Основное различие турбины и компрессора — это принцип работы. Турбина приводится в движение отработанными выхлопными газами, в то время как компрессор раскручивается самим двигателем, от чего его также называют механическим нагнетателем. Именно с особенностями работы и связаны преимущества и недостатки двух устройств, устанавливающихся с целью увеличения производительности силового агрегата.
Более простой по своей конструкции компрессор чаще всего вращается ременным приводом от двигателя. Наиболее распространенные центробежные нагнетатели при помощи крыльчатки прогоняют воздух через свой корпус и отправляют его через впускной коллектор в цилиндры, чем и добавляют двигателю мощности. Главное достоинство такого типа нагнетателя — это постоянная работа, вне зависимости от оборотов мотора. Кроме того среди плюсов можно выделить неприхотливость работы, более низкую стоимость по сравнению с турбиной, относительную легкость монтажа и широкий ассортимент в выборе.
К минусам можно отнести ограниченную мощность и более низкий процент КПД при одновременном увеличении расхода топлива, так как мотор будет тратить дополнительную энергию на привод компрессора. rnrnБолее сложный турбонагнетатель состоит из двух крыльчаток. Первая крыльчатка крутится за счет выхлопных газов и через вал обеспечивает движение второй, которая и всасывает воздух. Основное преимущество данного устройства в том, что оно обладает большим процентом КПД и позволяет значительно увеличить мощность силового агрегата, при этом его расход топлива останется неизменным.
Самый же главный недостаток заключается в наличии так называемого турболага или турбоямы, при котором на низких оборотах работа турбины не ощущается. Связано это с тем, что низкий поток выхлопных газов не способен достаточным образом раскрутить крыльчатку, а потому воздух либо не всасывается, либо всасывается в недостаточном объеме. Дороговизну и сложность конструкции также можно отнести к недостаткам турбонагнетателей. Особенности конструкциями турбины также является необходимость использования качественного масла, постоянный контроль его уровня и своевременная замена. После работы, особенно долгой или в режиме повышенных оборотов, турбированный двигатель требует минутного отдыха на холостых оборотах.
В настоящее время автопроизводители научились совмещать компрессоры и турбины в одном двигателе, где их симбиоз позволяет избавиться от эффекта турбоямы.
Кроме того для борьбы с этим недостатком могут использоваться две или более турбины разных размеров (малые работают на низких оборотах, а большие — на высоких) и турбины с изменяемой геометрией.
Среди многих тюнеров не утихает спор, что лучше турбина или компрессор? Ведь у каждого из вариантов есть свои преимущества и недостатки. Еще есть часть людей, которые собираются покупать себе новый автомобиль, но не могут сделать выбор, автомобиль с компрессорным или турбонаддувом. Ведь рынок как новых, так и поддержанных авто, предлагает большое количество обоих вариантов, примерно с одинаковой мощностью.
Что лучше турбина или компрессор? Чтобы дать полноценный ответ на этот вопрос, нужно разобраться, как работает каждый из элементов наддува и что ожидается получить от установки на атмосферный двигатель.
Где применяется система наддува на впуске
Применение турбин и компрессоров очень широко в автомобилестроении, их используют как в гражданских легковых автомобилях, так и в спецтехнике. С помощью наддува можно значительно поднять мощность, даже на двигателе с небольшим объемом, чем и пользуются автомобильные конструкторы. К примеру, с легкового двигателя объемом 1.2 литра с турбиной можно получить порядка 100-120 л.с, без ущерба для ресурса. В то время, как с двигателя того же объема, но атмосферного удастся снять около 60-80 л.с.
В Европе турбо и компрессорные двигатели очень широко распространены, и их количество стремительно растет. Это сделано потому, что существует налог на объем, и чем он больше, тем больше пошлину нужно платить ежегодно. Вот европейцы и выходят таким образом из ситуации, делая малолитражные моторы с внушительной мощностью.
Вот и получается, что система наддува на впуске – отличный выход увеличения мощности без увеличения объема камеры сгорания. Из-за этого турбины и компрессоры крепко вошли в среду тюнинга.
Сейчас в продаже можно найти множество готовых турбо-кит и компрессор-кит комплектов, готовых к установке на стандартный атмосферный мотор. Да и в целом, любой серьезный тюнинг, где стоит цель получения наибольшего количества лошадей, не обходится без нагнетателей.
