Битурбированный двигатель принцип работы

Что значит битурбированный двигатель

Содержание

  1. О турбокомпрессоре
  2. Как действует нагнетатель
  3. Битурбированный двигатель

Тематика турбрования дизельных двигателей считается одной из наиболее интересных для изучения. Особняком в этом направлении стоит отрасль разработки и применения двигателей с двойными турбонагнетателями.Двигатели внутреннего сгорания и дизельные силовые агрегаты приводятся в движение энергией, выделяющейся при сжигании топливо-воздушной смеси. Если накачка горючего может осуществляться исключительно топливным насосом, то методов забора воздуха существует несколько. Атмосферные двигатели, отличающиеся простотой устройства, получают воздух из окружающей среды под действием естественного разрежения, которое образуется в карбюраторе. Однако они имеют существенный недостаток, выраженный в невысокой мощности, который полностью устранен в турбированных и битурбированных двигателях.

О турбокомпрессоре

Принцип принудительного нагнетания воздуха в камеру сгорания дизельного двигателя был известен еще в конце XIX века, однако патент на турбокомпрессор Альфред Бюхи получил только в 1911 году. Изобретение турбонангнетателя стало одним из результатов исследования методов повышения мощности дизельного двигателя, из которых наиболее многообещающим считался принцип принудительной закачки камеры сгорания предварительно сжатым воздухом. Избыток воздуха в камере сгорания позволил сжигать до 99% топливной смеси, что обеспечило турбированному двигателю повышенную мощность без ощутимых компромиссов в экономичности.

Как действует нагнетатель

Принцип работы турбокомпрессора основан на использовании энергии отработанных газов. Газ из выпускного коллектора под большим давлением проходит через турбину, раскручивая ее. Вал турбины имеет непосредственное соединением с ротором центробежного компрессора, подготавливающего воздух для впускного коллектора. Производительность турбонагнетателя напрямую зависит от текущей мощности двигателя.

Битурбированный двигатель

В современном автомобилестроении все большее внимание уделяется динамическим характеристикам транспортных средств. Иногда даже преимущества турбированных двигателей перед атмосферными оказываются не столь ярко выраженными. Дело в том, что потребность в присутствии кислорода в камере сгорания не имеет линейной зависимости от роста крутящего момента. Попросту говоря, существует определенный порог мощности, за пределами которого производительности турбокомпрессора недостаточно для полного раскрытия потенциала дизельного мотора.

Такой недостаток был полностью устранен с появлением двигателя, имеющего двойной турбонагнетатель. Когда двигатель выходит за порог производительности компрессора, производится включение в работу второго турбонагнетателя. Он имеет более высокую производительность, которая, в свою очередь, слишком высока для работы силового агрегата на малых оборотах. Конструкция битурбированного двигателя позволяет реализовать увеличение мощности за счет сжигания большего количества горючего вместо расширения объема рабочей зоны цилиндра.

Турбированный двигатель Mercedes-AMG — новые подробности

Обладая мощностью до 310 кВт (421 л.с.), новый 2,0-литровый двигатель Mercedes-AMG M 139 является самым мощным в мире серийным четырехцилиндровым мотором с турбонаддувом. Он превзошел ранее самый мощный двигатель M 133 на 30 кВт (40 л.с.), максимальный крутящий момент также увеличился с 475 до 500 Н·м. Новинка демонстрирует, что двигатель внутреннего сгорания еще скрывает в себе большой потенциал, отмечает председатель правления Mercedes-AMG Тобиас Мёрс.

«Четверка» доступна в двух модификациях: она обеспечит максимальную маневренность для компактных моделей Mercedes-AMG: 310 кВт (421 л.с.) в S-модели и 285 кВт (387 л.с.) в базовой версии. Новый двигатель впечатляет своей немедленной ответной реакцией — кривая крутящего момента была тщательно сбалансирована. Максимальный крутящий момент 500 Н·м (480 Н·м для базовой версии) доступен в диапазоне 5000–5250 об/мин (4750–5000 об/мин в базовой версии). Разработчики двигателей также смогли реализовать динамически увеличивающуюся кривую крутящего момента в нижнем диапазоне оборотов двигателя, тем самым улучшив управляемость автомобиля. Увеличивающийся крутящий момент при более высоких оборотах улучшает легкость работы двигателя.

По сравнению с поперечно установленным четырехцилиндровым двигателем M 260 в 35-х моделях или предыдущим двигателем M 133, новый Mercedes-AMG M 139 повернут вокруг своей вертикальной оси на 180 градусов. Это означает, что турбокомпрессор и выпускной коллектор теперь расположены сзади по направлению движения, на стороне перегородки моторного отсека, а система впуска — спереди. Такая конфигурация обеспечивает плоскую и аэродинамически полезную конструкцию передней части и позволяет улучшить прохождение воздуха с меньшими расстояниями и меньшим отклонением — как на стороне впуска, так и на стороне выпуска. На валах компрессора и колеса турбины впервые установлены роликовые подшипники, что свело к минимуму трение внутри турбокомпрессора. С максимальным давлением наддува в 2,1 бара (1,9 бара для базовой модели) 2,0-литровый турбированный четырехцилиндровый двигатель и здесь занимает первое место. Управляемый электроникой перепускной клапан (редукционный клапан ОГ) позволяет контролировать давление наддува ещё более точно и гибко, оптимизируя при этом реакцию, особенно при ускорении с частичной нагрузкой. Для охлаждения турбокомпрессора в дополнение к маслу и воде используется и свежий воздух. Он проводится к турбокомпрессору от решетки радиатора через крышку двигателя, выполненную в виде воздушного дефлектора, и через воздуховоды под капотом. Полностью алюминиевый блок цилиндров выполнен по методу кокильного литья: жидкий алюминий заливается под действием силы тяжести в металлическую форму (кокиль). Благодаря хорошей теплопроводности охлаждаемая водой форма обеспечивает быстрое охлаждение и затвердевание расплава. Результатом является мелкозернистая, плотная структура, гарантирующая высокую прочность.

Читать еще:  Citroen c4 2012 какой двигатель

Так называемая водяная рубашка, закрытая сверху, — конструкция, используемая в автоспорте — обеспечивает высочайшую прочность при минимальной массе и максимальные значения давления сгорания вплоть до 160 бар. Области вокруг цилиндров, в основном сплошные, и в крышку входят только небольшие каналы для охлаждающей жидкости и моторного масла. Кривошипно-шатунный механизм с кованым, легким стальным коленчатым валом и коваными алюминиевыми поршнями с оптимизированными поршневыми кольцами обеспечивает низкую степень трения с высокой прочностью. Для уменьшения трения между поршнями и цилиндрами на зеркала цилиндров наносится ультрагладкое покрытие по запатентованной технологии Nanoslide. Это обеспечивает наименьшее трение, а также делает цилиндры в два раза тверже и долговечнее традиционных гильз из серого чугуна.

Собирают новый мотор вручную на заводе в Аффальтербахе по принципу «один человек — один двигатель». Для сотрудников созданы идеальные условия труда — они работают в светлой, четко организованной и чистой окружающей среде. Работа почти ювелирная, поэтому специалисты должны чувствовать себя комфортно для создания продукта высокого качества даже при все время усложняющейся технологии.

  • В России тоже не дремлют и создали уникальный двигатель для автомобилей.

Атмосферный двигатель: принцип работы, плюсы и минусы

  • Атмосферный двигатель: принцип работы, плюсы и минусы
  • Что такое атмосферный двигатель
  • Принцип работы
  • Достоинства и недостатки атмосферного двигателя
  • Что лучше: атмосферный или турбированный двигатель
  • Можно ли установить турбину на атмосферный двигатель

При подробном рассмотрении технических характеристик двигателей внутреннего сгорания большинство автолюбителей сталкиваются с такими понятиями как инжекторный, карбюраторный мотор. Многие имеют достаточно высокие знания о конструкционных особенностях таких агрегатов, но когда речь затрагивается атмосферных двигателей, только лишь некоторые автолюбители понимают, о чём дальше пойдёт разговор. Чтобы развеять все сомнения, полезной будет эта статья.

Что такое атмосферный двигатель

Несмотря на то что это понятие в автомобилестроении сегодня встречается нечасто, на самом деле, оно является вполне простым для понимания. Как ни странно, но атмосферный двигатель относится к одним из наиболее древних и распространённых агрегатов, используемых в автомобилестроении на протяжении многих десятилетий.

Представляет он собой обычный двигатель внутреннего сгорания, однако в отличие от инжекторных либо карбюраторных, не имеет дополнительных автоматических узлов, обеспечивающих более эффективное сгорание топлива.

Принцип работы

Основной принцип любых двигателей внутреннего сгорания заключается в воспламенении топлива в специальных камерах, благодаря чему в действие приводятся поршни, а далее и последующие узлы автомобиля. В качестве воспламеняющейся жидкости зачастую выступает бензин разнообразных марок либо дизель, но под топливом также стоит понимать и смесь бензина либо дизеля с воздухом. Это является главным условием воспламенения в моторе, так как без достаточного количества кислорода этот процесс невозможен. Наиболее оптимальным соотношением для успешного возгорания считается смесь 1:14 (воспламеняющаяся жидкость : воздух). Для решения этой проблемы в любом двигателе внутреннего сгорания предусмотрен специальный узел, отвечающий за смесь топлива и воздуха. В большинстве современных автомобилей за это дело «берутся» автоматические компрессоры подачи воздуха либо турбины (инжектор, карбюратор). Именно поэтому часто их и называют турбированными.

