Разоблачение мифов о турбированных двигателях: реальность против маркетинга

Содержание

Производители и маркетологи активно продвигают турбированные двигатели, наделяя их почти магическими свойствами. Согласно рекламным заявлениям, такие моторы якобы превосходят атмосферные аналоги по целому ряду ключевых параметров. Однако стоит разобраться, насколько эти утверждения соответствуют действительности или являются частью большого «турбонаддувательства».

  • Более высокий крутящий момент.
  • Повышенная топливная экономичность.
  • Меньший вес.
  • Улучшенные экологические показатели.

Давайте проведём объективный анализ и посмотрим, как обстоят дела на практике, за рамками рекламных буклетов.

Миф о высоком крутящем моменте

Крутящий момент, безусловно, важен для динамики автомобиля, но оценивать его нужно в комплексе с другими характеристиками двигателя. Для сравнения возьмём два мотора схожей мощности: турбированный EA211 от Volkswagen (150 л.с.) и атмосферный Z22YH от Opel (147 л.с.). Анализ их характеристических графиков (Рисунок №1 и Рисунок №2) позволяет сделать интересные выводы.

Рис.1Рис.2

Изучение диаграмм показывает, что:

  • Атмосферный двигатель развивает больший крутящий момент в сравнимом диапазоне оборотов.
  • Кривые мощности и момента у атмосферного мотора пересекаются на ~2700-2750 об/мин, а у турбированного — лишь на ~4300-4350 об/мин. Это означает, что «атмосферник» обеспечивает лучшую тягу на низких и средних оборотах, в то время как для раскрытия потенциала турбомотора его нужно «крутить».

Учитывая, что в повседневной езде редко требуется раскручивать двигатель до 4000 об/мин и выше, заявленные преимущества турбированных моторов по моменту часто остаются нереализованными. В реальных условиях атмосферный двигатель может оказаться более отзывчивым и комфортным.

Миф о топливной экономичности

Главный аргумент в пользу экономии — меньший рабочий объём. Однако фундаментальные законы физики не обманешь: для получения определённой мощности необходимо сжечь соответствующее количество топлива. Турбина лишь нагнетает больше воздуха в меньшие цилиндры, позволяя сжечь больше топлива за цикл. Откуда же берётся экономия?

Теоретически, некоторый прирост КПД возможен за счёт снижения механических потерь (трения) в более компактном моторе. Но этот эффект незначителен. Более того, турбина, установленная в выпускном тракте (Рисунок №3), создаёт сопротивление потоку отработавших газов, что ухудшает очистку цилиндров и может снижать общий КПД.

Рис.3

На практике некоторая экономия достигается за счёт работы на обеднённых смесях. Но у этого метода есть серьёзный побочный эффект, о котором пойдёт речь далее.

Миф о малой массе

Да, сам двигатель меньшего объёма легче. Однако общая картина меняется, если учесть вес дополнительного оборудования, необходимого для работы турбонаддува:

  • Турбокомпрессор и его элементы.
  • Интеркулер для охлаждения наддувочного воздуха.
  • Усиленная система охлаждения, так как компактный мотор, выдающий большую мощность, сильнее нагревается.

В результате суммарный выигрыш в массе на легковых бензиновых автомобилях часто оказывается призрачным или отрицательным. Яркий пример — кроссовер Opel Mokka с двигателями мощностью 140 л.с.:

  • Атмосферный 1.8 л — снаряжённая масса 1360 кг.
  • Турбированный 1.4 л — снаряжённая масса 1425 кг.

Таким образом, турбированная версия оказывается тяжелее. Очевидно, что преимущество в массе — ещё один миф.

Миф об экологичности

Использование обеднённой смеси действительно снижает выбросы на холостом ходу. Но она же приводит к сильному нагреву деталей цилиндропоршневой группы. Чтобы избежать разрушительной детонации при резком увеличении нагрузки, производители идут двумя путями:

  • Снижают степень сжатия.
  • Временно обогащают смесь, используя излишки топлива в качестве охладителя.

Именно второй метод создаёт проблему: несгоревшее топливо выбрасывается в атмосферу. Поэтому, хотя на холостом ходу турбомотор может быть «чище», в переходных режимах (разгон, обгон) его выбросы резко возрастают. Сравнительные замеры газоанализатором это подтверждают. Таким образом, и здесь значимого экологического преимущества нет.

Реальная цена «прогресса»

За сомнительные преимущества владельцы расплачиваются вполне конкретными недостатками. Турбированные двигатели:

  • Дороже в производстве из-за использования более прочных материалов и сложных технологий для деталей, работающих под высокой нагрузкой.
  • Имеют меньший ресурс. Пределы прочности материалов не безграничны, а тепловые и механические нагрузки очень высоки.
  • Сложнее и дороже в обслуживании и ремонте. Большее количество компонентов и плотная компоновка (Рисунок №4) часто требуют демонтажа многих узлов для доступа к неисправному.
Рис.4

В выигрыше от этой ситуации оказываются в первую очередь производители, стимулирующие продажи новых моделей. Многие автовладельцы, поверив рекламе, меняют старые автомобили с надёжными атмосферными моторами на новые, с турбинами. Некоторые, не желая признавать ошибку, сами становятся адептами «турбонаддувательства», поддерживая миф. Это создаёт своеобразную коммерческую пирамиду, риски которой ложатся на плечи конечного потребителя. Выбирая автомобиль, стоит трезво оценивать все за и против, отделяя реальные технические особенности от маркетинговых уловок.

Больше интересных статей здесь: Факты.

Источник статьи: Большое турбонаддувательство.