Атмосферный двигатель: что это такое?

Про турбированный мотор слышали многие. Особенно владельцы дизельных авто. Атмосферник не слишком кардинально отличается, но есть конструктивные особенности. В статье речь пойдет о том, что такое атмосферный двигатель, какие у него плюсы и минусы, чем отличается от турбомотора. Будет приведена сравнительная таблица, обозначены критерии выбора.

Что это такое

Атмосферный мотор — это двигатель, который всасывает воздух в камеру сгорания за счет движения поршня, без воздействия дополнительных устройств для нагнетания. В конструкции нет компрессоров и турбин.

Исторически первый тип силового агрегата. В работе использует чистую физику.

Во время такта впуска внутри цилиндра образуется вакуум, воздух «автоматически» заполняет пространство, проходя через фильтр, впускной коллектор.

Устройство атмосферного двигателяАтмосферный двигатель: что это такое?

Устройство атмосферного мотора

Для работы двигателя внутреннего сгорания (ДВС) нужны топливо, кислород, искра. В дизеле вместо искры используется принцип самовоспламенения от высокого давления на такте сжатия. Атмосферный двигатель называется так потому, что берет воздух напрямую из окружающей атмосферы.

Если говорить простыми словами, силовой агрегат, в котором нет системы принудительного нагнетания воздуха — вот что такое атмосферный двигатель. Без разницы, какая установлена система впрыска: инжекторная или карбюраторная. Это может быть мотор, работающий на бензине, дизтопливе и газе.

Принцип действия

Если залить в цилиндр бензин или солярку, а потом попробовать поджечь, ничего не выйдет. Еще из школьного курса физики известно, что кислород поддерживает горение. Поэтому для работы атмосферного двигателя нужна топливовоздушная смесь (ТВС).

Идеальное соотношение бензина к воздуху составляет 1:14. Аналогичный показатель для дизеля — от 1:17 и выше. Оба «ингредиента» смешиваются уже в камере сгорания. Но пути доставки разные.

Горючее из бензобака по топливопроводу поступает в карбюратор или инжектор, оттуда всасывается или впрыскивается в цилиндр.

Принцип работы атмосферникаАтмосферный двигатель: что это такое?

Принцип работы атмосферника

В атмосферном моторе воздух засасывает сам цилиндр. Это похоже на работу медицинского шприца. Если оттягивать поршень, то жидкость набирается в колбу.

Воздух сначала очищается от пыли и других загрязнений, проходя через фильтр, а потом устремляется в камеру сгорания, смешиваясь с топливом. Поршень начинает двигаться вверх от нижней мертвой точки (НМТ), сжимает смесь. Искра воспламеняет содержимое камеры.

На дизеле детонация происходит сама по себе. Поршень совершает рабочий ход, выталкивает наружу выхлопные газы. Потом цикл повторяется.

Плюсы и минусы атмосферников

До сих пор большинство машин собирают с атмосферными моторами на борту. Причина тому — надежность конструкции. За подачу воздуха отвечает сам поршень.

Нет турбрнагнетателей, а также других узлов, которые нужно обслуживать и ремонтировать. Атмосферники способны работать на плохом топливе.

Они в состоянии переработать даже этилированный бензин, а его по-прежнему можно найти на заправках в глубинке. Есть другие преимущества:

  1. Высокая ремонтопригодность. Не всегда можно найти автосервис поблизости. Приходится делать ремонт своими руками. Для этого не нужны профессиональные инструменты, приборы, дорогостоящие запчасти.
  2. Низкая цена владения. Большинство узлов работает по механическому принципу. Электроника и автоматика не занимают 80 % подкапотного пространства. Техобслуживание реже, запасные части дешевле.
  3. Большой запас прочности. Атмосферники способны пройти по 500 тыс. км без капитального ремонта. Двигатели BMW вовсе продолжают работать спустя 1 млн км. После замены поршневой моторы проедут еще миллион км.

Техника с каждым годом становится все сложнее. Прогрессивные устремления автомобильных инженеров сводят на нет многие плюсы атмосферных двигателей. Взять хоть катализатор.

Если его соты прогорят и рассыпятся, завести силовой агрегат вряд ли получится. Придется ставить обманку или прошивать электронный блок управления (ЭБУ). Но это не вина движка.

