Что будет если поставить турбину мощнее чем положено

Обновлено: 25.06.2024

Выбор правильного автомобиля как средства передвижения является важным решением. Здесь необходимо учитывать цену, потребление, комфорт, но есть и другие незаменимые факторы. Одним из таких факторов, который привлекает внимание к авто, является двигатель с турбонаддувом (турбина). Данная система помогает повысить мощность двигателя и предлагает экономию потребления топлива. Что такое турбонаддув, как турбина влияет мощность двигателя и общую производительность автомобиля – об этом расскажем в данном посте.

Содержание

Что такое турбонаддув

Тот, кто работает за рулем, даже если он не очень осведомлен в механике, имеет острое представление о том, как работает машина. Мощность, измеряемая в лошадиных силах, является способностью двигателя превращать топливо в движение и скорость. А это и есть тот значимый элемент, когда речь идет об эффективной, качественной и экономичной работе автомобиля.

На практике это выглядит так: каждая быстрая машина – мощная, но не всякая мощная – быстрая. Это связано с тем, что чем тяжелее транспортное средство, тем больше силы оно использует для движения.

Турбонаддув (система двигателя внутреннего сгорания на основе турбокомпрессора, или турбины) – это способ повысить мощность двигателя, используя компрессор для вытягивания и сжатия большего количества воздуха в камеру сгорания, увеличивая мощность сгорания топлива и, следовательно, увеличивая скорость передвижения авто, вне зависимости от его веса.

Как работает турбонаддув в машине

Двигатель с турбонаддувом состоит из двух частей – выпускного коллектора и турбокомпрессора. Первый отвечает за сбор газов из каждого цилиндра, которые будут поступать в выхлопную систему и выбрасываться в атмосферу.

Турбина собирает воздух, который, в свою очередь, приводит в движение винт, производя прохладный, чистый воздух. Этот воздух передается в компрессор, который уплотняет его и направляет в радиатор промежуточного охладителя, тем самым, охлаждая воздух. Таким образом, большее количество воздуха проходит через цилиндры и попадает в зону сгорания.

Схема работы турбонаддува

Двигатель работает на взрыве, а это значит, что ему нужен огонь, верно? То есть: тепло + топливо + кислород (газы, собираемые из выхлопных газов). Чем больше воздуха в системе, тем больше возможностей сжигать бензин и вырабатывать больше энергии. Прелесть в том, что он создает действенный круг, в котором тот самый газ, генерируемый двигателем (посредством взрывов), становится силой, приводящей в движение турбо систему.

Как турбина влияет на производительность автомобиля

После теоретической части следует объяснить, как турбина влияет на мощность двигателя и производительность автомобиля. Самым большим преимуществом турбины является экономный расход топлива. Но чтобы добиться такой экономии, водителю также необходимо внести свой вклад, научившись управлять своим транспортным средством безопасно, с наименьшим количеством тормозов и внезапным ускорением.

Помимо экономного расхода топлива, турбина помогает снизить выбросы загрязняющих веществ в окружающую среду. И, конечно же, с турбиной производительность авто будет на высоте (из-за нехватки кислорода транспортные средства теряют около 25% своей мощности). Двигатели с турбонаддувом повторно используют выхлопные газы.

Турбонаддув сегодня признан самым действенным механизмом усиления мощности двигателя внутреннего сгорания без увеличения частоты оборота его коленчатого вала и рабочего объема цилиндров. Система с турбонаддувом используется на бензиновых и дизельных двигателях, однако её максимальная действенность доказана на дизельных двигателях за счет высокой степени сжатия в двигателе и относительно невысокой частоты оборота коленчатого вала. В бензиновом двигателе турбонаддув может вызвать эффект детонации по причине резкого увеличения частоты оборотов двигателя, а также высокой температуры отработанных газов и сильного нагрева турбины.

Содержание

Что такое турбонаддув

На практике это выглядит так: каждая быстрая машина – мощная, но не всякая мощная – быстрая. Это связано с тем, что чем тяжелее транспортное средство, тем больше силы оно использует для движения.

