Комбинированный наддув
История установки комбинированного наддува на двигатели
Самые первые нагнетатели, устанавливаемые на двигатели внутреннего сгорания, были механическими. Они создают давление во впускном тракте практически с холостых оборотов, но имеют существенный недостаток – привод от двигателя. Следовательно, заметная часть мощности тратится на вращение нагнетателя. А на высоких оборотах он неэффективен и при этом существенно увеличивает расход топлива.
Вскоре на смену механическим нагнетателям приходят турбокомпрессоры. Они оказались гораздо эффективнее механического нагнетателя. Во-первых, они работают от выхлопных газов, то есть используют даровую энергию, а во-вторых, они компактнее и тише. Правда, турбокомпрессоры неэффективны на низких оборотах, когда поток выхлопных газов слишком слаб. И, кроме того, крыльчатка имеет высокую инерционность. То есть ей требуется время, чтобы раскрутиться. Эта задержка называется «турболаг». Хотя в России больше прижилось понятие «турбояма».
Первый в истории по-настоящему массовый мотор с комбинированным наддувом создали инженеры Volkswagen
Частично решить проблему удалось с появлением турбины с изменяемой геометрией. То есть в зависимости от оборотов двигателя лопатки турбины могут поворачиваться относительно потока газов. На низких оборотах двигателя лопатки стоят практически перпендикулярно, чтобы как можно эффективнее использовать энергию потока выхлопных газов.
Но инженеры Volkswagen пошли другим путем. Они предложили покупателям мотор с комбинированным наддувом. Двигатель 1,4 TSI с механическим компрессором и турбонаддувом в зависимости от настроек выдавал до 178 л.с.. Он устанавливался на модели Skoda, Audi, SEAT и, собственно, Volkswagen и стал первым в автомобильной истории по-настоящему массовым мотором с комбинированным наддувом.
Этот двигатель в 2009 и 2010 годах завоевал титул «Engine of the Year». Но в 2011 году было принято решение о снятии его с производства. В компании объяснили это тем, что комбинированный наддув оказался слишком сложен и дорог как в производстве, так и в ремонте. Поэтому выпускаемые в настоящее время моторы 1,4 TSI оснащаются лишь турбонаддувом.
Устройство и принцип работы комбинированного наддува
Механический нагнетатель приводится ремнем от коленвала и устанавливается перед турбиной. Он работает на низких оборотах двигателя и позволяет реализовать потенциал мотора практически с холостых оборотов. Когда тахометр преодолевает отметку в 2000 оборотов, к работе подключается турбина и вплоть до 3500 они работают вместе.
Безусловным преимуществом комбинированного наддува является отсутствие эффекта «турбоямы»
При дальнейшем повышении оборотов электромагнитная муфта отключает компрессор, а специальная заслонка пускает воздух в обход механического нагнетателя. Таким образом, на высоких оборотах работает только турбина. Кроме того, инженеры настроили управляющую электронику таким образом, что подключение или отключение того или иного нагнетателя остается незаметным для водителя и пассажиров.
Достоинства и недостатки комбинированного наддува
Безусловным преимуществом комбинированного наддува является отсутствие эффекта «турбоямы». Мотор начинает выдавать свои ньютон-метры практически с холостых оборотов. Это нужно не только любителям «зажечь» со светофора, но и здорово выручает в пробках, помогая легко трогаться с места, не раскручивая мотор.
Тем не менее, отрицательных моментов все же больше. В первую очередь, это дороговизна и сложность производства. А в случае поломки придется выложить немалую сумму в автосервисе. Причем турбина, механический нагнетатель, электромагнитая муфта, приводной ремень и патрубки занимают под капотом много места. Это крайне осложняет обслуживание. И даже при необходимости мелкого ремонта приходится разбирать буквально половину автомобиля.
Эксплуатация и обслуживание комбинированного наддува
Связка турбина-механический нагнетатель довольно надежна и не требует к себе особого внимания. Нужно лишь быть внимательным при замене воздушного фильтра, чтобы во впускной патрубок не попали какие-либо детали. Даже маленькая гаечка или винтик, попавшие в механический нагнетатель, могут привести к поломке дорогостоящего агрегата. Ремонт в этом случае обычно нецелесообразен, дешевле купить новый.
Владельцу автомобиля с комбинированным наддувом следует время от времени проверять ремень привода нагнетателя. Он не должен иметь надрывов и трещин. Его замену следует производить в соответствии с рекомендациями завода-изготовителя или сервиса, обслуживающего вашу машину. Эту работу при определенных навыках и желании можно проделать и самому.
В механическом нагнетателе по достижении определенного пробега придется поменять подшипники. Но эту работу должны производить только в специализированном сервисе. Детали этого агрегата выполнены с высокой точностью и доверять его ремонт гаражным автосервисам нельзя.
