Турбированный двигатель: плюсы и минусы

В России сегодня популярны машины с двумя типами моторов: турбированными и атмосферными. С ростом класса и цены автомобиля разнообразие турбоагрегатов также увеличивается, что соответствует глобальному тренду. В этой статье рассмотрим конструкцию турбированных движков и их отличия от классических атмосферных моторов.

Как устроен турбированный двигатель

Турбированный мотор — это один из типов двигателей внутреннего сгорания, применяющий принцип турбонаддува для повышения эффективности и мощности. Может быть двух-, трех- или даже четырехцилиндровыми, при этом сохраняя небольшие габариты.

В отличие от атмосферного, его конструкция дополнена турбокомпрессором. Он усиливает давление воздуха в цилиндрах и увеличивает количество сжигаемого топлива. Это приводит к повышению мощности и крутящего момента.

Турбокомпрессор состоит из двух частей: самой турбины и компрессора. Работа первой основана на принципе использования отработанных газов, выбрасываемых из цилиндров мотора. Они поступают на турбину, вызывая ее вращение. Соединенный общим валом компрессор также начинает движение. Он втягивает воздух из атмосферы и сжимает его, передавая в камеру сгорания.

Попадание большой воздушной смеси, улучшает сгорание топлива и положительно влияет на энергоэффективность. Интеркулер охлаждает воздух, уменьшая его объем и направляя во впускной коллектор. Где он распределяется между цилиндрами двигателя для смешивания с топливом и последующего сгорания.

За счет принудительного наддува, увеличивается производительность и сокращается выброс вредных веществ. Турбированный мотор способен выдать примерно на 30% больше л.с. по сравнению с атмосферным при равном объеме камер сгорания.

Турбированные двигатели: за и против

Существует двоякий взгляд на турбодвигатели: кто-то их поддерживает, другие считают ненадежными. Как и у любой технологии, у наддувных агрегатов есть свои достоинства и недостатки. Рассмотрим их подробнее.

Плюсы:

• увеличенная мощность. Даже при относительно небольшом объеме ДВС, турбина значительно усиливает разгонную динамику. Средний показатель прироста мощности составляет 20–100% для серийных моделей;
• сниженный расход топлива, относительно л.с. Объем рабочих цилиндров турбомоторов обычно меньше, что делает их компактнее и легче. Развивая ускорение с низких оборотов, удается снизить потери энергии на трение и повысить КПД;
• уменьшенные размеры и вес. Турбоагрегаты компактнее и легче по сравнению с атмосферными;
• высокий и стабильный крутящий момент. Актуальные турбомоторы быстро достигают высокого крутящего момента благодаря увеличенному давлению наддува. Для снижения нагрузки на двигатель активируется перепускной клапан, обеспечивая более плавное ускорение. Крутящий момент при этом остается стабильным на разных оборотах.

Минусы:

• турболаг — небольшая задержка между моментом нажатия на педаль газа и появлением полной мощности из-за времени, необходимого для набора давления в турбокомпрессоре. Особенно ощутимым при низких оборотах двигателя Присущ моторам старого поколения, у новых моделей проблему удалось решить;
• повышенный нагрев из-за высоких температур, генерируемых турбокомпрессором. Это приводит к ускоренному износу деталей;
• сложная конструкция. У таких моделей больше датчиков, трубопроводов, что увеличивает риск поломок в системе управления. Подобная неисправность может нанести серьезный ущерб мотору или турбине;
• небольшой срок службы турбин. Средний ресурс турбины на бензине составляет 120–150 тысяч км. После этого пробега потребуется капитальный ремонт двигателя, а также замена турбины. Цены на эти услуги можно посмотреть, для примера, на этом сайте. Как видно, их замена обойдется не дешево для владельца автомобиля;
• требования к топливу и маслу. Желательно заправляться на проверенных заправках и только хорошим бензином. Сэкономить на масле тоже не выйдет, нельзя заливать минеральное или полусинтетическое. К тому же, замена смазочного материала потребуется чаще — каждые 10 тысяч км;
• долго прогревается на морозе. На холоде турбированным двигателям понадобится около 15–20 минут для достижения рабочей температуры. Этот повышает скорость износа деталей и расход топлива. К тому же они слабее отапливают салон.

Эксплуатация наддувного агрегата дает владельцу преимущества в динамике перед «атмосферниками» аналогичного объема. Но требует более тщательного отношения и ухода. Обслуживание такой машины выйдет дороже из-за стоимости расходников.

Разница между турбированными и атмосферными двигателями

Конструкция и принцип функционирования турбированного и атмосферного мотора по сути аналогичны. Главное различие кроется в способе закачки воздушной массы в камеру сгорания. В первом случае мотор задействует систему, питающуюся энергией отработанных газов. Во втором — воздух поступает непосредственно под действием атмосферного давления.

По сути, силовой агрегат с турбонаддувом представляет собой усовершенствованный классически атмосферный движок. Центральная задача этой разработки заключалась в повышении мощности без увеличения объема цилиндров.

Говоря об отличиях, стоит упомянуть, что мотор без турбокомпрессора не так требователен к качеству масла и бензина. Запаса смазочного материала хватает примерно на 15–20 тысяч км. Конечно, чем лучше расходники, тем дольше прослужат внутренние детали. Из-за сниженных нагрузок ресурс атмосферного мотора выше в 2–3 раза. Да и зимой завести такой автомобиль легче и быстрее.

Однако у безтурбинного двигателя есть и свои недостатки. Несмотря на более простую конструкцию, он больше и тяжелее. Значительно проигрывает по мощности своему конкуренту. Хуже держит высокий крутящий момент, поскольку тяга зависит от оборотов. Для хорошей динамики их приходится постоянно увеличивать.

Такой движок не рассчитан на длительные нагрузки и вряд ли хорошо покажет себя на горных дорогах. Воздух в такой местности сильно разреженный. Из-за чего мотор не способен продолжать стабильную работу и начинает «задыхаться».

Какой мотор лучше

Нельзя однозначно утверждать, какой из них лучше. Каждый автомобилист решает сам, что ему важнее: динамика и скорость или легкость в обслуживании и долговечность. Для спокойного вождения подойдет атмосферный двигатель. Но в ситуациях, когда нужно сделать резкий маневр, например, для оперативного обгона других машин, турбированный агрегат проявит себя успешнее.

При выборе машины важны ожидания от него, и готовность пойти на определенные жертвы. Атмосферник отличается простотой и надежностью, способен служить долгие годы. Его обслуживание не требует больших затрат.

Тем, кто ценит мощность и быструю езду, стоит рассмотреть к покупке автомобиль с наддувным двигателем. Не зря его устанавливают во многие гоночные спорткары.

Но его эксплуатация обойдется не дешево из-за расходов на бензин и масло высокого качества. Поэтому выбирая турбированный мотор, необходимо подготовиться к дополнительным затратам, особенно если автомобиль не новый и прежний владелец недостаточно бережно заботился об нем.