Как работает турбонаддув в машине

Схема работы турбонаддува

Как турбина влияет на производительность автомобиля

Начнем с того, что сегодня все большее число мировых автопроизводителей на своих моделях практикует установку турбированных двигателей. И речь идет не о дизелях, где турбина, безусловно, является обязательным элементом, а о бензиновых моторах. Другими словами, стало заметно, что простых атмосферных двигателей на бензине в последнее время становится все меньше.

Далее мы рассмотрим основные преимущества и недостатки турбированного бензинового двигателя, а также поговорим о том, в каких случаях целесообразно купить такой мотор, а когда от подобного приобретения лучше полностью отказаться в пользу атмосферного ДВС.

Развитие турбомоторов

Прежде всего, значительную популяризацию двигателей с турбонаддувом можно наблюдать именно в наши дни. При этом турбированный двигатель появился немного позже после того, как в широкие массы пошел и сам ДВС. Впервые силовую установку оснастили турбиной в 1905 г. Однако на легковые автомобили моторы с наддувом начали ставить только ближе к 1960 годам.

Что касается дизельного двигателя, турбокомпрессор медленно и уверенно приживался на такой технике, однако с бензиновыми аналогами ситуация сложилась с точностью до наоборот. Если коротко, турбомоторы на бензине по причине целого ряда индивидуальных особенностей не отличались особой надежностью, а также имели высокую начальную стоимость.

Вполне очевидно, что не только покупка, но также обслуживание и содержание этих ДВС получалось слишком дорогим. По этой причине бензиновый турбодвигатель до относительно недавнего времени являлся большой редкостью и обычно устанавливался только на дорогие версии премиальных моделей и спортивные авто.

Однако в дальнейшем развитие технологий и одновременное ужесточение экологических норм и стандартов заставило производителей вновь обратить внимание на турбокомпрессор для бензиновых ДВС. Результатом стало активное внедрение турбин на современные моторы.

Турбированные бензиновые двигатели: сильные и слабые стороны

Итак, хорошо известно, что турбина на бензиновый двигатель или дизель позволяет нагнетать воздух в камеру сгорания принудительно и под давлением. Чем больше воздуха поступает в цилиндры, тем больше горючего можно сжечь, причем нет необходимости физически увеличивать размеры самой камеры сгорания.

Решение позволяет сделать такой мотор более мощным и приемистым, при этом двигатель получается компактным. Дело в том, что подобно объему, не нужно увеличивать количество цилиндров. Другими словами, не увеличиваются габариты силовой установки, а также не происходит значительного прироста в весе, однако мощность двигателя значительно возрастает.

Также следует отметить, что если сравнивать турбомотор с атмосферным аналогом, который имеет аналогичную мощность, агрегат с турбиной окажется более экономичным и экологичным по сравнению с безнаддувным вариантом.

Общий принцип работы турбокомпрессора состоит в том, что выхлопные газы, которые образуются во время работы двигателя, вращают турбинное колесо. За счет этого вращается и компрессорное колесо, которое нагнетает воздух во впуск.

В результате турбомотор становится мощнее атмосферных аналогов на 20-30% и более (что зависит от степени наддува). Турбированный двигатель способен обеспечить лучшие показатели крутящего момента, а также является более экологичным решением, так как топливо сгорает в цилиндрах более полноценно.

Еще стоит отметить, что тяга у такого двигателя ровная и доступна на низких оборотах. Другими словами, отсутствует необходимость сильно раскручивать мотор для интенсивного ускорения или быстрого старта с места.

Итак, в списке основных плюсов можно выделить:

Минусы турбированных двигателей на бензине

Прежде всего, установка турбонаддува предполагает более сложную конструкцию ДВС. Даже с учетом того, что сама турбина по размерам небольшая и является готовым решением в корпусе, в общей схеме обязательно присутствуют дополнительные элементы в виде интеркулера и ряда других устройств. Сам турбодвигатель также дороже в производстве, так как высокие нагрузки предполагают использование более прочных и жаростойких деталей.

Также не следует забывать о некоторых сложностях в эксплуатации данного типа ДВС. Отметим, что бензиновые двигатели с турбиной имеют более высокую склонность к появлению детонации. Это значит, что моторы весьма чувствительны к качеству топлива, особенно если принимать во внимание ситуацию на территории СНГ.

