Що краще: турбіна або механічний компресор?

Багато автолюбителів дуже часто задаються питанням щодо того, яке рішення виявиться в підсумку кращим-турбіна або компресор? Таке питання може виникнути як при виборі нового автомобіля, так і при покупці машини б / у. Не менш часто з завданням такого вибору стикаються і любителі тюнінгу.

 Рекомендуємо також прочитати статтю про тюнінг паливної системи. З цієї статті ви дізнаєтеся про пристрій системи, виборі форсунок і паливного насоса для форсованих двигунів.

Варто відзначити на самому початку, що обидва пристрої одночасно мають як ряд певних переваг, так і недоліків. Все це однозначно впливає на кінцевий вибір. Відмінності зазначених систем полягають не тільки в зовнішньому вигляді, формі, вазі, способі кріплення на двигуні і габаритах, але і в головних принципах роботи. Не завжди однозначно просто виявити всі головні критерії при виборі того або іншого пристрою. Давайте розбиратися в цьому питанні більш детально.

Механічний нагнітач і турбокомпресор

Турбіна являє собою ротаційний двигун, особливістю якого є його постійна і безперервна робота.Ранні спроби створити турбіну робилися ще на зорі розвитку людства, але якісна реалізація стала можливою лише в 19 столітті. Епоха розвитку машинобудування дозволила створити перші турбіни, які були паровими. Турбіна здійснює перетворення кінетичної енергії пара, газів або води в корисну механічну роботу. Турбіни знайшли своє застосування в багатьох пристроях, а також стали невід'ємною частиною різних видів транспорту. Це стосується як наземного транспортного засобу, так і морських судів поряд з повітряними літальними апаратами.

Якщо говорити про компресорі, то конструктивно пристрій може мати різні модифікації і успішно застосовується в багатьох промислових областях. Головним його завданням стає стиснення і подача газу під тиском.

Подальший розвиток технологій привело до появи своєрідного симбіозу турбіни і компресора. Розробка турбокомпресора дозволила значно підвищити ККД і потужність двигунів.

Як відомо, отримати максимальну потужність мотора без збільшення його обсягу можна за допомогою примусового нагнітання в камеру згоряння більшої кількості повітря.Залишається тільки подати більше палива і потужність силового агрегату істотно зросте. Як показують наведені в різних джерелах дані, в середньому компресор забезпечує збільшення потужності до 50% і забезпечує близько 30% приросту крутного моменту.

Зараз механічні та турбокомпресори встановлюються окремо і навіть в сукупності для збільшення потужності двигуна легкових і вантажних автомобілів. Їх ставлять на бензинові і дизельні агрегати. Дані рішення є оптимальним і найбільш економічним варіантом збільшення "коней" в тому випадку, якщо потрібно якісно збільшити потужність ДВС без збільшення об'єму циліндрів.

З цим завданням успішно і окремо може впоратися як повністю механічний, так і турбокомпресор. Але яке з цих рішень краще? Давайте порівняємо механічний компресор і турбокомпресор.

Компресор VS турбіна

Різниця між турбіною і компресором наочно продемонстрована в тих відмінностях, які є у ряду пристроїв подібного типу.

  • До основних переваг компресора заслужено відносять безперебійне і рівномірне згоряння робочої суміші.Це якісно впливає на правильність роботи всього двигуна і виключає ряд несправностей, які можуть потенційно виникнути в процесі експлуатації такого мотора.
  • Основною перевагою турбіни є те, що вона не має приводу від двигуна і харчується від енергії вихлопних газів. Це не викликає втрати потужності. Компресор ж бере енергію від двигуна, віднімаючи при цьому до 30% його потужності. Справедливості заради варто додати, що ця втрата найбільш проявляється в режимі максимальних навантажень на ДВС.
  • Процес установки турбіни на двигун є вкрай складним і трудомістким. Не менш складна і настройка турбокомпресора, яка зажадає істотних фінансових витрат, установки численного додаткового обладнання і великої кількості часу. Ще одним нюансом є те, що перед установкою турбокомпресора як сам двигун, так і в ряді випадків трансмісію потрібно істотно й ґрунтовно доопрацювати, підготувати до таких сильно збільшеним навантаженням. Якщо говорити про механічне компресорі, то двигун і КПП також допрацьовують, але робиться це далеко не завжди, а сама доопрацювання може бути поверхневої.
  • Встановити компресор в підкапотний простір і далі якісно його налаштувати набагато простіше, а ще легше зробити наступний правильний підбір параметрів необхідної для нормальної роботи мотора паливоповітряної робочої суміші. Установка компресора полегшена ще і тим, що є вже готові комплекти для вирішення цього завдання.
  • Якщо турбіну в автомобілі потрібно налаштовувати тільки за допомогою кваліфікованого фахівця або самостійно володіти спеціальними знаннями, то компресор не зажадає спеціального обладнання, знань і навичок. Такі особливості ще більше спрощують процес установки механічного наддуву.
  • Автомобільний турбокомпресор надмірно вимогливий до мастилі і якості ПММ. Необхідно реалізувати підведення масла під тиском, набагато частіше міняти вказане масло, організувати злив масла в піддон. Все це збільшує витрати на подальше утримання авто і на роботи по установці турбонаддува. Міжсервісний інтервали по заміні масла помітно скорочуються. Якщо не обслуговувати турбомотор з завидною регулярністю, тоді машина відносно швидко відповість несправностями і додатковими проблемами.Компресор в цьому плані набагато менш вимогливий до якості палива і ПММ.
  • За турбіною потрібен особливий догляд. Рішення має на увазі цілий список періодичних процедур по обслуговуванню. Механічному компресора ж головне забезпечити тільки чистоту повітря, що поступає, та й то стосовно кулачковим і шнековим рішенням.
  • Турбіна демонструє негативний ефект на низьких оборотах, який називається "турбояма". При низькій кількості оборотів від турбіни очікувати чудес зовсім не варто. Тільки середні і максимальні оберти дозволяють добитися повної віддачі від силової установки. У режимі повсякденної експлуатації в місті це не завжди зручно.

Автовласник цілком може придбати турбіни нового покоління, які позбавлені в більшій мірі такого недоліку і не так сильно залежать від оборотів ДВС, а й сума підсумкових витрат після покупки і доопрацювань буде значною. Компресор по своїй продуктивності не залежить від оборотів машини і виходить на наддув при низьких оборотах, забезпечуючи при цьому прогнозовану потужність при будь-якій швидкості.

  • Компресор є окремим і незалежний пристрій в конструкції всього ДВС, що спрощує процес його демонтажу, обслуговування та проведення ремонтних робіт.Обслуговувати компресор щодо просто, так що набагато доступніше отримати якісний, менш витратний і кваліфікований ремонт елемента в разі потреби.
  • До плюсів турбіни можна заслужено віднести більш високі обороти порівняно з компресором. Але і рівень нагріву турбонаддува набагато вище, а перегрівається турбіна помітно швидше. Це негативно позначається на всій роботі і стан двигуна. Знос мотора при підвищених температурних режимах підвищується, а також істотно зростають вимоги до системи охолодження ДВС.
  • Компресор виходить на ефективний показник практично відразу ж після моменту запуску двигуна. У цьому полягає його безумовна перевага. Турбіна ж на низьких оборотах працювати не буде. При цьому не варто забувати про те, що компресор забирає потужність у двигуна, а ось турбіна не знімає з мотора частина потужності від додаткового навантаження.
  • До мінусів компресора однозначно відноситься підвищена витрата палива в порівнянні з турбінами. ККД компресора також помітно менше. У плані паливної економічності турбіна в автомобілі видається найкращим варіантом.
  • Від двигуна компресор приводиться в дію приводним ременем або ланцюгом, що вимагає періодичного обслуговування елемента. Якщо говорити про турбіні, то витрати на її обслуговування в порівнянні з доглядом за компресором все одно набагато більше.
  • Підібрати компресор або готовий комплект установки у вільному продажі однозначно простіше і легше. На сучасному ринку представлений широкий вибір компресорів різного типу. Вибір турбін сильно обмежений в порівнянні з аналогічним вибором компресорів.
  • Високоякісна сучасна турбіна в ряді випадків коштує дорожче механічного компресора. Незважаючи на це, більшість автомобілів оснащуються саме турбонаддувом, так як турбіна набагато якісніше підвищує продуктивність ДВС.

Що виходить в результаті

  1. Компресор забезпечує більш правильну і стабільну роботу двигуна у всіх режимах роботи, продовжується довговічність мотора;
  2. Турбіна не забирає відсоток загальної потужності ДВС;
  3. Компресор простіше встановити і налаштувати;
  4. Турбіна зажадає організації підведення і зливу масла;
  5. Компресор має постійну віддачу, а турбіна залежить від оборотів ДВС;
  6. Турбіна потребують регулярної діагностики та обслуговування, компресор простіше обслуговувати;
  7. Компресор споживає більше палива і демонструє менший показник ККД порівняно з турбіною;
  8. Турбіна встановлюється в двигун з доробками, компресор же представлений повністю окремим пристроєм і забезпечує простоту при монтажі;
  9. Турбіна надає кращі показники на високих і максимальних обертах і пікових швидкісних режимах; Компресор виділяється підхопленням в самому "низу";
  10. Компресор можна вільно підібрати і придбати, причому зробити це можна практично під будь-яку модель авто, а ось вибір турбін помітно обмежений;
  11. Вартість компресора і його установки виходить більш доступною в порівнянні з турбіною;

Як ви вже зрозуміли з усього вищесказаного, установка будь-якого типу компресора є не найпростішим завданням. Перед установкою варто ретельно зважити всі "за" і "проти" щодо кожного з доступних рішень щодо забезпечення наддуву, а також прорахувати необхідні підсумкові показники потужності відповідно до поставленим завданням.

Сьогодні ж оптимальним можна вважати систему подвійного наддуву, коли на одному моторі задіяні механічний компресор і турбонаддув одночасно.При цьому пристрої працюють на різних оборотах, забезпечуючи максимум еластичності і комфорту в широкому діапазоні оборотів двигуна.