Плюсы и минусы турбомотора. Зачем нужна турбина и есть ли у неё недостатки

Слово «турбо» теперь не редко встречается в автомобилях. Если раньше это было уместно в дизелях, то теперь и атмосферные бензиновые моторы становятся редкостью. Теперь все больше производителей уходят в «даунсайзинг» мотора и устанавливают турбину. В итоге, «турбо» — это не только маркетинг и былая редкость, а техника и обыденность. Но что хорошего в турбине и как она работает?

Выражаясь простым языком — турбокомпрессоры, они же турбины, значительно повышают эффективность и мощность двигателя за счет нагнетания большего количества воздуха (и топлива) в двигатель. В свою очередь, это означает, что мы можем приспособить турбокомпрессоры к двигателям меньшего объема и при этом получить ту же мощность и крутящий момент или даже больше, чем у обычного безнаддувного двигателя увеличенного объема, или даже с большим количеством цилиндров. В теории, меньшие по объему двигатели обычно используют меньше топлива.

Что это дало производителям? Во-первых, появилась возможность экономить на материалах. Банально, не нужно столько металла для производства мотора, что экономит место под капотом и уменьшает массу автомобиля. А в борьбе за экологию, каждый килограмм влияет на расход и выбросы. Во-вторых, особенностью турбонагнетателей является то, что они превращают побочный продукт работы двигателя — отработавшие выхлопные газы в полезный способ извлечения большей мощности из двигателя. В третьих, благодаря установку турбины появилась возможность на одном и том же двигателе добиваться разных показателей мощности. Вы только посмотрите, что делает Ford со своим EcoBoost или VAG с 1.2 TSI! Ну, и в экологические нормы стало легче укладываться.

Как работает турбина

По сути, турбокомпрессор состоит из турбины и компрессора. Корпус турбины принимает отработавшие газы, которые обычно просто расходуются впустую на атмосферниках, и вращают турбину на скоростях до 150000 об/мин. Затем происходит вращение компрессора, который втягивает воздух и сжимает его перед подачей в камеру сгорания двигателя.

Обычно камера сгорания пропускает столько воздуха, сколько позволяет атмосферное давление, которое создается вакуумом, когда поршень опускается. Но путем нагнетания воздуха из турбонагнетателя в цилиндр это позволяет загонять больше воздуха и топлива, что приводит к большему воспламенению.

Такой процесс можно сравнить с кузницей. Вы когда-нибудь видели, как кузнец делает подкову? Для того чтобы достичь определенной температуры в печке или горне просто сжигать дрова или уголь недостаточно, поэтому используют дополнительное нагнетание воздуха при помощи разных устройств. Избыток воздуха означает, что топливо сгорает быстрее и горячее, а металл может нагреваться достаточно, чтобы размягчиться и стать податливым к обработке. Кстати, этот принцип также объясняет, почему лесные пожары в ветреные дни горят жарче и разрушительнее. Турбокомпрессор использует точно такой же принцип. А поскольку они помогают сжигать больше топлива только тогда, когда вам нужно больше энергии, в остальное время они вообще не увеличивают расход топлива.

Основным недостатком турбин является так называемая «турбояма». Все слышали об этом, но не все знают, что это такое. Турбояма — это определенная задержка между тем, когда вы нажали педаль акселлератора и получением результата от этого, собственно разгон или динамику. Выхлопным газам просто нужно некоторое время, чтобы начать проноситься и вращать турбокомпрессор. Турбояма (задержка) — в основном, это проблема малообъемных моторов с устаревшей конструкцией. В настоящее время инженеры серьезно продвинулись в решении вопросов с задержкой. Для этого используют разные способы, например устанавливают еще одну турбину или механический компрессор, но это уже другая история.

---

Это интересно:

Двигатель VAG 1.2 TSI: надежность, слабые места, проблемы, отзывы

Когда менять свечи зажигания

Рубрика «ТехЗона» автомобильного блога #Autoradar