Турбонаддув – компрессор или турбина?
Современные автопроизводители все чаще отказываются от обычных атмосферных двигателей, отдавая предпочтение турбированным моторам. Их особенность заключается в увеличении мощности ДВС без каких-либо его серьезных переделок. Суть процесса – нагнетание в цилиндры газовой смеси под давлением. Мотор, оборудованный компрессором либо турбиной, имеет большую производительность, обеспечивает автомобилю хорошую динамику, при этом не нужно увеличивать объем цилиндров.
Разница между турбиной и компрессоров заключается в том, что первые вращаются от выхлопных газов, вторые приводятся в действие от коленвала (приводного ремня, подобно генератору, иногда – цепи). Как происходит наддув в обоих случаях и что лучше?
Идея принудительно нагнетать дополнительный воздух в цилиндры возникла в 60-е годы минувшего века. Однако в то время технология широкого распространения не получила. Если использовать турбину с выхлопными газами, то проблема была в ее бездействии на малых оборотах. При небольшой скорости машине не хватало «лошадиных сил». А при включении турбины в работу мощность настолько резко увеличивалась, что малоопытному водителю справиться с управлением становилось сложно.
Что касается компрессоров, тут была иная проблема. Изначально они пользовались популярностью в Англии, где их устанавливали на машины с восьмицилиндровыми движками, которые и без того обладали солидной мощностью. Мотор с компрессором имел приличные габариты и запихать его под капот – та еще задача! К тому же оборудованную таким образом машину сложно было обслуживать – требовался специализированная СТО. В обычных сервисах за ремонт просто не брались, поэтому даже небольшая поломка превращалась в головную боль владельца авто. Но сегодня ситуация несколько изменилась: турбины и компрессоры стали более надежными и менее габаритными. Остается разобраться в их устройстве, плюсах и минусах.
По конструкции это механический нагнетатель, работающий в условиях высоких температур. При этом устройство имеет как бы две стороны: одна горячая, другая – холодная. В первую направляются выхлопные газы, принуждающие вращаться лопатки во второй. Число оборотов крыльчатки может достигать до 10 тыс. в минуту. Это и гарантирует увеличение мощность двигателя, обеспечиваемое повышением давления во впускном коллекторе.
Турбина охлаждается, смазывается техническими жидкостями, которые она «берет» у ДВС – антифризом и маслом. Применение этого способа наддува повышает мощность мотора до 40 % при сохранении экономичного (как у «атмосферников») расхода горючего. Правда, последнее качество свойственно лишь двигателям малого объема. Главные достоинства турбины:
✅ сильное увеличение мощности – двухлитровый ДВС выдаст до 250 л. с., а трехцилиндровый – до 120 «лошадей» при расходе топлива 4 л/100 км
✅ компактность: турбина легко помещается под капот любого авто, уже оснащенного атмосферным мотором
✅ правильный выбор устройства и профессиональная установка могут обеспечить длительный, до 250 тыс. и более км, ресурс двигателя.
А как насчет минусов? Основной из них – т. н. «турбояма»: ситуация, при которой устройство на малых оборотах не функционирует, а движку не хватает сил, чтобы ускориться.
Еще один недостаток – невысокая надежность изделия из-за постоянных, иногда запредельных, нагрузок, возникающих в ходе работы турбины. Кстати, они воздействуют и на двигатель, что отрицательно сказывается на его ресурсе. Ремонтировать турбину тоже «неинтересно»: стоимость услуги по капитальному восстановлению заводского агрегата варьируется в пределах 20-50 тыс. руб. Однако стоит добавить: выход из строя агрегата обычно характерен для покупных отдельных устройств, установленных кустарным образом на «атмосферники». Последние после подобной «доработки» ходят не более 150-200 тыс. км.
Они могут быть роторными, центробежными либо винтовыми. Сейчас такие агрегаты можно увидеть на авто марок «Ауди», «Мерседес», «Бентли», «Ягуар» и некоторых других машинах. Современные компрессоры имеют несложную конструкцию и легко устанавливаются на атмосферные ДВС.
Можно подобрать изделие, наиболее точно соответствующее типу двигателя. Плюсы механического компрессора:
✅ работает постоянно и не образует «турбоям»
✅ имеет свою систему смазки и охлаждения
✅ надежность более высокая, по сравнению с турбинами
Из отрицательных сторон выделяется разве что невысокая производительность. Компрессор увеличивает мощность двигателя всего на 10-15 %. Если нужно поднять ее на 40-50 %, потребуется агрегат с большими габаритами. В то время как маленькая турбина повысит мощность на столько при гораздо меньших размерах. На авто чаще встречается два типа компрессоров.
