Принцип работы, преимущества и недостатки атмосферного двигателя

В современном автомобилестроении применяются различные виды двигателей внутреннего сгорания (ДВС). При наличии такого ассортимента силовых агрегатов, отличающихся между собой конструктивно (по количеству цилиндров, способу формирования рабочей смеси, принципу охлаждения, типу используемого топлива и прочим параметрам) неискушённому автомобилисту сложно не растеряться, выбирая транспортное средство. Эволюция ДВС, приводящих автомобиль в движение, благодаря инновациям в области автомобилестроения обеспечила возможность разгона современных авто до большой скорости при компактных габаритах агрегата.

Особенности атмосферного двигателя.

Сегодня спектр моторов включает самые разнообразные модели, адаптированные под нужды любого потребителя. Даже далёкие от понимания «внутреннего мира» автомобиля люди знают о разделении силовых агрегатов на дизельные, бензиновые и газовые. Но классификация на этом не заканчивается, и не всегда автолюбители, глубже просвещённые в вопросах строения механизмов и систем машины, столкнувшись с понятием атмосферного двигателя, понимают, о чём в действительности речь. Поясним, что значит атмосферный двигатель, по какому принципу он работает и какие имеет плюсы и минусы.

В отличие от ДВС с наддувом, где используются устройства принудительного нагнетания воздушных масс для создания топливовоздушной смеси (компрессор, турбина, интеркулер), «атмосферник» впускает воздух за счёт пониженного давления в инжекторе или карбюраторе. То есть, воздушный поток из атмосферы забирается естественным образом, о чём собственно и говорит название. Это самый обыкновенный мотор, сконструированный более столетия назад и устанавливаемый на первые автомобили, сошедшие с конвейера. Атмосферный двигатель не утратил актуальности и сегодня, став уже классикой, им комплектуют машины не один десяток лет известные гиганты автомобилестроения.

Надежность турбомотора

Проблемы с надежностью были актуальны именно для первой линейки фольксвагеновских двигателей конца прошлого десятилетия. Со временем надежность наддувных моторов удалось заметно повысить. Конечно, говорить об огромном по нынешним временам ресурсе старых атмосферников 90-х не приходится. Но с ресурсом современных двигателей аналогичной мощности без наддува срок службы того же ЕА211 (1.4) вполне сравним. И тот факт, что количество обращений по гарантии в последнее время сильно сократилось, это подтверждает. Кстати, схожая ситуация и с фордовским турбомотором серии EcoBoost.

Еще одна популярная линейка турбомоторов — EcoBoost от Ford. Двигатели рабочим объемом 1,5 л можно увидеть на Фокусах и Куге, а 2-литровые — на Mondeo.

Преимущества и недостатки атмосферного двигателя

Современные авто комплектуются разными агрегатами, и с появлением моделей, оснащённых турбонаддувом, которые отличаются от обычного «атмосферника» высокой мощностью при малом расходе горючего и небольших объёмах, многие автопроизводители отдают предпочтение именно им. Создание экологически чистых моделей сейчас в тренде, но здесь есть свои подводные камни. Усложнение конструкции приводит к недолговечности и сложности проведения ремонтных работ, тогда как главное, чем отличается атмосферный двигатель, это надёжность. По этой причине остались и приверженцы классики. К тому же за столько лет эволюции ДВС классические варианты моторов были значительно усовершенствованы.

Конструктивные отличия мотора, оснащённого турбиной в наличии турбокомпрессора или механического компрессора, нагнетающего потоки воздуха под высоким давлением (от 1,5 до 3 атмосфер). Так, турбодвигатели способны сжигать больше горючего, выдавая большую мощность и демонстрируя лучшую динамику, чем атмосферные двигатели того же объёма. При этом после 100 – 150 тысяч км. пробега радость от высокой производительности может померкнуть вследствие необходимости ремонта, который выполнить собственноручно едва ли удастся. «Атмосферник» же, отличающийся простотой конструкции, можно починить самостоятельно, не затрачивая на процедуру много денежных средств. Проще ДВС атмосферного типа и в эксплуатации. Сразу после остановки движения глушить мотор не рекомендуется, он должен поработать немного на холостом ходу с целью стабилизации давления.

Плюсы атмосферных ДВС

«Атмосферники» имеют ряд преимуществ, благодаря которым их до сих пор выбирают большинство автомобилистов:

• высокая степень надёжности, долговечность;
• простота конструкции, обеспечивающая лёгкость в обслуживании и небольшие затраты, а также возможность устранить неисправность своими руками;
• низкий расход моторного масла и большой срок службы масляного фильтра (в случае с турбированным двигателем масла расходуется примерно вдвое больше);
• неприхотливость к качеству топлива: двигатель способен отлично справляться с низкокачественным горючим, чем грешат многие автозаправки.

http://www.youtube.com/watch?v=Cwy7k_qEv-I

Минусы «атмосферников»

Двигатель атмосферного типа не лишён и недостатков, среди которых:

• большой вес конструкции;
• низкая мощность сравнительно с мотором того же объёма, снабжённым турбиной;
• значения крутящего момента и разгон ниже, чем у агрегата с наддувом;
• неспособность достичь номинальной мощности при движении автомобиля по горному рельефу, где можно наблюдать разреженный воздух.

