко тронуться с места. При интенсивном движении и непростой дорожной обстановке в мегаполисах это достаточно опасное явление. Конструкторы предлагают для решения проблемы устанавливать на мотор две турбины, одна из которых будет работать на малых оборотах за счёт оснащения электроприводом. Это снизит риск возникновения «турбоям», но дополнительно увеличит стоимость двигателя и одновременно снизит его надёжность.

Турбированный двигатель чаще подвергается дорогостоящему ремонту и требует высококачественного топлива

Это важно! Новейшие автомобили почти избавлены от недостатка, связанного с «турбоямами» за счёт установки турбин с изменяемой геометрией. Но идеальной остроты отклика во время дозирования тяги в процессе дросселирования, которая свойственна атмосферным моторам, конструкторам добиться пока не удаётся.

Какой двигатель лучше: атмосферный или турбированный

Долгий спор поклонников атмосферных и турбированных двигателей далёк от логического завершения. У каждого варианта есть свои достоинства и недостатки. Не дают перевесить какой-либо чаше весов постоянные разработки инженеров и конструкторов, добавляющие преимущества то одному, то другому варианту.

Большинство автовладельцев сходятся во мнении, что атмосферный двигатель, хоть и уступает по мощности турбированному, но всё-таки более надёжен в эксплуатации. Он неприхотлив в выборе марки бензина и масла, может быть отремонтирован в любой автомастерской. Для турбированных моторов такие «вольности» не допустимы.

Турбированный мотор – дорогое удовольствие: он требует большего внимания, тщательного ухода, правильной эксплуатации. Сама турбина, даже при соблюдении всех рекомендаций по эксплуатации, обладает ограниченным ресурсом работы и через достаточно непродолжительный срок требует замены.

Поэтому выбирать вариант мотора необходимо по собственным материальным возможностям. Атмосферный вариант предпочтителен для автовладельцев, ограниченных в бюджете и не готовых вкладывать в машину значительные средства. Обслуживание, эксплуатация и ремонт «атмосферника» явно проще и дешевле.

Турбированный двигатель – правильный выбор для тех, кто во главу угла ставит мощность мотора и динамику передвижения. Хотя такой мотор может доставить немало проблем и расходов в процессе эксплуатации.

Немаловажный фактор выбора мотора – стиль езды автовладельца. Для водителя, предпочитающего спокойное передвижение двигатель с турбонаддувом – бесполезная «фишка». В этом случае затраты на мотор повышенной мощности не оправданы, ведь турбина не будет выполнять свои функции. Но даже без использования силовой установки по назначению, обслуживать её придётся по правилам, а значит, попросту выбрасывать деньги на ветер.

Специалисты советуют при покупке машины с турбиной останавливать выбор на новых моделях. Только в этом случае можно быть уверенным, что агрегат правильно обслуживался и эксплуатировался. Автомобиль, с «убитой» предыдущим владельцем турбиной, доставит в разы больше проблем, чем удовольствия от езды на нём.

Видео: турбо- и атмосферный моторы: в чём разница?

Увеличение в современных условиях количества автомобилей с турбированными двигателями касается, прежде всего, дизельных агрегатов. В настоящее время почти все дизельные моторы снабжены турбонаддувом, поскольку именно эта деталь придаёт мотору на дизтопливе достойные эксплуатационные характеристики.

С турбо-бензиновыми моторами дело обстоит иначе. Большинство автопроизводителей продолжают выпускать модели с простыми атмосферными двигателями, и только в некоторые линейки добавляют турбомоторы на бензине. Меньше всего таких моделей на дорогах в странах СНГ. Объясняется это отсутствием спроса и политикой автодилеров, которые стараются оградить себя от возникающих при эксплуатации машин проблем и выполнения гарантийных обязательств. Продавцы учитывают низкое качество бензина и отсутствие на территории СНГ достаточного количества высококвалифицированных автослесарей.

