Турбодвигатели - за и против

Турбодвигатели - за и против

В последние годы все больше серийных автомобилей оснащается турбодвигателями. Вокруг темы турбонаддува до сих пор много споров и заблуждений.

История развития турбонаддува

Первые попытки увеличить мощность мотора возникли практически одновременно с изобретением ДВС. В традиционном атмосферном двигателе воздух в цилиндры двигателя поступает за счет создания разряжения в момент движения поршня вниз.

Самый простой способ увеличить мощность двигателя без увеличения его объема – обеспечить принудительное поступление воздуха в цилиндры двигателя, топливно-воздушная смесь при этом сгорает более интенсивно.

Однако первые годы конструкторы столкнулись с рядом проблем, например, детонацией и повышенным износом двигателей. Во время Второй мировой войны турбомоторы устанавливались на истребители и корабли.

В следующем турбонаддув стали применять для грузового автотранспорта и гоночных машин. В 1970-е годы сдерживающим фактором стал нефтяной кризис, подорожавшая нефть сделала невостребованными турбодвигатели, которые из-за несовершенства конструкции потребляли слишком много топлива.

 

Устройство турбонаддува

Основные схемы турбонаддува:

1. Традиционный механический нагнетатель (компрессор) имеет непосредственный привод от коленвала. Данная схема конструктивно проста и надежна, к достоинствам относится быстрый отклик на увеличение оборотов двигателя. Основной недостаток связан с тем, что двигатель тратит часть мощности на привод нагнетателя. В связи с этим данная схема турбонаддува имеет ограничение по степени увеличения мощности. Механические нагнетали в настоящее времядставлен нагнетатель двигателя AMC V8.

2. Турбокомпрессор состоит из двойной крыльчатки и работает на энергии отработанных газов.Выхлопные газы поступают на крыльчатку турбины, раскручивают её и через общий вал вращают крыльчатку компрессора. Последний сжимает воздух и подает его под давлением в камеру сгорания.

Применение турбокомпрессора позволяет значительно увеличить мощность двигателя. Подача сжатого воздуха обеспечивает более полное сгорание топлива, по этой причине турбированные автомобили меньше загрязняют окружающую среду. Однако сжатие воздуха приводит к его нагреву и расширению. Для увеличения плотности воздуха конструкторы придумали оригинальное решение – перед подачей в камеру сгорания его предварительно охлаждают. Для этих целей применяют интеркулер (англ. «промежуточный охладитель»), который выполняют в виде дополнительного радиатора.

В состав современного турбокомпрессора входят кроме интеркулера: регулировочные, стравливающие и перепускные клапана, воздушные и масляные патрубки, электронные системы управления. Кроме того, для снижения детонации используются высокооктановые марки топлива, а для смазки турбины применяют специальные моторные масла. Небольшие размеры турбокомпрессоров позволяют устанавливать их на обычные серийные автомобили.

 

Основные плюсы турбокомпрессора

  1. Повышение мощности двигателя без увеличения его объема.
  2. Экологичность турбированных двигателей. Более полное сгорание топлива снижает вредные выбросы в атмосферу.

Минусы турбокомпрессора

  1. Поскольку турбина работает на высоких оборотах, её эксплуатация требует аккуратности. Для смазки используются специальные сорта масла, необходимо строго соблюдать правила эксплуатации такого двигателя, регулярно производить замену моторного масла.
  2. Стоимость оборудования достаточно высока, в случае поломки турбины будьте готовы к существенным затратам.
  3. Повышенный расход топлива. Несмотря на лучшую удельную эффективность мотора, это не должно вводить в заблуждение, так как с увеличением мощности двигателя происходит увеличение расхода топлива.
  4. Турбояма или задержка реакции двигателя при нажатии педаль «газа». В связи с отсутствием прямой механической связи с двигателем, требуется время на то, чтобы топливная смесь сгорела в цилиндрах, и только затем выхлопные газы начнут вращать турбину. Причем, чем больше турбина, тем более выражен данный эффект.
  5. Повышенные нагрузки на двигатель, как следствие снижение его ресурса.

Современные конструктивные решения позволяют с успехом бороться с перечисленными недостатками. Для устранения эффекта турбоямы устанавливают две турбины, одна из которых (небольшого размера) работает на низких оборотах двигателя, вторая включается уже на высоких. Для этих же целей применяют турбокомпрессоры с изменяемой геометрией. Кроме того, для достижения положительного эффекта производят перенастройку электронного блока управления двигателем. Многие серийные двигатели изначально конструируются с учетом повышенных нагрузок, это позволяет значительно продлить их ресурс.

Несколько советов по эксплуатации турбодвигателя

  1. Турбокомпрессор является прецизионным элементом, поэтому требует внимательного отношения. Необходимо использовать рекомендованное и качественное моторное масло, проводить его регулярную замену, как правило, через каждые 10.000 км пробега. Даже если вы редко используйте свой автомобиль, замену масла нужно проводить не реже одного раза в год. При замене масла в обязательном порядке должны быть заменены фильтры, поскольку даже небольшое загрязнение губительно для турбины.
  2. В холодное время года необходимо прогревать двигатель перед поездкой. Не рекомендуется повышать обороты свыше 2500 об/мин на холодном двигателе, помните, что повышенный износ деталей происходит именно в момент запуска.
  3. Во время разгона турбина может раскручиваться до 150.000 об/мин, если в этот момент резко заглушить двигатель, исчезнет так называемый масляный клин, в котором вращается вал турбины. Возникает повышенный износ деталей, в некоторых случаях это может привести к выходу из строя дорогостоящей турбины. Поэтому после интенсивной поездки обычно рекомендуют 2-3 минуты проехать в спокойном режиме или дать двигателю поработать на холостых оборотах. Многие сигнализации оснащены функцией турботаймера, после остановки машины двигатель работает еще некоторое время, давая время турбине снизить обороты.

Покупать или не покупать машину с турбиной?

Выбор автомобиля зависит исключительно от ваших предпочтений. В случае приобретения нового автомобиля с штатной системой турбонаддува можно не беспокоится – современные двигатели лишены многих недостатков предшественников, их конструктивная прочность и новые материалы обеспечивают неплохой ресурс. В среднем турбированные моторы при правильной эксплуатации «пройдут» 300.000 и более километров.

Однако при покупке автомобиля на вторичном рынке нужно обратить внимание на его пробег. Если на счетчике более 100.000 км и прежний владелец предпочитает гоночный стиль вождения, вполне возможно, что вскоре потребуется дорогостоящий ремонт и замена турбины.

Широкий ассортимент запасных частей и комплектующих для турбодвигателей в интернет-магазине АвтоВеликан.