Но в «атмосферниках» всё проходит самотёком. Благодаря естественному атмосферному давлению воздух пытается заполнить любое свободное пространство, на основе чего и построен принцип атмосферного двигателя. Однако зачастую этого недостаточно для достижения воздушно-топливной смеси, поэтому в «атмосферниках» создана механическая система подачи воздуха. Поршни мотора выступают в качестве воздушного насоса, который затягивает необходимое количество воздуха в камеру сгорания. Для этого в атмосферных двигателях обустраивается специальный воздуховод, обеспечивающий бесперебойную подачу кислорода извне.

Читать еще:  Двигатель гибрид что это такое на инфинити

Достоинства и недостатки атмосферного двигателя

Двигатели на атмосферной тяге встречаются под капотом многих популярных марок автомобилей. Причин для этого сразу несколько:

  1. Надёжность и неприхотливость. Прежде всего, это обусловлено простотой конструкцией двигателя, а также отсутствием в нём дополнительных элементов, требующих профилактического осмотра. Не стоит забывать, что «атмосферники» способны благополучно функционировать даже на топливе низкого качества (в большинстве постсоветских стран это главное условие отсутствия дорогостоящего ремонта).
  2. Высокая ремонтоспособность и дешевизна в обслуживании. Самый современный атмосферный мотор зачастую в несколько раз дешевле в ремонте, нежели турбированные аналоги. Это достигается благодаря простоте конструкции и использовании простых механических узлов. Даже при полном капремонте и замене ведущих деталей моторы этого типа практически всегда поддаются восстановлению.
  3. Огромный ресурс использования. Как показывает практика, в большинстве случаев даже при периодическом использовании некачественного топлива такие моторы не нуждаются в ремонте, пока не «пробежали» несколько сотен тысяч километров. Известны случаи, когда «атмосферникам» удавалось работать десятилетиями на протяжении 300-500 тысяч км пробега без какой-либо технической поддержки.

Как и любое другое техническое устройство, не лишён «атмосферник» и недостатков. Зачастую даже самый дорогой и качественный мотор проигрывает в эффективности и мощности агрегатам с автоматическим нагнетателем. На низких и высоких оборотах «атмосферникам» не удаётся с необходимым темпом поглощать воздух извне, поэтому смесь топлива и воздуха неравномерная . При высоких и низких оборотах такой мотор часто теряет мощность, а на низком ходу даже может заглохнуть в неподходящий момент.

Что лучше: атмосферный или турбированный двигатель

Вопрос о целесообразности установки турбированных или атмосферных моторов является нерешённым спором среди автомобилистов уже давно, так как оба имеют недостатки и плюсы. Несомненно, турбированный использовать лучше при условиях работы на низких и высоких оборотах. Кроме того, их мощность зачастую на 10-30% выше, нежели у «атмосферников», что по душе большинству любителей высокоскоростных авто. Однако для этого агрегаты с искусственным нагнетателем требуют особого и тщательного ухода, а также подбора качественного топлива. В противном случае они служат недолго.

В свою очередь, «атмосферники» больше подходят для использования в условиях среднего режима и значительно экономичнее. Так что если для вас автомобиль только лишь средство передвижения от работы домой — это ваш выбор. Кроме того, такие моторы прослужат дольше и не потребуют тщательного и скрупулёзного ухода, что для большинства регионов бывшего СССР является решающим плюсом.

Видео: Атмосферный или турбированный двигатель. Что лучше? Не стоит забывать и об их более простой конструкции, что тоже придётся по душе большинству любителей «самостоятельного ремонта».

Можно ли установить турбину на атмосферный двигатель

Увеличение мощности автомобиля — это один из ключевых вопросов, который встречается среди автомобилистов по всему миру. Именно поэтому многие задаются вопросом о том, можно ли установить турбину на атмосферный мотор своего авто.

По идее, такое усовершенствование должно способствовать повышению мощности машины, что, несомненно, отразится и на показателях на трассе. Несмотря на существование разнообразных противоречивых мнений, благодаря упрощённой конструкции установить турбину на «атмосферник» можно даже в самой незаурядной автомастерской. Такой приём даст возможность повысить эффективность сгорания топлива в камере мотора, что улучшит его производительность на 10-30%.

Атмосферный двигатель является одним из наиболее популярных типов моторов, используемых в автомобилестроении.

Подписывайтесь на наши ленты в таких социальных сетях как, Facebook, Вконтакте, Instagram, Pinterest, Yandex Zen, Twitter и Telegram: все самые интересные автомобильные события собранные в одном месте.

Турбированный двигатель автомобиля

Все водители слышали о том, что большинство современных автомобилей производители предлагают в варианте с турбированными двигателями. У таких моторов имеются, как сторонники, так и противники. В интернете на различных сайтах и форумах можно встретить кучу всевозможных мифов о том, почему не стоит покупать турбированные двигатели. На деле же, многие из распространенных слухах о таких моторах преувеличены или уже не актуальны для современных силовых агрегатов. В рамках данной статьи рассмотрим, что такое турбированные двигатели, и какие преимущества и недостатки у них имеются на самом деле.

Читать еще:  Влияние клапана егр на запуск двигателя

Что такое турбированный двигатель

Турбированный двигатель, без лишней скромности, можно назвать едва ли не главным открытием современного производства моторов. Создатели турбированных двигателей ставили перед собой задачу повысить мощность мотора, но при этом сохранив прежний рабочий объем. Плюс ко всему, поскольку такие двигатели предполагалось устанавливать на массовых автомобилях, нужно было учесть фактор их надежности.

В турбированном двигателе топливовоздушная смесь направляется в камеру сгорания под давлением. За счет этого удается повысить крутящий момент и в целом мощность двигателя.

Турбина устанавливается, в том числе, на малообъемных двигателях, где важно малое использование топлива, а современные стандарты требуют от таких двигателей повышенную экологичность. Турбина в таких двигателях приводится к работу за счет остаточной энергии, которая остается в выхлопе. Выхлопные газы, в том числе, отвечают за образование принудительного давления в цилиндрах, где топливовоздушная смесь подготавливается к дальнейшей работе.

Обратите внимание: Турбины изначально устанавливались на дизельных двигателях, поскольку, в силу конструктивных особенностей, их использование на бензиновых агрегатах снижало надежность, а также повышало стоимость. Но позже конструкция турбины была улучшена, что позволило ее использовать, в том числе, на бензиновых моторах в массовом сегменте.

Плюсы турбированных двигателей

Турбированные моторы имеют следующие преимущества, за которые их выбирают автомобилисты:

  • Повышенная мощность при прежнем объеме. Соответственно, динамические характеристики автомобиля с турбированным двигателем будут лучше, чем автомобиля с атмосферным двигателем того же объема;
  • Лучше экологические свойства, а вместе с тем и большая экономичность. Турбированный двигатель лучше с экологической точки зрения, поскольку топливо сгорание более полно, и меньше отработавших газов и вредных примесей отправляется в атмосферу;
  • Турбированный двигатель работает тише, чем атмосферный;
  • Возможность выбора. Сейчас турбированные двигатели имеются, как бензиновые, так и дизельные;
  • Наличие интеркулера. Поступающий воздух охлаждается, благодаря интеркулеру, что положительно сказывается на эффективности использования топлива и сохранности агрегатов;
  • Для быстрого старта с места нет необходимости сильно повышать обороты.

Минусы турбированных двигателей

Есть у турбированных моторов и явные минусы, которые для многих водителей перевешивают имеющиеся плюсы:

Стоимость покупки и обслуживания. Конструктивно турбированные двигатели устроены более сложно. Соответственно, стоимость таких агрегатов выше. В среднем, автомобиль с турбированным мотором стоит на 10-20% больше, чем “собрат” с атмосферным двигателем. Но не только начальная стоимость выше для турбированных двигателей, но и цена обслуживания. Кроме того, не все сервисы берутся за работу с турбированными двигателями;

  • Выше вероятность поломки. Поскольку конструкция турбины более сложная, такие моторы менее надежные, чем атмосферные. Но в последнее время эта ситуация значительно улучшилась, и производители сумели добиться достаточной надежности и турбированных моторов, но только при правильной эксплуатации. В инструкции к автомобилю с турбированным двигателем можно встретить информацию, что мотору нужно давать “отдыхать” на холостых оборотах после продолжительной работы. Если поездка длилась более 2 часов, нужно дать минут 10 поработать двигателю на холостом ходу перед тем, как его выключать;
  • Привередливость к топливу и маслу. Турбированные двигатели более привередливы к качеству топлива и масла. Рекомендуется заправлять такие моторы только топливом с высоким октановым числом, а также использовать масла проверенных производителей;
  • Высокое потребление топлива при агрессивной езде. Выше отмечалось, что турбированный двигатель позволяет повысить мощность, и он достаточно экономичный. Это так, но все зависит от стиля езды. Если водитель агрессивно давит на педаль акселератора при старте с каждого светофора, расход у турбированного мотора будет выше, чем у атмосферного;
  • Повышенные требования к качеству воздуха. Владельцу автомобиля с турбированным мотором нужно тщательно следить за качеством подаваемого воздуха и чаще менять воздушный фильтр.
  • Турбированный мотор при правильной эксплуатации способен прослужить не меньше, чем атмосферный.

    Ссылка на основную публикацию
    Adblock
    detector