Как работает компрессор
Компрессор – вид механического нагнетателя, задачей которого является создание избыточного давление во впускной системе автомобиля. Компрессор легко заметен под капотом, по виду похож на электродвигатель, только больше, крепиться к мотору жестко. В действие компрессор приводится при помощи ремня, который вращает коленчатый вал. Компрессор соединен с ресивером посредством железных трубок и силиконовых переходников. Коленвал вращает компрессор, в котором крыльчатка, раскручиваясь, создает избыточное давление в ресивере, то есть наддув.
У компрессора есть несколько отличных плюсов, таких как создание давления на низких оборотах, почти с холостых и то, что его работа не увеличивает подкапотную температуру.
Но есть и несколько минусов, во-первых, компрессор не может создавать сильного наддува, чаще всего давление не превышает 1 бар. И второй минус в том, что он работает от двигателя, соответственно отбирая у последнего мощность, это ощутимо заметно при езде на низких оборотах.
Принцип работы турбины
Главная задача турбины такая же, как и у компрессора – создание избыточного давления на впуске. Но её конструкция в корень отличается. Турбина тоже имеет крыльчатку, которая раскручивается. Но раскручивается при помощи выхлопных газов, которые, как известно, выходят из двигателя под давлением.
Чтобы установить турбину нужно менять конструкцию выхлопного коллектора. Выхлопные газы, выходя из ГБЦ, попадают в коллектор, затем проходя через крыльчатку (горячую часть) турбины раскручивают её и дальше выходят по системе в атмосферу.
Так называемая «горячая часть» турбины, которая контактирует с выхлопом, связана валом с «холодной частью», в которой также установлена крыльчатка, которая и создает давление. То есть «горячая часть» выступает неким двигателем для «холодной части».
Турбина имеет несколько преимуществ перед компрессором, которые напрямую выходят из его недостатков.
Во-первых, турбина лучше подходит для «серьезного» тюнинга, цель которого – получения как можно большего количества лошадиных сил, потому что она способна выдавать давление вплоть до 2 бар или в некоторых случаях даже больше. А чем больше наддув, тем больше воздуха можно загнать в цилиндры, а чем больше воздуха, тем больше топлива соответственно, и как итог, больше мощность.
Во-вторых, турбина не создает нагрузки на двигатель. На холостом ходу и низких оборотах наличие турбины никак не ощущается.
Но не обошлось и без недостатков. Основных недостатка всего два, и при правильном подходе можно их устранить.
Первый недостаток – это более поздний выход на «буст», то есть на рабочее давление. Турбина, как правило, начинает выдавать свои максимальные показатели по давлению на оборотах, свыше 3 тысяч. А на некоторых тюнинг – проектах работа турбины, вовсе, наступает после 5 тыс. об.
Второй недостаток – увеличение подкапотной температуры. Горячая часть турбины при нагрузках может нагреваться свыше 800 градусов Цельсия, что негативно сказывается на всех подкапотных деталях и двигателе в целом. Нередки случаи, когда под капотом плавятся провода. Чтобы уменьшить температуру горячей часть в капоте делают воздухозабоники.
Противостояние продолжается
Из данного материала становится ясно, что каждый из элементов наддува сделан для разных целей. Потому, можно догадаться, конкретного ответа на вопрос, что лучше турбина или компрессор нет. Эти детали принципиально разные в конструкции и разные в получении конечного результата. Кому-то лучше спокойная езда, когда машина «едет» с самых низов, а кому-то нужно как можно больше мощности, чтобы получить заветные секунды в гонке. И не секрет, что владельцы турбо-автомобилей время от времени задумываются о компрессоре (надув начинается раньше, не греется двигатель), также как и владельцы компрессорных машин думают про установку турбины (можно получить гораздо больше лошадей). И пока конструкторы не придумают чего-либо нового в конструкции турбины и компрессора, противостояние будет продолжаться.
Давайте вместе разберемся, что лучше турбина или компрессор? Еще со школы нам знакомо, что чем меньше агрегат, тем меньшую мощность он способен выдать (в силу своих характеристик). Но как сделать обратное? Вот эта вот проблема длительное время изнуряла инженеров.
Выход нашелся спустя многие годы в виде установки дополнительного «гаджета» в мотор, который назывался компрессор. Теперь можно было «заливать» в камеру сгорания большее кислорода и тем самым повышая давление в поршне, что ведет к увеличению мощности.
Наряду с компрессором, начали активно использовать и турбину, назначение которой сводилось к обогащению топлива. Получается и то и другое имеют одну и ту же цель?! Да, но есть небольшая разница, о которой немного позже.