То же самое можно сказать и о моторном масле. Выбор масла для турбированного двигателя ограничивается небольшим списком, в который входят специальные масла. Более того, масло и фильтры нужно менять чаще (желательно каждые 5-6 тыс. км.). Дело в том, что масло из двигателя также смазывает турбину, которая, в свою очередь, сильно разогревается.

Не трудно догадаться, что при высоких температурах смазочный материал быстро теряет свои свойства. Также в обязательном порядке необходимо регулярно менять воздушный фильтр, так как его загрязнение сразу приводит к ощутимому снижению производительности турбокомпрессора и ДВС.

Еще в рамках практической повседневной эксплуатации турбодвигатели обычно расходуют больше бензина, так как водитель привыкает ездить более динамично с учетом возможностей такого мотора.

Главным же минусом можно считать срок службы самого турбокомпрессора, причем на бензиновых двигателях ресурс турбины заметно ниже, чем на дизелях. Причина — более высокие температуры отработавших газов. Стоимость качественной турбины составляет, в среднем, от 1000 у.е. и более.

Что касается ремонта, далеко не каждый сервис способен выполнить эту работу грамотно с предоставлением официальных гарантий, а также сама сумма квалифицированного ремонта турбин может доходить до 40-60% от ценника за новую деталь.

Рекомендуем также прочитать статью о том, что лучше, турбина или механический компрессор (нагнетатель). Из этой статьи вы узнаете о преимуществах и недостатках данных решений для подачи воздуха в цилиндры двигателя под давлением.

Происхождение этого явления объясняется тем, что на низких оборотах коленвала энергии выхлопных газов недостаточно для эффективного раскручивания турбины, что закономерно приводит к недостаточной подаче воздуха для получения нужной отдачи от мотора.

Наконец, ресурс самих двигателей с турбонаддувом зачастую небольшой и оставляет, в среднем, около 200-250 тыс. км. до капитального ремонта. При этом качественно отремонтировать турбомотор получается заметно дороже, чем простой рядный атмосферник.

Подведем итоги

Сегодня производители автомобилей предлагают потребителю бензиновые и дизельные двигатели. Что касается бензиновых версий, они могут быть как атмосферными, так и с наддувом. При этом турбонаддув может использоваться на рядных, оппозитных, V-образных моторах и т.д.

Обратите внимание, рассмотренные выше плюсы и минусы турбированного бензинового двигателя наглядно отражают тот факт, что атмосферный ДВС во многих случаях может оказаться более предпочтительным вариантом.

Атмосферный мотор имеет больший ресурс, его проще и дешевле обслуживать, такой агрегат менее требователен к качеству бензина и смазки, не так склонен к детонации и перегревам. Если же говорить о меньшем расходе топлива на моторах с турбокомпрессором, то и в этом случае не все так однозначно.

Дело в том, что снижения расхода топлива за счет турбины и большей мощности редко удается добиться на практике. Особенно это утверждение справедливо в том случае, если говорить о бензиновых ДВС с турбонаддувом.

Зачастую многие владельцы таких авто в СНГ сознательно выбирают турбодвигатель, так как намерены ездить быстро и достаточно агрессивно, а сам автомобиль к этому располагает. В результате формируется характерный стиль езды и получается так, что водитель, а не машина, расходует, в среднем на 15-30% топлива больше в городском или смешанном цикле.

Рекомендуем также прочитать статью о том, какой двигатель для автомобиля лучше выбрать. Из этой статьи вы узнаете об особенностях выбора двигателя по типу, рабочему объему, компоновке, наличию или отсутствию наддува и т.д.

При этом для автолюбителей, которые практикуют спокойный стиль езды, мощность турбодвигателя вполне может оказаться попросту избыточной. В этом случае и повышенные затраты на содержание такого двигателя окажутся неоправданными. Другими словами, владелец фактически не будет использовать весь имеющийся потенциал силовой установки в полном объеме, при этом все равно нужно будет заливать дорогой бензин, чаще менять моторное масло и т.д.