У него есть «природные» недостатки, на которые не влияет работа электроники. Вот их список:

  1. Большая масса и габариты. Чтобы всасывать воздух из атмосферы, нужны объемные цилиндры. Из-за больших диаметров блок цилиндров становится громоздким, занимает много места, утяжеляет автомобиль.
  2. Плохая динамика. На низких оборотах атмосферник не успевает получить достаточно кислорода, поэтому мощность остается слабой. Наблюдаются провалы в динамике, сложно разогнаться.
  3. Высокий расход топлива. Из-за объемных цилиндров в камеру сгорания попадает много горючего, часть которого просто вылетает в трубу. Отсюда сильный «жор» солярки, бензина, газа.

Атмосферный двигатель — плохой выбор для водителей, ценящих высокую динамику и скорость. Зато силовой агрегат надежен. Он может пройти до миллиона километров без существенных поломок. Доказательство — движки-миллионники от BMW.

Разница между атмосферным и турбированным мотором

Фундаментальное отличие — способ доставки кислорода в камеру сгорания. Атмосферник берет воздух из окружающей среды, а турбомотор получает основной компонент ТВС из турбины или компрессора.

Принцип работы мотора с турбонаддувомАтмосферный двигатель: что это такое?

Принцип работы турбомотора

Еще есть разница в отклике силового агрегата. На низких оборотах ситуация почти одинаковая: турбине и атмосфернику требуется время на раскачку. Но второй справляется с задачей быстрее. Пока раскрутится турбина, ДВС стандартной конструкции уже выйдет на высокую мощность.

На средних оборотах турбомотор показывает высокую динамику, а на высоких начинает захлебываться. Виной тому слабая пропускная способность интеркулера. Он не успевает переработать и остудить воздух. Атмосферник реагирует на педаль газа быстрее.

Таблица сравнения будет выглядеть так:

Параметр Атмосферник Турбомотор
Наличие турбины Нет Да
Максимальная динамика На средних и высоких оборотах Только на средних оборотах
Высокое качество горючего Нет Да
Ремонтопригодность Высокая Низкая
Срок эксплуатации Долгий Средний
Масса и габариты Большие Средние
Расход топлива Высокий Низкий
Расход масла Низкий Высокий
Техобслуживание Редко Часто
Крутящий момент Средний Высокий
Скорость прогрева Быстро Медленно
Риск перегрева Средний Высокий

Есть еще одно отличие. Компрессор и турбина при работе издают сильный шум. Атмосферный двигатель работает тише. Турбированный движок состоит из большего количества компонентов и требует соблюдения сложных технологических процессов. Отсюда высокая цена. Машина с атмосферником обойдется дешевле при покупке.

Что лучше выбрать

Если водитель планирует покупать новую машину, стоит перед выбором между традиционным атмосферным двигателем и турбомотором, ему следует отталкиваться от ключевых характеристик. Для агрессивной, скоростной манеры вождения лучше подойдет турбированный силовой агрегат.

Он позволяет получить высокую динамику за счет быстрого вращения коленчатого вала. В таблице сравнения выше указано, что турбомотор имеет хорошую динамику лишь на средних оборотах. Это характерно для движков первых поколений.

Сейчас используют турбины с изменяемой геометрией крыльчатки, другие технические новшества, которые многократно улучшают скорость реакции на изменение положения педали газа.

При таком выборе стоит помнить о необходимости частой замены масла, проведения регулярных технических осмотров. Содержание и обслуживание машины обойдется дорого.

Атмосферник и турбированный моторАтмосферный двигатель: что это такое?

Атмосферник и турбомотор

Ценителям традиционной, аккуратной манеры вождения подойдут автомобили с атмосферным двигателем на борту. Силовые агрегаты надежны, неприхотливы к качеству горючего. Можно спокойно ездить на бензине марки АИ-92. Менять масло и заниматься ремонтом придется реже.

Но прожорливость атмосферника довольно высока. Понадобится чаще заезжать на автозаправочную станцию (АЗС). На современных автомобилях «жор» уменьшается из-за использования электронных систем управления.

Они регулируют смешивание воздуха и топлива в зависимости от скорости движения, добиваясь экономичности. Силовой агрегат способен сохранять нормальную рабочую температуру даже при движении в городских пробках.

Если рядом нет станции техобслуживания (СТО), небольшой ремонт можно сделать своими руками. Главное чтобы с собой были нужные запчасти, которые чаще всего выходят из строя.

Силовой агрегат без компрессора или турбины — вот что значит современный вид атмосферного двигателя. Он может работать на бензине, солярке и газе. Не доставляет хлопот владельцу машины, способен проехать без капитального ремонта до 1 миллиона километров.