Ответ на вопрос, стоит ли покупать бензиновый автомобиль, оснащённый турбиной, зависит от планов автолюбителя. Если на машине планируется покататься 3–5 лет и пройти 150–200 тысяч километров, при достаточном количестве свободных средств, почему бы и нет. Но тем покупателям, которые не готовы переплачивать за мощность и тратиться на дорогостоящее обслуживание автомобиля, лучше остановить выбор на традиционном «атмосфернике».

От покупки подержанного авто с турбонаддувом стоит однозначно отказаться, памятуя об ограниченном ресурсе турбины. Такие модели часто приобретают молодёжь и «гонщики», которые «укатывают» мощную машину и практически не ухаживают за нею по правилам. После использования агрегата на «всю катушку» им проще продать его, чем вкладываться в ремонт. Приобретённый «с рук» автомобиль с турбированным бензиновым двигателем стопроцентно доставит массу хлопот новому владельцу.

Самые лучшие турбомоторы современности

Атмосферные двигатели медленно, но верно вытесняются наддувными двигателями. Первыми под раздачу уже попали исполины V8-V12, которые так любят в Америке, где топливо до сих пор дешево и можно не особо обращать внимание на расход. В Европе же давно принялись думать об экономии и экологии. Так что российское насмешливое «пакет сока с турбиной» в весьма скором времени может стать безальтернативной реальностью. Кстати, этот самый пакет по дороге некоторые даже уполовинили, начав комплектовать автомобили уже литровыми турбомоторами. И даже столп атмосферного общества — компания BMW, еще совсем недавно клявшаяся всеми богами, что «никаких турбин ни за что», стремительно сдает позиции.

Итак, BMW. Приз вручается за 6-цилиндровую турбошестерку В58 объемом 3,0 литра мощностью 326 л. с. с крутящим моментом 450 Нм. Им с лета нынешнего года комплектуется BMW 340i Gran Turismo F34 — вершина айсберга под названием «5-дверный лифтбек 3 серии», пришедший на смену 335-й модели. С этим мотором «трешка» гран туризмо достигает сотни км/ч за вполне спортивные 4,6 секунды.

Следом за Баварией идет Ингольштадт. Новый 2,5-литровый агрегат Audi развивает 400 л. с. и 480 Нм. С ним Audi TT RS, которая была представлена в апреле на автосалоне в Пекине, разгоняется до сотни за 3,7 секунды, а максимальная скорость автомобиля составляет 280 км/ч.

Конечно, никак нельзя обойтись и без итальянцев, которые тоже сдаются последними, замещая свои великолепные атмосферные V10 и V12 наддувниками. Так, например, купе Ferrari 488 GTB получило новейший бензиновый 3,9-литровый V8 с двумя турбокомпрессорами, выдающий 670 л. с. и 760 Нм крутящего момента. С ним 1 475-килограммовый аппарат преодолевает отметку в 100 км/ч за 3,0 секунды, а разогнаться может до 330 км/ч.

Без Porsche, опять-таки, никуда: «турбо-Грэмми» получает 6-цилиндровый оппозитник с двойным турбонаддувом объемом 3,0 литра и мощностью 370 «лошадей» с отсечкой на 7 500 оборотах в минуту. Этот агрегат пришел на замену былым атмосферным 3,4 и 3,8, которыми комплектовались предыдущие 911 Carrera и Carrera S.

Наконец, никак нельзя оставить без внимания и самый удивительный и пока еще смешной вариант. Хотя он, по большому счету, и не является новинкой этого года, однако слух о нем до России дошел только в 2020-м. Приз зрительских симпатий попадает к Ford за тот самый наддувный литровый «пакет сока». Ford ставит этот 1,0 EcoBoost на целых 11 моделей, но до нас, может быть, доедет только Fiesta. Турбированная «литрушка» может выдавать 100, 125, 140 и даже 180 сил. Ее 125-сильная версия неплохо себя показала на «Фиесте» даже с самых низов, благо обладает турбиной малого диаметра и воздушным трактом с изменяемой геометрией.

Турбированный двигатель: насколько надёжен и долговечен?

В последнее время в подкапотном пространстве автомобилей, помимо гибридных и электрических силовых установок, стало больше появляться турбированных моторов, отличающихся более высокими динамическими характеристиками, в то же время отличной энергоэффективностью или топливной экономичностью. Но до сих пол среди автолюбителей бытует мнение о не очень хорошей надёжности таких двигателей, а также о трудностях их эксплуатации и обслуживания. Насколько актуально это мнение, стоит ли сторониться турбомоторов, или всё же технология реально перспективная?

Турбированный двигатель: насколько надёжен и долговечен?

Особенности

Изначально ДВС для автомобилей производились в варианте пассивного забора воздуха, это так называемые атмосферники. Название это означает, что образование топливной смеси в этом двигателе происходит при естественном атмосферном давлении (то есть одна атмосфера). Затем на двигатели начали устанавливать несложные нагнетатели воздуха, улучшающие динамические параметры. Раскрутка турбины производилась выхлопными газами, нагнетатель вгонял в двигатель воздух под давлением. Смесь получалась более горючей, и смешивание происходило быстрее. В итоге с идентичного по объёму мотора можно было получать до 30 процентов дополнительной мощности.

Современные турбодвигатели, как правило, малолитражные, и их легко устанавливать в подкапотное пространство любой машины. Меньший рабочий объём даёт преимущества в плане экологичности, он меньше кушает топлива, при этом его динамика не страдает, но даже улучшается. В последние годы многие крупные автопроизводители перестали вообще устанавливать в свои машины атмосферники, только турбомоторы либо модные гибриды с электромоторами. А ещё совсем недавно к технологии сами автопроизводители относились весьма скептически. Почему так было?

Надёжность, долговечность

Следует ли опасаться машины с турбомотором

Когда практически все иномарки имели под капотом исключительно атмосферники, ресурс их двигателей составлял в среднем от трёхсот доя пятисот тысяч километров. Были варианты, которые держали до капиталки и миллион километров. С приходом турбированных двигателей ресурс существенно снизился, и триста тысяч до капиталки для такой машины был рекордным. Впрочем, обусловлено такое снижение долговечности отнюдь не только из-за турбонаддува. Силовые установки стали массово переходить на автоматику, они сильно усложнились, вследствие чего упала общая надёжность агрегатов. Сегодня практически все автомобили быстрее выходят из строя, им требуется более частое обслуживание. И к этому обслуживанию сильно повысились требования.

Если атмосферник неприхотлив, и легко принимает не очень качественное масло топливо, то турбированный агрегат требует качественную дорогую синтетику, качественное топливо, и менять масло приходится чаще почти вдвое. Расходы, естественно, на владение автомобилем растут.

Экономичность, динамичность

Покупатель автомобиля, как правило, после ценника обращает внимание при выборе на мощность машины, на динамические параметры. Здесь у турбированных вариантов существенное преимущество. Расход топлива гораздо меньше, мощь на высоком уровне. При сопоставимом количестве лошадей в двигателе, турбированный кушает литра на три меньше атмосферника. А если сравнивать одинаковый объём двигателей, то турбо будет выдавать до 30 процентов больше мощности, также разгонная динамика у него на более высоком уровне. Правда, для пика мощности нужны высокие обороты, а вот атмосферники выдают мощь и при низких.

Турбомотор: насколько он надёжен, и сложно ли его обслуживать, эксплуатировать

На сегодняшний день современные турбодвигатели не имеют проблем с системой охлаждения и смазкой, и особых требований к эксплуатации нет. Также больше не нужно выбирать специальные сигнализации, которые не мешают мотору. В целом эксплуатация авто с турбонаддувом ничем сейчас не отличается от обычных атмосферников.

Автопроизводители откажутся от маленьких турбомоторов

Эпоха маленьких турбомоторов официально закончилась: автоконцерны приняли решение вернуть под капоты автомобилей двигатели от полутора литров и выше

Гонка за уменьшением рабочего объема двигателей внутреннего сгорания финиширует досрочно. Как сообщает агентство Reuters со ссылкой на источники из нескольких автомобильных компаний, к 2020 году автопроизводители планируют отказаться от выпуска малолитражных моторов, заменив их агрегатами большего объема. Так бесславно заканчивается короткая, но яркая эпоха даунсайзинга.

