Насколько эффективен дизельный двигатель без турбины на современных автомобилях. Давайте разберемся
Выбор подходящего автомобиля с дизельным двигателем без турбины
При выборе автомобиля с дизельным двигателем без турбины в первую очередь стоит обратить внимание на модели внедорожников и коммерческого транспорта. Это связано с тем, что такие машины отличаются повышенной проходимостью и грузоподъемностью, где мощность двигателя играет не первостепенную роль.
К примеру, установка атмосферного дизельного двигателя оправдана на внедорожниках Toyota Land Cruiser 70-ой серии или Land Rover Defender, которые эксплуатируются в суровых условиях бездорожья. Простота и надежность таких моторов позволяет минимизировать поломки и упростить ремонт в полевых условиях.
Также атмосферные дизели часто используются на небольших грузовиках и микроавтобусах, таких как ГАЗель, Ford Transit, Mercedes-Benz Sprinter. Для коммерческого транспорта важнее не скорость, а экономичность, выносливость двигателя и полезная нагрузка.
Что касается легковых автомобилей, то здесь применение дизелей без турбины сегодня практически не встречается ввиду их малой мощности по современным меркам. Разве что на старых моделях Mercedes серии W123 или Volvo 240 устанавливались атмосферные дизели, отличавшиеся запасом прочности и долговечностью.
Преимущества дизельного двигателя без турбины
Несмотря на общую тенденцию к турбированию дизельных двигателей, у атмосферных моторов есть и свои плюсы. Во-первых, это простота конструкции и как следствие — более низкая стоимость производства и обслуживания. Меньше движущихся деталей — меньше возможностей для поломок.
Во-вторых, атмосферные дизели отличаются лучшей ремонтопригодностью. Не нужно разбираться со сложной системой турбонаддува, чтобы заменить вышедший из строя элемент. Это важно при эксплуатации в условиях, удаленных от сервисных центров.
В-третьих, двигатель без турбины обладает более «мягкой» характеристикой — плавным нарастанием крутящего момента. Это способствует комфортному вождению, особенно на бездорожье, где нужен аккуратный расход тяги на колеса.
В-четвертых, отсутствие турбины снижает тепловую нагрузку на двигатель, что положительно сказывается на его ресурсе. При интенсивной эксплуатации атмосферный дизель прослужит дольше за счет более щадящих условий работы.
Таким образом, несмотря на кажущуюся архаичность, у дизелей без турбонаддува есть своя ниша применения, где их преимущества перевешивают более высокие удельные мощностные показатели турбодвигателей. Это в первую очередь — внедорожники, коммерческий транспорт, а также старые автомобили с неприхотливыми моторами.
Недостатки дизельного двигателя без турбины
Несмотря на перечисленные выше преимущества, у дизельных двигателей без турбонаддува есть и существенные недостатки.
Главный минус — это невысокие мощностные характеристики по сравнению с турбодизелями. Из-за отсутствия форсирования наддувом, объемная мощность атмосферных дизелей ограничена. Как правило, она не превышает 55-65 л.с. на литр рабочего объема.
Второй недостаток — более высокий расход топлива. Турбонаддув повышает коэффициент наполнения цилиндров и, соответственно, снижает удельный расход топлива. Без турбины двигатель менее экономичен.
Также атмосферные дизели проигрывают в динамике разгона, особенно на низких оборотах. Из-за отсутствия резкого нарастания крутящего момента турбины, разгоняются они более вяло.
Кроме того, дизель без турбины обычно более шумный в работе. Турбина служит дополнительным глушителем шума от сгорания в цилиндрах.
Таким образом, несмотря на все плюсы, атмосферные дизели уступают турбированным аналогам по мощности, динамике, экономичности и комфорту. Их применение оправдано лишь в специфических областях, где важnee надежность, чем высокие эксплуатационные характеристики.
Топливная экономичность дизельного двигателя без турбины
Одним из главных недостатков атмосферных дизелей является их более высокий расход топлива по сравнению с турбодизелями. Это связано с меньшим коэффициентом наполнения цилиндров из-за отсутствия форсированного наддува.
По данным испытаний, дизели без турбины показывают расход на 10-15% выше, чем их турбированные аналоги того же рабочего объема. Например, атмосферный 2,5 литровый дизель на внедорожнике Toyota Land Cruiser 80 потребляет в среднем около 11-12 литров на 100 км пробега. А турбодизель того же объема в этой модели расходует 9-10 литров.
При этом надо учитывать, что речь идет о двигателях предыдущих поколений по экологическим нормам. Современные турбодизели с непосредственным впрыском и многоклапанной системой еще более экономичны — порядка 6-7 литров на 100 км в смешанном цикле.
Таким образом, по топливной эффективности атмосферные дизели сильно уступают турбированным аналогам. Это неизбежная плата за простоту конструкции. Поэтому применение таких моторов оправдано лишь там, где экономичность не является определяющим фактором.
Динамика и разгон дизельного двигателя без турбины
Еще одним слабым местом атмосферных дизелей являются их динамические характеристики — разгон и эластичность. Из-за отсутствия резкого нарастания крутящего момента от турбины, атмосферные моторы отличаются более вялыми разгонными качествами.
По тестам разгона с места до 100 км/час, автомобили с дизелями без турбонаддува уступают турбодизельным аналогам в среднем на 2-3 секунды. Например, внедорожник Toyota Land Cruiser 80 с 2,4 литровым турбодизелем разгоняется за 13 секунд. А модификация с 2,5 литровым атмосферным дизелем требует для этого около 16 секунд.
При обгонах и перестроениях эти разница еще более ощутима. Турбина позволяет двигателю резко нарастить крутящий момент при «пробивании» педали газа. А атмосферный дизель разгоняется более плавно, что сказывается на динамике.
Таким образом, для комфортной езды с частыми разгонами-торможениями атмосферный дизель не лучший выбор. Его «мягкая» характеристика больше подходит для ровной скоростной езды без резких ускорений.
Шумность работы дизельного двигателя без турбины
Еще один немаловажный фактор, влияющий на комфортность использования автомобиля — это шумность работы двигателя. По этому показателю атмосферные дизели также уступают турбированным аналогам.
Причина в том, что турбина выступает дополнительным глушителем шумов от процесса сгорания в цилиндрах. А на атмосферных двигателях эти шумы передаются напрямую через систему впуска в атмосферу.
По замерам уровня шумности, дизели без турбонаддува примерно на 3-5 дБА громче своих турбированных «собратьев». Это довольно ощутимая разница, которую можно уловить невооруженным ухом.
Конечно, при закрытых окнах и включенной музыке этот шум не так заметен. Но при езде с открытыми окнами и на невысокой скорости повышенная громкость атмосферного дизеля в салоне ощущается. Что не может не сказываться на общем уровне комфорта.
Таким образом, по акустическому комфорту атмосферные двигатели также уступают турбодизелям, что необходимо учитывать при выборе автомобиля.
Техническое обслуживание дизельного двигателя без турбины
Одно из главных преимуществ атмосферных дизелей — это их более простое устройство и, как следствие, обслуживание. Нет необходимости в настройке сложных турбокомпрессоров, их регулярной чистке и замене из-за высоких температур и оборотов.
Ремонт атмосферного дизеля также проще и дешевле из-за меньшего количества элементов и систем. Например, замена турбины на современном двигателе может обойтись в 15-20 тысяч рублей. А на моторе без турбо таких расходов нет.
Ресурс до капремонта у атмосферных дизелей выше. Из-за меньших температур и отсутствия высокооборотных турбин, детали двигателя изнашиваются медленнее. Нередко такие моторы служат без полной разборки 300-400 тысяч км.
Таким образом, по обслуживанию и ремонту атмосферные двигатели проще и дешевле турбированных. Это важный плюс для эксплуатации в условиях, когда важна минимизация затрат на техобслуживание.
Ресурс и надежность дизельного двигателя без турбины
Еще одним важным преимуществом атмосферных дизелей является их высокая надежность и долговечность. По ресурсу до капитального ремонта они значительно опережают турбодвигатели.
Это обусловлено более щадящими условиями работы из-за отсутствия высоких температур от турбины и ограничения по максимальным оборотам. Детали двигателя меньше изнашиваются и дольше сохраняют работоспособность.
Например, атмосферные дизели на внедорожниках Toyota Land Cruiser 80 часто доходят до отметки в 500-600 тысяч км пробега без капремонта. В то время как турбодвигатели редко выдерживают более 300-400 тысяч км до полной разборки.
По количеству поломок на километр пробега атмосферные дизели также показывают лучшую статистику. Отсутствие сложных узлов типа турбины снижает вероятность возникновения неисправностей.
Таким образом, по ресурсу и надежности дизели без турбонаддува значительно превосходят турбированные аналоги. Это их важнейшее преимущество в условиях эксплуатации с ограниченным техобслуживанием.
Экологичность дизельного двигателя без турбины
По экологическим показателям атмосферные дизели также уступают современным турбированным аналогам. Это связано с технологией их производства.
Большинство выпускаемых сейчас атмосферных дизелей разработаны еще в прошлом веке и соответствуют устаревшим экологическим нормам Евро-2 или Евро-3.
В то время как современные турбодизели оснащаются технологиями непосредственного впрыска, фильтрами сажи и каталитическими нейтрализаторами, что позволяет им соответствовать нормам Евро-5 и Евро-6.
По выбросам сажи, оксидов азота и углерода атмосферные двигатели уступают в разы. К примеру, по частицам сажи — в 8-10 раз.
Таким образом, с точки зрения экологичности дизели без турбонаддува сильно проигрывают современным моторам. Их применение оправдано лишь на старых автомобилях, не подпадающих под новые экологические нормы.
Комфорт вождения автомобиля с дизельным двигателем без турбины
Комфортность вождения автомобиля во многом определяется особенностями работы двигателя. И в этом плане у атмосферных дизелей есть свои плюсы и минусы.
С одной стороны, «мягкая» тяговая характеристика без резкого нарастания крутящего момента способствует плавности движения. Особенно это ощущается при езде по бездорожью, когда важен аккуратный контроль подачи мощности на колеса.
С другой стороны, при городской езде с частыми разгонами и торможениями недостаток динамики атмосферного дизеля ощущается. Турбодвигатель в этом плане обеспечивает более комфортные показатели разгона.
Также более высокий шум атмосферного дизеля на холостых и средних оборотах негативно влияет на общий акустический комфорт. Хотя при закрытых окнах и включенной музыке это не так заметно.
В целом уровень комфорта при вождении автомобиля с дизелем без турбины во многом зависит от условий эксплуатации и привычек водителя. Для спокойной скоростной езды по трассе такой мотор вполне комфортен.
Возможности модернизации дизельного двигателя без турбины
Несмотря на кажущуюся несовременность, атмосферные дизели обладают определенным потенциалом модернизации для улучшения характеристик.
Одним из вариантов является установка системы наддува типа компрессораroots нагнетателя или спаренного нагнетателя. Это позволяет увеличить мощность и крутящий момент на 30-50% без существенного усложнения конструкции.
Другой распространенный вариант — замена поршней и шатунов на более легкие, что уменьшает инерционные потери и повышает обороты. В сочетании с более «острою» камерой сгорания это дает прирост мощности.
Также применяют установку интеркулера — теплообменника во впускном тракте для охлаждения наддувочного воздуха и увеличения его плотности.
В целом грамотная доработка позволяет поднять характеристики атмосферного дизеля на 15-25%. Хотя полностью догнать турбированные аналоги не получится.
Стоимость автомобиля с дизельным двигателем без турбины
Еще одним немаловажным фактором при выборе автомобиля является его стоимость. И в этом плане машины с атмосферными дизелями имеют определенные преимущества.
Во-первых, сами двигатели без турбонаддува дешевле в производстве из-за более простой конструкции. Соответственно, автомобили с такими моторами обычно ниже по цене.
Во-вторых, дешевле обходится и техническое обслуживание атмосферных дизелей, как отмечалось ранее. Нет затрат на ремонт турбины и сопутствующих систем.
В-третьих, такие машины медленнее теряют в цене с возрастом. Благодаря высокой надежности и неприхотливости атмосферных дизелей, подержанные автомобили с ними пользуются достаточно высоким спросом.
Однако стоит учитывать, что дешевле не означает лучше. Экономия на покупке может обернуться повышенными эксплуатационными расходами на топливо и более частым ремонтом из-за недостатка мощности и динамики.
Особенности эксплуатации дизельного двигателя без турбины
При эксплуатации автомобилей с атмосферными дизелями также есть ряд особенностей, которые стоит учитывать:
1. Не нужно делать продолжительный прогрев двигателя на холостых оборотах. Можно начинать движение на умеренных оборотах сразу после запуска.
2. Избегать резких разгонов и торможений. Лучше выбирать плавный стиль вождения с постепенным набором скорости.
3. Поддерживать чистоту воздушного фильтра. Его засорение снижает мощность из-за ограничения потока воздуха.
4. Своевременно менять масло в двигателе и фильтры. Использовать рекомендованное масло хорошего качества.
5. Не превышать максимальных оборотов двигателя, указанных в инструкции. Держать стрелку тахометра в рабочем диапазоне.
6. Избегать длительной работы на холостом ходу. Это приводит к ненужному перерасходу топлива.
7. Следить за давлением наддува (если есть компрессор). Отклонения сигнализируют о неполадках.
8. Регулярно проверять техническое состояние двигателя и систем автомобиля.
Перспективы применения дизельных двигателей без турбины
Несмотря на ряд недостатков по сравнению с современными турбодизелями, у атмосферных моторов есть определенные перспективы применения.
В первую очередь это коммерческий и специальный транспорт, где важны простота конструкции, ремонтопригодность и выносливость двигателя. Атмосферные дизели до сих пор используются на грузовиках, автобусах, внедорожниках, военной и сельхозтехнике.
Также потенциал есть у применения таких моторов на гибридных автомобилях в качестве генератора, работающего в оптимальном режиме. Это компенсирует недостатки в динамике и экономичности.
Кроме того, актуальна установка атмосферных дизелей на ретро-автомобили и рестомоды классических моделей, сохраняя их оригинальный характер.
В целом, несмотря на архаичность, у простых и надежных атмосферных дизелей есть ниша применения там, где важны эти качества. И в обозримой перспективе они не исчезнут полностью с авторынка.
Выводы об эффективности дизельного двигателя без турбины в современных реалиях
Подводя итог, можно сделать следующие выводы об эффективности применения атмосферных дизелей на современных автомобилях:
— По мощностным и динамическим характеристикам атмосферные дизели значительно уступают современным турбодизелям. Для легковых автомобилей их применение практически нецелесообразно.
— По топливной экономичности атмосферные дизели также проигрывают на 10-15% из-за меньшего коэффициента наполнения.
— Преимущества есть по простоте и ремонтопригодности конструкции, ресурсу и надежности при соответствующей эксплуатации.
— Актуально применение на коммерческом транспорте, внедорожниках, а также на гибридных автомобилях в качестве генератора.
— Для сохранения оригинальности имеет смысл установка на ретро-автомобили и рестомоды классики.
Таким образом, несмотря на кажущуюся архаичность, у атмосферных дизелей есть ниши применения, где их преимущества перевешивают недостатки по сравнению с турбодизелями. И в обозримой перспективе они не исчезнут полностью с авторынка.