Сфера применения и особенности эксплуатации
Что лучше турбина или компрессор? Для полноценного ответа давайте разберем оба устройства по частям.
Конструктивно турбина – это двигатель, который находится постоянно в движении за счет преобразования энергии жидкости или пара в механическую. Сразу необходимо сказать, что механизмы привода у обоих совсем разные.
Компрессор питается от коленвала движка и имеет автономную единицу, а турбина газами от выхлопного коллектора и не имеет автономности.
Турбина сама по себе устройство дорогое и конструктивно очень сложна в виду подвода маслопроводов и необходимости устанавливать в двигатель. Компрессор же полностью автономен и не имеет привязки к движку.
Турбину может настроить только специально обученный высококвалифицированный специалист, а для компрессора достаточно человека разбирающегося . Так как весь процесс настройки связан с жиклерами.
Разница в цене ощутима: за турбину хорошего качества выложите около 550 баксов, а компрессор всего лишь 200, а мощность в процентном соотношении одинаковая, от 15 до 25% максимально. Дополнительно необходимы будут затраты на установку и налаживание агрегата в автосервисе.
Разница оборотов
Одно важное отличие от остальных это, то что компрессор может работать на низких и минимальных оборотах, а турбина вовсе нет. Как правило, для нее необходимы обороты от 3500 об/мин. для создания давления. Но компрессор не способен экономно расходовать топливо. При разгоне эффективность компрессора будет видна не так долго как хотелось бы. Турбина начинает работать немного позже, так как замечается «яма» при старте, но после небольшого разгона все исчезает.
Итог: если вы приверженец скорости и у вас бензиновый двигатель – смело ставьте компрессор и радуйтесь жизни, если дизель – то только турбину.
Компрессор призван постоянно подавать смесь для воспламенения , но влияет на потерю мощности, чего не скажешь о «сестре». Для поддержания работоспособности турбины, необходимо раз или два появляться в автосервисе для диагностики, в противном случае получите неработающую систему.
Для турбины необходима установка дополнительного охладителя – интеркулера (см. статью - " "), так как поток воздуха имеет высокую температуру.
Установка дополнительного радиатора также приносит сложности в плане поиска места для монтажа. КПД компрессора несколько меньше, чем у турбины.
Сейчас преимущественное большинство владельцев переходят от прожорливых и громоздких авто к миниатюрным и экономичным (см.
Любой атмосферный двигатель можно улучшить – это своего рода аксиома, поднять , а соответственно и производительность. НА данный момент самым лучшим увеличением мощности является установка дополнительного оборудования, такого как турбина или компрессор. С их помощью можно увеличить мощность от 10 до 40%, что очень существенно. Вот только что из них лучше, да и какая в них разница? Почему одни устанавливают одно, а другие — другое? Давайте разбираться …
Статья будет подробная с видео в конце, а также с голосованием, так что читаем – смотрим – участвуем, отдаем свои голоса.
Если честно ребята, то для меня принцип работы этих двух устройств — практически одинаков! «ДА как так» — скажите вы — «ТЫ, что с ума сошел» (и полетели помидоры). Но если откинуть все эмоции то и компрессор и турбина нагнетают воздух в двигатель, просто делают это различными путями, так что задача у них одна – «нагнетать»! А вот методами – категорически различаются.
Как повышается мощность
Прежде чем выяснять — что лучше компрессор или турбина, давайте пройдемся по принципу повышения мощности.
Как мы с вами знаем, двигатель внутреннего сгорания работает на воздушно топливной смеси, именно она воспламеняется в цилиндрах и затем сгорает – состоит она из воздуха и бензина, которые поступаю во впускной коллектор или двигатель различными путями:
- Если взять бензин — то он подается по специальным каналам (топливопроводу), его подачей занимается специальный насос.
- Если взять воздух — то он никак не нагнетается, а просто засасывается двигателем через воздушный фильтр, а если фильтр загрязняется – тогда мощность может даже упасть, вырастит расход.
То есть и компрессор и турбина нагнетают в цилиндры — только воздух и больше ничего. Где-то слышал — что нагнетается еще и топливо, но по сути это бред. Тогда в чем же разница, ведь и тот и другой узел делают одно и тоже, почему их различают – что лучше в конце-концов?
Для того чтобы ответить на все эти вопросы, стоит вспомнить каждый из узлов, первый появился компрессор
Компрессор
Это механический нагнетатель воздуха, который вешается «рядом с двигателем» не вмешивается в его строение. Сейчас на данный момент есть три типа:
- Роторный
- Винтовой
- Центробежный
Нужно отметить, что компрессоры появились раньше, чем турбины, достаточно долго устанавливались на агрегаты внутреннего сгорания, да и сейчас многие народные тюнеры на ПРИОРЫ, КАЛИНЫ ставят именно их. Плюсов — минусов у них предостаточно, пробежимся быстро.
Плюсы:
- Эффективное нагнетание воздуха, повышение мощности до 10%
- Надежность, очень прочная конструкция иногда ходили весь срок службы автомобиля
- Требуют минимум ухода
- Не вмешиваются в работу и строение двигателя, устанавливается рядом (если можно так выразиться)
- Нет такого эффекта как турбояма
- Не работает при высоких температурах
- Можно установить своими руками
- Не требует масло двигателя для смазки
Минусы :
- Нет такой высокой производительности, как у турбины.
- Устаревшая модель, на многих авто снято с производства
Компрессор зачастую устанавливается на ременную передачу от коленвала двигателя, то есть производительность напрямую зависит от оборотов – малые малая производительность, большие – большая, думаю это понятно. Но вот самым большим минусом является то — что максимальные обороты, равняются максимальным оборотам двигателя – а как мы знаем это 7000 – 8000, ну может чуть больше, но это уже исключение из правил. Таким образом, нагнетание воздуха строго ограниченно, как и производительность (конечно применение шестеренок и правильного передаточного числа дает возможность раскрутки до 10 – 12000 оборотов, но это копейки) — ну не выжмешь ты из компрессора столько сколько из турбины, она его «рвет» по всех характеристикам.
Турбина
Это тоже нагнетатель воздуха, причем также механический, но высокотемпературный, работает практически всегда с показателями в 700 – 800 градусов Цельсия. Она уже вмешивается в строение двигателя, смазывается его маслом, а также работает от выхлопных газов, то есть «врезка» в глушитель.
Принцип ее работы также прост, при работе двигателя, на такте выпуска, выходят отработанные газы в глушитель, по специальному каналу они идут и раскручивают горячее колесо турбины, которое сидит на одном валу с холодным, соответственно и холодное колесо начинает бешено крутиться.
Таким образом, можно добиться – 200 – 240000 оборотов в минуту! Просто вдумайтесь, это в несколько десятков раз больше чем у компрессора – производительность просто зашкаливает, вот почему не редко турбина увеличивает производительность двигателя на 40%. Но вот надежность этого узла оставляет желать лучшего.
Плюсы :
- Высокая производительность, в десятки раз больше чем у оппонента
Наверное, это все плюсы, больше их нет, только отрицательные моменты.
Минусы :
- Использует масло двигателя, для смазки и отвода излишней температуры, поэтому масло меняется на 30 – 40% чаще, чем с двигателем с компрессором
- Низкий ресурс, как ни крути, но больше 150 000 километров ходить не будет, нужен ремонт (а с нашими Российскими реалиями, качеством бензина, и погодой срок эксплуатации еще меньше)
- Дорогой ремонт. От 60 до 200 000 рублей, в зависимости от марки и класса автомобиля
- Жор масла. Даже в нормальном состоянии, она может расходовать масло, нормальным считается 1 литр, на 10 000 километров.
- Вытягивает цепь двигателя. Зачастую применение турбины в двигателях, особенно с небольшим объемом, является причиной вытягивания цепи, грешат этим многие низкообъемники многих компаний.
- Сами навряд ли установите, нужна квалифицированная помощь, что тоже не дешево.
Конечно, если покопаться, минусов станет гораздо больше, однако это самые существенные.
Итак, все разобрали по полочкам, теперь думаю понятно, в чем разница этих агрегатов – один работает на ременном приводе от коленвала двигателя (компрессор), другой работает от отработанных газов, врезается в глушитель, и смазывается маслом двигателя (турбина). Теперь думаем что лучше.
Что лучше?
Стоит посмотреть на производителей, сейчас компрессоров вы и не найдете. ТОЛЬКО – ТУРБИНА! Почему да очень просто, разделите 200 000 на 12000 = 16, именно во столько превосходит турбина своего соперника по оборотам, а соответственно и выигрыш в мощности будет ощутимый.
Если констатировать, то:
Турбина, это реально мощный, производительный агрегат, который повысит мощность от 30 до 40% (примерно), если вам это важно (гоняете на ралли например), это ваш выбор. Но готовьтесь выкладывать большие деньги за обслуживание (ремонты), частые диагностики, замену масла и т.д.
Если не нужна такая бешенная производительность, а хочется процентов 7 – 10 к мощности, чтобы геморроя с обслуживанием не было, хватило на весь срок эксплуатации авто (настроил и забыл), чтобы сам мог поставить причем дешево – ТОГДА компрессор.
Может вы рядовой парень, на ПРИОРЕ, и хотите установить себе нагнетатель своими руками (да еще и дешево), чтобы повысить мощность на 10%, причем вам важна надежность – то однозначно компрессор.
Турбина вам не по плечу, потому как придется перелопатить устройство мотора, ставить всякие даунпайпы, лезть в смазку вашего агрегата, да еще много всяких приколов. Причем стоимость будет в разы больше.
Сейчас стало очень модно увеличивать мощность своего автомобиля. И делают это не только любители гоночных машин, но и владельцы обычных транспортных средств. И тут перед автомобилистом возникает дилемма: что лучше турбина или компрессор?
Оба механизма предназначены для увеличения продуктивности работы двигателя, но каждый из них имеет свои особенности. Различия этих устройств закачаются не только во внешнем виде, но и в принципе работы, что является ключевым фактором для покупателя.
Для того чтобы ответить в чем отличие турбины от компрессора сначала давайте разберёмся в их устройстве.
Турбина
Турбокомпрессор – это сложно устроенный механизм, который предназначен для нагнетания сжатого воздуха в двигатель. Его особенность заключается в способе привода. Турбокомпрессор преобразует кинетическую энергию выхлопных газов в механическую за счет вращения ротора.
Инженеры довольно давно попытались создать турбокомпрессор, но у них это долгое время не поучалась, поскольку уровень обработки и качество материалов было не на высоте. За последние сто лет все изменилось. Появилось множество видов турбин, но в процессе доработки конструкции они все пришли стандартизировались и внешне стали очень похожими. Сегодня турбины получили широкое применение в качестве основного элемента привода для разнообразных транспортных средств. Для нормальной эксплуатации устройства обязательно необходимо использовать интеркулер. Он охладит воздух перед попаданием в турбокомпрессор тем самым сделав его плотнее и убережёт агрегат от перегрева.
Компрессор
Компрессор - это механизм, который также предназначен для сжатия и подачи воздуха, но его привод осуществляется от коленчатого вала.
Существует довольно много видов компрессоров. Наиболее распространённой конструкцией среди них является поршневой или как его иногда называют пневматический. Данный вид не используется в автомобилях, а применяется как самостоятельное устройство в промышлености. Основную рабочую часть составляют поршень и два клапана. Они и выполняют функции всасывания и нагнетания.
В автомобильной же промышлености используют класс компрессоров именуемый механический нагнетатель .
Теперь на конкретных примерах сравним турбину и компрессор.
|
Компрессор |
Турбокомпрессор |
||
|
Способ привода |
От коленчатого вала |
За счет энергии отработанных газов |
|
|
Прибавка к мощности |
Низкие обороты |
||
|
Средние обороты |
|||
|
Высокие обороты |
|||
|
Задержка буста |
Нет. Мощность компрессора пропорциональна мощности двигателя. |
Имеется незначительная задержка именуемая турбоямой . |
|
|
Расход мощности двигателя для собственного привода |
Нет или незначительное. Расход мощности может появится в больших турбинах, за счет появления противодавления на выпускном коллекторе. |
||
|
Срок службы |
Зависит от типа компрессора, но в любом случае негативно влияет на состояние коленчатого вала. |
Длительный. Превышает срок службы двигателя при условии соблюдения правил эксплуатации. |
|
|
Обслуживание |
Каждые 10 тыс. км |
Каждые 7 тыс. км |
|
|
Стоимость |
Средняя. Зависит от вида компрессора. |
Дорогая. Зависит от двигателя. |
|
|
Сложность установки |
Простая. Могут справится в практически любом СТО. |
Варьируется в зависимости от того, предусмотрена двигателем установка турбонаддува. Требуется специальные знания, если вы тюнингуете машину. |
|
|
Расход топлива |
Повышается |
Понижается (при той же скорости, что у атмосферных аналогов) |
|
|
КПД в зависимости от увеличения мощности двигателя |
|||
Если вы до сих пор сомневаетесь в выборе, что лучше установить турбину или компрессор, то обратитесь к специалисту, который подробно распишет все «ЗА» и «ПРОТИВ» конкретно на примере вашего автомобиля.