Что такое даунсайзинг?

В автомир термин downsizing (от англ. «уменьшение размера») пришел из экономики: так изначально называли борьбу против бюрократии, когда уменьшением размера организации добивались улучшения ее функционирования и снижения затратной части бюджета. В нашем же случае, даунсайзинг — это «концепция разработки двигателей внутреннего сгорания, в рамках которой производители уменьшают рабочий объем без ухудшения характеристик».

Эпоху даунсайзинга фактически провозгласил Volkswagen. С конца 2000-х немецкий производитель настаивал, что это — будущее моторостроения. Рецепт казался верным. Снижая общий размер двигателя, уменьшаем массы движущихся (и не только) деталей, а значит, улучшаем экономичность и экологичность. Чтобы компенсировать неизбежную потерю мощности, повышаем степень форсирования, внедряя турбонаддув.

На скептические замечания, что такой подход обернется снижением прочности и увеличением нагрузок, инженеры отвечали примерно как Остап Бендер: «Вам нужен вечный двигатель? Но вы же не собираетесь ездить на этой машине вечно!». И в качестве контраргумента приводили железное: зато маленький турбомотор на 30% экономичнее большего по объему атмосферника! То есть экономить вы сможете прямо здесь и сейчас.

Так, вместо атмосферных движков объемом 1,4 и 1,6 литра на городских моделях немецкого концерна появился 1.2 TFSI, а основным двигателем стал считаться 1.4 TFSI, который благодаря разным степеням форсировки, заменил целую гамму «старорежимных» силовых агрегатов. Двухлитровые моторы вообще назначили приметой флагманских версий! Аналогичная «замена ценностей» произошла и с дизельными модификациями.

Следом за «Фольксвагеном» идеей заболел Ford (их 999-кубовый моторчик многократно признавался «Двигателем года» и ставится на большинство европейских моделей, включая Mondeo). И понеслось… По большому счету, сейчас не найти ни одной автомобильной компании, которая бы не провозгласила курс на снижение рабочего объема своих моторов. Идея заинтересовала даже американцев — те, правда, уменьшали число цилиндров.

Первые сомнения

Skoda Fabia прошлого поколения со 105-сильным атмосферным 1.6 и 6-диапазонным гидромеханическим автоматом должна расходовать10,2 литра бензина на 100 км пробега. А с современным турбомотором 1.2 TSI (105 л.с.) и 7-ступенчатым преселективным роботом DSG городской расход топлива сразу снижается на треть — до 7 литров на 100 км! Это придумали не мы: таковы официальные паспортные данные.

Для примера можно взять и другие машины. Бензиновый Ford Mondeo, дизельный Volkswagen Caddy — неважно: с малолитражным наддувным двигателем машина по паспорту потребляет существенно меньше топлива. Вот только владельцы не всегда замечали экономию. Например, на форумах фабиаводов давно постановили, что расход обеих версий — турбированной и атмосферной — примерно одинаков.

Но почему?! По идее, один только непосредственный впрыск, улучшающий процесс сгорания, не говоря об остальных ухищрениях, должен повышать экономичность! Причину несоответствия бумажных показателей реальным первыми обнаружили немцы из ADAC: ею оказался NEDC — «Новый европейский ездовой цикл», сама методика определения количества выбросов и расхода топлива.

Что такое NEDC?

К реалиям современного дорожного движения NEDC не имеет никакого отношения. В частности, по официальной методике разгон до 50 км/ч должен занимать 26 секунд. И вообще, при определении смешанного расхода средняя скорость — только не смейтесь — составляет 33,6 км/ч…

Отсюда и простая разгадка небывалой экономичности и экологичности наддувных моторчиков. При плавных разгонах нагрузка на двигатель невелика, а потому турбокомпрессор практически не включается. Соответственно, на низких оборотах из-за меньшего рабочего объема силовому агрегату требуется меньше воздуха, чем более крупному атмосфернику. А «меньше воздуха» означает «меньше топлива» и «меньше выбросов».

Плюс были лазейки для легкого мухлежа вроде слегка перекачанных покрышек. Потом грянул дизельгейт и выяснилось, что мухлеж был еще каким! Инженеры прошивали «мозги» машинам, чтобы те распознавали сертификационные упражнения и активировали отдельно прописанные программы работы ДВС для снижения уровня выбросов (и, соответственно, расхода топлива)… И эти данные считались официальными!

На смену даунсайзингу — райтсайзинг

В Европе со следующего года лабораторные исследования дополнят реальными, на дорогах. К 2020 году вообще появится глобальный стандарт тестирования, который обещает исключить возможность обмана. И нынешние «даунсайзинговые» машины испытания по новой методике просто не пройдут… Из-за этого мировой автопром вынужден провозгласить «райтсайзинг».

Слово «райтсайзинг» (от англ. rightsizing — доведение до нужных размеров) мы впервые услышали на недавней презентации обновленного Volkswagen Amarok. Напомним, на пикапы вместо 4-цилиндровых моторов 2.0 TDI отдачей 140 и 180 л.с. вдруг стали ставить трехлитровый V6. Официальная версия такова: «V6 лучше соответствует характеру грузопассажирского внедорожника». Но, как оказалось, это — начало новой эпохи!

Как уверяют аналитики Reuters, с недавнего времени, кроме «Фольксвагена», стратегии райтсайзинга (правда, пока негласно) уже начали придерживаться GM, Fiat-Chrysler и Renault-Nissan. По обобщенной информации, всем компаниям придется увеличить кубатуру моторов примерно на 25-30%. Соответственно, дизельные агрегаты объемом менее 1,5 литра и бензиновые менее 1,2 литра вообще перестанут выпускаться.

Впрочем, в эпоху атмосферных «миллионников» нам вернуться не дадут. Да-да, возрождать выпуск легендарных Toyota 3S-FE или Mercedes-Benz OM602 никто не собирается. ДВС ближайшего будущего — это рядные «тройки» и «четверки» объемом около двух литров, оснащенные турбонаддувом и непосредственным впрыском топлива. Правда, скорее всего, чуть более долговечные, нежели существующие, ведь размеры деталей увеличатся, значит, запас прочности вырастет.

Но это ненадолго, ведь сама идея двигателей внутреннего сгорания признана мировым сообществом исчерпавшей себя. Великобритания, Германия, Нидерланды и Норвегия, а также несколько американских штатов после 2050 года готовы «запретить использование и продажи автомобилей на горючем топливе». А некоторые страны и вовсе планируют ввести запрет досрочно — с 2025 года.

9 ситуаций, когда турбомотор лучше атмосферника

Летом организаторы международного конкурса «Двигатель года» (International Engine of the Year) назвали лучшие моторы 2020 года. Эксперты оценивали силовые агрегаты по нескольким параметрам: экологичность, динамические характеристики и расход топлива. При этом в тройке лидеров не оказалось ни одного атмосферного агрегата. По результатам голосования победу одержал 3,9-литровый битурбо V8, который устанавливают на Ferrari 488 GTB. На втором месте оказалась гибридная силовая установка BMW i8, в составе которой тоже есть наддувный бензиновый мотор объемом 1,5 литра. Третьим стал шестицилиндровый турбированный двигатель Porsche, которым комплектуют спорткары 911. Повальный переход на турбированные моторы в мировом автопроме происходит отнюдь не для обеспечения высоких показателей мощности. По мнению специалистов НАМИ, все дело в экологических нормах, которые могут привести к исчезновению атмосферных моторов.

С атмосферных двигателей можно снять практически такую же удельную мощность, что и с турбированных. Самым высокопроизводительным безнаддувным мотором на текущий момент остается 4,5-литровый V8 от Ferrari 458 Speciale A, который выдает 605 лошадиных сил. Таким образом, удельная отдача агрегата составляет 134 л.с. с одного литра объема. Для сравнения, с 4,0-литрового V6 TFSI с двумя турбинами (Audi RS6) инженеры сняли 605 л.с. – 151 л.с. с одного литра объема.

В автомобильных двигателях без наддува литровая мощность выше 100 л.с. обеспечивается, в первую очередь, за счет повышения его предельных оборотов (быстроходности), пояснил директор Центра «Энергоустановки» ФГУП «НАМИ» Алексей Теренченко. В качестве примера кандидат технически наук вспомнил мотор мотоцикла Honda CBR400F (145 л.с./1 л), максимальная мощность которого достигается на 12 300 оборотах в минуту. Абсолютные рекордсмены здесь двигатели болидов Формулы-1, с которых снимают по 310 л.с. на 1 л, но уже на 19 000 оборотах.

Влияние на литровую мощность оказывают и другие факторы: степень сжатия, смесеобразование, сгорание. Например, в 1997 г. Alfa Romeo начала устанавливать на седаны 156 двигатели линейки Twin Spark, в которых было по две свечи на цилиндр. Моторы выдавали рекордную для европейского автопрома по тем временам удельную мощность. «Четверка» объемом 1,75 л обеспечивала 144 л.с., а 2,0-литровый мотор – 165 лошадиных сил. У японских брендов двигатели были еще производительнее. Например, в начале 1990-х Honda разработала DOHC i-VTEC объемом 1,6 л, который выдавал 160 лошадиных сил. При этом максимальная мощность достигалась практически на мотоциклетных оборотах – коленвал Honda Civic раскручивался до 8 тыс. оборотов в минуту. Позже на Honda S2000 появилась бензиновая «четверка» объемом 2,0 л с высокой степенью сжатия, которая выдавала 250 л.с. (125 л.с. на 1 л объема). В российском автопроме рекордсменом по удельной мощности является двигатель АвтоВАЗа под индексом 21127, которым комплектуется Lada Vesta (1,6 л, 106 лошадиных сил).

Представитель НАМИ, в свою очередь, пояснил, что все эти факторы, повышающие отдачу мотора, имеют второстепенное значение. «Быстроходность двигателя ограничивает процесс газообмена, для улучшения которого стремятся увеличить число цилиндров, уменьшить отношение хода поршня к диаметру цилиндра, увеличить количество клапанов на цилиндр, повысить пропускную способность выпускной и особенно впускной системы», — уточнил Теренченко.

Автопроизводители и дальше продолжили бы совершенствовать атмосферные моторы, если бы не жесткие экологические нормы, ограничивающие уровень выбросов СО2 в атмосферу. Одним из самых популярных способов для выполнения требований, помимо сокращения веса автомобилей, является уменьшение рабочего объема двигателей. «При уменьшении рабочего объема пропорционально снижается его мощность и, соответственно, ухудшаются ездовые качества автомобиля. Чтобы избежать этого, крутящий момент и мощность двигателя восстанавливают до уровня двигателя большего литража за счет применения турбонаддува», — объяснил кандидат технических наук, добавив, что в обычном режиме такой мотор работает, как малообъемный «атмосферник».

При этом повышение предельных оборотов мотора также позволяет восстановить мощность, однако крутящий момент в этом случае будет низким. Именно по этой причине форсирование двигателя за счет применения турбонаддува более эффективно, чем повышение быстроходности силового агрегата.

При этом, пояснил представитель НАМИ, нет прямой зависимости между форсировкой двигателя при помощи турбины и его надежностью – все зависит от условий эксплуатации. У атмосферных двигателей обратная ситуация: долговечность мотора во многом связана с его литровой мощностью. «С увеличением оборотов и, соответственно, литровой мощности, растут инерционные нагрузки, трение и износ основных деталей, поэтому надежность снижается», — рассказал Алексей Теренченко.

Например, срок службы атмосферного двигателя Формулы-1 равен 1 тыс. км, в то время как на массовых автомобилях эта цифра в среднем составляет 150 тыс. километров. НАМИ также работает над повышением удельной мощности двигателей. По прогнозам разработчиков, реально добиться цифр порядка 125-135 л.с. на 1 л объема за счет применения разных комбинаций новых и традиционных технологий. В том числе, регулируемого клапанного привода, регулируемой степени сжатия, непосредственного впрыска топлива в цилиндры, турбонаддува, гибридизации и электрификации силового агрегата. В моторе будущего флагмана проекта «Кортеж» также предусмотрен целый ряд технических инноваций, но едва ли он будет атмосферным.