Стоят относительно недорого, имеют несложную конструкцию. Главный элемент выполнен в виде спирали. Это обеспечивает равномерность наддува. Минус – нагрев при работе, повышенная шумность и резкое уменьшение КПД даже при небольшом износе.
Считаются более надежными по сравнению с вышеупомянутыми устройствами. Эти механизмы создают диагональное передвижение воздуха и обеспечивают более высокую скорость вращения крыльчатки. Однако главное преимущество описываемых агрегатов заключается в сбалансированной работе всех элементов. При этом воздух сохраняется чистым, без капелек масла. КПД у винтовых моделей серьезный – до 80 %.
Основная отрицательная сторона винтовых компрессоров – сложность конструкции, высокая цена самого изделия и его ремонта. И еще один минус (кому-то он, может, понравится!) сильный высокочастотный звук при сжатии воздуха.
Компрессор обладает большим ресурсом и не так сильно влияет на мотор в отрицательном смысле. Конечно, если машина постоянно будет использоваться в различных состязаниях или водитель – ярый поклонник агрессивного стиля вождения, на длительный срок службы рассчитывать не приходится. Впереди у такого автовладельца – поломка лопаток и замена деталей компрессора. А это дорогое «удовольствие». При «щадящей» эксплуатации все обслуживание сводится к подтягиванию (замене) ремня или цепи.
Частая проблема турбины – появление подтеков смазки из-за износа сальников. В этом случае крыльчатка вращается «на сухую», что приводит к ее поломке. А это означает: турбина не подлежит ремонту и ее нужно менять. Подтеки антифриза чреваты перегревом агрегата, что тоже приведет к его выходу из строя. Чтобы не допустить подобных неприятностей, необходимо постоянно следить за состоянием турбины, появлением подтеков. Нерегулярная замена масла и антифриза в двигателе тоже укорачивают срок службы изделия.
Сначала нужно понять: требуется ли вам машина с таким дополнительным агрегатом. Возможно, что вам хватит и автомобиля с традиционным атмосферным ДВС, который и сегодня пока считается надежнее транспортного средства с наддувом. Но, если вы решились, выбор будет за вами: если коротко – турбина больше увеличивает мощность, но компрессор надежнее и удобнее в эксплуатации.
Разница между турбиной и компрессоров заключается в том, что первые вращаются от выхлопных газов, вторые приводятся в действие от коленвала (приводного ремня, подобно генератору, иногда – цепи). Как происходит наддув в обоих случаях и что лучше?
Суть процесса
Идея принудительно нагнетать дополнительный воздух в цилиндры возникла в 60-е годы минувшего века. Однако в то время технология широкого распространения не получила. Если использовать турбину с выхлопными газами, то проблема была в ее бездействии на малых оборотах. При небольшой скорости машине не хватало «лошадиных сил». А при включении турбины в работу мощность настолько резко увеличивалась, что малоопытному водителю справиться с управлением становилось сложно.
Турбокомпрессор LUZAR LAT1007 для Ford Transit, Land Rover Defender. Средняя цена: 37 тыс. руб. Фото: ЯндексМаркет
Что касается компрессоров, тут была иная проблема. Изначально они пользовались популярностью в Англии, где их устанавливали на машины с восьмицилиндровыми движками, которые и без того обладали солидной мощностью. Мотор с компрессором имел приличные габариты и запихать его под капот – та еще задача! К тому же оборудованную таким образом машину сложно было обслуживать – требовался специализированная СТО. В обычных сервисах за ремонт просто не брались, поэтому даже небольшая поломка превращалась в головную боль владельца авто. Но сегодня ситуация несколько изменилась: турбины и компрессоры стали более надежными и менее габаритными. Остается разобраться в их устройстве, плюсах и минусах.
Турбина
По конструкции это механический нагнетатель, работающий в условиях высоких температур. При этом устройство имеет как бы две стороны: одна горячая, другая – холодная. В первую направляются выхлопные газы, принуждающие вращаться лопатки во второй. Число оборотов крыльчатки может достигать до 10 тыс. в минуту. Это и гарантирует увеличение мощность двигателя, обеспечиваемое повышением давления во впускном коллекторе.