Турбированный или атмосферный двигатель. Что лучше и надежнее, также пару слов про расход

Ребят, очень много вопросов связанных с выбором двигателя для своего будущего железного коня. Все дело в том, что сейчас довольно много б/у турбированных автомобилей. Это в первую очередь продукция немецких производителей — Volkswagen, Mercedes, ну и BMW.

Редко (в нашей стране) продукция японских производителей, ну и остальные понемногу французы, итальянцы и т.д.

Все знают, что турбированные авто более мощные, оборотистые, но это ли является положительным моментом? Или скрывает в себе серьезные неудобства? В общем вопрос исходит от вас такой – подскажите какой двигатель лучше брать турбированный или атмосферный? Сегодня я решил расставить все точки над «i» и разом всем ответить на этот вопрос …

Атмосферный двигатель: что это такое?

Если честно, то я немного уже затрагивал этот вопрос в статье – минусы турбированных двигателей. Но сегодня я постараюсь повторить все плюсы и минусы и одной и другой группы силовых агрегатов. Давайте начнем.

Атмосферный двигатель

Атмосферный двигатель: что это такое?

Это двигатель, который не имеет турбонагнетателя в своей конструкции. Он работает при обычном атмосферном давлении.

Читайте также:  Что такое гидрокрекинговое моторное масло

Поршни затягивают воздух через систему фильтрации, где при помощи таких приспособлений, как карбюратор или инжектор, этот воздух смешивается с топливом, после чего получается горючая смесь, которая впоследствии воспламеняется. У этого принципа работы, как обычно, есть свои плюсы и минусы.

Плюсы

1) Бензиновый вариант имеет более простое строение (если сравнивать с турбированным). Поэтому его ремонт обходится дешевле.

2) Работает не при таких больших нагрузках, а поэтому ресурс выше (иногда выше в два и более раз)

3) Расход масла. Отсутствуют устройства, которые дополнительно требуют смазки, а поэтому расход масла не большой.

4) Качество масла. Не так требователен к маслу, как его турбированный собрат, поэтому можно лить и минеральные масла, и полусинтетику, и синтетику. Однако стоит помнить — чем лучше масло, тем дольше двигатель проходит. Не стоит экономить в этом подходе.

5) Качество топлива. Менее требователен к качеству топлива.

6) Замена масла. Масло меняется через 15 – 20 тысяч километров. Всегда следите за уровнем масла, это может привести к серьезной поломке!

7) Прогрев. Атмосферник быстрее прогревается, нежели турбированные варианты.

https://www.youtube.com/watch?v=nu4zEXrL5v4\u0026pp=ygVE0JDRgtC80L7RgdGE0LXRgNC90YvQuSDQtNCy0LjQs9Cw0YLQtdC70Yw6INGH0YLQviDRjdGC0L4g0YLQsNC60L7QtT8%3D

Плюсы такого двигателя понятны – он простой, неприхотливый (в том числе и к топливу), более дешевый в обслуживании, масло меняется реже и т.д. Если не «гоняетесь» по городу, то атмосферник лучше, дешевле и главное долговечнее.

Минусы

1) Мощность. При таком же объеме, проигрывает по мощности турбированному варианту.

2) Расход. Тут все сложно, однако хочу объяснить более понятно. В общем так — атмосферный двигатель будет иметь больше объем, но столько же лошадиных сил, как турбированный при меньшем объеме! А соответственно расход будет больше.

Простыми словами – «атмосферник» при объеме в 2,0 литра, выдает скажем 140 л.с., расход у него будет в районе 12 — 13 литров. В то время как турбированный вариант будет иметь столько же (140 л.с.

) при объеме 1,4 литра, а расход около 8 – 9 литров.

Минусы все. Да, обычные «атмосферники» не оборотистые, и не рассчитаны на большие нагрузки, зато долговечные!

Турбированный двигатель

Атмосферный двигатель: что это такое?

Далее, хочу поговорить про турбированые двигатели. Хотя столько уже рассказано про них!

По сути это обычный атмосферник, с установленной турбиной, которая нагнетает давление в цилиндры (у атмосферного двигателя воздух как бы сам заходит). Таким образом, в камеры сгорания поступает больше воздуха и сжатого под давлением, что позволяет топливу лучше сгорать, что значительно повышает мощность и крутящий момент.

Плюсы

1) Мощнее. Как уже писал выше, при меньшем объеме достигает больше мощность за счет нагнетаемого под давлением воздуха.

2) Меньше расход топлива (относительно лошадиных сил).

3) Имеет меньший вес и размеры, чем обычные. А это может благотворно сказаться на расходе и компактности расположения силового агрегата.