Питание посредством естественного забора воздушного потока не даёт оптимизировать пропорции горючего и кислорода на всех режимах функционирования. То есть, на низких оборотах наблюдается неспособность забирать нужный объём кислорода, а на высоких создаётся препятствие подачи потока воздуха пропускным сечением и воздушным фильтром. Минусы не делают атмосферные двигатели менее рациональными в использовании, чем агрегаты с наддувом, поэтому они не теряют своей популярности, несмотря на выход в свет новинок в области автомобилестроения.

Долгий прогрев

Что касается проблемы долгого прогрева и, как следствие, холодного салона, то ее тоже можно решить. Самый надежный способ: применение дополнительного электронагревателя. В случае с двигателем ЕА211 инженеры использовали другой прием: выпускной коллектор интегрировали в головку блока цилиндров. Так и двигатель прогревается чуть быстрее, а главное — количество отдаваемого тепла для салона увеличилось.

При одинаковой мощности машина с наддувным двигателем всегда оставляет позади автомобиль с атмосферным мотором аналогичной мощности во время разгона. Любой, кому доводилось делать такое сравнение, это подтвердит.

Принцип работы атмосферного двигателя

Любой двигатель внутреннего сгорания функционирует благодаря воспламенению топлива в цилиндрах, что обеспечивается кислородом. Процесс сгорания смеси, созданной в необходимых пропорциях карбюратором или инжектором, генерирует энергию, которая приводит в движение механизмы мотора автомобиля. В случае с бензиновым мотором топливовоздушная смесь являет собой пропорцию бензина и кислорода в соотношении 1:14. Чтобы разобраться подробнее, что такое атмосферный двигатель в авто, и понять, как именно он выполняет свои функции, рассмотрим процесс подачи воздуха поэтапно. Для начала определим применяющиеся устройства подачи топливной смеси:

1. Карбюратор. Устройство являет собой простую конструкцию, обеспечивающую процесс смешивания топлива с воздухом механически, при этом регулировка подачи предполагает тщательную настройку. Состоит карбюратор из поплавковой и воздушной камер, соединённых между собой трубкой распылителя. Посредством бензонасоса в поплавковую камеру подаётся топливо, игольчатый фильтр и поплавок обеспечивают подачу горючего. В смесительной камере имеется диффузор, распылитель и дроссельная заслонка. Движение поршней обуславливает разрежение, благодаря которому происходит всасывание воздуха и бензина, обеспечивающее функционирование мотора. Смесь поступает независимо от режима работы двигателя, в результате чего наблюдаются сильный расход горючего, а также высокий уровень выхлопа.
2. Инжектор (форсунка). Система управления подачи топлива в данном случае более усовершенствована. Управление процессом выполняется электронной системой (микроконтроллером), которая контролирует расчёт порций топлива посредством анализа показаний с датчиков автомобиля. Подача горючего не зависит от режима работы мотора, как в случае с карбюратором, и выполняется автоматически с помощью форсунок, они в свою очередь имеют разные варианты подключения: одноточечный (моновпрыск), многоточечный (распределённый) и прямой (непосредственный впрыск). Стабильность давления обеспечивается специальным клапаном, который сбрасывает излишки топлива. Таким образом, горючее поступает в чётко дозированных объёмах, чем обусловлены экономия, уменьшенный уровень выхлопов и высокая производительность двигателя. Эти факторы способствовали большой популярности моторов, снабжённых инжекторами, и сегодня практически вытеснили с рынка карбюраторные.

Принцип работы атмосферного двигателя:

• всасывание воздушного потока из атмосферы движущимися поршнями;
• создание топливовоздушной смеси методом смешивания кислорода с топливом;
• подача смеси в камеру сгорания;
• выделение энергии за счёт воспламенения;
• давление на поршень;
• передача вращения на коленчатый вал.

Таким образом, транспорт приводится в движение, непрерывность которого обеспечивается стабильным давлением в цилиндрах и регулярной подачей горючего. Давление воздуха, передаваемого на двигатель, равно одной атмосфере. Под определением атмосферных моторов понимают и бензиновые, и дизельные модели, в которых при воспламенении смеси в камере сгорания присутствует атмосферное давление. Несмотря на особенности конструкций и разницу типа используемого горючего, в основу функционирования агрегатов заложен одинаковый принцип действия. Специальные устройства для нагнетания воздушных потоков отсутствуют при любом варианте атмосферного ДВС.

Атмосферный бензиновый двигатель — особенности установки

Осуществляя подобный тюнинг ДВС, опираются на следующие принципы:

• увеличивают мощность насоса;
• уменьшают сопротивляемость механизма, распределяющего топливно-воздушную смесь;
• улучшают цилиндрическую продувку.

В первом случае задача решается увеличением диаметра впускных элементов, монтажом высокоэффективных ресиверов и пр.

Для “удовлетворения” второго пункта нужно разбираться с объемами камер сгорания — мощность напрямую зависит от количества воздуха. Решить этот вопрос поможет увеличение поршневого хода или диаметра цилиндра (и поршня, соответственно).

Третий принцип (продувка) говорит о необходимости упрощения выхода выхлопных газов. Для этого “выводная” система должна быть целиком прямоточной с минимизацией возможного сопротивления. Оконечные глушители, резонаторы, катализаторы — все это может стать существенной помехой.

Что такое атмосферный двигатель в автомобиле? Плюсы и минусы

Помимо классических устройств, производители все чаще устанавливают на свои авто турбонаддувы, чтобы повысить мощность. Такое конструктивное усложнение приводит к ускорению износа и снижению надежности.

Бывает, что высокая производительность турбомоторов наблюдается до 150 тыс. км пробега — дальше она заметно снижается. Автовладельцы на этом этапе часто сталкиваются с необходимостью восстановительных работ, которые произвести самостоятельно трудно.

“Атмосферник” служит дольше, при этом ремонтировать его своими силами возможно. Такой мотор сразу после остановки глушить не советуем — дайте ему немного поработать на “холостых”, чтобы стабилизировать давление.

Плюсы двигателей рассматриваемого типа на лицо: долговечность, легкость обслуживания, возможность самостоятельного устранения неполадок, низкая расходность “моторки”, длинная “жизнь” масляного фильтра, неприхотливость к характеристикам горючего.

К недостаткам относят следующие пункты:

• малая мощность в отличие от чисто турбированных аналогов;
• большой вес устройства;
• разгон и крутящий момент ниже конструкций с наддувом;
• при разреженном воздухе невозможно достичь номинала мощности (например, в горной местности).

Атмосферные дизельные двигатели в наше время чаще всего турбированные (это позволяет обогатить смесь кислородом, что повышает эффективность сгорания).

Иногда для улучшения динамики машины монтируют компрессор. К коленвалу монтируют механические нагнетатели, при вращении которых цилиндры получают дополнительный воздух. Величина оборотов непосредственно влияет на количество подаваемого объема. Подобная модернизация хорошо подходит для турбодизеля. При этом, не как в “турбо”, температура воздушной массы не повышается.

Двигатель на атмосферном давлении — примеры

Какие варианты представлены на рынке? Многие производители предлагают модели авто без принудительного наддува. Выбрать есть из чего (ниже приводим примеры конкретных “бензиновых” моделей):

• Mercedes C63 FMG Coupe Edition и SLK55AMG (например, 2-х литровые);
• Chevrolet Corvette C7 Stingray и Camaro;
• Jeep Grand Cherokee SRT;
• Audi RS4 и RS5 Avant;
• Porshce Cayenne GTS;
• Infiniti QX70;
• Lexus LS460.

Монтаж атмосферного двигателя на автомобили “ВАЗ” — популярный “технический” тюнинг среди автовладельцев. Понадобится доработать “голову”, толкатели и клапаны. Потребуются форсунки и топливный насос высокой производительности. Скорее всего, под замену “пойдут” распределительные валы, шатунно-поршневая группа и пр. Если решите действовать самостоятельно, найдите подробную видеоинструкцию с описанием подготовки и самого процесса (благодаря ей вы быстрее сориентируетесь). Альтернативный вариант — обратитесь к профессионалам.

Что значит атмосферный двигатель: устройство, особенности и характеристики

Этот вид силового агрегата широко применяется в современном автомобилестроении. Его популярность объясняется легкостью в обслуживании и низким расходом горючего.

“Атмосферник” можно прокачать до уровня “спорткаров”, прибавив мощность за счет турбонаддува.

Узнайте стоимость установки двигателя онлайн за 3 минуты

Не тратьте время впустую – воспользуйтесь поиском Uremont и получите предложения ближайших сервисов с конкретными ценами!

“Золотое” правило при доработке двигателя

Опытные автовладельцы и мастера сходятся во мнении, что система должна быть сбалансированной и согласованной. Вы не добьетесь существенного эффекта, если только уменьшите выпускное сопротивление — необходимо поработать и с “впуском”. По этой причине при монтаже дроссельного патрубка большого диаметра, прямоточного глушителя и фильтра нулевого сопротивления ничего особо не изменится. Это так, если остаются неизменными:

• производительность механизма распределения газов;
• объем двигателя.

Источник