Aklaypart.ru

Авто Журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

В чем преимущество атмосферного двигателя

Преимущества атмосферного и турбированного двигателей

Атмосферный двигатель — это один из самых первых силовых агрегатов, которые были созданы человеком. Название мотор приобрёл от окружающей всё человечество атмосферы, так как она являлась непосредственным участником в горении его смеси. В составе такого вещества основная масса — воздух, который поршнями втягивается сквозь ресивер инжектора. Атмосферный силовой агрегат — это ничто иное, как обычный мотор, в нём нет никаких специализированных устройств, которые бы могли в процессе движения влиять на баланс внутренней смеси.

Принцип работы атмосферного двигателя

Любой двигатель внутреннего сгорания функционирует благодаря воспламенению топлива в цилиндрах, что обеспечивается кислородом. Процесс сгорания смеси, созданной в необходимых пропорциях карбюратором или инжектором, генерирует энергию, которая приводит в движение механизмы мотора автомобиля. В случае с бензиновым мотором топливовоздушная смесь являет собой пропорцию бензина и кислорода в соотношении 1:14. Чтобы разобраться подробнее, что такое атмосферный двигатель в авто, и понять, как именно он выполняет свои функции, рассмотрим процесс подачи воздуха поэтапно. Для начала определим применяющиеся устройства подачи топливной смеси:

  1. Карбюратор. Устройство являет собой простую конструкцию, обеспечивающую процесс смешивания топлива с воздухом механически, при этом регулировка подачи предполагает тщательную настройку. Состоит карбюратор из поплавковой и воздушной камер, соединённых между собой трубкой распылителя. Посредством бензонасоса в поплавковую камеру подаётся топливо, игольчатый фильтр и поплавок обеспечивают подачу горючего. В смесительной камере имеется диффузор, распылитель и дроссельная заслонка. Движение поршней обуславливает разрежение, благодаря которому происходит всасывание воздуха и бензина, обеспечивающее функционирование мотора. Смесь поступает независимо от режима работы двигателя, в результате чего наблюдаются сильный расход горючего, а также высокий уровень выхлопа.
  2. Инжектор (форсунка). Система управления подачи топлива в данном случае более усовершенствована. Управление процессом выполняется электронной системой (микроконтроллером), которая контролирует расчёт порций топлива посредством анализа показаний с датчиков автомобиля. Подача горючего не зависит от режима работы мотора, как в случае с карбюратором, и выполняется автоматически с помощью форсунок, они в свою очередь имеют разные варианты подключения: одноточечный (моновпрыск), многоточечный (распределённый) и прямой (непосредственный впрыск). Стабильность давления обеспечивается специальным клапаном, который сбрасывает излишки топлива. Таким образом, горючее поступает в чётко дозированных объёмах, чем обусловлены экономия, уменьшенный уровень выхлопов и высокая производительность двигателя. Эти факторы способствовали большой популярности моторов, снабжённых инжекторами, и сегодня практически вытеснили с рынка карбюраторные.

Принцип работы атмосферного двигателя:

  • всасывание воздушного потока из атмосферы движущимися поршнями,
  • создание топливовоздушной смеси методом смешивания кислорода с топливом,
  • подача смеси в камеру сгорания,
  • выделение энергии за счёт воспламенения,
  • давление на поршень,
  • передача вращения на коленчатый вал.

Таким образом, транспорт приводится в движение, непрерывность которого обеспечивается стабильным давлением в цилиндрах и регулярной подачей горючего. Давление воздуха, передаваемого на двигатель, равно одной атмосфере. Под определением атмосферных моторов понимают и бензиновые, и дизельные модели, в которых при воспламенении смеси в камере сгорания присутствует атмосферное давление. Несмотря на особенности конструкций и разницу типа используемого горючего, в основу функционирования агрегатов заложен одинаковый принцип действия. Специальные устройства для нагнетания воздушных потоков отсутствуют при любом варианте атмосферного ДВС.