«Наддувательство»: опасен ли турбированный мотор современного автомобиля

МОСКВА, 20 окт — РИА Новости, Сергей Белоусов. Хочешь больше мощности — покупай турбированный автомобиль. Эти правила в современном автопроме продиктованы жесткими экологическими стандартами и устаревшей европейской системой измерения расхода топлива NEDC, когда машина тестируется на низких оборотах, при которых турбина не включается. Оснащение современных машин нагнетателями воздуха зашло так далеко, что у некоторых компаний, например BMW, Mercedes-Benz, Audi, Volvo, Jaguar и Land Rover, не осталось ни одного атмосферного мотора, а у многих других (Skoda, Volkswagen и т.д.) модели без наддува можно пересчитать по пальцам. Однако многие люди до сих пор относятся к турбинам с опаской, считают их ненадежными, а если и решились на покупку, то эксплуатируют такие транспортные средства с особой осторожностью. РИА Новости вместе с экспертами выяснило, так ли опасен современный турбированный автомобиль.

Народная молва

Если покопаться в интернете, то можно найти сотни различных мнений о правильной эксплуатации машины с наддувом. Некоторые советуют отказаться от резких ускорений, другие говорят о недопустимости длительной езды на малых оборотах, третьи считают, что нельзя долго ехать с педалью газа в пол. Между тем официальные инструкции по эксплуатации турбированного автомобиля на этот счет обычно хранят молчание.

«У современных автомобилей нет никаких специальных требований к эксплуатации турбированных двигателей, — рассказывает Александр Копытов, директор по сервису дилерского центра Aston Martin автомобильной группы «Авилон». — Раньше, когда машины были не столь совершенны, рекомендовалось не глушить машину сразу после окончания поездки, чтобы турбина успевала остыть».

«Низкие обороты турбонагнетателю не страшны, — считает Дмитрий Парбуков, шеф-тренер «Ауди Центр Варшавка». — Однако, несмотря на инновационные системы охлаждения современных двигателей, не стоит эксплуатировать автомобиль длительное время «под полным газом», это сказывается на ресурсе турбонагнетателя. Резкие ускорения и торможения турбине не навредят, так как современные узлы оснащены клапаном сброса давления для ограничения подачи воздуха и предотвращения детонации, а также перепускным клапаном, позволяющими поддерживать постоянное вращение компрессорного колеса для исключения эффекта турбоямы и последующего быстрого отклика».

По мнению Константина Калиничева, cервис-менеджера «Порше Центра Ясенево» компании «Рольф», чем современнее двигатель, тем эффект турбоямы менее заметен. Для его устранения автопроизводители используют как более современную электронную начинку управления двигателем, так и более сложные узлы, например турбины с переменной производительностью. Либо же ставят несколько турбин: высокого и низкого давления.

«Сразу после запуска любых двигателей внутреннего сгорания (ДВС) нежелательно давать нагрузку на мотор, пока он не прогрелся до 50-60 градусов по Цельсию. При достижении этой температуры все тепловые зазоры приходят в соответствие с заложенными параметрами, прогревается смазка и моторное масло», — добавляет Александр Копытов.

Дмитрий Парбуков утверждает, что если мотор только завелся, жать на газ для быстрого прогрева машины нежелательно. В этом случае горячий поток отработавших газов воздействует на турбинную часть вала, при этом непрогретое масло недостаточно прокачивается в системе, из-за чего возникают перегрев и повышенный износ турбонагнетателя.

Турботаймер

Не так давно владельцы турбированных автомобилей предпочитали комплектовать их так называемыми турботаймерами, которые позволяли двигателю работать на холостых оборотах несколько минут после того, как владелец уже вытащил ключ из замка зажигания и запер машину. По мнению экспертов, современным моделям это устройство больше не нужно.

Это должен знать каждый водитель:  Niva, Viva и Corsa
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Всё про автомобили
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: