Чистое наддувательство

Маркетологи любят слово turbo и лепят его на все — от эпиляторов до пылесосов.

Чистое  наддувательство

Маркетологи любят слово turbo и лепят его на все — от эпиляторов до пылесосов. Но если пылесосы турбо всегда (любой из них — это небольшая турбина), а эпилятор с турбиной страшно даже представить, то шильдик Turbo на багажнике машины означает: в ее моторе есть турбонаддув. Разбираемся, нужно ли это устройство тебе?

Режим питания
Машина любит поесть хорошо и много. И чем больше топлива она съест, тем больше мощности даст на выходе — а мощность мотора это скорость, динамика и, как ни странно, безопасность. Ведь чем меньше времени занимает обгон, тем меньше ты рискуешь. Поэтому конструкторы стремятся повысить в разумных переделах мощность, а значит, обеспечить мотору хорошее и правильное питание.
Самый простой способ — открыть рот пошире! Чем больше рабочий объем двигателя, тем лучше он ест и тем больше его мощность. В золотые времена Америки, когда бензин был дешевле газировки, моторы были огромные! Восьмицилиндровые монстры объемом под десяток литров легким движением поршня всасывали по полстакана топлива за раз, и по просторам Техаса мчались гигантские «Кадиллаки» с романтичными ковбоями за рулем. Но то, что на пользу машине, не всегда на пользу кошельку. Бензиновый кризис 70-х заставил искать другие решения.
Чем больше топлива сжигается в единицу времени, тем выше мощность мотора. Но бензин не горит просто так, для этого нужен кислород — причем во вполне определенных количествах. Для бензиновых двигателей на одну часть топлива полагается 14−15 частей воздуха. Чтобы увеличить подачу топлива, придется увеличить подачу воздуха. Обычные двигатели засасывают его самостоятельно из-за разницы давлений в цилиндре и атмосфере. Зависимость прямая: чем больше объем цилиндра, тем больше кислорода в него попадет на каждом цикле. Именно так поступали американцы, выпуская огромные двигатели с умопомрачительным расходом горючего. А есть ли способ загнать в тот же объем больше воздуха? Сам мотор с этой задачей не справится — его возможности по всасыванию конструктивно ограничены. Но если малыш не желает хорошо есть, его можно заставить! Достаточно поднять давление перед впускным клапаном, и горючей смеси в цилиндре поместится больше. Для этого и придуманы системы наддува, которые являются воздушными насосами, заталкивающими смесь в цилиндр. Так инженеры, не увеличивая объем двигателя, заставляют его работать интенсивнее, а на багажнике появляется шильдик Turbo (иногда его заменяет скромная буква «Т» в аббревиатурах типа TDi).

Турбина или компрессор?
Наиболее распространены две системы — компрессорная и турбинная. Принцип одинаков — поставить перед мотором специальный воздушный насос, который будет принудительно кормить двигатель воздухом, запихивая его во впускной коллектор, как кашу в рот непослушному ребенку. Отличаются же эти две системы приводом — компрессор работает от двигателя, связанный с ним ремнем или шестернями, а турбина — от энергии выхлопных газов.
Идея турбины проста. Как ветер вращает крылья мельницы, также и отработавшие газы крутят колесо с лопатками. Ротор получает вращение от выхлопных газов, а соединенный с ним насос, работая в качестве вентилятора, нагнетает дополнительный воздух в цилиндры. Прелесть идеи в том, что энергия при этом практически дармовая — выхлопные газы все равно бесполезно вылетают в трубу…
Компрессор же не так склонен к халяве — его вращение обеспечивается приводом от двигателя, а значит, потребляет часть мощности. Конечно, прибавка в этом случае больше потерь, иначе не из-за чего было бы и огород городить. Однако «бесплатная» сила турбины выглядит намного привлекательнее. Тем не менее некоторые производители, причем не из последних — Mercedes, Jaguar, Land Rover, используют именно компрессоры. Почему?

Со дна турбоямы
Эффективность работы турбины сильно зависит от оборотов двигателя. На малых оборотах выхлопных газов немного, ротор раскрутился слабо, и компрессор почти не задувает в цилиндры дополнительный воздух. Ты захотела резко ускориться — нажимаешь на газ, ждешь стремительного ускорения, но… машина не спешит разгоняться! Что случилось? Турбина имеет свою инерцию, и для того, чтобы с малых оборотов, когда наддув почти нулевой, разогнаться до рабочих, ей требуется время, и в этот момент она скорее душит двигатель, чем помогает ему. Это и вызывает провал в тяге на малых оборотах, названный зловещим словом «турбояма» — неприятное и даже опасное явление. А вот у компрессора, приводимого от мотора, этого недостатка нет — его характеристика ровная во всем диапазоне оборотов. Но в производстве механический компрессор сложнее и дороже. Поэтому на багажнике Mercedes SLK вместо шильдика Turbo красуется надпись Compressor, и тем счастливцам, кому этот автомобиль по карману, понятие «турбояма» неизвестно.

Оба сразу
Идея совместить на одном автомобиле компрессор и турбонаддув была реализована совсем недавно. Пример такого изящного технического решения — полуторатонный новый кроссовер Tiguan от Volkswagen. Базовым для него является бензиновый мотор, рабочий объем которого всего 1,4 литра! В нем удалось совместить почти все современные разработки в двигателестроении, включая двойной последовательный наддув, непосредственный впрыск топлива и систему изменения фаз газораспределения. Эти технологии вылились в 150 лошадиных сил мощности! И основной вклад в эти показатели внесла как раз новая система двойного наддува. На низких оборотах двигателя воздух в цилиндры нагнетает механический компрессор Roots, а на высоких оборотах (выше 3500 об./мин.) за дело в одиночку берется турбина. В наиболее же часто используемом диапазоне средних оборотов компрессор и турбина трудятся вместе. В результате никакой турбоямы, высокая мощность, отличная динамика и при этом очень, очень небольшой расход топлива! Причем в отличие от дорогостоящих двойных турбин решение вышло вполне бюджетное. На сегодняшний день это, пожалуй, самый удачный подход к наддуву.

ВАЖНАЯ ИНФОРМАЦИЯ
Что предпочесть — турбированный мотор или обычный? Насколько важен шильдик Turbo на багажнике? Суди сама:

Достоинства наддува

  • Турбированнный мотор мощнее равного по объему обычного (а налоги, между прочим, зависят от объема!).
  • Турбированный мотор более экологичен — дополнительный воздух обеспечивает более полное сгорание топлива.
  • Турбированный мотор при той же мощности потребляет меньше бензина.
  • Турбированный мотор не теряет мощности в горах — наддув компенсирует снижение атмосферного давления.
  • Турбированный мотор издает при работе очень приятный, внушающий уважение звук.

Недостатки наддува
  • Турбированный мотор дороже обычного как минимум на стоимость турбины.
  • Турбина — высокоточное устройство, требующее бережного отношения. Турбомотор нельзя сразу глушить, а нужно дать поработать на холостых оборотах до остывания турбины.
  • Турбомотор требует специального моторного масла, которое дороже обычного, а также его регулярной замены.
  • Простые турбомоторы страдают от турбоямы, сложные битурбо очень дороги (исключение — Volkswagen Tiguan).
  • Шильдик Turbo на багажнике вызывает нездоровую зависть и подруг, и друзей.

 Нажми «Нравится»и читай нас в Facebook
Комментарии

Комментировать могут только авторизированные пользователи. Пожалуйста, войди или зарегистрируйся.

Текст комментария
Всё, что нельзя пропустить