Атмосферный двигатель или турбированный

И так, атмосферный или турбированный двигатель. Если взять изначально их различие, то конструктивно двигателя не отличаются. Различие состоит лишь в том, что в систему впуска добавляется усиленный поток воздуха и соответственно меняется подача топлива в сторону его увеличения.

Читать еще:  Все о тюнинге двигателей внутреннего сгорания

На атмосферный двигатель можно установить систему наддува, то есть турбину, усиливающую поступающий воздушный поток в систему впуска, подкорректируем подачу топлива, вот вам и турбированный двигатель.

Разберем глубже что такое атмосферный и турбированный.

Атмосферный двигатель

Что значит атмосферный? Как уже было сказано выше, атмосферный двигатель не имеет систему нагнетания воздуха в систему впуска.

Воздух засасывается естественным образом, поршни на впуске засасывают воздух, создавая отрицательное давление в фазе впуска. В этом цикле вместе с воздухом засасывается и топливо, образуя топливную смесь, необходимую для того или иного режима работы мотора.

Для хорошей продувки, так называют хорошую наполняемость рабочей смесью и отводом отработавших газов, на современных атмосферных моторах устанавливают по четыре клапана на цилиндр. Два на впуск и два на выпуск.

В этом случае обеспечивается максимальная эффективность мотора, относительно его объема цилиндров и соответственно максимальная мощность.

Плюсы атмосферного двигателя:

  • повышенный ресурс;
  • простота конструкции;
  • потребление низкооктановых марок топлива;
  • меньший расход масла;
  • больший пробег до замены масла;
  • прогрев двигателя быстрее.

Минусы атмосферного двигателя:

  • меньшая мощность;
  • расход топлива высокий;
  • менее экологичный.

Турбированный двигатель

Как было сказано выше, это атмосферный мотор с установленной на него турбиной. Примерно так можно представить турбированный двигатель. Но установкой турбины просто не обойдешься.

Турбина работает от движения выхлопных газов, раскручивая вал с крыльчаткой до бешеных оборотов. На другом конце вала турбины находится крыльчатка, так называемого компрессора, которая подает воздух под давлением во впускной коллектор.

Компрессор нагнетает воздух, его поступает в цилиндры гораздо больше чем в атмосферном моторе. За счет этого появляется возможность создавать готовой горючей смеси в несколько раз больше за один такт впуска. В турбированном конечно при сгорании этой смеси и энергии выделяется больше, результат — резкое повышение мощности.

Коленвал, распредвалы, шатуны, поршни, клапана в турбированном остаются такими же как на атмосферном моторе.

Чтобы турбированный двигатель работал стабильно и долго, требуется много доработок и усовершенствований, связанных со смазкой турбины и охлаждением подаваемого воздуха.

Турбированные двигатели более оборотистые, более мощные, работают при боле высоких температурных режимах.

Кроме турбины, турбированный движок дополняется дополнительным радиатором (интеркулер), который служит для охлаждения воздуха, поступающего в систему впуска.

Интеркуллер необходим для того, чтобы смесь не поступала в цилиндры сильно разогретой, чтобы спасти его от детонации и перегрева.

Плюсы турбированного двигателя:

  • увеличенная мощность;
  • уменьшенные размеры и вес;
  • уменьшенный совакупный расход топлива.

Минусы турбированного двигателя:

  • уменьшенный ресурс;
  • требует качественное масло;
  • требует качественное топливо;
  • увеличенный расход масла;
  • плохой прогрев;
  • потребность чаще менять масло.

Примеры транспортных средств с мощными атмосферными двигателями

Постоянное совершенствование характеристик автомобилей от известных лидеров автопроизводства обеспечивает востребованность экземпляров с «атмосферниками» на авторынке. Среди мощных моделей, на которых установлены движки атмосферного типа, можно выделить следующие:

  • Ferrari GTC4Lusso (одна из версий авто снабжена атмосферным6,3-литровым мотором V12 на 690 л. с. и 697 Нм крутящего момента);
  • Porsche 918 Spyder с сильным атмосферным движком 608 л. с. V8;
  • Porsche 911 GT3 RS c 4-литровым атмосфернымдвигателем 520 л. с.;
  • Mercedes C63 FMG Edition 507 с движком в 507 л. с.;
  • Chevrolet Corvette C7 Stingray («атмосферник» V8 объёмом2 литра).
Читать еще:  Volkswagen двигатель aam характеристики

Среди представителей авто с мощным атмосферным силовым агрегатом множество моделей, список которых можно продолжать. Известные бренды Феррари, Ламборджини, Порше, Мерседес, Ауди, Шевроле, БМВ и другие устанавливают на многие свои машины атмосферные движки. Модели могут быть представлены в разных вариациях и иметь как бензиновый мотор, так и дизель.

Атмосферный двигатель работает предсказуемо, что для многих автомобилистов является несомненным преимуществом. Решить для себя, какой из вариантов подойдёт больше, стоит исходя из собственных предпочтений. Если в приоритете надёжность, лёгкость в эксплуатации и обслуживании, лучше остановить свой взгляд на моторе атмосферного типа, но если на первом месте показатели динамики, то выбор очевиден. Кстати, усилиями умельцев, практикующих тюнинг, на атмосферные двигатели также устанавливаются турбины. Сделать это непросто и требует специальных навыков, но на практике вполне применимо. Поскольку устройство не лепится к мотору наобум, предполагаются расчёты скорости и объёма поступающего воздуха. Самостоятельно такие работы лучше не выполнять, потому что успешно справиться с задачей смогут только виртуозы своего дела.

Устройство и принцип работы атмосферного двигателя

Система запитывания атмосферного двигателя основана на инжекторном или карбюраторном механизме. Топливовоздушная смесь формируется в строгой пропорции: 1 часть бензина + 14 частей воздуха.

Принцип работы «атмосферника» заключается в том, что топливо впрыскивается в цилиндр без сопротивления. Это стало возможным благодаря сложным и тонким настройкам в распределительном валу, который открывает впускающий клапан. После впрыска смесь сгорает, а выделившиеся газы приводят в движение поршни.

Атмосферный двигательный аппарат назван так потому, что давление воздуха при попадании в мотор, равняется одной атмосфере. В его конструкции не используются турбонагнетатели, он функционирует при стандартном атмосферном давлении.

Преимущество в использовании атмосферного двигателя заключается в том, что на каких бы оборотах он не работал в данный момент, у него всегда будет определенный запас мощности. Это позволяет максимально быстро ускоряться при любой начальной скорости движения. До максимально возможного количества оборотов атмосферный силовой агрегат «раскрутится» за считанные секунды.

Преимущества и недостатки атмосферных моторов

Большинство пользователей, при покупке автомобиля не знают, какому агрегату отдать предпочтение, атмосферный или турбированный двигатель выбрать для привода машины. В таких случаях взвешивают «за» и «против», а так же определяют, какие задачи будут выполняться купленной техникой. Забегая наперёд, отметим, что сегодня «пальма первенства» принадлежит атмосферному бензиновому мотору.

Преимущества атмосферных моторов

  • Положительные аспекты, принёсшие популярность атмосферным моторам следующие:
  • Эксплуатация и конструкция проще;
  • Повышенный срок службы;
  • Надёжность и безотказность агрегатов;
  • Починка не требует «особых» навыков и инструментов.

Поскольку из рабочей схемы агрегата исключены приборы, повышающие воздушный напор, конструктивно устройство проще, в сравнении с турбированными агрегатами. Особенность исключает дорогую починку, поскольку деталей и запасных частей применяется меньше, турбины, компрессоры и сопутствующие детали и механизмы исключены. Агрегат не чувствителен к топливу и не требует смазки повышенного качества.

При эксплуатации атмосферных моторов, внутри камер протекают процессы, нагружающие детали и механизмы меньше, чем у собратьев с турбиной. Такая особенность сказывается на ресурсе, увеличивая показатель. Срок использования «атмосферных» моторов при нормальных условиях составляет 300000-500000 километров пробега до капитальной починки. Турбированные агрегаты ходят 200000-250000 километров.

Читать еще:  Чип тюнинг двигателя ауди ку3

Недостатки атмосферных моторов

  • Несмотря на массу преимуществ, атмосферным моторам присущи недостатки:
  • Повышенный вес установок;
  • Пониженная разгонная динамика;
  • Пониженный показатель мощи (в сравнении с агрегатом с турбиной);
  • Работа мотора сопровождается повышенным шумом;
  • Не способность развивать требуемую мощь при недостатке кислорода (горы, перевалы).

Работа «атмосферного» мотора отличается от работы двигателя с турбиной тем, что первый не в состоянии поддерживать соотношение топлива к воздуху (1:14) постоянно, на эксплуатационных режимах. Так, при самостоятельном заборе воздушных масс, на пониженных оборотах, воздуха поступает меньше. Когда обороты повышены, подаче нужного количества материала мешает проходное сечение воздуховода, сопротивление, создаваемое фильтрующим элементом и другие особенности. Как итог, работать с эффектом «атмосферный» мотор может в узком диапазоне, тогда как у собрата с турбиной этот «зазор» больше.

Дизельный мотор с турбонаддувом:

Преимущества двигателей с турбиной

  • Моторы с турбиной, несут ряд эксплуатационных преимуществ, которые выделяют изделия на фоне атмосферных собратьев:
  • Мотор вырабатывает больше мощи при той же базовой конструкции;
  • Разгонная динамика мотора увеличена, поскольку диапазон работы шире;
  • Экологические показатели мотора улучшены;
  • Работа сопровождается пониженным шумом.

Подавая больше топлива, с тем же расчётным объёмом мощь мотора возрастёт на 10-15% в сравнении с атмосферными собратьями. Мощность улучшает динамические показатели изделия, мотор лучше сжигает топливо, падает шумность, растёт экономичность.

Недостатки моторов с турбиной

  • У каждой медали две стороны и сложность конструкции накладывает отпечаток на эксплуатации агрегата, выделяя слабые места:
  • Сложная эксплуатация, починка, настройка;
  • Увеличенный топливный расход;
  • Мотор требователен к топливу;
  • Повышенное количество горючего приводит к работе при увеличенной температуре;
  • Повышенное требование к смазке, периодичность замены чаще;
  • Повышенные требования к фильтрующим элементам, частая замена;
  • Ресурс мотора снижен.

Часто перед покупателем стоит дилемма, что лучше атмосферный или турбированный двигатель, и на каком из двух вариантов остановиться. Ответить на вопрос потребитель должен самостоятельно, рассмотрев аспекты моторов.

Сильные и слабые стороны турбированных моторов

Данные силовые агрегаты принято сравнивать с обычными атмосферниками. Основные достоинства двигателей, оборудованных турбонаддувом:

  1. Таким моторам присущи повышенные мощностные характеристики.
  2. Развивают повышенный крутящий момент.
  3. При работе не издают много шума.

Наряду с достоинствами, моторам с турбинами присущи и недостатки:

  • повышенные требования к качеству бензина, дизельного топлива, моторных масел, что вызывает необходимость покупать продукцию дорогих марок;
  • работа в условиях повышенных температур приводит к сокращению сроков службы топливных, масляных фильтров, водителям приходится регулярно проверять уровень смазочных материалов, следить за степенью загрязнения фильтрующих элементов, чтобы не допустить выхода из строя дорогостоящих агрегатов (компрессора и пр.);
  • увеличенный расход топлива;
  • сравнительно короткий срок эксплуатации;
  • дороговизна ремонта и техобслуживания;
  • затруднения при выборе автомеханика, обладающего необходимыми знаниями и опытом.

Атмосферный и турбированный двигатели обладают положительными и отрицательными качествами. Перед установкой на машину модного турбомотора рекомендуется убедиться в целесообразности такого тюнинга. Принимая решение, нужно оценить состояние дорог, стоимость качественного бензина и пр.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector