Что такое атмосферный двигатель на ауди

Автор статьи
Курушин Виктор Евгеньевич
Время на чтение: 4 минуты
АА

1

В атмосферном двигателе процесс возгорания рабочей смеси происходит из-за взаимодействия с кислородом. Через инжектор и карбюратор кислород поступает в камеру сгорания вместе с топливом. Этот двигатель считается самым обычным, поскольку его работа не нуждается в специальном приспособлении для правильного баланса смеси. Атмосферные двигатели встречаются как бензиновые, так и дизельные. Почти все нынешние дизельные двигатели оснащаются турбонаддувом.

Мнение экспертаКурушин Виктор ЕвгеньевичАвто эксперт, стаж 20 лет.

Двигатель этот функционирует за счет взаимодействия топливно-воздушной рабочей смеси. Коэффициент применения топлива и воздуха составляет примерно 1 к 14,7. Слово «Атмосферный» двигатель получил за счет участия давления воздуха в образовании рабочей смеси. Смесь возникает из-за возвратно-поступательных движений поршня, который засасывает ее.

Такой двигатель не имеет приспособлений для автоматической подачи воздуха. А вот турбомоторы оснащены специализированным компрессором, который отправляет воздух под высоким давлением. Величина среднего давления достигает в этих двигателях 3 атмосфер. Это позволяет иметь мощность выше, чем у атмосферных моторов. Атмосферный или турбированный двигатель получили широкое применение в автомобилестроении.

Улучшение тяговой установки

Иногда, поездив на автомобиле, владелец хочет получить больше мощи и задаётся вопросом, можно ли поставить турбину на атмосферный двигатель. Для улучшения разгонной динамики, такой вариант решения проблемы приемлем. На практике выполнить задачу сложно, потребуются знания, опыт, а главное, подход в комплексе.

Самостоятельно поставить турбину, не получится, для этого выполняют ряд расчётов. Прежде, меряют, какой объём воздуха помещается в камеру, с какой скоростью проходит подача и наполнение мотора. Проведённые расчёты влияют на характер поведения двигателя в дальнейшем. Кроме того, некоторые установки не приспособлены для подключения турбинного компрессора, в этом случае, для улучшения показателей используют механические турбины с постоянным приводом.

Важно! Помните, если перед тем, как поставить турбину на атмосферный двигатель, провести неправильные расчёты и подбор механизмов, то в дальнейшем сложно предсказать характер поведения двигателя. Возможно, средства и усилия будут потрачены зря, а мотор придёт в негодность.

Другие способы улучшения мощности двигателя:

  • Расточка остова до большего объёма камер;
  • Установка патрубка;
  • Установка иных клапанов и распределительных валов;
  • Установка улучшенных фильтрующих элементов;
  • Установка помпы большей мощности;
  • Снижение потерь на трение воздушных масс.

Применение выше перечисленных мер позволит улучшить показатели мощи на 40%. Кроме того, используют еще один метод, когда мотор чипуют. Такое улучшение затрагивает программную часть агрегата и даёт прирост мощи на уровне 15%. Процедура проводится на специальных станциях, поскольку требует наличия оборудования и умений.

Немного истории

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.

Установка турбины на атмосферный двигатель

Турбина на атмосферном двигателе

Турбина на атмосферном двигателе

В качестве заключения стоит ответить на интересующий многих автомобилистов вопрос, связанный с возможность монтажа на атмосферный двигатель турбины. Будем лаконичны: установить ее вполне возможно, однако едва ли подобное мероприятие можно назвать целесообразным с технической (а значит, и с финансовой) точки зрения.

Для этого потребуется осуществить колоссальное количество непростых расчетов, предполагающих определение объема воздушных масс и скорости их поступления. Сделать это без помощи специалиста почти невозможно, а ошибка может быть критичной: она способна привести к полному выходу устройства из строя.

Читайте также:  Датчик температуры двигателя ауди 80 инжектор

Принцип работы атмосферного мотора

Атмосферный мотор

Мнение экспертаКаменский Евгений ПетровичАвтомеханик, стаж 10 лет.

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.

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.

Выбираем лучший силовой агрегат

Автовладельцам, длительное время сомневающимся по поводу того какой — атмосферный или турбированный двигатель лучше и выгоднее, однозначного ответа дать не получится, рассматривая со стороны большей мощности и динамики, второй тип мотора будет более предпочтительным. Однако, турбированный вариант влечёт за собой значительные денежные растраты на приобретение бензина и масла соответствующего качества. Атмосферный двигатель примечателен своей простотой и неприхотливостью, он прекрасно может отслужить не одно десятилетие, кроме того, его работоспособность сможет поддержать даже человек со средним бюджетом.

