Атмосферный или турбированный двигатель: Что лучше турбированный или атмосферный двигатель

Атмосферник или турбированный двигатель? Плюсы и минусы.

Какой мотор лучше — турбированный или атмосферный? — Рамблер/авто

Большинство девушек при выборе автомобиля обращают внимание в первую очередь на его цветовую палитру, в то время как мужчины подходят к этому вопросу более внимательно и вдумчиво. Поэтому многие автолюбители первым делом изучают характеристики двигателя. Благодаря наличию мощного двигателя, различные несовершенства и недостаточная комплектация машины отходят на второй план. Турбированный мотор и атмосферная «сердцевина» автомобиля стали главными кандидатами для выбора. Рассмотрим подробнее каждый из них.

Турбированный двигатель. К плюсам можно отнести:

1. Впрыск большего количества топлива, в результате чего образовавшийся взрыв становится мощнее и приобретает дополнительную силу для толчка поршня.

2. Невесомость и сжатость двигателя.

3. Меньший расход топлива, чем в атмосферном двигателе. Также стоит упомянуть про динамичность.

К минусам:

1. Использовать можно только горючее высокого качества. В противном случае в турбодвигателе может произойти серьезная поломка или даже возгорание.

2. Замена моторного масла производится каждые 10 тысяч километров.

3. Зимой турбированный двигатель сложнее и дольше прогревается.

4. Когда двигатель отработает 150 тысяч километров, то далее возможно возникновение проблем в виде растянутых цепей и клапанов, которые вскоре могут выйти из строя.

Атмосферный двигатель.

Плюсы:

1. К основному плюсу атмосферных двигателей можно отнести простоту строения. Благодаря незамысловатости структуры появляется необходимая прочность.

2. Масло расходуется экономно, а замену производить следует не чаще каждых 20 тысяч километров.

3. Нет необходимости в использовании высококачественного масла. 4. В холодный сезон прогрев происходит на порядок быстрее, чем у турбодвигателей.

Минусы:

1. Не успевает произойти нагнетание воздуха во время прохождения через воздушный фильтр.

2. Обильное впрыскивание топлива вредит окружающей среде.

Итог. Чтобы сделать правильный выбор в отношении надежного двигателя, необходимо составить список целей и охарактеризовать предпочитаемую манеру езды. Любители адреналина и быстрой скорости могут смело тратиться на покупку автомобиля с турбированным двигателем, который с лихвой выполнит предоставленные требования. А если же водитель является больше сторонником стабильности и размеренной поездки, то предпочтение стоит отдать атмосферному двигателю.

Видео дня. Штрафы за нарушение ПДД могут резко повысить

Какой мотор лучше? — журнал За рулем

Времена, когда двигателя с наддувом и скромным рабочим объемом стоило бояться как огня, прошли. И претензии к нему уже больше походят на предрассудки.

Материалы по теме

Даунсайзинг шагает по миру, и все больше машин, даже бюджетных, обзаводятся малокубатурными двигателями с наддувом. Но многие автолюбители до сих пор боятся таких моторов. А может не так страшна мама, как ее рисуют первоклассники?

В среде автолюбителей получила широкое распространение следующая точка зрения: турбонаддув ненадежен, двигатель с ним конструктивно слишком сложен, ему свойственен повышенный расход масла, такие двигатели холодные. Словом, лучше с ними не связываться. Что-то из этого правда?

К надежности турбодвигателей концерна Volkswagen действительно были вопросы. Особенно к первым моторам малого рабочего объема (1,2 и 1,4 л) серий CBZ или САХ. Бывали случаи, когда износ цилиндропоршневой группы достигал критических значений уже после 100 тысяч километров пробега. Тому есть две объективные причины. Первая относится скорее к условиям эксплуатации. Малообъемные моторы не любят, когда стрелка тахометра проводит много времени в красной зоне, если сам двигатель еще не прогрелся до рабочей температуры. Прогреваются они дольше, а большая нагрузка в непрогретом состоянии чревата повышенным износом. Ну а вторая причина — чем меньше размер элементов кривошипно-шатунного механизма (КШМ) и газораспределительного механизма (ГРМ), тем они быстрее изнашиваются.

Один из самых популярных турбомоторов на нашем рынке — фольксвагеновский ЕА211 рабочим объемом 1,4 литра. Один из самых популярных турбомоторов на нашем рынке — фольксвагеновский ЕА211 рабочим объемом 1,4 литра.

В Европе основным двигателем концерна VAG становится 1,5-литровый EVO. В основе все тот же блок ЕА211. Но есть и отличия. Например, жидкостный промежуточный охладитель воздуха. Одна из главных особенностей этого мотора — он работает по циклу Миллера. В Европе основным двигателем концерна VAG становится 1,5-литровый EVO. В основе все тот же блок ЕА211. Но есть и отличия. Например, жидкостный промежуточный охладитель воздуха. Одна из главных особенностей этого мотора — он работает по циклу Миллера.

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.

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.

Сложность конструкции

Если же говорить о сложности конструкции, то некоторые современные атмосферники по этой части не уступают турбированным моторам. Изменяемые впускные тракты, непосредственный впрыск, регулировка фаз газораспределения, сильно облегченные детали КШМ, — все это встречается и на двигателях без турбонаддува. Так что единственным серьезным конструктивным отличием остается сам наддув.

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.

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.

Чем турбомотор лучше атмосферного?

Материалы по теме

Выбираем современный двигатель: почему турбо лучше, чем обычный?

       Новые автомобили все реже оснащаются двигателями без наддува, благо турбины позволяют развивать большую мощность при малом объеме. Российские водители, тем не менее, относятся к турбомоторам с опаской. И очень зря.

Турбированные и атмосферные двигатели — в чем разница?

