У списку різних характеристик двигунів завжди присутній поділ силових агрегатів на так звані атмосферні та двигуни з наддувом. Наддувними або атмосферними можуть бути як бензинові, так і дизельні силові агрегати. Необхідно додати, що сучасні дизельні двигуни на автомобілі практично завжди є турбованими (турбодизель). Далі ми розглянемо, що таке атмосферний двигун і чим він відрізняється від двигуна з наддувом, а також про переваги і недоліки атмосферних двигунів.
Рекомендуємо також прочитати статтю про те, що таке турбонаддув і чому ДВС даного типу набагато могутніше порівняно з простими атмосферними аналогами при однаковому робочому об’ємі.
Принцип роботи атмосферного мотора
Як відомо, в основі роботи будь-якого ДВС лежить згоряння палива в циліндрах. Необхідно додати, що під паливом варто розуміти не тільки чистий бензин для бензинових моторів або дизпаливо (солярку) для дизельних двигунів, а паливно-повітряну суміш. Дана суміш (на прикладі бензинового мотора) являє собою 1 частина бензину і близько 14 частин повітря, тобто має співвідношення 1:14,7. За приготування такої суміші відповідає карбюратор або інжектор, залежно від системи живлення двигуна.
Атмосферний двигун є таким типом двигуна, який першим був створений на початку епохи двигунобудування. Саме поняття «атмосферне» грунтується на тому, що природне атмосферний тиск бере безпосередню участь у тому процесі, під яким слід розуміти утворення паливно-повітряної суміші і її подальше згоряння в циліндрах двигуна. Суміш основного виду палива (залежно від типу двигуна) і повітря в атмосферних агрегатах утворюється в результаті того, що поршні двигуна працюють подібно насосу, затягуючи зовнішнє повітря з атмосфери через спеціальний повітропровід. За таким принципом працює карбюраторний мотор бензиновий двигун з інжектором і дизельний атмосферний агрегат. Головні відмінності полягають лише в загальних принципах реалізації систем сумішоутворення і подальшої подачі в циліндри двигуна.
Іншими словами, під атмосферним двигуном варто розуміти спосіб надходження повітря в карбюратор або інжектор. В атмосферних ДВС повітря, необхідний для згоряння палива, самостійно всмоктується двигуном з атмосфери в результаті того, що в карбюратор або інжектор створюється знижений тиск. Виходить, двигун – атмосферник конструктивно не має окремих пристроїв, які відповідають за подачу повітря.
Що стосується турбомоторів, головним їх відмінністю від атмосферного агрегату є наявність механічного компресора або турбокомпресора, а також комплексного поєднання таких рішень, які спеціально нагнітають повітря в двигун під високим тиском. На відміну від двигуна, що працює при звичайному атмосферному тиску, у моторах з турбіною або компресором середній тиск наддувочного повітря складає від 1.5 до 3 атмосферних тисків. Результатом стає те, що при однаковому робочому обсязі турбомотор може спалити більше палива і видає набагато більше потужності порівняно з атмосферним.
Переваги і недоліки атмосферного двигуна
Атмосферний бензиновий двигун сьогодні є найбільш популярним і доступним за ціною мотором, який встановлюється на переважну більшість автомобілів. Що стосується дизелів, то сучасні мотори даного типу на легкових авто практично завжди оснащуються турбонаддувом.
Плюси атмосферних ДВС
Головною відмітною особливістю атмосферних двигунів є відносна простота конструкції моторів даного типу. Також варто виділити більший моторесурс атмосферних бензинових і дизельних ДВЗ порівняно з турбодвигунами. На практиці середній термін експлуатації «атмосферником» в звичайних режимах (за умови якісного та своєчасного обслуговування) може становити близько 400 — 500 тисяч пройдених кілометрів до першого капітального ремонту. Для турбірованних агрегатів ремонт може знадобитися вже через 200-250 тис. кілометрів.
Рекомендуємо також прочитати статтю про те, що таке форсований двигун. З цієї статті ви дізнаєтеся про основні способи форсування ДВЗ без установки турбонагнетатаеля.
Атмосферні двигуни простіше обслуговувати і експлуатувати, так як проста конструкція даного типу двигуна менш вимоглива до якості пального і моторного масла. Атмосферні мотори краще переносять випадкову заправку бензином або соляркою низької якості. Також відзначається висока ремонтопридатність атмосферних двигунів. Такі двигуни менше навантажені порівняно з ДВЗ, які обладнані механічними нагнітачами або турбокомпресорами.
Спрощена конструкція атмосферних моторів виключає необхідність дорогого обслуговування і ремонту вузлів, які присутні в пристрої двигунів з наддувом: турбіни, интеркулеры, компресори і т. д. Вартість запчастин і сервісних робіт для усунення тих або інших несправностей атмосферного двигуна помітно дешевше в порівнянні з ремонтом турбомоторів.
Мінуси атмосферником
При всіх очевидних перевагах атмосферний мотор не позбавлений певних недоліків. Такі двигуни важчий і більший за розмірами, по потужності, показником крутного моменту і динаміці розгону атмосферні агрегати явно програють ДВС з наддувом.
Справа в тому, що схема живлення атмосферника за рахунок самостійного забору зовнішнього повітря не дозволяє забезпечити оптимальне співвідношення палива і повітря 1:14 на всіх режимах роботи двигуна. Іншими словами, при низьких обертах мотор засмоктує менше повітря, а на високих оборотах ефективного забору повітря перешкоджає прохідний перетин повітроводів, опір повітряного фільтру і т. д. Результатом стає те, що на «низах» атмосферник ще не тягне, а на «верхах» вже не тягне. Ефективність роботи агрегату на таких режимах помітно знижується, атмосферний мотор забезпечує найкращу віддачу в більш вузькому діапазоні порівняно з турбованими ДВС.