Турбированный или атмосферный двигатель

Выбор остаётся за вами

О надежности

Какой двигатель надежнее — атмосферный или турбированный? По сравнению с первым, турбированный двигатель менее надежен. Это обусловливается более сложной конструкцией. Также нужно понимать, что все детали в таком моторе подвергаются высоким нагрузкам. Ведь при таком же объеме и конструкции данный агрегат выдает большие характеристики. Это однозначно сказывается на общем ресурсе. Следует знать, что турбированный мотор работает при повышенной температуре. Поэтому нужно чаще проверять масло и следить за состоянием всех фильтров. Малейшая проблема с ними сказывается на производительности и на расходе топлива.

К сожалению, ресурс у таких моторов будет всегда ниже. Особенно это касается бензиновых двигателей. Яркий тому пример – турбированные двигатели от концерна «Фольксваген-Ауди».

атмосферный и турбированный разница

Ресурс таких моторов даже при своевременном обслуживании не превышает двухсот тысяч километров. Можно приобрести и дизельные двигатели. Они служат несколько дольше. Но турбина даст о себе знать все равно раньше. И далее владельцу придется готовиться к серьезным капиталовложениям.

Теперь о ремонте. Выполнить ремонт самого ответственного узла (турбины) не так просто. В случае если она подает характерные признаки, следует выполнить диагностику и дефектовку. Это лучше доверить квалифицированным специалистам. Сам ремонт заключается в замене картриджа турбины. Это самый популярный метод восстановления. Можно пойти и другим путем – установить уже бывшую в употреблении турбину с разборки. Хотя такой вариант опасен, ведь никто не дает гарантии, сколько она прослужит, какой ее реальный километраж и в каких условиях она эксплуатировалась. Однако все операции, связанные с ремонтом и диагностикой данного элемента, имеют свои сложности. Это отображается на итоговой стоимости. Атмосферные моторы в данном случае гораздо проще. Так как нет турбины, ремонтировать здесь нечего.

Также отметим, что эксплуатация турбированного автомобиля имеет свои особенности. Например, после агрессивной езды нельзя сразу же глушить двигатель. Нужно дать ему возможность поработать на холостых, чтобы турбина остыла.

Применение ему нашлось в сегментах B, C и D. К сожалению, инженеры не справились с несколькими проблемами, которые бросают тень на имидж бренда и могут опустошить карманы бессознательного владельца. Неприятность, как правило, происходит примерно после 150 000 км. Затраты на ремонт могут оказаться выше, чем стоимость подержанного двигателя, хотя последнее решение тоже довольно рискованное.

В 2006 году PSA совместно с BMW показали общий силовой агрегат. Встречаются проблемы с турбонаддувом, растяжение цепи и растрескивание выпускного коллектора. В 2011 году была произведена модернизация, которая избавила от большинства остальных просчетов. Проблемы закончились в 2007 году после появления версии 2.0 TDI CR, т.е. с системой впрыска Common Rail. С тех пор этот 2-литровый дизель VW больше не в черном списке.

Читайте также:  Большие обороты двигателя на холостом ходу ауди 80

Двигатель 1.4 TSI мощностью 160 л.с. с двойным наддувом страдает от растяжения цепи, проблем с натяжителем цепи и электромагнитной муфтой компрессора. Эти двигатели доставляют много проблем и, что еще хуже, зачастую неоправданно дороги в ремонте. Про двигатель можно рассказывать много, и в то же время все уже известно. Бытует мнение, что дизельные двигатели надежные и долговечные. Совместное детище компаний Ford и Mazda — двигатели семейства Duratec HE/MZR.

По своему внутреннему устройству турбированный двигатель практически ничем не отличается от классического атмосферного мотора. А свое название он получил из-за специальной системы турбонадува, которая обеспечивает нагнетания давления в цилиндрах. В ее состав входит турбокомпрессор, охладитель или, как его еще называют интеркулер, а также сама турбина. Данная незамысловатая система использует энергию отработанных газов для нагнетания сжатого воздуха в камеру сгорания. Для этого приемный патрубок турбины соединен с выпускным коллектором, откуда и поступают газы, раскручивающие турбину и компрессор, который, находится на одном валу с турбиной и нагнетает давление в цилиндрах.

принцип работы турбированного двигателя

Принцип работы турбированного двигателя.

Таким образом в камеру сгорания попадает больший объем воздушной смеси, давая возможность топливу сгорать в полном объеме и выделять при этом больше энергии. Для того, чтобы сделать этот процесс еще более эффективным, турбина оснащается интеркулером, который охлаждает атмосферный воздух, тем самым уменьшая занимаемый им объем и позволяя закачать в двигатель еще больше кислорода за один такт.

Стоит отметить, что турбированный двигатели бывают как бензиновыми, так и дизельными. Турбины в бензиновых ДВС испытывают значительно более высокие нагрузки, чем турбины на дизеле. Поскольку температура отработанных газов в бензиновом агрегате составляет почти 1000 градусов, соответственно, воздействие на стенки турбины больше. Несмотря на то, что корпус турбины изготовливается из высокопрочных сплавов, ресурс работы изделия весьма ограничен. Чтобы хоть как-то продлить его, инженеры применяют для турбины бензинового ДВС ряд конструктивных особенностей, например, измененный угол входа отработанных газов, что снижает уровень разрушающего воздействия на ее стенки.

Преимущества

Преимущества атмосферника

Атмосферный двигатель находит широкое распространение из-за большого количества плюсов. К основным преимуществам можно отнести следующее:

  • Большой запас ресурса. Практика показывает, что эксплуатация атмосферных двигателей, независимо от вида топлива, может измеряться сотнями тысяч километров пробега без проведения капитального ремонта. Встречаются экземпляры «атмосферников» которые при правильной эксплуатации и своевременном проведении ТО проходили до 500 тысяч километров. Любопытно, что экземпляры атмосферных моторов иногда устанавливали на другие машины, так как кузов первого автомобиля начинал гнить и приходить в негодность;
  • Простота конструкции. Атмосферные двигатели лучше поддаются ремонту, нежели моторы с турбиной. Если даже, какой либо элемент узла двигателя приходит в негодность, его можно отремонтировать за меньшую сумму, и качество ремонта в некоторых случаях не будет уступать качеству заводской сборки, механики на СТО более охотно берутся за ремонты атмосферных двигателей, нежели турбированных ;
  • Неприхотливость. Бывает, что АЗС в целях экономии разбавляют бензин, тем самым ухудшая его качественные характеристики. Атмосферный двигатель в отличие от турбированного, способен заметно легче переносить эксплуатацию на плохом бензине, двигатель простит вам разовую оплошность при заправке низким топливом.

Не смотря на ненамного больший расход топлива в атмосферном двигателе, в долгосрочном периоде он все же более рациональный и сократит ваши расходы на ремонты и обслуживания, в отличие от турбированного.

Слабые стороны атмосферников

Силовые агрегаты атмосферного типа имеют некоторые недостатки:

  1. Большой вес мотора.
  2. Низкая динамика.
  3. Мощность ниже, чем у аналогов, оборудованных турбонаддувом.
  4. Шумная работа мотора.
  5. Отсутствие способности развивать заданную мощность при эксплуатации в горах, где наблюдается разжижение воздуха.

При эксплуатации моторов имеет место разброс оборотов, что значительно влияет на способность движка всасывать воздушные массы в необходимом количестве. Особенно этот недостаток ощутим при работе на малых оборотах, когда низкая частота каждого поршня не обеспечивает достаточное количествовоздуха в определенное время.

На высоких оборотах подача воздуха встречает сопротивление, вызванное недостаточным размером пропускного сечения воздуховода и воздушного фильтра.

Атмосферный двигатель

Несмотря на перечисленные недостатки, атмосферники имеют большую популярность среди автомобилестроительных компаний и покупателей благодаря предсказуемости, надежности, простоте и ремонтопригодности силовых агрегатов данного вида.

Первое знакомство с двигателем

Для начала некоторые автолюбители и вовсе не понимают, что это такое за двигатель TFSI и как эта аббревиатура расшифровывается.

Это означает Turbo fuel stratified injection. В переводе здесь речь идёт о турбомоторе с послойным впрыском горючего. Да, это действительно во многом аналог FSI, только дополнительно оснащённый турбонагнетателем.

Читайте также:  Вибрирует двигатель на холостых ауди 80

Система стала революционной для своего времени, поскольку именно немцы впервые использовали непосредственный впрыск в камеру для каждого поршня отдельно, сумев соединить это с турбиной.

Мнение экспертаПашин Олег ЮриевичАвтомеханик, опыт 15 лет.

Но сама расшифровка маркировки TFSI ещё не даёт в полной мере узнать этот двигатель. И обязательно сравнить с TSI.

Вокруг мотора с обозначением TFSI строилось много теорий, догадок и мифов. Некоторые уверены, что в букве F вовсе нет никакого смысла, и это сделано исключительно для звучания названия, либо для различия в модельном ряду автомобилей. Якобы TSI идут на модели Volkswagen и Skoda, а TFSI исключительно на Audi.