Разница в том, каким образом в цилиндры двигателя поступает воздух.

• Атмосферный мотор

Воздух идет сам туда, где ниже давление. У атмосферного мотора воздух идет в цилиндры под действием создаваемого на такте впуска разрежения — поршень опускается и втягивает за собой воздух. Проще не бывает.

• Наддувный мотор

Чтобы нагнать в цилиндры больше воздуха, в помощь разнице давлений приходит принудительный наддув. Грубо говоря, на впуске ставят «большой вентилятор». О конструкции таких систем поговорим вкратце чуть ниже.

Зачем двигателю нужен наддув?

Чтобы повысить мощность двигателя, нужно сжечь в нем больше топлива — зависимость простая. А вот чтобы сжечь больше топлива, нужно подать в цилиндры много воздуха, почти по кубометру на каждый литр бензина. Вопрос лишь в том, как заставить его это сделать? Основных способов два:

---

• Увеличить объем. Это напрашивается само собой, и долгое время конструкторы шли этим путем: увеличивали количество цилиндров, их объем и конфигурацию. Так появились авиационные W12 и V16 с рабочим объемом в сотню литров с гаком и американские семилитровые V8 для автомобилей.… Сейчас мы не будем вдаваться в подробности и лишь констатируем, что путь этот сложный. В определенный момент большой мотор становится слишком тяжелым, а дальнейшее увеличение — нецелесообразным.
• Увеличить количество сжигаемого топлива, не наращивая объем двигателя. Действительно, почему бы с силой не загнать в цилиндры просто побольше воздуха, чтобы можно было сжечь много бензина? Тут-то на помощь приходит наддув.

---

Двигатель W12 разработки Volkswagen Group ставился в разные годы на Audi A8L, Volkswagen Phaeton, Volkswagen Touareg, Bentley Continental Flying Spur и другие премиум-модели. Фото: w12cars.com

---

Какие есть основные типы наддувов?

В основном используют два способа повысить давление на впуске выше атмосферного.

• Механический нагнетатель. На впуске стоит воздушный насос — компрессор, который приводится в движение от коленчатого вала мотора. Просто, но двигателю приходится его крутить и тратить на это часть мощности.

  ---

---

• Турбокомпрессор, который использует энергию выхлопных газов. Он представляет собой сдвоенный корпус из двух металлических «улиток», в котором на одном валу крутятся две крыльчатки. Одну из них раскручивает поток выхлопных газов, вырывающийся из выпускного коллектора. Вторая крутится, так как находится на одном валу с первой, — она «загоняет» атмосферный воздух во впускной коллектор.

Мы не будем сейчас вдаваться в достоинства и недостатки каждой из схем, а также описывать историю их создания и развития — это тема для отдельного материала. Здесь нам важно определиться, насколько наддувные моторы хороши.

---

---

Какие преимущества есть у наддувного мотора?

Высокая максимальная мощность. Как мы уже поняли, за счет наддува можно увеличить количество сжигаемого топлива, а значит, и повысить мощность мотора при неизменном объеме. Мощность можно увеличить в разы, но обычный показатель — 20–100% для серийных двигателей. Стабильный крутящий момент. В обычном атмосферном моторе давление на впуске, а следовательно, и количество сжигаемого топлива меняется в зависимости от оборотов мотора. На каких-то оборотах наполнение максимально, и двигатель работает с полной отдачей. На других наполнение цилиндров хуже, и момент, развиваемый двигателем, меньше. В современном турбомоторе наполнением цилиндра занимается турбина, а управляет турбиной электроника. Появляется возможность всегда подавать столько воздуха, сколько нужно для максимально эффективного сгорания смеси, и столько, чтобы «железо» двигателя выдержало нагрузку. Это позволяет создавать знаменитую «полку» крутящего момента. Такое название произошло от вида графика момента, который на турбомоторах действительно похож на ровную полку. Низкий расход топлива. Казалось бы, парадокс. Наддув позволяет впрыскивать больше топлива, но при этом обеспечивает экономичность. Каким образом? Дело в том, что рабочий объем турбомоторов меньше, и в целом они легче. С наддувом двигатель прекрасно тянет с самых низов, а на малых оборотах меньше потерь энергии на трение и выше КПД. В результате при неспешном движении турбомотор экономичнее. А при большой нагрузке расход топлива никто не считает, не зря же есть выражение «ехать на все деньги», тем более мало кто постоянно ездит в экстремальных режимах.

---

На графике замера мощности и крутящего момента Skoda Fabia RS TSI видно, что в диапазоне с 2 000 до 4 500 оборотов двигатель развивает 250 ньютон-метров. Это и называется «полкой крутящего момента».

---

Почему люди боятся наддувных моторов?

