Компрессор и турбонагнетатель: в чем разница?

В то время как автопроизводители переходят на двигатели меньшего размера для повышения топливной эффективности и снижения выбросов, водители продолжают ожидать как минимум эквивалентную мощность в качестве базового требования к производительности. Для достижения обеих этих целей наддув с помощью турбокомпрессора или нагнетателя может стать решением.
Совет: Регулярная замена масла

Для поддержания турбокомпрессора или нагнетателя в идеальном состоянии необходима регулярная замена масла. Нагнетатели имеют собственную масляную систему, а турбокомпрессоры используют общую с двигателем.

Наддув относится к способу принудительной подачи большего количества воздуха в двигатель, чем он мог бы всасывать естественным путем. В атмосферном двигателе цилиндры на такте впуска втягивают воздух из области перед дроссельной заслонкой, создавая постоянное разрежение во впускной системе. В двигателях с наддувом используется насос (чаще всего турбокомпрессор или нагнетатель) для нагнетания воздуха во впускную систему. Поскольку воздух является сжимаемым газом, при повышении давления во впускной системе и цилиндрах получается больше кислорода. Больше кислорода, смешанного с большим количеством топлива, создает большую мощность.

Существует два способа использования наддува. Если производительность является приоритетом, добавление наддува может значительно увеличить мощность и крутящий момент двигателя, как в вариантах двигателей Shelby GT Mustang. Наддув также может позволить меньшему двигателю развивать мощность, сравнимую с большим и менее эффективным двигателем. В целом, это может привести к улучшению экономии топлива без ущерба для мощности, что дает лучшее из обоих миров.
Типы наддува

Существует три типа насосов для наддува и три способа их привода. Все они работают немного по-разному и имеют свои преимущества и недостатки.

Типичный турбокомпрессор — это центробежный насос, приводимый в действие выхлопными газами. Центробежные насосы являются насосами переменной производительности, что означает, что их расход изменяется в зависимости от скорости вращения.
    Типичный нагнетатель — это объемный насос, приводимый ремнем от коленчатого вала двигателя. Объемные насосы сжимают одинаковое количество воздуха за каждый оборот. Нагнетатель Roots (также называемый «blower») использует зацепляющиеся многолопастные роторы для сжатия всасываемого воздуха. Двухвинтовой нагнетатель типа Лисхольма работает аналогично, но стоит дороже.
    ProCharger — это на самом деле торговая марка, обозначающая центробежный насос с ременным приводом. Вместо привода от выхлопных газов, ProCharger приводится ремнем.

В последнее время, с более широким применением электродвигателей в автомобильной промышленности, особенно с появлением гибридных электромобилей, был разработан еще один способ привода насосов наддува. Вместо ремня или выхлопных газов они приводятся в действие электродвигателями. Двигатели Формулы-1 используют электродвигатели для привода турбокомпрессора на низких оборотах, позволяя выхлопным газам брать на себя привод на высоких оборотах.
Что лучше, или стоит ли использовать оба?

Из-за способа работы и привода этих насосов наддува существуют различные преимущества и недостатки. Будь то спортивный автомобиль, гоночный автомобиль или просто добавление наддува «просто потому», большая часть выбора зависит от конфигурации двигателя, необходимости прохождения проверки на выбросы и бюджета. Вот несколько дополнительных факторов:

Турбокомпрессоры с приводом от выхлопных газов не обеспечивают наддув на низких оборотах. Это называется «турбояма» и может удивить неопытных водителей. Поскольку они не добавляют значительной нагрузки на двигатель, они не потребляют много топлива при крейсерской скорости и на холостом ходу. Когда для обгона или ускорения требуется мощность, возникает небольшая задержка, прежде чем будет достигнут полный наддув и мощность. Поскольку они устанавливаются в выхлопной системе, для них требуется дополнительное пространство вокруг двигателя в моторном отсеке.
    Нагнетатели с ременным приводом обеспечивают наддув на всех оборотах двигателя, поэтому запаздывания в подаче мощности нет. Многим водителям это кажется более привычным. В то же время, поскольку они приводятся непосредственно ремнем, нагрузка на двигатель увеличивается, что влияет на расход топлива при крейсерской скорости и на холостом ходу. В зависимости от типа нагнетателя, для его установки может потребоваться пространство над двигателем, поэтому некоторые двигатели с нагнетателями имеют вырезы или выпуклости на капоте.
    Турбокомпрессоры с приводом от выхлопных газов на вторичном рынке, как правило, дороже, чем нагнетатели с ременным приводом, и при планировании технического обслуживания, диагностики или ремонта желательно учитывать необходимость обращения к специалисту. Также помните, что увеличение мощности двигателя увеличивает износ и может повредить остальные компоненты трансмиссии, такие как коробка передач, дифференциал и оси. Модернизация и ремонт увеличат эксплуатационные расходы.
Если чистая мощность является приоритетом или вы хотите получить преимущества обоих вариантов наддува, то twincharger (двойной наддув) может быть подходящим решением. Однако это не ограничивается суперкарами. Nissan March Super Turbo — это хэтчбек с двойным наддувом для повседневного использования, а двигатель Volkswagen/Audi 1.4 TSI устанавливается на большинство седанов, универсалов и внедорожников этих марок. Другие автопроизводители также нашли применение двойному наддуву, и с распространением технологии на серийные модели ожидается увеличение использования электрических турбин.
Как обслуживать турбокомпрессор или нагнетатель

Независимо от того, приобрели ли вы автомобиль с уже установленным нагнетателем, турбокомпрессором или обоими, обслуживание системы наддува гарантирует стабильную производительность, экономию топлива и надежность. Главное, что нужно знать здесь, — это замена масла. Нагнетатели вращаются со скоростью до 72 000 об/мин, а турбокомпрессоры — до 300 000 об/мин (максимальные обороты большинства серийных автомобильных двигателей составляют около 7 000 об/мин) — постоянная смазка необходима для их работы. Кроме того, сжатие всасываемого воздуха генерирует огромное количество тепла.

Чтобы решить эту проблему, обязательно меняйте масло вовремя каждый раз! Нагнетатели имеют собственную масляную систему, и некоторые производители рекомендуют ежегодную замену. Турбокомпрессоры используют общее маслоснабжение с двигателем, поэтому регулярная замена моторного масла является важной частью обслуживания наддува. Наконец, если ваш автомобиль, грузовик или внедорожник с завода