С тем, как расшифровывается значение TFSI, вы уже ознакомились. Но не менее важно понять, что же означает на деле этот самый TFSI, чем он отличается от своего якобы аналога и как выглядит ситуация в действительности.

Технология рассматриваемых двигателей базируется на более старых ДВС, которые уже звучали здесь. Это FSI. Один из таких моторов объёмом 2,0 литра активно применялся на различных моделях под брендами Seat, Skoda и Volkswagen. Это атмосферный тип ДВС, оснащённый системой непосредственного впрыска. У двигателя отмечают надёжную базу, качественную конструкцию и продолжительный срок службы.

Двигатель TFSI с турбонагнетателем

Но теперь в авто более свежих поколений ставятся моторы TFSI. Их расшифровка уже дала понять, что тут речь идёт о турбодвигателе с прямым впрыском. Но у него есть свои важные особенности. Во многом это позволит понять действующий принцип работы агрегатов серии TFSI.

  • Иные поршни. Для улучшения характеристик турбированного двигателя, верхняя часть поршней претерпела определённые изменения. Здесь предусмотрены новые выемки большего размера, что позволяет эффективно работать в условиях сниженной компрессии.
  • Увеличенная эффективность ДВС с параллельным уменьшением количества вредных выбросов. Это выгодно отличает турбированную версию от атмосферной. Это было сделано с целью соответствовать новым жёстким экологическим стандартам.
  • Коленвалы и шатуры. Принцип работы изменился во многом за счёт видоизменённой формы. Дополнительно конструкторы используют для их изготовления материалы повышенной прочности, что позволяет выдерживать нагрузки от турбины.
  • Система впуска и выпуска. И здесь произошли изменения. Они были направлены на повышение точности и эффективности, поскольку это одно из главных требований к ДВС при использовании турбонагнетателя.
  • Топливный насос. Он стал мощнее и надёжнее. За счёт этого удалось улучшить эластичность работы при высоких оборотах.

Внесённые изменения и озвученные особенности рассматриваемого двигателя во многом дают понять, что это за мотор, как он работает и в чём его сильные стороны.

Но от сравнения с FSI всё равно никуда не деться, хотя чаще всего его сопоставляют с TSI, поскольку оба двигателя турбированные.

Хочется напомнить, что в среднем классе автомобилей именно атмосферный FSI считают одним из лучших двигателей в мире. Множество таких моторов спокойно отрабатывают пробег в 400-500 тысяч километров, не требуя дорогостоящего ремонта и серьёзного вмешательства. Единственным условием продолжительной работы является качественное обслуживание и использование подходящих моторных масел.

Теперь же, разобравшись с тем, что значит TFSI, следует сопоставить TSI и TFSI, взглянуть на их возможности и понять, действительно ли новое поколение заметно превосходит своего условного предшественника.

Конструкция двигателя TSI

Увеличение мощности мотора и чем это обернется?

Возможно, владельц автомобиля очень заинтересовал вопрос увеличения мощности имеющегося атмосферного мотора. Остановимся на этом несколько подробней. Для того, чтобы добиться увеличения мощности, необходимо осуществить следующие операции:

увеличить объем цилиндров;

кулачковый вал и клапан стандартного вида полностью меняется;

используется усовершенствованные воздушные фильтры.

Как показывает практика, в случае правильного выполнения всех действий по данным изменениям, имеющийся атмосферный дизельный мотор ориентировочно увеличивает в среднем свою мощность на 30%. Оказывается, что не всегда достигнутый результат полностью устраивает владельца. В этом случае рекомендуется установить дополнительно механический нагнетатель (одного или несколько), имеющий такой же тип передачи, как турбо.

После выполнения всех работ по увеличению мощности автомобильного атмосферного мотора, существенно выросла потребность двигателя в углеводородном топливе. Основной расход топлива заметен при езде на трассе, где скорость машины намного превосходит, скорость передвижения в населенном пункте. Как следствие, обладание высокой скорости, обычная тормозная система автомобиля не справляется с выполнением главной задачи. Обязательно ли осуществлять модернизацию автомобильного мотора. Принимая во внимание имеющиеся причины, большинство специалистов не рекомендуют осуществлять автовладельцам подобные изменения своей машины самостоятельно.

 

Предыдущая
ДвигательАуди 100 aar стук в двигателе

Мнение экспертаКурушин Виктор ЕвгеньевичАвто эксперт, стаж 20 лет.

Автор статьи
Курушин Виктор Евгеньевич
Авто эксперт, стаж 20 лет.
Написано статей
36
Добавить комментарий

Задать вопрос эксперту

Спасибо!

В ближайшее время мы опубликуем информацию.