С полной определенностью можно сказать, что двигатели с наддувом стоят на более высокой ступени эволюции, чем «атмосферники». И все-таки на сегодняшний момент большинство выпускаемых и продаваемых авто оснащены именно классическими двигателями, причем не только в «отсталой» России, но и в «просвещенной» Европе, не говоря уже про США. Почему же? Ресурс турбин невелик. В среднем турбина на бензиновом моторе служит максимум до 120–150 тысяч километров, а ремонт обходится недешево. Механический приводной нагнетатель в теории «неубиваем», но это умирающий вид, и там, где он применяется, о ресурсе не заботятся. Двигатель работает в более суровых условиях. Температура и давление в цилиндрах у наддувных моторов гораздо выше, а значит, и изнашиваются они сильнее. Это компенсируется тем, что турбодвигатели изначально строят с более высоким запасом прочности всех систем. Впрочем, вполне справедливо, что двигатель сложнее, у него больше датчиков, больше трубопроводов, больше всего греющегося и протекающего, и любая поломка в системе управления может повредить сам мотор или турбину. Говорят, что у турбина дает нестабильную тягу. Действительно, на старых наддувных моторах турбина «отзывалась» не сразу — нужно было время на то, чтобы выхлопные газы раскрутили крыльчатку, и получалось то, что назвали «турболагом». Теперь, с внедрением новых технологий (о них подробнее расскажем позже), эта проблема решена. «Пуристы», поборники атмосферных двигателей утверждают, что все равно нет идеальной связи между движением педали газа и тягой, но для рядовых водителей эти тонкости будут неочевидными. Говорят, что турбированные моторы звучат менее «благородно», чем атмосферные. Действительно, турбина делает звук выхлопа не столь ярким и «породистым». Но в полной мере это можно отнести разве что к «большим» моторам — рядным шестеркам или V8. Их звучание признается за некий идеал, и добавление к ним турбокомпрессора резко меняет звук. По мнению аудиофилов, «от выхлопа» звук становится нечетким и размазанным. Турбина работает как глушитель, сглаживая пики давления выхлопных газов и создавая свои собственные гармоники. Если речь об обычных рядных «четверках», то нельзя сказать, что выхлоп такого мотора изначально звучит особенно хорошо, с добавлением к нему турбины он становится тише, но вряд ли теряется уникальность. На помощь фанатам хорошего звука мотора приходят специалисты по акустике выхлопа. Выхлопные системы современных машин, что с наддувом, что без — плод серьезной работы, и особенности звука в первую очередь зависят от качества настройки системы и пожеланий покупателя.

---

Фото: prmpt.org

---

Почему некоторые производители спорткаров до сих пор не признают наддува?

Действительно, без турбин и нагнетателей прекрасно обходятся такие «уважаемые» автомобили, как Toyota GT86, Renault Clio RS и Honda Civic Type R. Основных причин на то несколько:

• Высокую мощность можно получить и без турбины, но при условии, что двигатель будет развивать ее только на очень высоких оборотах. Например, 201 л.с. на той же Honda Civic Type R доступны лишь при 7 800 оборотах в минуту, что очень много для негоночного мотора.
• Система наддува сильно увеличивает вес и размер маленьких моторов — ее невозможно сделать действительно компактной. Для спорткаров это немаловажно.
• Многим нравится «крутильный» характер атмосферных моторов, отсутствие всяких возможных задержек и влияния температуры воздуха, «чистота» реакций и звука.
• Во многих гоночных дисциплинах запрещены моторы с турбонаддувом, зато есть традиции форсирования атмосферных моторов.
• На «атмосферниках» — более мощное торможение двигателем под сброс газа, что заметно на малоразмерных моторах и, опять-таки, важно для спорткаров.
• В Японии и США, где в основном еще сохраняются безнаддувные «зажигалки», нет столь строгих ограничений по расходу топлива, как в Европе. Мотор с турбиной дороже, но может выдавать высокую мощность при низком расходе и на любой высоте, хоть на вершинах Альп. Мотор без турбины проще, менее требователен к обслуживанию, особенно когда очень высокая мощность не нужна, да и высоким расходом топлива и малой тягой в «негоночном» режиме можно пренебречь. И не стоит недооценивать силу традиций национального автомобилестроения.

Впрочем, мало-помалу наддув отвоевывает место под капотом спортивных автомобилей. Сначала Формула-1 отказалась от «атмосферников», а в марте 2014 года дебютировала первая в современной истории турбированная модель Ferrari — California T, которая получила «улитку» после долгого перерыва со времен 288 и F40.

---

---

Турбомотор — брать или не брать?

Если вы покупаете новый автомобиль, то однозначно брать. Турбодвигатель, как мы уже говорили, при прочих равных мощнее и экономичнее, а «убить» его при грамотной эксплуатации вы просто не успеете. Если же вы выбираете подержанную машину, то обратите внимание на пробег и состояние мотора. Если что-то будет указывать на то, что хозяин любил «отжигать» за рулем и километраж при этом выше 100 000 километров, то самое время присмотреться к расценкам на новые моторы и турбины. Задумайтесь, зачем был нужен двигатель с турбонаддувом первому владельцу. Некоторые машины берут с турбомотором только для того, чтобы постоянно «валить». В общем, с покупкой подержанной машины с турбодвигателем нужно быть осторожным вдвойне. О том, как правильно содержать мотор с наддувом и сколько стоит его починить, читайте в нашей следующей публикации. Если не хотите пропустить этот материал, подпишитесь на рассылку свежих статей внизу.

---

Читайте также:

---

Турбированный или атмосферный двигатель, отличия, какой лучше

Многие люди при выборе автомобиля интересуются, что лучше – турбированный или атмосферный двигатель.

Чтобы получить точный ответ на столь популярный вопрос, необходимо рассмотреть основные отличия этих моторов, их преимущества и недостатки.

Только на основании грамотного анализа можно делать какие-либо выводы. Чем мы, собственно, и займемся.

Особенности и отличия

Чем особенен атмосферный двигатель?

По сути, это классический мотор, который устанавливается на большинстве современных автомобилей (уже на первой машине стоял такой вид мотора).

Его название объясняется тем, что для создания топливной смеси необходим воздух. При движении поршня в нижнюю точку происходит его затягивание через карбюратор (ресивер инжектора) и смешивание с топливом (соляркой, бензином).

Чем особенен турбированный мотор?

Это модернизированный вид ДВС, в конструкции которого есть специальная турбина. Ее задача – закачать дополнительный объем воздуха к цилиндрам для увеличения мощности двигателя (в среднем прирост составляет 10-15%).

Таким образом, основное отличие атмосферного двигателя от турбированного для покупателя – это мощность и конструкция.

К примеру, при объеме 1.5 литра мощность первого будет 75 лошадиных сил. При этом турбированный мотор (при таком же объеме) будет иметь уже 100 лошадиных сил.