4) Могут быть трех и даже двух цилиндровые и очень компактные, особенно сейчас в век экономии топлива. Причем мощности будет достаточно, на уровне 4 цилиндровых атмосферных вариантах.

Конечно, плюсов немало, основные это меньший расход топлива и большая мощность. Но минусов, как мне кажется, намного больше.

Минусы

1) Опять все тот же расход топлива. Ребята, если смотреть со стороны объема двигателя, а не со стороны лошадиных сил, то обычный атмосферник 1,4 литра, будет расходовать меньше, чем турбированый 1,4 литра, но будет намного слабее. Турбированный же будет превосходить по мощности атмосферный.

2) Более чувствителен к качеству топлива. Если будете лить «дешевый» 92 бензин на сомнительных заправках, турбина быстро умрет.

3) Качество масла. Нельзя лить минералку и полусинтетику! Для турбированых вариантов нужно свое синтетическое масло, причем производители вас жестко ограничивают, то есть шаг вправо, шаг влево! А это масло недешевое, иногда дороже на 30 – 40 %

4) Ресурс турбины небольшой, около 120 000 километров, а дальше потребуется замена, даже при надлежащем уходе! Причем замена обходится очень недешево!

5) Плохо греется зимой. Необходимо потратить больше времени на прогев.

6) Замена масла. Менять масло нужно через 10 000 километров, а не через 15 – 20000 как на обычных атмосферных двигателях.

ИТОГ

Таким образом, можно сделать вывод, что положительных моментов и недостатков хватает и там и там.

Но нужно запомнить, что турбированный двигатель потребует от вас более тщательной заботы, он хоть и мощнее, но обходится в обслуживании дороже, за счет частой замены специального масла, использования качественного бензина и недолгого ресурса самой турбины.

Атмосферный наоборот — проигрывает по мощности, но экономичнее в использовании — масло дешевле, да и менять его надо реже, отсутствует турбина, а заменить запчасти можно на «неродные» и не у диллера. У меня есть друг, который раньше занимался перегоном автомобилей из Германии.

И как вы наверное поняли это б/у машины именно с турбироваными вариантами двигателей. Так вот, по его словам — атмосферный двигатель обходится в эксплуатации в 3 раза дешевле, он даже статистику небольшую вел. Вопрос в другом – многим хочется немецкий автомобиль именно с турбированным двигателем, из Европы и все тут! Ну ребята, за Mercedes и BMW и платить нужно соответственно.

https://www.youtube.com/watch?v=nu4zEXrL5v4\u0026pp=YAHIAQE%3D

Сейчас небольшое видео.

Источник

Атмосферный двигатель: что это такое, чем отличается от турбированного

© Auto.Today

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.

Это означает, что необходимая для воспламенения смесь бензина и атмосферного воздуха достигается благодаря естественным законам физики (атмосферному давлению). Поэтому агрегат и получил такое название.

Знаете ли вы? Первый поршневой двигатель внутреннего сгорания был создан в 1807 году французским изобретателем Франсуа де Ривазом.

Сегодня данный агрегат под капотом автомобиля встретить можно нечасто, но всего несколько десятилетий назад его использовали повсеместно для производства легковых и грузовых автомобилей.

При этом тип топлива для «атмосферника» не являлся ключевым признаком, так как было создано множество моделей, работающих как на дизельном топливе, так и на бензине.

Несмотря на свою техническую застарелость, сегодня такой мотор вновь обретает популярность, поскольку преимущества над современными моделями с турбонадувом имеются значительные.

Узнайте, почему двигатель может работать с перебоями и какие причины этой неисправности.

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.

Знаете ли вы? Первые чертежи автомобиля принадлежат известному итальянскому художнику и учёному Леонардо да Винчи.

Таким образом, главное отличие турбированного двигателя от атмосферного заключается в автоматическом нагнетателе воздуха, которого в «атмосферниках» нет. Кроме того, не стоит забывать и о том, что в турбированных моторах воздушно-топливная смесь образуется принудительно (благодаря образованию повышенного давления от 1,5 до 3 атмосфер).

Достоинства и недостатки атмосферного двигателя

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

Надёжность и неприхотливость. Прежде всего, это обусловлено простотой конструкцией двигателя, а также отсутствием в нём дополнительных элементов, требующих профилактического осмотра.