Подбор двигателя для авто: с каким мотором лучше выбрать новую или подержанную машину. На что нужно обратить внимание при выборе того или иного двигателя.

Назначение и конструкция турбокомпрессора дизельного мотора. Принцип работы турбонагнетателя, особенности использования турбины на дизельном ДВС.

Что представляет собой двигатель с наддувом и чем отличается от атмосферного. Основные преимущества и недостатки турбированных ДВС. Какой мотор выбрать.

Возможность установки турбокомпрессора на двигатель с карбюратором. Основные преимущества и недостатки турбонаддува на карбюраторном авто.

Устройство турбокомпрессора, главные элементы конструкции, выбор турбины. Преимущества и недостатки бензиновых и дизельных двигателей с турбонаддувом.

Самостоятельная проверка турбокомпрессора дизельного двигателя. Проверка нагнетателя без снятия. Наличие масла в корпусе турбины, люфт вала, крыльчатка.

Турбокомпрессор способен повысить мощность мотора на 30-50%. Автомобиль с таким агрегатом быстрее разгоняется и может перевозить внушительные грузы на длительное расстояние. При этом двигатель имеет компактные размеры и небольшой вес. То есть по силовым характеристикам он значительно превосходит атмосферники с аналогичным объемом. А увеличивает ли турбина расход топлива? Разберемся в статье, как система турбонаддува влияет на производительность и расход горючего, а также есть ли смысл оборудовать наддувом обычный атмосферный ДВС.

Как турбина влияет на мощность и производительность мотора?

Основная задача турбины – загнать больше воздуха в цилиндры, чтобы топливная смесь имела оптимальный состав и во время своего сгорания вырабатывала увеличенное количество энергии. Чем больше получит энергии двигатель, тем он будет производительнее. Турбокомпрессор позволяет повысить мощность на 30-50%, зависит от типа нагнетателя и особенностей конструкции мотора.

Конструктивно турбокомпрессор состоит из 2-х основных частей: компрессора и турбины. Выхлопные газы, попадая в турбину, раскручивают крыльчатку примерно до 15 тыс. об/мин. Эта крыльчатка размещена на валу, соединяющем турбину с компрессором. Вращаясь вал раскручивает и компрессорное колесо. Именно оно нагнетает воздушные массы в цилиндры.

Во время своей работы турбина увеличивает заводскую мощность силового агрегата где-то на 30 процентов и повышает топливную экономичность – автомобилю с атмосферным двигателем понадобится больше топлива для достижения таких же мощностных характеристик. К тому же турбокомпрессор позволяет понизить концентрацию углекислого газа в выхлопе.

В общем, благодаря турбине увеличивается нагрузка на узлы поршневой группы. Однако на скорость автомобиля турбокомпрессор никак не влияет, он лишь улучшает динамику разгона. Многое тут зависит от манеры вождения автомобилиста, а также индивидуальных характеристик мотора.

Как влияет турбина на расход топлива?

Некоторые владельцы автомобилей думают, что турбина увеличивает расход горючего. Ведь для того, чтобы повысить мощность мотора, нужно сжечь большее количество топлива. На самом деле это не так. Мощностные характеристики улучшаются благодаря увеличенному давлению в цилиндрах – большее давление на поршень способствует передаче увеличенного количества механической энергии к колесам.

Турбина снижает количество потребляемого бензина или ДТ за счет высокого КПД турбомотора. При сравнении одинаковых по мощности двигателей, к примеру 150 л. с., будет видна внушительная разница в расходе топлива: без турбины на 100 км потребуется 9-10 литров горючего, с турбиной – около 6-7 литров.

Увеличивать расход топлива турбина может, если она неисправна. По работе автомобиля это будет заметно: изменится цвет выхлопа, ухудшится динамика разгона, появится свист турбины под нагрузкой и т. п.

Как влияет неисправная турбина на расход топлива?

Считается, что турбина уменьшает расход топлива. Справедливо это только для полностью исправного агрегата. Если же имеют место поломки, то количество потребляемого топлива может резко увеличиться. Особенно заметен перерасход при езде по трассе или в гору.

Неисправный турбокомпрессор

Иногда на расход топлива турбина влияет косвенно. Например, когда автовладельцы придерживаются агрессивной манеры езды, то при резком разгоне часть бензина просто вылетает в выхлопную. Но часто нужно искать причину поломки, почему турбокомпрессор увеличивает расход топлива. Обычно проявляются стандартные признаки неисправностей.

Возможные причины поломок турбины:

Повреждение патрубков, линии подачи сжатого воздуха или соединений системы всасывания воздушных масс – из-за нехватки воздуха в камеру сгорания поступает топливно-воздушная смесь неправильной концентрации. В результате топлива сгорает больше, а из выхлопной трубы появляется черный дым.
Неправильно настроена геометрия – возможно проблема со штоком геометрии. После правильной настройки система уменьшает расход горючего. Возможно понадобится чистка геометрии со снятием турбины.
Забитый воздушный фильтр – приводит к тому, что в систему поступает недостаточное количество воздуха и топливно-воздушная смесь будет несбалансированной. К тому же загрязненный фильтр способствует перегреву турбины.
Низкосортное масло – негативно отражается на работе узлов и деталей турбины, что приводит к их быстрому износу.
Пробитый корпус интеркулера – часть воздушных масс выходит из пробоин в корпусе охлаждающего радиатора и в цилиндры поступает недостаточное количество сжатого воздуха.
Забитый катализатор и т. д.

В общем, если турбина неисправная, то на расход топлива она влияет. Из-за недодува топливовоздушная смесь бедная и во время сгорания не выделяет нужного количества энергии.

Бывает, что после замены нового турбокомпрессора расход топлива увеличивается. Происходить это может из-за того, что банально новая турбина в первое время будет дуть больше воздуха. Как результат, форсункам подается сигнал, что нужно лить больше топлива.

Если неисправностей нет, то турбина либо никак не влияет на расход топлива, либо снижает его, при условии правильной езды на автомобиле. Для достижения таких же показателей мощности атмосферным двигателям потребуется значительно больше горючего.

Увеличится ли расход если установить турбину на атмосферный двигатель?

С турбиной на атмосферном двигателе могут возникать проблемы. Не на каждый агрегат можно установить турбокомпрессор, проще монтировать компрессор, но он не сильно увеличивает мощность.

Что касается расхода топлива, то все зависит от настройки новой турбины. Если поставить на атмосферник систему турбонаддува, значительно возрастает мощность двигателя, объем при этом не поменяется. Силовое устройство 1,4 л сможет выдавать мощность, как мотор 1,8 л. Но во время такого апгрейда автомобиля придется поменять многие детали, а также перенастроить блок управления.

Интеркулер и новые патрубки для установки турбины

Список необходимых комплектующих:

Сама турбина.
Патрубки.
Интеркулер.
Трубки для подачи масла, а также охлаждающей жидкости.
Выпускной коллектор.
Магистраль, подающая воздух.
Высокопродуктивные форсунки.
Даун-пайп/пайп со встроенным датчиком лямбда-зонда.
Электроника для контроля подачи горючего.

Кроме того, понадобится специальный турбоколлектор, перенаправляющий отработанные газы в турбину. Он должен быть изготовлен из качественных материалов, чтобы в процессе нагрева его корпус не треснул. От силового устройства к турбине нужно будет подвести масло. Обязателен к установке блоу-офф – предохранительный клапан, сбрасывающий излишки давления.

В гаражных условиях не получится установить турбину на атмосферник. Это трудоемкий процесс. Нужен хороший мастер с опытом. Для начала демонтируют все детали из систем впуска, а также выпуска воздуха. Турбину подсоединяют к турбоколлектору. При этом патрубки и их соединения должны быть полностью герметичными.

Пример как делать нельзя 😉

Следующим этапом к турбине подключается подающая масло трубка. Второй ее конец подсоединяют к самому ДВС. Слив смазочных материалов осуществляется в поддон. Далее устанавливается система охлаждения.

Кроме новых форсунок, приходится и топливный насос менять. Часто замене подлежат поршни. Нужны прочные кованые изделия, поскольку стандартная поршневая не выдерживает значительных нагрузок.

Читайте также: