Турбонаддув, Механический нагнетатель и Атмосферные двигатели: Четкое руководство

17

Для тех, кто интересуется тем, как двигатели производят мощность, термины «турбированный», «с механическим нагнетателем» и «атмосферный» возникают довольно часто. Эти термины описывают, как двигатель получает воздух, что критически важно для сгорания и, в конечном итоге, для того, насколько быстро разгоняется автомобиль. Это руководство разъясняет различия простым способом, объясняя, что означает каждый метод, как он работает, и каковы его преимущества и недостатки.

Атмосферные двигатели: Базовый уровень

Атмосферный (NA) двигатель просто означает, что он полагается на атмосферное давление для заполнения цилиндров воздухом. Нет никаких механических устройств, которые принудительно закачивают больше воздуха – это стандартный способ работы двигателей на протяжении десятилетий.

Как это работает: Двигатель всасывает воздух, когда поршень опускается во время такта впуска, смешивает его с топливом и воспламеняет смесь, чтобы создать мощность.

Плюсы: Атмосферные двигатели часто обеспечивают более прямой и предсказуемый отклик дроссельной заслонки. Некоторые энтузиасты предпочитают это «линейное» ощущение, когда нажатие на педаль газа приводит к пропорциональному увеличению мощности. Это подход «пуриста», как использование чугунной посуды вместо современной с антипригарным покрытием.

Минусы: Атмосферным двигателям обычно нужно вращаться быстрее, чтобы выдавать значительную мощность, что делает их менее экономичными для сильного ускорения. Они становятся все более редкими, поскольку производители отдают приоритет эффективности и плотности мощности.

Турбонаддув: Использование отработанного тепла

Турбокомпрессоры используют отработанные газы – энергию, которая в противном случае была бы потеряна – для вращения турбины. Эта турбина приводит в действие компрессор, который закачивает больше воздуха в двигатель. Результат? Больше мощности от того же размера двигателя.

Как это работает: Отработанные газы вращают турбину, которая вращает компрессор. Компрессор перекачивает дополнительный воздух в двигатель, увеличивая интенсивность сгорания.

Плюсы: Турбокомпрессоры повышают топливную экономичность и мощность без увеличения рабочего объема двигателя. Современные турбокомпрессоры минимизируют «турболаг» (задержку перед тем, как мощность начнет ощущаться), обеспечивая почти мгновенный наддув. Они являются доминирующим методом форсированной индукции сегодня, балансируя мощность и экономичность.

Минусы: Турбокомпрессоры добавляют сложность и тепло, что может снизить долгосрочную надежность. Хотя современные турбокомпрессоры долговечны, больше деталей означает больше потенциальных точек отказа. Вы также услышите отчетливый свист или «пшииик», когда турбокомпрессор раскручивается и сбрасывает давление.

Механический нагнетатель: Прямой механический наддув

Механические нагнетатели также закачивают больше воздуха в двигатель, но вместо использования отработанных газов они приводятся в действие механически от коленчатого вала двигателя через ремень и шкив.

Как это работает: Вращение двигателя напрямую приводит в действие механический нагнетатель, который сжимает воздух и заставляет его поступать в двигатель.

Плюсы: Механические нагнетатели обеспечивают мгновенный наддув во всем диапазоне оборотов двигателя – без задержки. Они создают характерный высокий визг, любимый энтузиастами мускул-каров.

Минусы: Механические нагнетатели отбирают мощность непосредственно от двигателя, снижая топливную экономичность. Они в основном являются модернизацией производительности, а не решением для повышения эффективности. Паразитные потери от работы механического нагнетателя означают меньшую чистую мощность, чем у турбокомпрессора с тем же давлением наддува.

Какая система лучше?

Нет единой «лучшей» системы. Турбонаддув стал отраслевым стандартом благодаря своему балансу мощности, эффективности и стоимости. Механический нагнетатель остается популярным благодаря мгновенному отклику и агрессивному звуку. Атмосферные двигатели занимают нишевую позицию, их предпочитают энтузиасты за простоту и ощущения от вождения. Правильный выбор зависит от назначения автомобиля, бюджета и предпочтений водителя.