Jak doładować silnik benzynowy. Który silnik jest lepszy - wolnossący czy turbodoładowany? Opis, funkcje, wszystkie wady i zalety

Nierzadko zdarza się, że nabywcy samochodów spotykają się z takimi pojęciami, jak „wolnossący” lub „turbodoładowany” (czasami „doładowany”).

Z tego artykułu dowiesz się:

Zdarza się nawet, że kupujący dowiaduje się o typie silnika bezpośrednio przed sobą, nie zdając sobie sprawy, że każdy silnik ma swoją własną charakterystykę pracy, o której warto wiedzieć jeszcze zanim kupujący usiądzie za kierownicą.

Podstawowe różnice między silnikami

Silnik atmosferyczny to „normalny” silnik spalinowy, którego konstrukcja została opracowana dawno temu i była doskonalona przez wiele dziesięcioleci eksploatacji.

Silnik z turbodoładowaniem to ten sam silnik spalinowy, w konstrukcji którego dodano turbinę, wtłaczającą powietrze do cylindrów pod ciśnieniem, co znacznie zwiększa moc silnika. Mały silnik z turbodoładowaniem (np. 1,3-litrowy turbodoładowany - 140 KM) może mieć taką samą moc jak zauważalnie większy silnik wolnossący (1,8 litra - 140 KM).

Silnik ulepszony to ten sam silnik spalinowy, ale o dość złożonej konstrukcji, często wymagającej zastosowania technologii wyścigowej, drogich materiałów i wszelkiego rodzaju mechanizmów w celu uzyskania maksymalnej mocy. Może być wyposażony w turbinę lub nie. Konstrukcja silnika wymuszonego często sugeruje, że wysoka moc silnika odbywa się kosztem zasobów (silniki wymuszone nie działają długo).

Każdy typ silnika ma wady i zalety, które determinują szereg wymagań dotyczących działania takiego silnika.

Silniki atmosferyczne

Wady silników atmosferycznych są zwykle określane jako ich „przestarzała” konstrukcja, mała moc na jednostkę objętości, a także stosunkowo niska wydajność (w wyniku której zwiększają się szkodliwe emisje).

Jednak silnik atmosferyczny ma jeden bardzo poważny plus, który w rosyjskich warunkach eksploatacyjnych często przeważa nad wszystkimi minusami - to wysoka niezawodność.

Konstrukcja silnika wolnossącego jest dość prosta (w porównaniu z silnikiem turbodoładowanym i wymuszonym), w takim silniku po wielu dziesięcioleciach modyfikacji i ulepszeń praktycznie nie ma części, które mogłyby się zepsuć.

Ostatnie znaczące zmiany w konstrukcji silników atmosferycznych, które znacznie zwiększyły moc i zmniejszyły zużycie paliwa, miały miejsce w latach 80. i 90. ubiegłego wieku. Od tego czasu prawie wszyscy producenci samochodów wprowadzają zmiany w swoich silnikach wolnossących tylko po to, aby zmniejszyć emisje.

Dzięki swojej prostocie i niezawodności silnik wolnossący ma jeszcze jedną istotną zaletę - bezpretensjonalność. Silnik atmosferyczny jest znacznie łatwiejszy do zniesienia podczas pracy na złej benzynie (co nie jest rzadkością w Rosji) niż silnik z turbodoładowaniem lub wymuszony. Ta funkcja jest bardzo istotna dla właścicieli, którzy najczęściej są wyposażeni w takie silniki.

Silniki z turbodoładowaniem

Jeśli chodzi o silnik turbinowy, to ma on wiele wad, o których sprzedawca nie mówi przy sprzedaży auta.

Wady często obejmują złożoność konstrukcji silnika (w rezultacie częściej występują awarie), stosunkowo krótką żywotność turbiny (ze względu na ciągłą pracę w wysokich temperaturach) i niski zasób samego silnika (z powodu pracy przy zwiększonych obciążeniach).

Do wad należy również wysokie zużycie paliwa (przy intensywnej jeździe), dokładność co do jego jakości, obecność „turbodoładowania” podczas przyspieszania, które ma wiele modeli silników turbodoładowanych, duża liczba trudności w obsłudze i utrzymaniu turbiny (instalacja turbo-timera, wykorzystanie oleje specjalne itp.).

Kolejną istotną wadą jest wysokie zużycie oleju, które jest normą dla wielu silników z turbodoładowaniem.

Między innymi silnik z turbodoładowaniem wymaga wysoko wykwalifikowanych rzemieślników do konserwacji i napraw. Wielu właścicieli aut zaniedbuje ten fakt oddając auto do usług „wszystkożernych”, po których żywotność silnika może ulec znacznemu skróceniu.

Z kolei plusy silnika z turbodoładowaniem to dość duża moc przy stosunkowo niewielkiej objętości. Dzięki temu producenci mogą:

• - po pierwsze, osiągnięcie stosunkowo niskiego zużycia paliwa w ruchu miejskim i ograniczenie szkodliwych emisji (co odpowiada normom środowiskowym Euro-4 i Euro-5 i innym).
• - po drugie, aby zainstalować małe silniki w stosunkowo ciężkich samochodach (sedanach biznesowych i SUV-ach).

Koneserzy również uznają zalety silników turbodoładowanych za wyjątkową przyjemność z jazdy oraz charakterystyczne świszczące dźwięki podczas przyspieszania.

Silniki wymuszone

Zalety i wady silników ze wspomaganiem są często podobne do zalet i wad silników z turbodoładowaniem.

Wady obejmują złożoność projektu (w wyniku czego awarie występują częściej), wymagająca jakość paliwa i niski całkowity zasób silnika.

Silniki o podwyższonej jakości również wymagają napraw wysokiej jakości i mogą zużywać dużo oleju.