Читайте также:  Отличие вариатора от автоматической коробки передач

Не стоит забывать, что «атмосферники» способны благополучно функционировать даже на топливе низкого качества (в большинстве постсоветских стран это главное условие отсутствия дорогостоящего ремонта).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.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.

https://www.youtube.com/watch?v=KOCts1JmmH4\u0026pp=ygVE0JDRgtC80L7RgdGE0LXRgNC90YvQuSDQtNCy0LjQs9Cw0YLQtdC70Yw6INGH0YLQviDRjdGC0L4g0YLQsNC60L7QtT8%3D

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.

Знаете ли вы? Турбина является одним из самых древних технических устройств, используемых человеком. Первый прототип турбины был создан ещё в 1 веке н.э. греческим учёным и конструктором Героном Александрийским.

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».

Важно! Перед выбором той либо иной системы двигателя нужно обязательно определить для себя, для каких конечных целей будет использоваться автомобиль, а также что конкретно потребуется от мотора в процессе его эксплуатации.

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%.

Рекомендуем прочитать подробнее об устройстве и особенностях эксплуатации турбины дизельного двигателя.Однако для этого автомобиль потребует серьёзных модификаций.

Установка одной турбины не даст никаких результатов, поэтому к трансформации двигателя нужно подходить комплексно. Так что, помимо турбины, на него следует установить:

выпускной коллектор и пайп — необходимы для отвода дополнительного объёма выхлопных газов;магистраль для подачи воздуха с системой охлаждения — комплекс металлических трубок с вмонтированным интеркуллером, которые проводят забор и подготовку воздуха (воздух в камеру сгорания должен поступать охлаждённым);форсунки — управляемые электромагнитные клапаны (они требуются для автоматического распыления топлива в камере сгорания);блоу офф — способствует устранению лишнего воздуха из системы турбонаддува.

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

Важно! Установка турбины на атмосферный двигатель приведёт к дополнительному расходу топлива. Это обязательно нужно учитывать при расчёте целесообразности его модификации.

Несмотря на свою простоту и неизменную на протяжении десятилетий конструкцию, он имеет веские преимуществами над системами с автоматической подачей воздуха. Прежде всего, это высокая экономичность, простота в эксплуатации и надёжность, благодаря которым двигатель может эффективно функционировать ещё очень долго.

Что значит атмосферный двигатель

В списке различных характеристик двигателей всегда присутствует деление силовых агрегатов на так называемые атмосферные и моторы с наддувом. Наддувными или атмосферными могут быть как бензиновые, так и дизельные силовые агрегаты.

Необходимо добавить, что современные дизельные двигатели на автомобилях практически всегда являются турбированными (турбодизель).

Далее мы рассмотрим, что такое атмосферный двигатель и чем он отличается от мотора с наддувом, а также о преимуществах и недостатках атмосферных двигателей.

Рекомендуем также прочитать статью о том, что такое турбонаддув и почему ДВС данного типа намного мощнее сравнительно с простыми атмосферными аналогами при одинаковом рабочем объеме.

Принцип работы атмосферного мотора

Как известно, в основе работы любого ДВС лежит сгорание топлива в цилиндрах.

Необходимо добавить, что под топливом стоит понимать не только чистый бензин для бензиновых моторов или дизтопливо (солярку) для дизельных двигателей, а топливно-воздушную смесь.

Данная смесь (на примере бензинового мотора) представляет собой 1 часть бензина и около 14 частей воздуха, т.е. имеет соотношение 1:14,7. За приготовление такой смеси отвечает карбюратор или инжектор, зависимо от системы питания двигателя.

Атмосферный двигатель является таким типом мотора, который первым был создан в начале эпохи двигателестроения.

 Само понятие «атмосферный» основывается на том, что естественное атмосферное давление принимает непосредственное участие в том процессе, под которым следует понимать образование топливно-воздушной смеси и ее последующее сгорание в цилиндрах двигателя.

Смесь основного вида топлива (зависимо от типа двигателя) и воздуха в атмосферных агрегатах образуется в результате того, что поршни мотора работают подобно насосу, затягивая наружный воздух из атмосферы через специальный воздуховод.

По такому принципу работает карбюраторный мотор, бензиновый двигатель с инжектором и дизельный атмосферный агрегат. Главные отличия заключаются только в общих принципах реализации систем смесеобразования и последующей подачи в цилиндры двигателя.

Другими словами, под атмосферным двигателем стоит понимать способ поступления воздуха в карбюратор или инжектор. В атмосферных ДВС воздух, необходимый для сгорания топлива, самостоятельно всасывается двигателем из атмосферы в результате того, что в карбюраторе или инжекторе создается пониженное давление. Получается, двигатель – атмосферник конструктивно не имеет отдельных устройств, которые отвечают за подачу воздуха.