Турбина ISUZU ELF 4HK1. Средняя цена: 16053 руб. Фото: ЯндексМаркет
Турбина охлаждается, смазывается техническими жидкостями, которые она «берет» у ДВС – антифризом и маслом. Применение этого способа наддува повышает мощность мотора до 40 % при сохранении экономичного (как у «атмосферников») расхода горючего. Правда, последнее качество свойственно лишь двигателям малого объема. Главные достоинства турбины:
✅ сильное увеличение мощности – двухлитровый ДВС выдаст до 250 л. с., а трехцилиндровый – до 120 «лошадей» при расходе топлива 4 л/100 км
✅ компактность: турбина легко помещается под капот любого авто, уже оснащенного атмосферным мотором
✅ правильный выбор устройства и профессиональная установка могут обеспечить длительный, до 250 тыс. и более км, ресурс двигателя.
А как насчет минусов? Основной из них – т. н. «турбояма»: ситуация, при которой устройство на малых оборотах не функционирует, а движку не хватает сил, чтобы ускориться.
Установка нескольких турбин позволяет минимизировать эффект «турбоямы». Фото: YouTube.com
Еще один недостаток – невысокая надежность изделия из-за постоянных, иногда запредельных, нагрузок, возникающих в ходе работы турбины. Кстати, они воздействуют и на двигатель, что отрицательно сказывается на его ресурсе. Ремонтировать турбину тоже «неинтересно»: стоимость услуги по капитальному восстановлению заводского агрегата варьируется в пределах 20-50 тыс. руб. Однако стоит добавить: выход из строя агрегата обычно характерен для покупных отдельных устройств, установленных кустарным образом на «атмосферники». Последние после подобной «доработки» ходят не более 150-200 тыс. км.
Механические компрессоры
Они могут быть роторными, центробежными либо винтовыми. Сейчас такие агрегаты можно увидеть на авто марок «Ауди», «Мерседес», «Бентли», «Ягуар» и некоторых других машинах. Современные компрессоры имеют несложную конструкцию и легко устанавливаются на атмосферные ДВС.
Установка компрессора сложностей специалисту обычно не доставляет. Фото: YouTube.com
Можно подобрать изделие, наиболее точно соответствующее типу двигателя. Плюсы механического компрессора:
✅ работает постоянно и не образует «турбоям»
✅ имеет свою систему смазки и охлаждения
✅ надежность более высокая, по сравнению с турбинами
Из отрицательных сторон выделяется разве что невысокая производительность. Компрессор увеличивает мощность двигателя всего на 10-15 %. Если нужно поднять ее на 40-50 %, потребуется агрегат с большими габаритами. В то время как маленькая турбина повысит мощность на столько при гораздо меньших размерах. На авто чаще встречается два типа компрессоров.
Роторные
Стоят относительно недорого, имеют несложную конструкцию. Главный элемент выполнен в виде спирали. Это обеспечивает равномерность наддува. Минус – нагрев при работе, повышенная шумность и резкое уменьшение КПД даже при небольшом износе.
Винтовые
Считаются более надежными по сравнению с вышеупомянутыми устройствами. Эти механизмы создают диагональное передвижение воздуха и обеспечивают более высокую скорость вращения крыльчатки. Однако главное преимущество описываемых агрегатов заключается в сбалансированной работе всех элементов. При этом воздух сохраняется чистым, без капелек масла. КПД у винтовых моделей серьезный – до 80 %.
Продольное расположение компрессора. Фото: YouTube.com
Основная отрицательная сторона винтовых компрессоров – сложность конструкции, высокая цена самого изделия и его ремонта. И еще один минус (кому-то он, может, понравится!) сильный высокочастотный звук при сжатии воздуха.
Характерные неисправности наддува
Компрессор обладает большим ресурсом и не так сильно влияет на мотор в отрицательном смысле. Конечно, если машина постоянно будет использоваться в различных состязаниях или водитель – ярый поклонник агрессивного стиля вождения, на длительный срок службы рассчитывать не приходится. Впереди у такого автовладельца – поломка лопаток и замена деталей компрессора. А это дорогое «удовольствие». При «щадящей» эксплуатации все обслуживание сводится к подтягиванию (замене) ремня или цепи.
Самостоятельная установка на двигатель ВАЗ (1,3 л) компрессора. Фото: YouTube.com
Частая проблема турбины – появление подтеков смазки из-за износа сальников. В этом случае крыльчатка вращается «на сухую», что приводит к ее поломке. А это означает: турбина не подлежит ремонту и ее нужно менять. Подтеки антифриза чреваты перегревом агрегата, что тоже приведет к его выходу из строя. Чтобы не допустить подобных неприятностей, необходимо постоянно следить за состоянием турбины, появлением подтеков. Нерегулярная замена масла и антифриза в двигателе тоже укорачивают срок службы изделия.