Zalety silnika wymuszonego można również przypisać dość dużej mocy przy stosunkowo niewielkiej objętości, co pozwala producentom osiągnąć niskie zużycie paliwa w mieście i zmniejszyć szkodliwe emisje. Ze względu na dużą moc silniki takie można montować również w ciężkich pojazdach.

Eksploatacja

Koszt eksploatacji silnika (i całego pojazdu) zwykle zależy od złożoności konstrukcji silnika.

Jeśli silnik ma złożoną konstrukcję (z turbodoładowaniem lub doładowaniem), to do jego normalnej pracy konieczne jest posiadanie paliwa wysokiej jakości (ryzyko wylania złej benzyny w Rosji jest duże), wysokiej jakości (na rynku jest wiele podróbek znanych marek), a także wykwalifikowanej obsługi, która jest dość droga.

Silnik o złożonej konstrukcji jest bardziej podatny na awarie, a części zamienne do takiego silnika są dość drogie.

Jest też odwrotnie - im prostsza konstrukcja silnika, tym mniej pieniędzy właściciel musi wydać na utrzymanie jego normalnej pracy (tańsze części zamienne, łatwiejszy serwis, mniejsze prawdopodobieństwo awarii).

Postęp i portfel

Ostatni trend jest taki, że prawie wszyscy producenci samochodów, dążąc do zwiększenia mocy silnika i jednocześnie zmniejszenia jego zużycia, przechodzą na produkcję samochodów z małymi silnikami turbodoładowanymi lub doładowanymi.

Takie podejście umożliwia produkcję wystarczająco mocnych i przyjaznych dla środowiska samochodów, ale jednocześnie bardzo komplikuje konstrukcję (co prowadzi do częstszych awarii), a także zmniejsza zasoby.

Dla kupującego takie podejście jest plusem do momentu, gdy zacznie zajmować się bezpośrednio naprawą - czyli do końca okresu gwarancyjnego. Po tym samochód z turbodoładowanym lub doładowanym silnikiem może stać się bólem głowy dla właściciela.

Oczywiście większość nabywców nowego samochodu prowadzi go tuż przed końcem okresu gwarancyjnego, a następnie go sprzedaje.

Jednak każdy nabywca używanego samochodu obliczy z góry możliwe koszty tego samochodu i nie zapłaci dużych pieniędzy za samochód, którego zasoby silnika będą budzić pewne wątpliwości.

Dlatego do sprzedaży używane. samochód z turbodoładowaniem lub wymuszonym silnikiem o małej objętości, sprzedawcy najprawdopodobniej będą musieli stracić więcej pieniędzy niż sprzedając ten sam samochód, ale z silnikiem wolnossącym o normalnej pojemności, którego zasoby są początkowo dłuższe.

Tak więc postęp techniczny dla każdego właściciela samochodu w Rosji będzie miał swój własny koszt - dla właściciela nowego samochodu będzie to kwota straty przy późniejszej sprzedaży, a dla właściciela używanego samochodu będzie to koszt utrzymania i droższych napraw.

Downsizing rozprzestrzenia się na całym świecie i coraz więcej samochodów, nawet tych budżetowych, kupuje silniki doładowane o małej pojemności. Ale wielu kierowców nadal boi się takich silników. A może mama nie jest taka straszna, jak ją rysują pierwszoklasiści?

Wśród kierowców powszechny stał się następujący punkt widzenia: turbodoładowanie jest zawodne, silnik z nim jest konstrukcyjnie zbyt złożony, charakteryzuje się zwiększonym zużyciem oleju, takie silniki są zimne. Jednym słowem, lepiej z nimi nie zadzierać. Czy cokolwiek z tego jest prawdą?

Naprawdę pojawiły się pytania dotyczące niezawodności silników turbo Volkswagena. Zwłaszcza do pierwszych małych silników wyporowych (1,2 i 1,4 litra) z serii CBZ lub SAX. Zdarzały się przypadki, gdy zużycie grupy cylinder-tłok osiągało wartości krytyczne już po 100 tysiącach kilometrów. Są ku temu dwa obiektywne powody. Pierwsza dotyczy raczej warunków pracy. Małe silniki nie lubią, gdy wskazówka obrotomierza spędza dużo czasu w czerwonej strefie, jeśli sam silnik jeszcze nie rozgrzał się do temperatury roboczej. Nagrzewanie trwa dłużej, a duży ładunek w stanie nieogrzewanym jest obarczony zwiększonym zużyciem. Otóż \u200b\u200bdrugim powodem jest to, że im mniejszy jest rozmiar elementów mechanizmu korbowego (KShM) i mechanizmu dystrybucji gazu (rozrządu), tym szybciej się zużywają.

Niezawodność silnika turbo

Problemy z niezawodnością były istotne właśnie dla pierwszej linii silników Volkswagena pod koniec ostatniej dekady. Z biegiem czasu niezawodność silników z doładowaniem uległa znacznej poprawie. Oczywiście nie ma co mówić o ogromnym zasobie starych silników atmosferycznych z lat 90. Ale dzięki zasobom nowoczesnych silników o podobnej mocy bez doładowania żywotność tego samego EA211 (1.4) jest dość porównywalna. A fakt, że w ostatnim czasie znacznie spadła liczba roszczeń z tytułu gwarancji, potwierdza to. Nawiasem mówiąc, sytuacja jest podobna z silnikiem turbo Ford EcoBoost.

Złożoność konstrukcji

Jeśli mówimy o złożoności projektu, to niektóre nowoczesne silniki wolnossące w tej części nie ustępują silnikom z turbodoładowaniem. Zmienne drogi dolotowe, bezpośredni wtrysk, zmienne fazy rozrządu, bardzo lekkie części KShM - wszystko to można znaleźć również w silnikach bez turbodoładowania. Tak więc jedyną istotną różnicą konstrukcyjną jest samo doładowanie.

Długa rozgrzewka

Jeśli chodzi o problem, a co za tym idzie, zimną kabinę, można go również rozwiązać. Najbezpieczniejszym sposobem jest użycie dodatkowej grzałki elektrycznej. W przypadku silnika EA211 inżynierowie zastosowali inną technikę: kolektor wydechowy został zintegrowany z głowicą cylindrów. Tak więc silnik nagrzewa się trochę szybciej, a co najważniejsze wzrosła ilość ciepła oddawanego do kabiny pasażerskiej.

Dlaczego silnik turbo jest lepszy od atmosferycznego?

Tak więc czasy, kiedy doładowany silnik o niewielkiej pojemności skokowej należało się bać jak zarazy, minęły. A roszczenia wobec niego są już bardziej jak uprzedzenia. Ich niezawodność stała się znacznie wyższa. A nasza redakcja Volkswagen Golf VII, która przejechała ponad 80 tys. Km i nie sprawiła żadnych problemów, już to potwierdza. Cóż, w rzeczywistości są tylko dwie prawdziwe wady. Pierwszą z nich jest zwiększone zużycie oleju, co wiąże się z cechami konstrukcyjnymi takich silników. A po drugie niższa moc cieplna. Ale ten problem również zniknął w tle dzięki dodatkowym grzałkom elektrycznym i takim ruchom jak integracja kolektora wydechowego z głowicą cylindrów.

W celu poprawy wydajności silnika można zastosować wysoce wydajny system zwany silnikiem z turbodoładowaniem. Zastosowanie systemu takiego planu przyczynia się nie tylko do zwiększenia mocy silnika, ale także oszczędza paliwo podczas jego pracy. Jednocześnie znacznie zmniejsza się toksyczność spalin.

Co to jest turbodoładowanie?

Turbodoładowanie - układ wymuszonego wtrysku powietrza do cylindrów silnika, w wyniku którego większa ilość mieszanki paliwowo-powietrznej dostaje się do komory spalania. Zwiększenie ilości mieszanki paliwowo-powietrznej zwiększa średnie efektywne ciśnienie w cylindrach, co prowadzi do znacznego wzrostu mocy silnika przy jego stałych parametrach konstrukcyjnych. Silnik z turbodoładowaniem działa wykorzystując energię spalin lub za pomocą turbosprężarki, która jest sztywno połączona z silnikiem i przeznacza część swojej mocy na jego pracę.

Jak działa silnik z turbodoładowaniem?

Zasada opiera się na sile energii posiadanej przez spaliny. Napędza koło turbiny. To z kolei sprzyja obracaniu się koła sprężarki. Pomaga w tym wał wirnika. Zadaniem koła sprężarki jest sprężanie powietrza. Nagrzewa się, a po wejściu do intercoolera jest chłodzony i podawany do cylindrów.

1 - filtr powietrza; 2 - wąż doprowadzający powietrze pod niskim ciśnieniem; 3 - zawór ograniczający ciśnienie doładowania; 4 - turbosprężarka; 5 - zespół przepustnicy; 6 - wąż doprowadzający powietrze schłodzonego powietrza doładowującego; 7 - chłodnica powietrza doładowującego (intercooler); 8 - wąż doprowadzający gorące powietrze doładowania; 9 - wlot powietrza

Intensywność działania systemu zależy od charakteru pracy samego bloku energetycznego. Należy powiedzieć, że nie ma sztywnego połączenia między turbosprężarką a wałem korbowym silnika. Energia spalin rośnie wraz z liczbą obrotów silnika. Im mocniej pracuje silnik, tym intensywniej rośnie potencjał energetyczny. W konsekwencji zwiększa się również dostawa sprężonego powietrza.

Jednak nie wszystko jest tutaj takie proste. Istnieje wiele czynników ograniczających stosowanie turbodoładowania. Przede wszystkim detonację można przypisać takim czynnikom. Jego wygląd jest elementarny ze względu na fakt, że jednostka benzynowa po prostu gwałtownie zwiększa swoją rotację. Kolejnym czynnikiem są istotne parametry temperaturowe spalin. Powoduje to znaczne nagrzewanie się turbosprężarki i ogólnie silnika turbo.

Z czego wykonany jest układ turbosprężarki?

Strukturalnie turbosprężarka zawiera turbosprężarkę, chłodnicę międzystopniową, urządzenie regulujące ciśnienie doładowania i inne elementy. Jednak na pierwszych skrzypcach w tej konstrukcji gra turbosprężarka. Dzięki niemu wzrasta ciśnienie w układzie dolotowym.

Masy powietrza należy w jakiś sposób schłodzić. W tym celu zapewniony jest intercooler. Schładzając sprężone powietrze ze sprężarki zwiększa jego gęstość. W rezultacie ciśnienie wzrasta. Strukturalnie jest to grzejnik, a jego typ może być zarówno ciekły, jak i powietrzny.

System jest kontrolowany przez regulator doładowania. To nic innego jak zawór obejściowy. Jego głównym celem jest ograniczenie ciśnienia spalin. Nie wszystkie trafiają na wirnik turbiny: pewna ich liczba mija je. W takim przypadku ciśnienie doładowania staje się optymalne. Zawór sterowany pneumatycznie lub elektrycznie. Czujnik wysyła sygnały, w wyniku których obserwuje się zadziałanie zaworu.

Dostępny jest również zawór bezpieczeństwa. Zawór dławiący może gwałtownie się zamknąć, powodując nagły przypływ powietrza. Zadaniem tego zaworu jest ochrona przed takimi działaniami.

W przypadku jednostek o dostatecznie dużej mocy stosuje się układ składający się z dwóch równoległych turbosprężarek.

Jeśli turbiny są zainstalowane szeregowo na jednostce napędowej, zapewnia to wzrost wydajności dzięki pracy różnych turbosprężarek przy różnych prędkościach silnika. Deweloperzy nie stoją w miejscu, ale starają się iść do przodu. Jednocześnie zamiast dwóch montuje trzy lub nawet cztery sekwencyjne turbosprężarki.

Wady silników z turbodoładowaniem

Ogólnie wszystkie wady turbodoładowania są następujące:

• Zwiększone zużycie paliwa. Przy takiej samej pojemności silnik z turbodoładowaniem zużyje około 20% więcej paliwa, ale wytworzy o 70% więcej koni mechanicznych. Dla niektórych może to być plus, ale większość właścicieli samochodów może tego nie potrzebować.
• Zasób silnika turbo. Ponieważ silnik staje się mocniejszy, a charakterystyka planu ogólnego pozostaje niezmieniona, następuje bardzo intensywne zużycie głównych elementów. Rezultatem jest zmniejszenie możliwości zasobów silnika.
• Głód ropy. Wady obejmują fakt, że zmniejsza się odporność grupy tłoków na zużycie. Zasoby samej turbiny są znacznie zmniejszone. Ułatwia to fakt, że ciśnienie gazów ze skrzyni korbowej wzrasta. Jeśli praca w takich warunkach jest obserwowana przez długi czas, może dojść do „głodu oleju”. To z kolei może doprowadzić do uszkodzenia turbosprężarki. Problemy z tak ważnej jednostki mogą spowodować uszkodzenie samego silnika.
• Turbo lag i odbiór turbo. Istnieją koncepcje takie jak turbo lag i turbo pickup. Pierwsza występuje w sytuacjach, gdy pedał gazu jest mocno wciśnięty. Kiedy opóźnienie turbo zostanie przezwyciężone, ciśnienie turbo gwałtownie wzrośnie. O zjawisku turbo lag już mamy Jeśli jesteś zainteresowany, możesz to przeczytać.
• Wysokiej jakości paliwo i olej. Konieczne będzie tylko tankowanie paliwa najwyższej jakości, w przeciwnym razie turbina może bardzo szybko zginąć. Ponadto zastosowanie turbin wymaga specjalnych gatunków olejów silnikowych. W takim przypadku z pewnością należy przestrzegać regulaminu zgodnie z zaleceniami producenta. Jednocześnie nakładane są wysokie wymagania na filtr powietrza, który będzie musiał być wymieniany 2 razy częściej niż na silnik atmosferyczny.
• Drogie naprawy i konserwacja. Konstrukcja i urządzenie turbiny są dość złożone i stosowane są tam tylko materiały wysokiej jakości, dlatego ich koszt nie jest mały. A jeśli dodamy do tego wysoki koszt samej pracy, to całkowity koszt konserwacji i naprawy jest sumą okrągłą. Na przykład koszt remontu turbiny w dobrym stanie może wynosić od 1000 do 1500 USD.

Pomimo wszystkich wymienionych wad, silniki z turbodoładowaniem to przyszłość motoryzacji opartej na silnikach spalinowych (uważamy, że prawdziwa przyszłość to wciąż samochody z silnikami elektrycznymi). Obecnie silniki TSI (Volkswagen) i TFSI (Audi) są uważane za najbardziej zaawansowane systemy turbodoładowania. Ale japońscy producenci, tacy jak EJ20 (Subaru), 13B-REW (Mazda), RB26DETT (z Nissana), 2JZ-GTE (Toyota), 4G63 (Mitsubishi) itp. Nie są daleko w tyle.

To bardzo aktualna kwestia, wokół której toczy się wiele sporów i rozmów. Niektórzy twierdzą, że nie ma nic lepszego w formie niż sprawdzona klasyka. Inni są pewni, że silniki wolnossące to już przeszłość, a teraźniejszość i przyszłość należą do silników z turbodoładowaniem. Dokonując wyboru pomiędzy silnikiem wolnossącym a turbodoładowanym, należy polegać nie na opiniach innych kierowców, ale na własnych preferencjach, potrzebach i możliwościach. Silniki są naprawdę różne pod względem konstrukcji, osiągów i możliwości. Ale to nie sprawia, że \u200b\u200bjeden z nich jest najlepszy, a drugi najgorszy. Konieczne jest przeanalizowanie cech silników, co pozwoli nam na wyciągnięcie odpowiednich wniosków.

Do wyboru silnik: turbodoładowany lub wolnossący.

Cechy atmosferycznych silników spalinowych

Każdy słyszał o silnikach atmosferycznych, ale nie każdy dokładnie wie, co to oznacza. W klasycznym sensie jest to spalanie wewnętrzne, którego konstrukcja zapewnia wtrysk powietrza z otoczenia. W tym celu stosuje się specjalne tłoki gaźnika. Gdy tlen dostający się do silnika miesza się z cząsteczkami paliwa rozpylanymi przez wtryskiwacze, powstaje tak zwana mieszanka paliwowa. Jest potrzebny do spalania w komorze spalania. Pracownicy działający w atmosferze pracują w następujący sposób:

• powietrze jest zasysane z atmosfery;
• paliwo i tlen są mieszane w wymaganych proporcjach (zwykle 1 do 14);
• mieszanina paliwa i tlenu dostaje się do komory spalania;
• objętość się rozszerza;
• na tłok jest ciśnienie;
• obrót jest przenoszony na wał korbowy;
• przejażdżki samochodem.

Ponadto w przypadku silników atmosferycznych proces zasysania lub zasysania powietrza następuje z uwagi na to, że w kolektorze dolotowym tworzy się rozrzedzona atmosfera. Wybierając silnik wolnossący lub turbodoładowany, znajomość zasad ich działania i cech konstrukcyjnych nie będzie zbędna. Pozwoli ci to z góry zrozumieć, co napotkasz, a także jak trudna będzie naprawa w danej sytuacji.

Charakterystyczne różnice w silniku turbo

Ponieważ porównujemy silnik atmosferyczny z turbodoładowanym, powinniśmy również dowiedzieć się o cechach silnika spalinowego. Jak wiadomo, jakość spalania paliwa samochodowego i ilość energii generowanej do popychania tłoków zależą od ilości powietrza dostarczanego do cylindrów. Im większy silnik spalinowy, tym większą moc i moment obrotowy może dostarczyć silnik wolnossący. Dochodzimy więc do głównej różnicy między silnikiem atmosferycznym a turbodoładowanym. Turbo różni się tym, że jest wyposażony w system wymuszonego dolotu powietrza, który występuje pod ciśnieniem. Zasysane powietrze, które różni się od niego, nie ma takiego układu.

Głównym zadaniem przy tworzeniu turbosprężarki było zwiększenie mocy przy zachowaniu stosunkowo małej pojemności skokowej silnika. W atmosferycznych silnikach spalinowych zależy to bezpośrednio od objętości silnika, ponieważ jest to jedyny sposób na zwiększenie mocy i zwiększenie momentu obrotowego. Silniki z turbodoładowaniem, wykorzystujące wymuszony wtrysk, poradziły sobie bez wzrostu objętości.

Należy wziąć pod uwagę, że silniki atmosferyczne wyróżniają się zwiększoną niezawodnością i odpornością na detonację. Wysokiej jakości i wydajne środki smarne, a także kompetentna kontrola dystrybucji gazu pozwalają na najdokładniejszy wtrysk mieszanki paliwowej. Stopniowy rozwój umożliwił poprawę wydajności aspiratorów. Mimo to są gorsze od silników turbo pod względem udziału mocy na jednostkę objętości silnika. Tak więc dla osób zasysanych zaczęto zwiększać rozmiar i liczbę cylindrów. Ale takich środków nie można uznać za skuteczne i celowe, ponieważ znacznie zwiększa to wagę konstrukcji. Turbo pozwala uzyskać dużą moc bez zwiększania objętości roboczej.

Mocne i słabe strony atmosferycznych silników spalinowych

Silnik atmosferyczny istnieje od dawna, ale jego konkurent z turbodoładowaniem pojawił się stosunkowo niedawno. W dużej mierze z tego powodu kierowcy nawet nie próbują szukać różnicy i jakiejś kluczowej różnicy, ale po prostu wybierają, czemu ufają. Nikt nie twierdzi, że zasysane gazy mają naprawdę wiele zalet. Najważniejsze z nich to:

• długa żywotność;
• uproszczona konstrukcja i nieskomplikowane urządzenie;
• niedroga naprawa;
• możliwość obsługi własnymi rękami;
• odpowiednie zużycie oleju;
• brak globalnych problemów podczas pracy.

Takie silniki są w stanie pokonać ogromną liczbę kilometrów. Ich przebieg, przy odpowiedniej pielęgnacji i eksploatacji, przekracza 1 milion. Konieczna jest tylko terminowa wymiana olejów, odpowiednia pielęgnacja i terminowe usuwanie starych filtrów. Przy takim nastawieniu nawet po 500-600 tysiącach kilometrów nie będziesz musiał myśleć o żadnych poważniejszych naprawach. Części i zespoły silnika atmosferycznego są bardzo odporne na zużycie, długo zachowują swoją wydajność. Najbardziej niezawodne pojazdy wolnossące mogą przetrwać więcej niż jedno nadwozie. Oznacza to, że zdarzały się przypadki, gdy silnik został wyjęty z jednego samochodu i założony na inny, ponieważ samo ciało już wyczerpało swoje zasoby, ale silnik spalinowy nie.

Niezawodność i łatwość obsługi to główne atuty silników atmosferycznych. Nie wymagają najwyższej jakości paliwa ani wyjątkowych wysokiej jakości smarów. Nawet jeśli coś się zepsuje podczas jazdy samochodem na słabym paliwie, przywrócenie wolnossącego silnika do życia nie będzie trudne. Poważniejsze wymagania dotyczą właściwego wyboru i stosowania oleju silnikowego. Zwykle zmienia się po 15 - 20 tysiącach kilometrów. W przypadku osób aspirowanych za optymalne rozwiązanie uważa się wysokiej jakości tworzywa sztuczne i półsyntetyki, które spełniają wymagania producenta samochodu.

Ciekawostką jest to, że w atmosferycznych silnikach spalinowych wewnętrznego spalania stosowanie olejów mineralnych jest całkiem dozwolone w przypadku braku syntetycznego lub półsyntetycznego analogu. Ta liczba nie będzie działać w przypadku silników z turbosprężarką. Wlewanie do nich wody mineralnej jest absolutnie niemożliwe. Dzięki uproszczonej konstrukcji wielu właścicieli samochodów samodzielnie wykonuje prace profilaktyczne i naprawcze w swoim garażu. A gdybyś musiał skontaktować się z serwisem samochodowym, to upewnij się, że usługi stacji obsługi podczas pracy z silnikiem atmosferycznym będą znacznie tańsze niż z silnikiem turbo w przypadku podobnych usterek. Ale nie myśl, że silniki wolnossące są tak doskonałe i nie mają żadnych wad. W porównaniu z jednostkami napędowymi z turbodoładowaniem pojawiają się następujące wady:

• dość imponująca waga całej konstrukcji;
• niższe parametry mocy;
• mniejszy moment obrotowy;
• niezdolność do pracy pod dużym obciążeniem;
• problemy z pracą na dużych wysokościach (jest rozrzedzone powietrze, przez co tlen nie wnika dobrze do butli);
• przy niskich prędkościach skuteczne ssanie nie zawsze ma miejsce, dlatego silnik jest niestabilny.

Światowy przemysł motoryzacyjny zna wiele przykładów tego, jak firmy tworzą wysokowydajne silniki bez turbosprężarki. Turbina nie zawsze jest potrzebna do stworzenia naprawdę wydajnego silnika.

Plusy i minusy silników turbo

Porównując silnik z turbodoładowaniem i wolnossący, nie można pominąć zalet i wad silników, w których zastosowano turbosprężarkę. Jednostka napędowa z turbodoładowaniem ma swoje niezaprzeczalne zalety w stosunku do wolnossącego. Ale pod pewnymi względami jest zauważalnie gorszy od swojego konkurenta. Pamiętaj, że porównując silniki turbo i wolnossące, musisz wyciągnąć własne wnioski. Od zakupionego samochodu każdy oczekuje określonych cech i możliwości. Niektórzy ludzie potrzebują wyważonej i ekonomicznej jazdy. Inni chcą maksymalnej prędkości i adrenaliny. Pod wieloma względami zależy to od tego, który silnik jest dla Ciebie najlepszy. Główne zalety silnika spalinowego z turbosprężarką to tylko 3. Mianowicie:

• zwiększone wskaźniki mocy;
• doskonały moment obrotowy;
• niski poziom hałasu (przy odpowiednim układzie wydechowym).

Jeśli mówimy wyłącznie o ilości, to przewaga korzyści jest wyraźnie po stronie atmosfery. Ale jeśli chcesz uzyskać dokładnie wysoki poziom mocy, wszystkie zalety silnika atmosferycznego nie będą już odgrywać szczególnej roli.

Oprócz zalet, silniki turbo mają swoje wady. Przejawiają się w:

1. Wymagania dotyczące cech jakościowych płynów roboczych. Jeśli posiadasz samochód z turbosprężarką to będziesz musiał wybierać tylko najwyższej jakości oleje silnikowe, tankując na drogich stacjach benzynowych. Pociąga to za sobą zwiększone koszty utrzymania i eksploatacji samochodu z turbodoładowanym zespołem napędowym.
2. Pracować w podwyższonych temperaturach. W takich warunkach eksploatacyjnych okres użytkowania silnika spalinowego zaczyna się stopniowo zmniejszać. Mówiąc dokładniej, im szybciej zużywają się filtry paliwa i oleju. Konieczne jest regularne monitorowanie poziomu i stanu płynów smarnych, stopnia zabrudzenia filtrów. W przeciwnym razie możesz przegapić moment, w którym zawodzi sprężarka lub inne drogie elementy silnika.
3. Zużycie paliwa. Za dużą moc i zwiększony moment obrotowy trzeba zapłacić wysokim zużyciem. Nawet przy zmierzonej jeździe zużycie będzie nadal wyższe niż w przypadku silnika wolnossącego o podobnej pojemności elektrowni.
4. Okres eksploatacji. Jest mało prawdopodobne, aby można było spotkać silnik turbo za milion dolarów. Silniki z turbodoładowaniem nie są przeznaczone do pracy ciągłej. W porównaniu z silnikami atmosferycznymi turbosprężarki mają znacznie krótszą żywotność silnika.
5. Naprawa i serwis. Jak wspomniano wcześniej, przy mniej więcej podobnych awariach koszt naprawy silnika z turbosprężarką będzie znacznie wyższy. To samo można powiedzieć o planowej konserwacji. Materiały eksploatacyjne do silników turbo są droższe.
6. Specjaliści. Ponieważ era silników z turbodoładowaniem jest dopiero o świcie, dość trudno jest znaleźć w naszym kraju kompetentnych specjalistów. Nie każdy mechanik samochodowy, nawet z dużego serwisu samochodowego, jest gotowy podjąć się naprawy turbosprężarki. Praca z takim węzłem wymaga pewnej wiedzy i umiejętności. Naprawy rękodzieła często prowadzą do jeszcze bardziej tragicznych konsekwencji.

Zgadzam się, że lista niedociągnięć jest naprawdę imponująca. Silniki turbo wymagają większej uwagi, starannej konserwacji i imponujących kosztów finansowych. Ale nawet w takich warunkach nie będzie możliwe znaczne wydłużenie żywotności i osiągnięcie wartości tradycyjnych klasycznych silników atmosferycznych.

Podsumowując

Przyjrzeliśmy się turbodoładowanemu i wolnossącemu silnikowi. Dlatego możemy wyciągnąć pewne wnioski dotyczące tego, który z nich jest lepszy. Turbina jest dobra dla tych, którzy potrzebują wysokiej wydajności, zwiększonej mocy, doskonałej dynamiki i prędkości. Ale za to wszystko trzeba zapłacić. Jeśli jesteś gotowy, a wymienione wady Cię nie powstrzymają, to turbodoładowana jednostka napędowa stanie się dla Ciebie naprawdę optymalnym wyborem.

Silnik wolnossący jest bardziej odpowiedni pod względem zużycia paliwa i oleju, konserwacji, konserwacji i kosztów operacyjnych niż silnik z turbodoładowaniem. Ale silniki atmosferyczne mogą być również dość wydajne i mocne, co wyraźnie widać u producentów samochodów BMW, Audi, Mercedes, Infiniti, Porsche i Lexus. Nie można jednoznacznie powiedzieć, co jest lepsze. Jest to zbyt indywidualne pytanie, które zależy bezpośrednio od potrzeb i możliwości każdego kierowcy.

Ci, którzy potrzebują niezawodności, ekonomiczności i odpowiednich kosztów eksploatacji, ale nie gonią za wysokimi wskaźnikami mocy i momentu obrotowego, wybierają zasilacze atmosferyczne. Jeśli głównym celem zakupu samochodu jest uzyskanie doskonałej dynamiki i prędkości maksymalnych, bez względu na wszystko, to silnik z turbosprężarką jest dla Ciebie zdecydowanie odpowiedni.

Każdy z rozważanych silników ma swoje mocne i słabe strony. Musisz poprawnie ustalić priorytety, zrozumieć cele i zadania, które są wyznaczone dla samochodu, a także realistycznie ocenić własne możliwości. Tylko w ten sposób możesz zdecydować, czy kupić samochód z turbosprężarką, czy zdecydować się na sprawdzony klasyczny silnik wolnossący.