Что касается турбомоторов, главным их отличием от атмосферного агрегата является наличие механического компрессора или турбокомпрессора, а также комплексного сочетания таких решений, которые специально нагнетают воздух в двигатель под высоким давлением.

В отличие от двигателя, который работает при обычном атмосферном давлении, в моторах с турбиной или компрессором среднее давление наддувочного воздуха составляет от 1.5 до 3 атмосферных давлений.

Результатом становится то, что при одинаковом рабочем объеме турбомотор может сжечь больше топлива и выдает намного больше мощности сравнительно с атмосферным.

Преимущества и недостатки атмосферного двигателя

Атмосферный бензиновый двигатель сегодня является наиболее популярным и доступным по цене мотором, который устанавливается на подавляющее большинство автомобилей. Что касается дизелей, то современные моторы данного типа на легковых авто практически всегда оснащаются турбонаддувом.

Плюсы атмосферных ДВС

Главной отличительной особенностью атмосферных двигателей является относительная простота конструкции моторов данного типа. Также стоит выделить больший моторесурс атмосферных бензиновых и дизельных ДВС сравнительно с турбодвигателями.

На практике средний срок эксплуатации «атмосферников» в обычных режимах (при условии качественного и своевременного обслуживания) может составлять около 400 — 500 тысяч пройденных километров до первого капитального ремонта.

Для турбированных агрегатов ремонт может понадобиться уже через 200-250 тыс. километров.

Рекомендуем также прочитать статью о том, что такое форсированный двигатель. Из этой статьи вы узнаете об основных способах форсирования ДВС без установки турбонагнетатаеля.

Атмосферные двигатели проще обслуживать и эксплуатировать, так как простая конструкция данного типа двигателя менее требовательна к качеству горючего и моторного масла.

Атмосферные моторы лучше переносят случайную заправку бензином или соляркой низкого качества. Также отмечается высокая ремонтопригодность атмосферных двигателей.

Такие двигатели меньше нагружены сравнительно с ДВС, которые оборудованы механическими нагнетателями или турбокомпрессорами.

Упрощенная конструкция атмосферных моторов исключает необходимость дорогостоящего обслуживания и ремонта узлов, которые присутствуют в устройстве двигателей с наддувом: турбины, интеркулеры, компрессоры и т.д. Стоимость запчастей и сервисных работ для устранения тех или иных неисправностей атмосферного двигателя заметно дешевле по сравнению с ремонтом турбомоторов.

Читайте также:  Лунфэй: подогрев двигателя автомобиля электрический с помпой

Минусы атмосферников

При всех очевидных преимуществах атмосферный мотор не лишен определенных недостатков. Такие двигатели тяжелее и больше по размерам, по мощности, показателю крутящего момента и динамике разгона атмосферные агрегаты явно проигрывают ДВС с наддувом. 

Дело в том, что схема питания атмосферника за счет самостоятельного забора наружного воздуха не позволяет обеспечить оптимальное соотношение топлива и воздуха 1:14 на всех режимах работы двигателя.

Другими словами, при низких оборотах мотор засасывает меньше воздуха, а на высоких оборотах эффективному забору воздуха препятствует проходное сечение воздуховодов, сопротивление воздушного фильтра и т.д. Результатом становится то, что на «низах» атмосферник еще не тянет, а на «верхах» уже не тянет.

Эффективность работы агрегата на таких режимах заметно снижается, атмосферный мотор обеспечивает наилучшую отдачу в более узком диапазоне сравнительно с турбированными ДВС.

Между «атмо» и «турбо». Какой выбрать двигатель?

Как говорилось в советской кинокомедии «Берегись автомобиля»: «Каждый, у кого нет машины, мечтает еe купить. И каждый, у кого есть машина, мечтает еe продать». Со времени выхода фильма прошло больше пятидесяти лет, машины стали во много раз сложнее в техническом плане, модельный ряд расширился на несколько порядков.

Но личный автомобиль — это по-прежнему серьeзная покупка для семьи, и никто не хочет прогадать с выбором. Итак, у вас на руках заветная сумма, вы уже определились с маркой и моделью будущего автомобиля.

И тут встаeт важный вопрос: с каким двигателем брать машину? Если вопрос о выборе дизельного или бензинового двигателя для вашего автомобиля решeн в пользу последнего, возникает ещe одна дилемма: атмосферный или с турбонаддувом.

В нашей стране большинство популярных моделей, будь то бюджетные седаны или сверхпопулярные кроссоверы, предлагаются как с турбированными, так и с атмосферными моторами. При этом, чем выше класс автомобиля и его цена, тем шире линейка именно турбированных агрегатов. Это общемировая тенденция: турбомоторы постепенно вытесняют атмосферные двигатели.

Прежде чем сделать выбор, стоит разобраться в главных отличиях атмосферных и турбированных силовых агрегатов, а также выявить их сильные и слабые стороны. Основное отличие двух моторов заключается в способе подачи воздуха в цилиндры. В атмосферном двигателе воздух идeт под действием впуска разрежения, который создаeтся на такте, — поршень просто опускается и втягивает воздух.

В турбированном моторе работает принудительный наддув — в цилиндры нагнетается больше воздуха с помощью турбокомпрессора. По сути, турбированный двигатель является модернизацией своего предшественника — классического атмосферного мотора. Основная цель этого изобретения — увеличение мощности без увеличения объeма цилиндров.

Турбированный бензиновый двигатель позволяет получить в камерах сгорания более высокую степень сжатия. Благодаря тому, что воздух подаeтся в камеры сгорания под давлением, достигается более полное сгорание топливно-воздушной смеси. Турбина состоит из двух частей: ротора и компрессора. Двигатель в процессе работы производит выхлопные газы.

Эти раскалeнные газы, поступая под давлением в ротор, раскручивают турбонагнетатель, воздействуя на лопатки турбины. Только после этого они поступают в глушитель. Вал ротора, вращаясь, приводит в действие компрессор, который нагнетает воздух в камеры сгорания, образуя дополнительную степень сжатия.

Воспользуемся простым примером для иллюстрации: если объeм мотора составляет 1,6 литра, то мощность классического атмосферника не превысит 100-110 л.с. В свою очередь, турбированный двигатель при том же объeме сможет выдать до 180 л.с. Кстати, турбированные двигатели имеют свою небольшую классификацию.

  1. Механический нагнетатель.

    На впуске стоит воздушный насос — компрессор, который приводится в движение от коленчатого вала мотора.

  2. Турбокомпрессор, который использует энергию выхлопных газов. Принципы его работы мы рассмотрели выше.

     

Готтлиб Даймлер, один из создателей первого двигателя внутреннего сгорания, экспериментировал с нагнетателем, приводимым от коленвала, ещe в 1885 году. Несколькими годами позже Луи Рено — отец одноимeнной марки автомобилей — получил патент на аналогичную конструкцию для ДВС в 1902-м. Причeм само устройство для промышленного применения братья Рутс изобрели ещe в 1859-м.

Примерно тогда же опыты с турбиной, работающей от выхлопных газов, ставил швейцарец Альфред Бюши. Именно ему приписывают создание турбонаддува, функционирующего по такому принципу, в 1905 году. Правда, установить истинного первого изобретателя сейчас сложно, ведь Бюши лишь получил патент.

Мировую же известность механическим нагнетателям принесла компания Mercedes-Benz, которая стала устанавливать наддувные компрессоры в конце 20-х годов сначала на гоночные, а начиная с 30-х и на серийные машины. Из Германии мода на наддувные машины перекинулась на Голливуд, а оттуда на весь мир. Золотой век немецких «компрессоров» закончился одновременно с началом Второй мировой войны.

Основное применение компрессоров в военное время пришлось на авиацию: наддув использовался для компенсации недостатка кислорода на больших высотах. Сразу после Второй мировой войны использование компрессоров продолжилось в основном на моторах Формулы-1. Турбонаддува на гражданских машинах автопроизводители побаивались из-за детонации возросшего давления и температуры.

Технологии производства подшипников оставляли желать лучшего, охлаждение и смазка тоже была малоэффективной, из-за этого турбины быстро приходили в негодность. Окончательно и бесповоротно на путь «турбинификации» мировые производители встали после топливного кризиса конца 70-х.

Не углубляясь в технические подробности, скажем, что механические нагнетатели можно считать частью эволюционного пути, а массовое распространение в итоге получили турбокомпрессоры. Для раскрутки нагнетателя требуется мощность с вала двигателя, турбина же раскручивается просто за счeт выхлопных газов. Первый путь технически сложнее и дороже в массовом производстве. Тем не менее механические компрессоры до сих пор устанавливают! С одной стороны, это премиальные модели британских Jaguar и Land Rover, некоторые двигатели у Mercedes, а с другой — традиционные масл-кары в духе Dodge Challenger Hellcat, которые продолжают специфически «подвизгивать» именно из-за своего механического нагнетателя. Главное преимущество этой конструкции — приводной компрессор любой конструкции, будучи привязанным к коленвалу, не имеет инерционности. Связь «по педали» с ним прямая, и разгон остаeтся ровным практически во всeм диапазоне. Как говорится, каждому своe. Но вернeмся к массовым автомобилям. Если на рынке продаются оба вида двигателей, значит, у каждого есть ряд неоспоримых преимуществ. Рассмотрим их.

