Чем плох атмосферный двигатель

Турбированные моторы & атмосферные

Классические бензиновые и дизельные силовые агрегаты в последние несколько лет стали сдавать позиции лидеров в автомобилестроении. На смену им и в дополнение приходят турбированные и атмосферные двигатели, которые всего пару десятилетий назад можно было встретить только на гоночных болидах.

Сегодня очень часто при выборе современных моделей транспортных средств, автолюбители не знают, на каком силовом агрегате лучше всего остановиться — купить автомобиль с «атмосферником» или турбиной? У каждого из этих механизмов есть свои специфические особенности, а также плюсы и минусы в эксплуатации.

Что такое атмосферный двигатель

Не всем владельцам авто понятно, что значит атмосферный двигатель автомобиля. Это бензиновые моторы классической конструкции, которые нагнетают воздух из окружающего пространства при помощи поршней карбюратора. При равномерном смешивании кислорода с распыленными частицами бензина образуются топливные смеси. Они используются для сжигания в камере сгорания бензинового двигателя.

Принцип действия атмосферного двигателя:

1. Всасывание воздуха из атмосферы.
2. Смешивание с бензиновыми парами в пропорции: бензин – 1 часть, кислород – 14.
3. Подача смеси в камеру сгорания.
4. Расширение объема.
5. Давление на поршень.
6. Передача вращения на коленчатый вал.

Эффект засасывания воздушных масс возникает, благодаря созданию разряженной атмосферы в полости впускного коллектора.

Характерные отличия турбомотора

Поскольку мы сравниваем атмосферный и турбодвигатель, то следует узнать и про особенности ДВС, оснащённых турбонаддувом. Как известно, качество сгорания автомобильного топлива и количество вырабатываемой энергии для толкания поршней зависят от того, сколько воздуха подается в цилиндры. Чем больший объём имеет ДВС, тем больше мощности и крутящего момента способен выдать атмосферник. Так мы подошли к тому, в чём главное отличие атмосферного и турбированного двигателя. Турбо отличается тем, что оснащается системой принудительного втягивания воздуха, которое происходит под давлением. Отличающийся от него атмосферник такой системы не имеет.

Основной задачей при создании турбо было повышение мощности при сохранении относительно небольшого объёма двигателя. На атмосферных ДВС это напрямую зависит от объёма мотора, поскольку только так можно повышать мощность и увеличивать крутящий момент. Турбированные двигатели, используя принудительное нагнетание, сумели обойтись без увеличения объёма.

Важно учесть, что атмосферные моторы отличаются повышенной надёжностью и устойчивостью к детонации. Качественные и эффективные смазочные материалы, а также грамотная регулировка газораспределения позволяют осуществлять максимально точный впрыск топливной смеси. Постепенное развитие позволило улучшить КПД атмосферников. Но всё равно они уступают турбомоторам в компоненте пропорции мощности на единицу объёма двигателя. Чтобы улучшить технические параметры, для атмосферников начали увеличивать размеры и количество цилиндров. Но такие меры нельзя считать эффективными и целесообразными, поскольку за счёт этого заметно увеличивается вес конструкции. Турбо позволяет получать высокую мощность без наращивания рабочих объёмов.

Турбированный двигатель – устройство и принцип работы

Этот двигатель по своей конструкции в основном мало чем отличается от своего атмосферного «собрата». Принципиальным отличием же его от него является то, что воздух в цилиндры для приготовления горючей смеси поступает не под естественным атмосферным давлением. Он нагнетается туда под давлением специальным устройством, которое называется турбокомпрессор.

Турбокомпрессор – это устройство, которое с помощью энергии выхлопных газов нагнетает воздух в цилиндры двигателя.

Основой турбокомпрессора является сдвоенный корпус (корпус турбины + корпус компрессора), внутри которого в подшипниках скольжения вращается вал ротора. На концах вала закреплены: с одной стороны – колесо турбины, а с другой – колесо компрессора (см. рис. 2)

Колесо турбины расположено в «горячей» части турбокомпрессора. Именно оно является «инициатором» вращения, получая для этого энергию от отработавших выхлопных газов. А так как на другом конце вала – в «холодной» части устройства – жестко закреплено колесо компрессора, то и оно начинает вращаться с такой же скоростью.

Смазка подшипников вала ротора происходит посредством подачи его из общей системы смазки ДВС по специальным каналам.

Еще одним важным элементом турбокомпрессора является регулятор давления. Благодаря установленному в нем специальному клапану, часть выхлопных газов перенаправляется мимо колеса турбины, обеспечивая тем самым оптимальное давление наддува.

А теперь вкратце рассмотрим принцип работы турбокомпрессора (см. рис.3)

Выхлопные газы раскручивают турбинное колесо устройства. А то, в свою очередь, находясь на одной оси, раскручивает колесо компрессора, которое нагнетает воздух в цилиндры двигателя.

Но прежде, чем попасть во впускной коллектор двигателя, воздух предварительно охлаждается в специальном охладителе наддувочного воздуха, который еще имеет название интеркулер. Это делается по той простой причине, что охлажденный воздух имеет бо́льшую плотность. А это, в свою очередь, повышает эффективность наддува.