Для полноты картины упомянем и третий вид двигателя – форсированный.

И снова-таки это привычный ДВС, но отличающийся более сложной конструкцией.

Для его разработки часто применяются более дорогие материалы и современные конструкции, призванные повысить мощность до максимального уровня. При этом форсированные моторы могут быть с турбиной или без нее.

Преимущества

Теперь рассмотрим основные положительные черты каждого из видов двигателей.

Атмосферный мотор

Атмосферный мотор имеет следующие плюсы:

• Большой ресурс.

За все годы применения атмосферный тип двигателей показал себя в отношении трудоспособности и выносливости только с лучшей стороны.

При этом не имеет значения, какое топливо является основным – бензин или солярка. Есть моторы, которые спокойно проезжают по 400-500 тысяч километров без серьезного вмешательства.

Истории известны и такие экземпляры атмосферных «сердец», когда кузов полностью выгнивал, а мотор еще долго дохаживал на другом автомобиле.

• Простота в эксплуатации и надежность.

Все мы знаем, что чем проще аппарат, тем он надежнее. Здесь «золотая середина» идеально соблюдена.

Особый плюс, которым обладает атмосферный двигатель — способность справляться даже с бензином очень низкого качества.

Здесь более подробно можно узнать про автомобильное топливо и его стандарты.

Конечно, не исключены определенные сбои, но на общую функциональность и ресурс это сказывается незначительно.

Если же и потребуется ремонт, то затраты на него будут минимальными.

• Ремонтопригодность.

Обусловлена простотой конструкции, о которой мы уже упоминали. Атмосферный мотор при необходимости можно перебрать до последнего винтика и собрать все обратно.

Следовательно, в сравнении с турбированным двигателем ремонт обходится намного дешевле.

Турбированный мотор

Турбированный мотор имеет следующие преимущества:

• более высокую мощность и крутящий момент, если сравнивать с обычным ДВС при аналогичном объеме двигателя. В итоге автолюбитель может наслаждаться много лучшей динамикой в движении;
• данный вид мотора менее вреден для окружающей среды, ведь за счет дополнительного наддува воздуха поступающая топливная смесь сгорает практически без остатка;
• меньшую шумность (атмосферный мотор этим не может похвастаться).

Недостатки

К минусам атмосферных двигателей можно отнести:

• слишком большой вес;
• низкую мощность;
• невозможность выдавать номинальную мощность при езде в горной местности, где имеет место разреженный воздух;
• более низкую динамику.

Все показатели приведены в сравнении с «конкурентом».

Турбированный двигатель и его минусы:

• слишком «хитрая» конструкция, которая существенно усложняет эксплуатацию двигателя;
• чувствительность к топливу и маслу низкого качества, здесь уже приходится выбирать только лучшие материалы;
• необходимость частой замены масляного фильтра и самого масла (данные расходные материалы служат почти в два раза меньше, чем в «атмосферниках»). При этом очень важно следить за их состоянием и своевременно производить замену;
• более высокий расход бензина (солярки). Турбированный мотор затягивает больший объема воздуха. Как следствие, и топлива в один раз попадает много больше;
• при частой эксплуатации турбина выходит из строя намного быстрее и приходится делать замену. Чтобы данный узел работал дольше, необходимо перед отключением давать ему немного поработать на холостых.

Какой двигатель лучше?

Остается определиться, какой двигатель выбрать. Здесь однозначного ответа нет.

Если касательно мощности и динамики, то первый вариант выглядит более предпочтительно. Но с турбированным двигателем необходимо быть готовым к максимальным затратам – на качественный бензин, масло и эксплуатацию.

В свою очередь, атмосферный мотор менее прихотливый и требовательный, поэтому подойдет для людей с меньшим бюджетом.

Как турбировать атмосферный двигатель

И напоследок давайте рассмотрим, как турбировать атмосферный двигатель.

Если раньше за такую работу никто не брался, то сегодня некоторые квалифицированные автосервисы способны сделать из обычного мотора настоящего «зверя».

Единственное, что нужно помнить – данная работа выльется владельцу в серьезные затраты на покупку дополнительных материалов и их установку.

В частности, необходимо дополнительно смонтировать интеркулер, турбину, дополнительный блок-перехватчик и так далее. Но и это еще не все.

Чтобы получить турбированный мотор, существенная оптимизация должна быть внесена в топливную систему – придется установить более мощный бензонасос, усилить поршневую группу, потратиться на форсунки с большей пропускной способностью и так далее.

Таким образом, получиться своеобразный тюнинг двигателя и в случае переделки последнего необходимо несколько раз пересчитать затраты, чтобы убедиться в актуальности такого мероприятия.

Выводы

Теперь после прочтения статьи можно принять решение — турбированный или атмосферный двигатель будет стоять на вашем автомобиле.

И помните, что нужно учитывать не только скорость и мощность, но и потенциальные затраты, ведь автомобиль покупается на долгие года и его необходимо обслуживать.

90000 A Quick Look at the Difference Between Naturally Aspirated and Turbocharged Engines 90001 90002 The car market has never been so exciting to buy from as it is now in 2016. The used car market is booming and offers plenty of variety, while the new car market offers technology and safety that seems almost futuristic. As far as performance technology goes, that’s been evolving for years. For 2016 in particular, it seems like more and more automakers are moving towards turbocharged engines, and forgoing the naturally aspirated route.For some, you’re probably wondering what the difference between the two is. 90003 90002 Thankfully, I have the answers. But before we talk about the difference so you can figure out which type of engine is right for you, let’s talk about some similarities that many engine types share. 90003 90002 90007 Three Key Components Shared Between These Two Engines 90008 90003 90002 Regardless whether it’s a supercharged, turbocharged, or naturally aspirated engine, all gasoline-powered engines need three key components to run: spark, fuel, and air.Even diesel engines require a form of ignition to light the fuel and air mixture, but it’s not done by spark plugs. Instead, in a diesel engine, the fuel and air gets compressed together, and then ignites when it’s been compressed tightly enough. 90003 90002 90007 Turbocharging; No Longer Just for Performance Cars 90008 90003 90002 Turbocharging technology is not anything new; in fact, it’s been around for more than a century. But, it has evolved quite a bit. It’s no longer just for performance cars like it was back in the day.Now even Honda has turbocharged engines for its sedans. Ford’s EcoBoost engines employ turbocharging technology, and is the reason why they’re so successful. 90003 90002 When you turbocharge an engine, you are not actually altering the engine itself. Instead, turbocharging simply increases the power output of the engine without significantly increasing the engine’s weight. A turbocharge is actually a type of forced induction system that compresses the air flowing into the engine. What’s the benefit of compressing the airflow? It lets the engine squeeze more air into the cylinder, and more air means room for more fuel.More air and more fuel in a cylinder means a bigger bang, creating more power from each explosion compared to a naturally aspirated engine. 90003 90002 In the end, the power-to-weight ratio is much better for a turbocharged engine compared to a naturally aspirated one. 90003 90002 90007 Naturally Aspirated 90008 90003 90002 A naturally aspirated engine is an internal combustion engine in which the air intake relies solely on atmospheric pressure, which is the exact opposite of the force induction turbocharged engines use.90003 90002 Even though a turbocharger is able to provide a greater power to weight ratio, it does come with some turbo lag, meaning the power is a little slower to reach the wheels. A naturally aspirated engine does not have this issue, but loses out on that power boost. 90003 90002 90031 Therefore, it all comes down to preference. Turbocharging and naturally aspirated engines each have their own ups and downs, and it’s important that you at least understand the basic difference between the two.That way, you’re able to figure out which engine is going to provide you with better performance. 90032 90003 .90000 How do turbochargers work? | Who invented turbochargers? 90001 90002 90003 90004 90005 90006 90007 90008 90002 by Chris Woodford. Last updated: January 6, 2020. 90003 90011 There’s no such thing as a perfect invention: we can always make something better, cheaper, more efficient, or more environmentally friendly. Take the internal combustion engine. You might think it’s remarkable that a machine powered by liquid can hurl you down the highway or speed you through the sky many times faster than you could otherwise travel.But it’s always possible to build an engine that will go faster, further, or use less fuel. One way to improve an engine is to use a 90012 turbocharger 90013 -a pair of fans that harness waste exhaust power from the back of an engine to cram more air into the front, delivering more «oomph» than you’d otherwise get. We’ve all heard of turbos, but how exactly do they work? Let’s take a closer look! 90003 90002 Photo: A typical automobile turbocharger uses a pair of snail-shaped fans, like this.The one you see here is a Garrett GT2871R, just about to be fitted to the engine of a Pontiac G8. Photo by Ryan C. Delcore courtesy of US Navy. 90003 90017 What is a turbocharger? 90018 90002 90003 90002 Photo: Two views of an oil-free turbocharger developed by NASA. Photo courtesy of NASA Glenn Research Center (NASA-GRC). 90003 90002 Have you ever watched cars buzzing past you with sooty fumes streaming from their tailpipe? It’s obvious exhaust fumes cause air pollution, but it’s much less apparent that they’re wasting energy at the same time.The exhaust is a mixture of hot gases pumping out at speed and all the energy it contains-the heat and the motion (kinetic energy) -is disappearing uselessly into the atmosphere. Would not it be neat if the engine could harness that waste power somehow to make the car go faster? That’s exactly what a turbocharger does. 90003 90002 Car engines make power by burning fuel in sturdy metal cans called cylinders. Air enters each cylinder, mixes with fuel, and burns to make a small explosion that drives a piston out, turning the shafts and gears that spin the car’s wheels.When the piston pushes back in, it pumps the waste air and fuel mixture out of the cylinder as exhaust. The amount of power a car can produce is directly related to how fast it burns fuel. The more cylinders you have and the bigger they are, the more fuel the car can burn each second and (theoretically at least) the faster it can go. 90003 90002 One way to make a car go faster is to add more cylinders. That’s why super-fast sports cars typically have eight and twelve cylinders instead of the four or six cylinders in a conventional family car.Another option is to use a turbocharger, which forces more air into the cylinders each second so they can burn fuel at a faster rate. A turbocharger is a simple, relatively cheap, extra bit of kit that can get more power from the same engine! 90003 90017 How does a turbocharger work? 90018 90002 If you know how a jet engine works, you’re halfway to understanding a car’s turbocharger. A jet engine sucks in cold air at the front, squeezes it into a chamber where it burns with fuel, and then blasts hot air out of the back.As the hot air leaves, it roars past a turbine (a bit like a very compact metal windmill) that drives the compressor (air pump) at the front of the engine. This is the bit that pushes the air into the engine to make the fuel burn properly. The turbocharger on a car applies a very similar principle to a piston engine. It uses the exhaust gas to drive a turbine. This spins an air compressor that pushes extra air (And oxygen) into the cylinders, allowing them to burn more fuel each second. That’s why a turbocharged car can produce more power (which is another way of saying «more energy per second»).A 90012 supercharger 90013 (or «mechanically driven supercharger» to give it its full name) is very similar to a turbocharger, but instead of being driven by exhaust gases using a turbine, it’s powered from the car’s spinning crankshaft. That’s usually a disadvantage: where a turbocharger is powered by waste energy in the exhaust, a supercharger actually steals energy from the car’s own power source (the crankshaft), which is generally unhelpful. 90003 90002 90003 90002 Photo: The essence of a turbocharger: two gas fans (a turbine and a compressor) mounted on a single shaft.When one turns, the other turns too. Photo courtesy of NASA Glenn Research Center (NASA-GRC). 90003 90002 How does turbocharging work in practice? A turbocharger is effectively two little air fans (also called impellers or gas pumps) sitting on the same metal shaft so that both spin around together. One of these fans, called the 90012 turbine 90013, sits in the exhaust stream from the cylinders. As the cylinders blow hot gas past the fan blades, they rotate and the shaft they’re connected to (Technically called the 90012 center hub rotating assembly 90013 or CHRA) rotates as well.The second fan is called the 90012 compressor 90013 and, since it’s sitting on the same shaft as the turbine, it spins too. It’s mounted inside the car’s air intake so, as it spins, it draws air into the car and forces it into the cylinders. 90003 90002 Now there’s a slight problem here. If you compress a gas, you make it hotter (that’s why a bicycle pump warms up when you start inflating your tires). Hotter air is less dense (that’s why warm air rises over radiators) and less effective at helping fuel to burn, so it would be much better if the air coming from the compressor were cooled before it entered the cylinders.To cool it down, the output from the compressor passes over a heat exchanger that removes the extra heat and channels it elsewhere. 90003 90017 How a turbocharger works-a closer look 90018 90002 The basic idea is that the exhaust drives the turbine (the red fan), which is directly connected to (and powers) the compressor (the blue fan), which rams air into the engine. For simplicity, we’re showing only one cylinder. Here then, in summary, is how the whole thing works: 90003 90002 90003 90055 90006 Cool air enters the engine’s air intake and heads toward the compressor.90007 90006 The compressor fan helps to suck air in. 90007 90006 The compressor squeezes and heats up the incoming air and blows it out again. 90007 90006 Hot, compressed air from the compressor passes through the heat exchanger, which 90007 90064.90000 Simple English Wikipedia, the free encyclopedia 90001 90002 Cut-away view of an air foil bearing-supported turbocharger 90003 A 90004 turbocharger 90005, or 90004 turbo 90005, is a gas compressor. It is used to force air into an internal combustion engine. A turbocharger is a form of forced induction. It increases the amount of air entering the engine to create more power. A turbocharger has the compressor powered by a turbine. The turbine is driven by the exhaust gas from the engine.It does not use a direct mechanical drive. This helps to improve the performance of the turbocharger. 90008 90003 Early builders of turbochargers called them as «turbosuperchargers». A supercharger is an air compressor used for forcing air into an engine. They thought that by adding a turbine to turn the supercharger, it would yield a «turbosupercharger». The term was soon shortened to «turbocharger». This can now create some confusion. The term «turbosupercharged» is sometimes used to refer to an engine that uses both a crankshaft-driven supercharger and an exhaust-driven turbocharger.This is also called twincharging. 90008 90003 Some companies such as Teledyne Continental Motors still use the term 90012 turbosupercharger 90013 to refer to their turbochargers. 90008 90003 An engine creates power by burning a mixture of air and fuel. The air and fuel are put into the cylinders to burn. When they burn, they push the piston down. The piston turns the crankshaft and creates power. For car engines, this is measured 90012 horsepower 90013. 90008 90019 Naturally Aspirated (Normally Aspirated) engines [change | change source] 90020 90003 An engine that does not use a turbocharger or a supercharger is called a 90012 naturally aspirated 90013 or 90012 normally aspirated 90013 engine.Normally, when engine specifications are listed, a note is only made if the engine uses a turbocharger or supercharger. Most car engines are naturally aspirated. The power they can create is limited by the amount of air the pistons can pull into the cylinders. 90008 90019 Turbocharged engines [change | change source] 90020 90003 A turbocharger is a small fan pump that spins around a shaft. The pump is driven by the pressure of the exhaust gas. A turbocharger consists of a turbine and a compressor.They are both mounted on the same shaft. The turbine is a heat engine. It converts exhaust heat and pressure to rotation. This rotation is used to turn the compressor. The compressor takes in the draws in the outside air. It squeezes or compresses the air. It then sends the air to the engine. Because the air pressure has been increased, more air and fuel may be put into the cylinders. This is sometimes called 90012 boost pressure 90013 .With more fuel to burn, the engine can create more power. This increases the 90012 horsepower 90013 of the engine.90008 90019 Engine damage [change | change source] 90020 90003 The engine can be damaged if the air pressure in the cylinders gets too high. If there is too much exhaust gas sent to the turbine, the compressor can create too much pressure. To stop this from happening, a 90012 wastegate 90013 is used. The wastegate will limit amount of exhaust gas sent to the turbine. 90008 90003 The turbocharger was invented by Swiss engineer Alfred Büchi. His patent was applied for use in 1905. 90042 [1] 90043 Diesel ships and locomotives with turbochargers began appearing in the 1920s.90008 90019 Aviation [change | change source] 90020 90003 During the First World War French engineer Auguste Rateau fitted turbochargers to Renault engines powering various French fighters with some success. 90042 [2] 90043 90008 90003 In 1918 року, General Electric engineer Sanford Moss attached a turbocharger to a 90012 Liberty 90013 aircraft engine. The engine was tested at Pikes Peak in Colorado at 14,000 feet (4,300 m). The test was to show that the turbo could add the power airplanes lose at high altitude.Internal combustion engines lose power because at high altitude, the outside air pressure is low. Less air and fuel can be drawn into the engine. 90042 [2] 90043 90008 90003 Turbochargers were first used in production aircraft engines in the 1930s. 90008 90019 Production automobiles [change | change source] 90020 90061 The Chevrolet Corvair’s turbocharged engine. The turbo, located at top right, feeds pressurized air into the engine through the chrome T-pipe spanning the engine. 90003 The first turbocharged diesel truck was built by the «Swiss Machine Works Saurer» in тисячі дев’ятсот тридцять вісім.90042 [3] 90043 The first production turbocharged automobile engines came from General Motors in 1962. The Oldsmobile Cutlass Jetfire was fitted with a Garrett AiResearch turbocharger and the Chevrolet Corvair Monza Spyder with a TRW turbocharger. 90042 [4] 90043 90042 [5] 90043 90042 [6] 90043 90008 90003 In 1974, at Paris Auto Show, Porsche displayed the 911Turbo. This was during the height of the oil crisis. The 911Turbo was the first production sports car with exhaust turbocharger and pressure regulator.The pressure regulator was the wastegate. 90042 [7] 90043 The first production turbo diesel automobiles were the Mercedes 300SD with a Garrett turbocharger, and the Peugeot 604. Both were introduced in 1978. Today, most automotive diesels are turbocharged. 90008 90019 Racing cars [change | change source] 90020 90003 The first successful turbocharged racing engine appears to have been in 1952. Fred Agabashian in a diesel-powered Cummins Special qualified for the pole position at the Indianapolis 500.He led for 175 miles (282 km). Then the turbo was damaged by tire debris. Offenhauser’s turbocharged engines first came to Indianapolis in 1966. Their first victory came in 1 968 using a Garrett AiResearch turbocharger. Turbocharged cars dominated the 24 Hours of Le Mans between тисяча дев’ятсот сімдесят шість and 1988, and then from 2000-2007. 90008 90003 Formula One had a «Turbo Era» from 1977 until 1989. Engines with a capacity of 1500 cc could produce as much as 1500 hp (1119 kW). In 1977, Renault was the first to use turbocharged engines F1.The performance made up for the high cost. Other engine manufacturers started building turbos. The turbocharged engines took over the F1 field. They ended the Ford Cosworth DFV era in the mid 1980s. the FIA ​​decided that turbochargers were making the sport too dangerous and expensive. In 1987, the FIA ​​decided to limit the maximum boost of the turbos. In 1989, turbochargers were banned completely. 90008 90003 World Rally Car racers have long preferred turbocharged engines. They offer a very high power-to-weight ratios.Turbo power started to rise to the levels of F1 cars. The FIA ​​did not ban turbos. They restrict the turbo power by limiting the inlet diameter. 90008 90019 Parallel [change | change source] 90020 90003 Some engines use two turbochargers. They will both be the same size. They are normally smaller than used on single-turbos engines. They are often used on V-type engines, such as V6s and V8s. Each turbo is powered by a separate exhaust pipe from the engine. Because they are smaller, they reach their optimal boost more quickly.This setup of turbos is normally called a parallel twin-turbo system. The first production car with parallel twin turbochargers was the Maserati Biturbo of the early 1980s. 90008 90019 Sequential [change | change source] 90020 90003 Some car builders avoid turbo lag (below) by using two small turbos. The normal setup is to have one turbo working all the time. The seconds turbo will only start working at higher RPM. Because the turbos are smaller, they do not have as much turbo lag. The second turbo will be able get to full speed before it is required.This setup is normally called a sequential twin-turbo. Porsche first used this technology in 1985 in the Porsche 959. 90008 90019 Diesel [change | change source] 90020 90003 Turbocharging is very common on diesel engines in automobiles, trucks, locomotives, ships, and heavy machinery. Diesels are particularly suitable for turbochargers for several reasons: 90008 90096 90097 Turbocharging can dramatically improve an engine’s power and power-to-weight ratio. 90098 90097 Truck and industrial Diesel engines normally run at their maximum speed.This reduces problems with turbo lag. 90098 90097 Diesel engines have no engine knock. The diesel fuel is injected at the end of the compression stroke, and ignited by compression heat. Diesel engines can use much higher boost pressures than gasoline powered engines. 90098 90103 90019 Motorcycle [change | change source] 90020 90003 Using turbochargers to increase performance was very appealing to the Japanese builders in the 1980s. The first example of a turbocharged motorcycle is the 1978 Kawasaki Z1R TC.It used a Rayjay ATP turbo kit to build 0.35 bar (5 lb) of boost. This raised the power up from 90 hp (67 kW) to 105 hp (78 kW). It was only slightly faster than the standard model. Several other motorcycles were built with turbos. Turbo applications for motorcycles increased their price. The small gains in performance were not worth the extra cost. Since the mid 1980s, no manufacturers have produced turbocharged motorcycles. 90008 90019 Aircraft [change | change source] 90020 90003 A natural use of the turbocharger is with aircraft engines.As an aircraft climbs to higher altitudes, the pressure of the surrounding air quickly decreases. A turbocharger fixes this problem by compressing the air to higher pressures. 90008 90003 Compressing the air increases its temperature. This causes several problems. Increased temperatures can lead to engine knock because of increased cylinder head temperatures. Hot air can not burn as much fuel as cold air. This will decrease the power produced. 90008 90003 The common method of dealing with the hotter air is to cool it.The most common way is to use an inter-cooler or after-cooler. These coolers reduce the temperature of the air before it enters the engine. 90008 90003 Modern turbocharged aircraft usually do not need to cool the incoming air. Their turbochargers are generally small and the pressures created are not very high. Thus, the air temperature is not increased very much. 90008 90003 To run a supercharger, it needs to take away some power from the engine. The power it adds is more than the power it uses.A turbocharger uses the exhaust gases. This is heat energy that would be wasted. 90008 90019 Reliability [change | change source] 90020 90003 Turbochargers can be damaged by dirty or poor oil. Most manufacturers recommend more frequent oil changes for turbocharged engines. The turbocharger will heat when running. Many recommend letting the engine idle for several minutes before shutting the engine off. This gives the turbo time to cool down. This will increase the life of the turbo. 90008 90019 Turbo lag [change | change source] 90020 90003 The time required for the turbo to build up the needed pressure is called 90012 turbo lag 90013.This is noticed as a hesitation in engine response. This is caused by the time taken for the exhaust system to speed up the turbine. The directly-driven compressor in a supercharger does not have this problem. 90008 90003 Lag can be reduced by using lighter parts. This allows the turbine to start faster. Other mechanical changes can reduce turbo lag, but at an increase in cost. 90008 .90000 Turbocharging At Elevation — Garrett Motion 90001 90002 Turbocharging at Elevation 90003 90004 Have you ever tried to exert yourself at elevation and notice you become out of breath more quickly than at sea level? This is because the oxygen density of the air you breathe decreases as you go higher in elevation. A similar thing happens to an engine’s horsepower. As a car drives higher up a mountain road it starts to lose more and more horsepower because less and less oxygen enters the cylinder per cycle.This article will teach you more about how to turbocharge at elevation. 90005 90004 Contrary to belief, the higher you are in elevation the less atmospheric pressure you experience. That said, oxygen levels at any set volume (a breath of air, or an engine cycle) at sea level contain more oxygen then the same (breath of air, or an engine cycle) at a higher elevation. The chart below shows how pressure changes with elevation. The higher the ambient pressure (psia), the more oxygen it contains. 90005 90004 90005 90004 As a general rule, a naturally aspirated combustion engine will lose 3% of its power for every 1,000 ft of elevation gain.If you have 100 horsepower at sea level by the time you get to 5,000 feet of elevation your engine is making 85 horsepower. 90005 90012 90013 At 10,000 feet of elevation your engine will make 70 horsepower. 90014 90013 At 15,000 feet of elevation your engine will make 55 horsepower. 90014 90013 At 15,000 feet of elevation your engine will lose 45% of its power due to lower air density. 90014 90019 90020 Benefits Of Turbochargers at Elevation 90021 90004 Turbocharging at elevation is an efficient way to minimize horsepower loss due to elevation and lower air density.At high elevations turbochargers compress more air into the engine cylinders making up for the lower air density allowing the engine to produce power as if it was at sea level. This extra tunability is found only in turbocharged applications. 90005 90004 Pikes Peak International Hill Climb is a world-famous race that takes place in Colorado Springs, CO. It’s roads close to public traffic once a year as race teams from all over the world pilot their vehicles through 156 turns up the 12.42 mile course that starts at 9,000ft elevation and ends at 14,115ft at the summit.The «race to the clouds» is what some call it. 90005 90004 2019 marked the 96 90027 th 90028 running of this prestigious race where 100 vehicles were accepted and qualified to race. Some racers utilize naturally aspirated engines, and others have boosted engines. With the earlier information presented, can you imagine how a turbocharged vehicle provides an advantage over non-turbocharged? 90005 90004 Racers using boosted engines will match their turbo for the power they want to make at the start line (9,000 ft) and as they increase in elevation the ECU will adjust boost pressure and other parameters to maintain the same power as long as the turbocharger can support the additional air volume and shaft speed.90005 90004 Using our free tool called Boost Adviser you can see the differences in Boost Pressure, Pressure Ratio, and Corrected Airflow needed to make the same power at different elevations. Here we compare sea level and 10,000 ft. 90005 90004 90035 As an example, we entered the following parameters: 90036 500 Target Horsepower, 3.5L Engine, Single Turbocharger, E85 Fuel, Air to Air Intercooler, 3 valves per cylinder, 4000 RPM Midrange, 7000 RPM Peak Power, 75 ° F , Elevation readings for 0 ft, and 10,000 ft 90005 90004 * Mid Range RPM is a measure of peak torque, and Max Power RPM is a measure of peak horsepower.90005 90004 The chart above are the results of the calculations. Notice the difference in Pressure Ratio and Corrected Air Flow needed to produce the same power, with the same engine, at different altitudes. Boost pressure must also increase to compensate for the lower oxygen levels as elevation increases. 90005 90004 Mid range and Max power points are plotted on a GTX3582R Gen II compressor map below to help visualize the output of the compressor wheel. Using corrected flow as the X-axis and Pressure ratio as the Y-axis the colors represent different elevations.As the elevation increases the points move up and right due to the higher pressure ratios needed to produce the air flow for the Max power point. 90005 90004 90005 90004 One can conclude the GTX3582R Gen II is not the best match for a 500 horsepower race application at sealevel. But when looking at it for a 500 horsepower application at 10,000 feet of elevation you can be confident this turbo will support the air flow needed to make the target horsepower and still be within the safe operating limits of the turbo.90005 90004 A speed sensor is also a good accessory to have on your turbo because it measures shaft speed information determining if the turbocharger is reaching its maximum performance, for validating the turbo match, and for insuring that it is not over-speeding, allowing you to avoid potentially damaging operating conditions. Garrett Speed ​​Sensor Kits are compatible with datalogers to enhance engine tuning capability. The boost gauge retains the maximum wheel speed for five minutes for easy mapping.90005 90004 Most vehicles do not operate at extreme elevations like at Pikes Peak, but one factor will always be constant in that turbocharged vehicles can make up for the loss in air density by compressing more air into the engine allowing horsepower to stay consistent while non- turbocharged applications will continuously loose power with elevation. To learn more about our other turbo tech topics please visit 90005 90004 Garrett Speed ​​Sensor Street Kit comes with a sensor, harness, mounting hardware, and boost gauge.(Gauge not included with Pro Kit) 90005 90004 90005 90004 90005 90004 90005 90004 90005 90004 90005 90004 90005 90004 90005 90004 (Old Smokey Photos courtesy of) Toyo Tires and Larry Chen 90005.