Najlepsze ceny i warunki zakupu nowych aut

Nowe samochody są coraz rzadziej wyposażone w silniki wolnossące, ponieważ turbiny pozwalają rozwinąć większą moc przy małej objętości. Jednak rosyjscy kierowcy obawiają się silników turbodoładowanych. I na próżno.

Silniki z turbodoładowaniem a silniki wolnossące - jaka jest różnica?

Różnica polega na tym, jak powietrze dostaje się do cylindrów silnika.

• Silnik atmosferyczny

Samo powietrze idzie tam, gdzie ciśnienie jest niższe. W silniku atmosferycznym powietrze dostaje się do cylindrów pod wpływem podciśnienia powstałego podczas suwu ssania - tłok opada i zasysa powietrze. To nie może być prostsze.

• Silnik zasysany

Aby wtłoczyć więcej powietrza do cylindrów, wymuszone doładowanie wspomaga różnicę ciśnień. Z grubsza mówiąc, na wlocie jest zainstalowany „duży wentylator”. Poniżej pokrótce omówimy projektowanie takich systemów.

Dlaczego silnik potrzebuje doładowania?

Aby zwiększyć moc silnika, trzeba spalić w nim więcej paliwa - zależność jest prosta. Ale żeby spalić więcej paliwa, trzeba do cylindrów dostarczyć dużo powietrza, prawie metr sześcienny na każdy litr benzyny. Pytanie tylko, jak go do tego zmusić? Istnieją dwa główne sposoby:

• Podgłośń. To się sugeruje i przez długi czas projektanci szli w ten sposób: zwiększali liczbę cylindrów, ich objętość i konfigurację. Tak pojawiły się lotnicze W12 i V16 o wyporności stu litrów z hakiem oraz amerykańskie siedmiolitrowe V8 do samochodów ... Teraz nie będziemy wchodzić w szczegóły i tylko stwierdzimy, że droga ta jest trudna. W pewnym momencie duży silnik staje się zbyt ciężki, a dalsze zwiększanie jest niepraktyczne.
• Zwiększ ilość spalanego paliwa bez zwiększania objętości silnika. Rzeczywiście, dlaczego nie wtłaczać po prostu więcej powietrza do cylindrów, aby spalić dużo benzyny? Tu z pomocą przychodzi boost.

Silnik W12 opracowany przez Grupę Volkswagen był instalowany w różnych latach w Audi A8L, Volkswagen Phaeton, Volkswagen Touareg, Bentley Continental Flying Spur i innych modelach premium.Zdjęcie: w12cars.com

Jakie są główne rodzaje zwiększania ciśnienia?

Zasadniczo stosuje się dwie metody, aby zwiększyć ciśnienie wlotowe powyżej atmosferycznego.

• Dmuchawa mechaniczna. Na wlocie znajduje się pompa powietrza - kompresor, napędzany przez wał korbowy silnika. Proste, ale silnik musi go obrócić i spędzić na nim część mocy.

• Turbosprężarka wykorzystująca energię ze spalin. Jest to podwójna obudowa z dwóch metalowych „ślimaków”, w której na jednym wale obracają się dwa wirniki. Jeden z nich podkręca strumień spalin wydostających się z kolektora wydechowego. Drugi kręci się, ponieważ jest na tym samym wale co pierwszy, - „napędza” powietrze atmosferyczne do kolektora dolotowego.

Nie będziemy teraz zagłębiać się w zalety i wady każdego ze schematów, a także opisywać historię ich powstania i rozwoju - to temat na osobny materiał. Tutaj ważne jest, abyśmy określili, jak dobre są silniki doładowane.

Jakie są zalety silnika doładowanego?

Wysoka moc maksymalna.

Jak już zrozumieliśmy, ze względu na ciśnienie można zwiększyć ilość spalanego paliwa, a tym samym zwiększyć moc silnika przy stałej objętości. Moc można zwiększyć kilka razy, ale typowa wartość wynosi 20–100% dla silników seryjnych.

Stabilny moment obrotowy.

W konwencjonalnym silniku wolnossącym ciśnienie dolotowe, a tym samym ilość spalanego paliwa, zmienia się w zależności od prędkości obrotowej silnika. Przy niektórych prędkościach napełnianie jest maksymalne, a silnik pracuje z pełną wydajnością. Na innych gorsze jest wypełnienie cylindra, a moment obrotowy wytwarzany przez silnik jest mniejszy.

W nowoczesnym silniku turbo za napełnianie cylindra odpowiada turbina, a elektronika steruje turbiną. Zawsze staje się możliwe dostarczenie takiej ilości powietrza, jaka jest potrzebna do najbardziej wydajnego spalania mieszanki i na tyle, aby „żelazo” silnika wytrzymało obciążenie. Pozwala to na stworzenie słynnej „półki” momentu obrotowego. Nazwa ta pochodzi od rodzaju wykresu momentu, który na silnikach turbo wygląda naprawdę jak płaska półka.

Niskie zużycie paliwa.

Wydawałoby się to paradoksem. Doładowanie umożliwia wtryskiwanie większej ilości paliwa, a jednocześnie jest ekonomiczne. W jaki sposób? Faktem jest, że przemieszczenie silników turbo jest mniejsze i ogólnie są lżejsze. Dzięki doładowaniu silnik pracuje idealnie od samego dna, a przy niskich prędkościach straty energii na tarcie są mniejsze i wyższa wydajność. W rezultacie silnik z turbodoładowaniem jest bardziej ekonomiczny podczas wolnej jazdy. A przy dużym obciążeniu nikt nie liczy zużycia paliwa, nie bez powodu pojawia się sformułowanie „idź za wszystkie pieniądze”, tym bardziej, że niewiele osób ciągle jeździ w ekstremalnych trybach.

Wykres przedstawiający moc i moment obrotowy Skody Fabia RS TSI pokazujeże w zakresie od 2000 do 4500 obrotów, silnik rozwija 250 Nm. Nazywa się to „półką momentu obrotowego”.

Dlaczego ludzie boją się silników doładowanych?

Można z całą pewnością stwierdzić, że silniki doładowane są na wyższym etapie ewolucji niż silniki „wolnossące”. A jednak w tej chwili większość produkowanych i sprzedawanych samochodów jest wyposażona w klasyczne silniki nie tylko w „zacofanej” Rosji, ale także w „oświeconej” Europie, nie mówiąc już o Stanach Zjednoczonych. Dlaczego więc?

Żywotność turbiny jest krótka.

Średnio turbina benzynowa obsługuje maksymalnie 120-150 tysięcy kilometrów, a naprawy nie są tanie. Doładowanie z napędem mechanicznym jest teoretycznie „niezniszczalne”, ale jest to gatunek ginący, a gdy jest stosowany, nie dba się o zasoby.

Silnik pracuje w trudniejszych warunkach.

Temperatura i ciśnienie w cylindrach silników doładowanych jest znacznie wyższa, co oznacza, że \u200b\u200bszybciej się zużywają. Jest to równoważone faktem, że silniki turbo są początkowo budowane z wyższym marginesem bezpieczeństwa dla wszystkich systemów.

Jednak prawdą jest, że silnik jest bardziej złożony, ma więcej czujników, więcej rurociągów, najwięcej nagrzewa się i przecieka, a każda awaria układu sterowania może uszkodzić sam silnik lub turbinę.

Mówią, że turbina daje niestabilny ciąg.

Rzeczywiście, w starych silnikach z doładowaniem turbina nie „reagowała” od razu - spaliny potrzebowały czasu na obrócenie wirnika i uzyskano to, co nazywano „turbolag”. Teraz, wraz z wprowadzeniem nowych technologii (omówimy je bardziej szczegółowo później), problem ten został rozwiązany. "Puryści", zwolennicy silników atmosferycznych twierdzą, że nadal nie ma idealnego połączenia między ruchem pedału gazu a przyczepnością, ale dla zwykłych kierowców te subtelności nie będą oczywiste.

Mówi się, że silniki z turbodoładowaniem brzmią mniej „szlachetnie” niż atmosferyczne.

Rzeczywiście turbina sprawia, że \u200b\u200bdźwięk wydechu jest mniej jasny i „rasowy”. Ale można to w pełni przypisać tylko „dużym” silnikom - rzędowym szóstkom lub V8. Ich brzmienie uznawane jest za pewien ideał, a dodanie do nich turbosprężarki radykalnie zmienia brzmienie.

Według audiofilów dźwięk „ze spalin” staje się niewyraźny i rozmazany. Turbina działa jak tłumik, wygładzając skoki ciśnienia spalin i tworząc własne harmoniczne. Jeśli mówimy o zwykłych „czwórkach” rzędowych, to nie możemy powiedzieć, że wydech takiego silnika początkowo brzmi szczególnie dobrze, po dodaniu do niego turbiny staje się cichszy, ale niepowtarzalności prawie nie traci.

Z pomocą fanom dobrego brzmienia silnika przychodzą specjaliści od akustyki spalin. Układy wydechowe nowoczesnych samochodów, czy to doładowane, czy nie, są owocem poważnej pracy, a właściwości dźwiękowe zależą przede wszystkim od jakości ustawienia systemu i życzeń kupującego.

Dlaczego niektórzy producenci samochodów sportowych nadal nie rozpoznają doładowania?

Rzeczywiście, takie „szanowane” samochody jak Toyota GT86, Renault Clio RS i Honda Civic Type R doskonale radzą sobie bez turbin i doładowań. Jest kilka głównych powodów:

• Dużą moc można uzyskać bez turbiny, ale pod warunkiem, że silnik rozwija ją tylko przy bardzo dużych prędkościach. Na przykład 201 KM. na tej samej Hondzie Civic Type R są dostępne tylko przy 7800 obr./min, co jest dużo jak na silnik nie wyścigowy.
• System zwiększania ciśnienia znacznie zwiększa wagę i rozmiary małych silników - nie można go wykonać naprawdę kompaktowo. W przypadku samochodów sportowych jest to ważne.
• Wiele osób lubi „skrętną” naturę silników atmosferycznych, brak jakichkolwiek możliwych opóźnień i wpływ temperatury powietrza, „czystość” reakcji i dźwięku.
• W wielu dyscyplinach wyścigowych silniki z turbodoładowaniem są zabronione, ale istnieje tradycja wzmacniania silników atmosferycznych.
• Na silnikach „wolnossących” - mocniejsze hamowanie silnikiem przy wyładowaniu gazowym, co jest zauważalne w małych silnikach i znowu jest ważne w samochodach sportowych.
• W Japonii i USA, gdzie nadal przeważnie przechowywane są zapalniczki wolnossące, nie ma tak surowych ograniczeń zużycia paliwa, jak w Europie. Silnik turbinowy jest droższy, ale może dostarczyć dużą moc przy niskim zużyciu i na dowolnej wysokości, nawet na szczytach Alp. Silnik bez turbiny jest prostszy, mniej wymagający w utrzymaniu, zwłaszcza gdy nie jest potrzebna bardzo duża moc, a wysokie zużycie paliwa i niski ciąg w trybie „nie wyścigowym” można zaniedbać. I nie lekceważ siły narodowej tradycji motoryzacyjnej.

Jednak stopniowo doładowanie zyskuje miejsce pod maską samochodów sportowych. Najpierw Formuła 1 porzuciła „wolnossącego”, aw marcu 2014 roku zadebiutował pierwszy w historii turbodoładowany model Ferrari - California T, który otrzymał „ślimaka” po długiej przerwie od 288 i F40.