Более подробно о том, как работает система турбонаддува, можно ознакомится вот здесь.

Какому двигателю отдать предпочтение

При выборе наиболее подходящей модели автолюбители должны внимательно ознакомиться с конструктивными особенностями, преимуществами и недостатками рассматриваемых двигателей. Что должно находиться под капотом новой машины, атмосферный двигатель или турбированный?

Если нужен автомобиль с лучшей динамикой и высокой мощностью, то хороший вариант — это автомобиль, оборудованный турбонаддувом. При этом придется столкнуться с максимальными затратами на приобретение качественного бензина либо дизельного топлива, моторного масла, а также срасходами на эксплуатационный уход.

Машина с установленным атмосферным силовым агрегатом будет отличаться более высоким ресурсом и недорогим обслуживанием. Такой вариант подходит для покупателей, располагающих небольшим бюджетом.

Как же расход топлива?

Если вы внимательно прочитали о плюсах и минусах обоих моторов (атмосферного и турбированного), то вас удивило то, что мы ничего не рассказали о расходе топлива. На этом вопросе стоит остановиться несколько подробнее. Попробуем разобраться, какой мотор является более экономичным.

Сначала сравним два двигателя с одинаковым объемом (например, 1,4 литра). Атмосферный мотор будет расходовать в среднем около 6÷7 л на 100 км пробега, а трубированному потребуется уже 8÷9 литров. Однако при этом он развивает мощность в 1,5 раза большую, чем атмосферный. Вывод: при одинаковом рабочем объеме «атмосферник» значительно экономичнее (ведь он не только «ест» меньше топлива, но и использует более дешевый бензин), однако значительно уступает турбированному по мощности.

Теперь проведем сравнение расхода топлива у моторов с одинаковой мощностью (например, около 140÷150 лс). Столько «лошадок» под капотом обычно имеет атмосферный мотор объемом 2,0 литра или турбированный двигатель объемом 1,4 литра. В городском цикле расход у обычного двигателя составит около 12÷14 литров на 100 км, у турбированного – все те же 8÷9 литров. Вывод: даже учитывая меньшую стоимость бензина, необходимого для нормальной эксплуатации атмосферного двигателя, мотор с турбо наддувом значительно экономичнее.

Как вы видите, и тот и другой двигатели имеют свои «плюсы» и «минусы», для того чтобы понять какой двигатель лучше — турбированный или атмосферный, необходимо для себя уяснить приоритетные стороны того или иного агрегата.

Трудности выбора

Автолюбителям, которые сомневаются, какой двигатель лучше и выгоднее, однозначного ответа дать не получится. Например, ценителям мощности и динамики имеет смысл присмотреться к турбированному мотору. Однако он же влечeт за собой значительные денежные траты на приобретение бензина и масла высокого качества.

Атмосферный двигатель примечателен своей простотой и неприхотливостью, он прекрасно может служить не одно десятилетие, кроме того, его работоспособность сможет поддержать даже человек с невысоким достатком.

Автомобиль с каким двигателем лучше выбрать

Споры между автолюбителями и экспертами из разряда: «что лучше — турбированный или атмосферный мотор» не утихают и по нынешнее время. Движки, оснащенные турбогенераторами, выпускаются большим количеством автопроизводителей. Это связано со всевозрастающим спросом на машины с высокими динамическими, тяговыми и мощностными качествами. Проще говоря, многие мечтают иметь в своем гараже упрощенную версию спорткара, на которую был бы установлен надежный и очень мощный силовой агрегат. Однако не во всех случаях его преимущества приведут к однозначному выигрышу с точки зрения всех критериев.

Однозначный ответ на вопрос, какой же двигатель лучше из описанных 2-х вариантов, дать сложно. Если речь идет о том, чтобы ежедневно выжимать из своего авто максимум мощности и чувствовать спортивную динамику, тогда выбор должен быть только в пользу турбо версии. Ведь с каждого литра рабочего объема силового агрегата удается извлечь в 2-2,5 раза больше мощности, традиционно измеряемой лошадиными силами.

В то же самое время, ресурс у таких движков гораздо меньше — это обусловлено особенностями их конструкции и условиями эксплуатации. Турбомотор гораздо чаще может потребовать ремонта, к тому же, атмосферник более экономичный по потреблению горючего. Также стоит иметь в виду, что из-за его конструктивной простоты он потребует меньше затрат в случае поломки и необходимости ремонта, то есть, он однозначно надежнее по отношению к аналогу с турбиной.

Делаем следующий вывод: хотя турбина дает больше мощности, она потребует большей заботы и регулярного обслуживания, а, возможно, более дорогостоящего ремонта. Прежде всего, это контроль качества заливаемого в бак горючего, применение специальных масел, а также меньший эксплуатационный ресурс компрессора. Атмосферник проигрывает по показателю мощности и динамики, зато является более безотказным. Также он однозначно экономичнее, то есть содержание такое машины обойдется дешевле ее обладателю.