Атмосферный двигатель:

  • проще в обслуживании;
  • имеет более высокий ресурс;
  • меньший расход масла;
  • невысокие требования к качеству топлива и масла.

Турбированный двигатель:

  • высокая мощность и увеличенный крутящий момент при равных объeмах двигателя;
  • меньший расход топлива.

Равно как плюсы, у каждого из двух типов двигателей есть свои недостатки.

Атмосферный двигатель:

  • имеет большой вес;
  • при одинаковом объeме с турбомотором мощность ниже;
  • сниженная динамика — в сравнении с турбомотором того же объeма;
  • сложности при езде в горах.

Большинство минусов атмосферного двигателя всплывают при сравнении с турбированными агрегатами. Отдельно стоит сказать о последнем пункте: воздух в горах слишком разреженный, его количества не хватает для стабильной работы мотора, поэтому двигатель попросту «задыхается».

Турбированный двигатель:

  • высокие требования к качеству смазки и топлива;
  • дорогостоящий ремонт;
  • долгий прогрев зимой;
  • меньший интервал замены масла.

Автолюбителям, которые сомневаются, какой двигатель лучше и выгоднее, однозначного ответа дать не получится. Например, ценителям мощности и динамики имеет смысл присмотреться к турбированному мотору. Однако он же влечeт за собой значительные денежные траты на приобретение бензина и масла высокого качества. Атмосферный двигатель примечателен своей простотой и неприхотливостью, он прекрасно может служить не одно десятилетие, кроме того, его работоспособность сможет поддержать даже человек с невысоким достатком. У турбомотора наибольшая отдача, то есть максимум выработки тепла приходится на диапазон оборотов в районе 3000-4000 об/мин, когда турбина подаeт повышенное количество воздуха в цилиндры. После того как поток выхлопных газов станет достаточным для полноценной работы турбины, происходит скачок вырабатываемой энергии, сопровождаемый скачком температуры.

Моторное масло в таких условиях обязано сохранять свои свойства как при низких, так и при повышенных температурах.

В случае турбированного двигателя это особенно важно, поскольку ось, на которой установлены турбинное и насосное колeса турбонаддува, работает в подшипниках скольжения.

В случае если смазочный материал не обеспечит необходимую защиту данного узла, турбина может преждевременно выйти из строя, не выработав свой ресурс, который обычно составляет 30–70% ресурса двигателя.

Для машин с турбокомпрессорами лучше всего подходят синтетические масла, так как они лучше противостоят окислению по сравнению с минеральными и полусинтетическими. К тому же их вязкость в меньшей степени зависит от изменений температуры, что необходимо для обеспечения защиты подшипников турбины на всех режимах работы двигателя.

Что касается самих характеристик вязкости моторного масла, то турбированные моторы «предпочитают» всесезонные масла с низкотемпературным показателем вязкости SAE 0W и высокотемпературным SAE от 20 до 40.

Моторные масла с низким показателем высокотемпературной вязкости следует выбирать для повышения топливной экономичности, высокие показатели вязкости — для лучшей защиты двигателя и турбины.

В любом случае, подбор смазочного материала следует проводить в полном соответствии с руководством по эксплуатации конкретного автомобиля.

Кроме того, есть пара важных нюансов относительно использования автомобилей с турбированными двигателями: важно постоянно следить за состоянием масла, меняя его с периодичностью, рекомендованной производителем; необходимо регулярно проверять воздушный фильтр — если он забился, это нарушит работу компрессора; турбина быстрее изнашивается, если сразу после остановки автомобиля отключать мотор. Чтобы продлить срок службы турбомотора, ему нужно дать немного поработать на холостых оборотах для охлаждения турбины.

Атмосферные двигатели, в отличие от турбированных, менее требовательны к специфическим характеристикам масла. В данном случае подойдут общие рекомендации, которые мы давали в одной из предыдущих статей.

Стоит лишь напомнить о том, что мы предлагаем простой способ найти подходящее масло, — воспользоваться удобным онлайн-подборщиком. Просто задайте параметры «вид техники — марка — модель» или воспользуйтесь строкой поиска, и вам будут предложены все подходящие виды масла согласно международным стандартам и допускам автопроизводителей.

Выбор, как всегда, за вами!

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector