Турбированные двигатели – более мощные и эффективные, чем традиционные «атмосферники». При этом такие агрегаты сильнее нагреваются, в них создаются более высокие скорости и нагрузки. А где высокое давление на больших скоростях с экстремальной температурой – там и повышенный риск возникновения проблем с работой узлов.
В этом материалы мы разберем особенности работы турбодвигателей и связанные с ними возможные проблемы. Также порекомендуем лучшее масло для турбины, которое обеспечит стабильную работу агрегата в течение всего установленного производителем срока службы.
Зачем нужен турбонаддув
Мощность мотора повышается пропорционально увеличению количества сжигаемого за единицу времени топлива. Однако топливо в двигателе не горит само по себе. Воспламеняется и толкает поршень топливно-воздушная смесь. При этом важно соблюдать определенную пропорцию топлива и кислорода, чтобы смесь при воспламенении обеспечивала сгорание топлива и требуемую мощность.
Считается, что идеальное соотношение топливно-воздушной смеси в ДВС – 14,7 : 1. Оно означает, что для полного сгорания одного кг топлива требуется 14,7 кг воздуха.
В атмосферном двигателе воздух поступает в агрегат из-за разницы давления в системе «цилиндр–атмосфера». Получается прямая зависимость – для большей мощности нужно нарастить количество сгораемой за раз смеси, путем увеличения объема цилиндра и, соответственно, помещающегося в него воздуха. Это приводило к созданию мощных двигателей огромных размеров и со столь же внушительным расходом топлива. Такие агрегаты, например, ставили на американскую хот-род классику.
Но что, если принудительно сжать воздух, уменьшив его объем при сохранении количества? Получится ли увеличить мощность и при этом сохранить небольшой объем двигателя? Да, и эту задачу как раз и решает система турбонаддува.
Как работает турбодвигатель
Основные узлы турбированного двигателя – это ротор, компрессор и интеркулер. Принцип работы здесь таков:
- Выхлопные газы двигателя вращают ротор.
- Энергия от вращения передается на компрессор, который нагнетает увеличенный объем воздуха.
- Горячий воздух от компрессора охлаждается с помощью интеркулера – промежуточного радиатора. За счет охлаждения воздух становится меньше по объему, что позволяет еще повысить его количество в цилиндре.
- Горячий воздух от компрессора охлаждается с помощью интеркулера – промежуточного радиатора. За счет охлаждения воздух становится меньше по объему, что позволяет еще повысить его количество в цилиндре.
- Выше давление плюс охлаждение – больше воздуха. Больше воздуха – больше топлива для смеси. Больше топливо-воздушной смеси за раз – больше мощность.
Преимущества турбодвигателя
Турбодвигатель обладает важными преимуществами по сравнению с атмосферным ДВС:
- Процесс принудительного охлаждения и нагнетания воздуха позволяет добиться высокой мощности от двигателя меньшего объема.
- Снижаются габариты и вес двигателя, уменьшаются потери на трение.
- За счет использования высокооктанового топлива и сокращённого объема камеры сгорания, для получения требуемой мощности требуется меньшее количество топлива.
- Снижается расход топлива – двигатель становится более экономичным и экологичным.
Атмосферные двигатели на 2,5 или 3 литра менее привередливы к топливу и маслу. Пройти они могут гораздо дольше, чем турбированные. Но с 2 литров объема атмосферный двигатель выдает максимум 150 лошадиных сил. Тогда как турбодвигатель того же объема может выдать более 200 «лошадок».
Есть еще один важный момент, который форсирует полный переход на турбированные двигатели – такие агрегаты выгодны самим автопроизводителям.
Сейчас в Европе действует налог на экологию, который предусматривает, что производитель платит 95 евро за каждый грамм превышения норматива CO2 в каждом автомобиле. При сжигании 1 литра бензина образуется 2,33 кг CO2; 1 литр дизельного топлива дает уже 2,64 кг CO2.
Теперь простое сравнение. Проверенный временем двигатель 1.6 MPI от группы VAG работает, например, на Skoda Oktavia. Мощность двигателя – 110 л. с. Расход топлива в смешанном цикле – около 6,4 л/100 км.
А турбированный 1.4 TSI от того же концерна VAG, установленный в Golf Exclusive, расходует в смешанном цикле 5,8 л/100 км. И при этом мощность двигателя составляет уже 150 л. с.
Таким образом, производство турбированных двигателей решает для автопроизводителей сразу две важные задачи: снижает налоговую нагрузку и при этом обеспечивает автовладельцев мощными и производительными агрегатами. Поэтому «атмосферники» неминуемо уйдут в прошлое – они не выгодны автопроизводителям и не обеспечивают автовладельцев требуемыми эксплуатационными характеристиками.
С распространением турбированных двигателей связаны изменения в допусках Ассоциации европейских производителей автомобилей. В 2021 году ACEA ввела новые классы А7/В7 и С6. Чтобы масло получило такой допуск, оно должно пройти особо строгие тесты на совместимость с современными двигателями, оснащенными турбонаддувом. Подробнее о новых допусках мы рассказали здесь.
Обратная сторона медали
При всех его преимуществах, турбированный двигатель – специфический и довольно капризный агрегат. Турбина в нем вращается со скоростью около 200 тысяч оборотов в минуту. При этом ее горячая часть, где энергия выхлопных газов превращается в энергию для вращения, может нагреваться до 800–1000 °С. Повышенные нагрузки, скорости и температуры как раз и являются основными факторами для возникновения проблем с турбированными двигателями. Опознать их можно по характерным звукам, которые возникают при запуске машины: свисту, металлическому лязгу при движении и визгу при холостых оборотах.