Что выбрать: турбонаддув или компрессор?
Сначала нужно понять: требуется ли вам машина с таким дополнительным агрегатом. Возможно, что вам хватит и автомобиля с традиционным атмосферным ДВС, который и сегодня пока считается надежнее транспортного средства с наддувом. Но, если вы решились, выбор будет за вами: если коротко – турбина больше увеличивает мощность, но компрессор надежнее и удобнее в эксплуатации.
- Сергей М.
- https://youtube.com
Рекомендуем для вас
Подводный арктический газовоз «Пилигрим» заменит трубопроводы
Доставка углеводородов подводным газовозом, да еще под арктическими льдами – не фантастика ли? О проекте 2019-го года сегодня вспомнили не случайно. Реальная...
Lada Vesta в 2025 году станет не хуже иномарок – готовится глобальное обновление
Наконец дождемся? Или АвтоВАЗ просто вынужден модернизировать автомобили под напором китайских брендов?...
ПД-8 будут испытывать на летающей лаборатории
По сообщению главы Ростеха, ПД-8 проходит последние испытания на стенде и следующий этап – тестирование в полете на Ил-76ЛЛ. Затем двигатель установят на...
Зачем при взлете и посадке стюардессы просят открывать шторки иллюминаторов
Эта неожиданная просьба имеет под собой довольно веские основания, которые, возможно, помогут сберечь здоровье, а то и жизнь пассажиров. Неужели какие-то...
ЯМЗ-535: новая рядная «четверка», которая пестрит отечественными инновациями
В новом видео на YouTube-канале «Автомобильная Россия» представлен дизельный двигатель ЯМЗ-535, который стал улучшенной версией популярного мотора ЯМЗ-534. Это...
ОДК покажет прорывные технологии на примере авиадвигателей ПД-14 и ПД-35
Выставка пройдет в Москве с 23 по 25 декабря. Покажут лучшие достижения в авиастроении....
Новый комбайн от Ростсельмаш – революционное решение для полей
На выставке «Агросалон 2024» в подробностях продемонстрировали долгожданную новинку от завода Ростсельмаш. Ею стал кормоуборочный комбайн F-1500 с двигателем...
У экранопланов, похоже, открывается «второе дыхание»
И снова «в деле» фигурируют водородные технологии. О новых открывающихся перспективах этого надводного транспорта читайте в нашем материале....
Чиновники уточнили сроки производства МС-21-300 и SJ-100
Также стало известно, сколько уже готово единиц МС-21. А еще название лайнера SJ-100 хотят русифицировать. И его выход в серию напрямую зависит от ПД-8....
В России появятся «двойники» аэропортов
Система интерактивная и обеспечивает улучшенный мониторинг работы аэропорта и сопутствующей инфраструктуры. Также технология позволяет оптимизировать...
Hyundai объявляет «войну» мониторам в авто
Все уже привыкли к ярким экранам мультимедиа. Вот только немногие знают, как влияют на безопасность вождения эти устройства и есть ли им альтернатива....
Что будет, если с двигателя Жигулей «срезать» 8 кг запчастей?
Команда YouTube-канала «Гараж 54» пошла на очередной необычный эксперимент, до которого мало кто мог додуматься. Они продемонстрировали проект по созданию...
Первые подробности о красноярском вездеходе Visuva T8
Чтобы управлять этим «монстром» не нужно специальное обучение. В качестве руля – штурвал, а гусеницы изготовлены из композита, которые уменьшают давление на...
Многоосные шасси МЗКТ выходят на гражданский рынок – «Волат» для суровой эксплуатации
Минский завод колесных тягачей известен на просторах бывшего Советского Союза в первую очередь своими многоосными шасси для ракетовозов. Но уже давно...
Представлен «Чистогор» – грузовая новинка с логотипом «КАМАЗ»
Автомобиль создан при совместном сотрудничестве крупнейшего производителя грузовой техники и Центра водородных технологий АФК «Система». Подробнее о проекте...
КАМАЗ представил обновленное шасси К3: новый двигатель, кабина и не только
Благодаря изменениям серия К3 стала ближе к более дорогой линейке К5. Что именно улучшили?...