Основные проблемы с турбодвигателями
Считается, что самая нестабильная и уязвимая часть турбированного двигателя – это сама турбина. Якобы ее неисправность приводит к износу узлов. При этом сама турбина ест масло больше положенной нормы.
На самом деле нельзя сказать, что у всех турбированных двигателей есть какая-то одна общая «болячка». В зависимости от производителя двигателя и эксплуатационных характеристик агрегата, у разных турбированных ДВС могут быть свои специфические проблемы.
Конструкционные проблемы
Многие владельцы автомобилей с турбированными двигателями нередко сталкиваются с так называемой турбоямой. Допустим, вам нужно выполнить быстрый обгон, для чего вы вдавливаете педаль газа в пол и резко увеличиваете обороты двигателя. Однако между увеличением оборотов и ускорением происходит просадка в несколько секунд. Изначально замедленные при небольших оборотах выхлопные газы попросту не успевают раскрутить ротор турбины – возникает турбояма.
Зачастую, для решения проблемы турбоямы применяют чип-тюнинг. В сервисном центре перепрошивают электронный блок управления и меняют параметры работы двигателя. С помощью сертифицированного автопроизводителем чип-тюнинга можно сбалансировать динамику агрегата и повысить его тягу на малых оборотах.
В старых турбированных агрегатах иногда допускали конструкционные ошибки в системах подачи смазочной жидкости. Из-за этого мотор буквально «пожирал» масло, что приводило к возникновению масляного голодания. А в условиях повышенных температур от этого сильно страдала поршневая группа – она прогорала и выходила из строя. В современных турбодвигателях конструкционных ошибок удается избежать.
Неполадки турбодвигателя, связанные с моторным маслом
Одна из главных задач, с которой уже несколько лет сталкиваются все производители турбированных двигателей – преждевременное воспламенение топливной смеси на низких скоростях LSPI (low speed pre-ignition). LSPI происходит, когда смесь в двигателе самовоспламеняется на середине такта сжатия при малых и средних скоростях. В этот момент энергия воспламенения возрастает настолько, что преждевременно может разрушить межпоршневые перегородки, поршень, шатун и весь блок цилиндров.
Выяснилось, что эффект LSPI напрямую зависит от наличия специфических присадок. Если моющие компоненты масла созданы на основе кальция, риск LSPI возникает чаще. Тогда как молибден, фосфор и цинк, наоборот, снижают риск малоскоростного преждевременного зажигания.
Для стабильной работы двигателя с турбонаддувом необходимо и высокое качество базового масла. Если оно не очищено должным образом, при повышенной температуре в смазочном материале сгорают летучие соединения. Из-за этого масло окисляется и теряет щелочное число.
Напомним, что щелочное число показывает, сколько активных присадок в полной мере обеспечивают работоспособность масла. Если щелочное число сравнивается с кислотным, масло быстро и необратимо окончательно потеряет свои эксплуатационные свойства. А когда кислотное число превышает щелочное – считается, что масло «умерло». Подробнее о щелочном числе и его важности для работы двигателя мы рассказали в этом материале.
Турбированный двигатель требует новых свойств от масла. Поэтому противодействие окислению – одна из ключевых задач смазочных жидкостей для таких агрегатов. Современные масла с актуальным допусками как раз во многом заточены под работу с повышенными температурами в камере сгорания.
Выбирая масло для высоконагруженного турбированного двигателя, обращайте внимание на продукты с допусками API SP и ACEA A7/B7 и C6. Согласно обновленным требованиям API и ACEA, такие масла надежно защищают турбину и двигатель от высокотемпературных отложений и от LSPI за счет современного комплекта присадок и при этом сами обладают долгим сроком службы.
В ассортименте моторных масел ADDINOL есть продукты, которые превосходят требования самых современных допусков для автомобилей с турбированными двигателями. Например, мы с уверенностью можем рекомендовать моторное масло ADDINOL GIGA LIGHT MV 0530 LL. Это полностью синтетическое универсальное высокоэффективное среднезольное моторное масло класса SAE 5W-30. Масло ADDINOL GIGA LIGHT MV 0530 LL превосходит самые высокие требования к маслам для турбодвигателей, такие как: API SP, ACEA C3/C2, VW 504.00 / 507.00, BMW LL-04, MB 229.31 / 229.51 / 229.52, Porsche C30.
Особенности этого продукта:
- полностью синтетическое моторное масло;
- превосходные низкотемпературные свойства;
- защита цепи ГРМ, турбины и поршневой группы;
- Mid SAPS – защита сажевых фильтров;
- универсален для разных брендов машин;
- для бензиновых, дизельных и газовых двигателей.
Высокие эксплуатационные характеристики этого масла достигаются благодаря сочетанию полностью синтетических высококачественных базовых масел с эффективными инновационными присадками и строжайшему контролю качества на каждом этапе собственного производства ADDINOL, располагающегося в г. Лойна, Германия.
Чтобы быть уверенным, что вы заливаете в турбодвигатель наиболее подходящее для него масло, мы рекомендуем воспользоваться нашим сервисом подбора масла. В специальной форме вам достаточно указать марку, модель и комплектацию автомобиля, чтобы найти масло именно для вашей машины.
