Какой двигатель экономичнее дизельный или газотурбинный
Что лучше, надежнее, экономичнее для автономной электростанции: газопоршневые или газотурбинные силовые агрегаты?
Силовыми агрегатами — приводами электрических генераторов для автономных малых тепловых электростанций могут быть дизельные, газопоршневые, микротурбинные и газотурбинные двигатели.
О преимуществах тех или иных генерационных установок и технологий написано большое количество дискуссионных и полемических статей. Как правило, в спорах в загоне, в опале часто остаются либо те либо другие. Попробуем разобраться, почему.
Определяющими критериями выбора силовых агрегатов для строительства автономных электростанций являются вопросы расхода топлива, уровень эксплуатационных затрат, а также срок окупаемости оборудования электростанции.
Важными факторами выбора силовых агрегатов являются простота эксплуатации, уровень технического обслуживания и ремонта, а также место выполнения ремонта силовых агрегатов. Эти вопросы связаны, прежде всего, с расходами и проблемами, которые может иметь впоследствии владелец автономной электростанции.
В данной статье у автора нет корыстной цели расставить приоритеты в пользу поршневой или турбинной технологий. Типы силовых установок электростанций правильнее, оптимальнее всего подбирать непосредственно к проекту, исходя из индивидуальных условий и технического задания заказчика.
При выборе силового оборудования для строительства автономной газовой ТЭЦ желательно консультироваться с независимыми специалистами из инжиниринговых компаний уже осуществляющих строительство электростанций «под ключ». Инжиниринговая компания должна иметь реализованные проекты, на которые можно посмотреть и посетить с экскурсией. Следует учитывать и такой фактор, как слабость и неразвитость рынка генерационного оборудования в России, реальные объемы продаж на котором, в сравнении с развитыми странами, невелики и оставляют желать лучшего – это, прежде всего, отображается на объеме и качестве предложений.
Газопоршневые установки против газотурбинных двигателей — эксплуатационные затраты
Действительно ли, что эксплуатационные затраты на мини–ТЭЦ с поршневыми машинами ниже, чем затраты на эксплуатацию электростанции с газовыми турбинами?
Стоимость капитального ремонта газопоршневого двигателя может составлять 30–350% от первоначальной стоимости самого силового агрегата, а не всей электростанции — при капремонте осуществляется замена поршневой группы. Ремонт газопоршневых установок можно производить на месте без сложного диагностического оборудования один раз в 7-8 лет.
Цена ремонта газотурбинной установки составляет 30–50% от начальных вложений. Как видите, затраты примерно равны. Реальные, честные цены на сами газотурбинные и поршневые агрегаты сопоставимой мощности и качества также схожи.
Капитальный ремонт газотурбинной установки ввиду его сложности на месте не производится. Поставщик должен увезти отработанный блок и привезти сменный газотурбинный блок. Старый блок может быть восстановлен только в заводских условиях.
Всегда следует учитывать соблюдение графика регламентных работ, характер нагрузок и режимы эксплуатации электростанции, вне зависимости от типа установленных силовых агрегатов.
Вопрос, который часто муссируется, о привередливости турбины к условиям эксплуатации, связан с устаревшей информацией сорокалетней давности. Тогда «на земле», в приводе электростанций, использовались авиационные турбины, «снятые с крыла» самолета. Такие турбины с минимальными изменениями приспосабливались к работе в качестве основных силовых агрегатов для электростанций.
Сегодня на современных автономных электростанциях применяются турбины промышленного, индустриального исполнения, рассчитанные на непрерывную работу с различными нагрузками.
Нижний предел минимальной электрической нагрузки, официально заявляемый заводами-производителями для индустриальных турбин, составляет 3–5%, но в таком режиме расход по топливу возрастает на 40%. Максимальная нагрузка газотурбинной установки, в ограниченных временных интервалах может достигать 110-120%.
Современные газопоршневые установки обладают феноменальной экономичностью, базирующейся на высоком уровне электрического КПД. «Проблемы», связанные с работой газопоршневых установок на малых нагрузках, решаются положительно еще на стадии проектирования. Проектирование должно быть качественным.
Cоблюдение рекомендованного заводом-изготовителем режима эксплуатации продлит жизнь деталям двигателя, сэкономив таким образом деньги владельцу автономной электростанции. Иногда, чтобы вывести газопоршневые машины в номинальный режим при частичных нагрузках, в проект тепловой схемы станции включаются один-два электрических котла, которые и позволяют обеспечить желаемые 50% нагрузки.
Для электростанций на базе газопоршневых установок и газовых турбин важным является соблюдение правила N+1 — количество действующих агрегатов плюс еще один — для резерва. “N+1” — это удобное, рациональное для эксплуатирующего персонала количество установок. Это обусловлено тем, что для силовых установок любых типов и видов надо проводить регламентные и ремонтные работы.
Предприятию, подключенному к сети, можно смонтировать только одну установку и пользоваться собственной электроэнергией по себестоимости, а во время техобслуживания питаться от общей электросети, платя по счетчику. Это дешевле, чем «+1», но, к сожалению, не всегда выполнимо. Связано это, как правило, с отсутствием электросети вообще, либо с неимоверной дороговизной технических условий на само подключение.
Недобросовестные дилеры газопоршневых установок и газовых турбин до продажи оборудования покупателю, как правило, предоставляют только проспекты — коммерческую литературу общего плана и крайне редко — точные сведения о полных эксплуатационных расходах и производимых технических регламентах.
На мощных газопоршневых установках масло менять не требуется. При постоянной работе оно просто вырабатывается, не успевая стареть. Масло на таких установках постоянно доливается. Подобные режимы эксплуатации предусмотрены особой конструкцией мощных газопоршневых двигателей и рекомендованы заводом-изготовителем.
Одним из рекомендованных моторных масел для газопоршневых машин является Pegasus 705 (MOBIL). Его оптовая цена составляет 100–110 рублей за литр.
Угар моторного масла составляет 0,25–0,45 грамма на один произведенный киловатт в час. Угар всегда выше при снижении нагрузки. Как правило, в комплект газопоршневого двигателя входит специальный резервуар для непрерывного долива масла, и мини-лаборатория для проверки его качества и определения срока замены.
Соответственно, подлежат замене и масляные фильтры или картриджи в них.
Так как моторное масло все же выгорает, поршневые агрегаты имеют чуть более высокий уровень вредных выбросов в атмосферу, нежели газотурбинные установки. Но так как газ сгорает полностью и является одним из самых чистых видов топлива, то говорить о серьезных загрязнениях атмосферы — только «шашки тупить». Пару старых венгерских автобусов «Икарус» наносят экологии куда более серьезный вред. Для соответствия требованиям по экологии, при использовании поршневых машин, надо строить более высокие дымовые трубы, с учетом уже имеющегося уровня ПДК в окружающей среде.
Отработанное масло газопоршневых установок нельзя просто вылить на землю — оно требует утилизации — это «расходы» для владельцев электростанции. Но на этом можно и заработать — отработанное моторное масло покупают специализированные организации.
Многие из нас используют моторное масло в поршневых двигателях автомобилей. Если двигатель исправен, правильно эксплуатируется и заправляется нормальным топливом, то никаких финансовых катаклизмов, связанных с его расходом, не происходит.
То же самое и на поршневых электростанциях: — расхода моторного масла бояться не нужно, оно вас не разорит, при нормальной эксплуатации современных качественных газопоршневых установок затраты по этой статье составляют всего 2-3 (!) копейки на 1 кВт выработанной электроэнергии.
В современных газотурбинных установках масло используется только в редукторе. Его объем можно считать незначительным. Замена редукторного масла в ГТУ производится в среднем 1 раз в 3-5 лет, а его долив не требуется.
Для проведения сервиса в полном объеме в комплект мощной газопоршневой установки должна входить кран–балка. При помощи кран–балки снимают тяжелые детали поршневых двигателей. Использование кран–балки требует высоких потолков помещения для машинных залов поршневой электростанции. Для ремонта газопоршневых установок малой и средней мощности можно обходиться более простыми подъемными механизмами.
Газопоршневые электростанции при поставке могут комплектоваться различными ремонтными инструментами и приспособлениями. Его наличие предполагает, что даже все ответственные операции можно производить силами квалифицированного персонала на месте. Фактически все ремонтные работы с газовыми турбинами можно проводить либо на заводе-изготовителе, либо при непосредственной помощи заводских специалистов.
Один раз в 3–4 месяца требуется замена свечей зажигания. Замена свечей — это всего 1-2 (!) копейки в себестоимости 1 кВт/ч собственной электроэнергии.
Поршневые агрегаты, в отличие от газотурбинных установок, имеют жидкостное охлаждение, соответственно персоналу автономной электростанции необходимо постоянно следить за уровнем охлаждающей жидкости и осуществлять периодическую замену, а если это вода, то требуется обязательно осуществлять её химическую подготовку.
Вышеперечисленные особенности эксплуатации поршневых агрегатов отсутствуют у газотурбинных установок. В газотурбинных установках не используется такие расходные материалы и компоненты, как:
Но ГТУ на месте не отремонтируешь и гораздо больший расход газа невозможно сопоставлять с затратами на эксплуатацию и расходные материалы для поршневых установок.
Что выбрать? Газопоршневые или газотурбинные установки?
Как соотносятся мощность силовых агрегатов электростанций и температура окружающей среды?
При значительном повышении температуры окружающей среды мощность газотурбинной установки падает. Но при понижении температуры электрическая мощность газотурбинной установки наоборот, растет. Параметры электрической мощности, по существующим стандартам ISO, измеряются при t +15 °C.
Иногда важным моментом является и то, что газотурбинная установка способна отдать в 1,5 раза больше бесплатной тепловой энергии, нежели поршневой агрегат аналогичной мощности. При использовании мощной (от 50 МВт) автономной ТЭЦ в коммунальном хозяйстве, например, это может иметь определяющее значение при выборе типа силовых агрегатов, особенно при большом и равномерном потреблении именно тепловой энергии.
Наоборот, там где тепло не требуется в больших количествах, а нужен акцент именно на производстве электрической энергии, будет экономически целесообразнее использование газопоршневых установок.
Высокая температура на выходе газотурбинных установок позволяет использовать в составе электростанции паровую турбину. Это оборудование бывает востребованным, если потребителю необходимо получить максимальное количество электрической энергии при одном и том же объеме потраченного газового топлива, и таким образом достичь высокого электрического КПД — до 59%. Энергокомплекс такой конфигурации сложнее в эксплуатации и стоит он на 30-40% дороже обычного.
Электростанции, имеющие в своей структуре паровые турбины, как правило, рассчитаны на довольно большую мощность — от 50 МВт и выше.
Поговорим о самом главном: газопоршневые установки против газотурбинных силовых агрегатов — КПД
КПД силовой установки более чем актуален — ведь он влияет на расход топлива. Средний удельный расход газового топлива на 1 выработанный кВт/час значительно меньше у газопоршневой установки, причем при любом режиме нагрузки (хотя длительные нагрузки менее 25% противопоказаны для поршневых двигателей).
Электрический КПД поршневых машин составляет 40–44%, а газовых турбин — 23–33% (в парогазовом цикле турбина способна выдать КПД достигающий 59%).
Парогазовый цикл применяется при высокой мощности электростанций — от 50-70 МВт.
Если Вам надо изготовить локомотив, самолет или морское судно, то можно считать одним из определяющих показателей именно коэффициент полезного действия (КПД) силовой установки. Тепло, которое получается в процессе работы двигателя локомотива, самолета (или судна) не используется и выбрасывается в атмосферу.
Но мы строим не локомотив, а электростанцию и при выборе типа силовых агрегатов для автономной электростанции подход несколько иной — здесь необходимо говорить о полноте использования сгораемого топлива — коэффициенте использования топлива (КИТ).
Сгорая, топливо производит основную работу — вращает генератор электростанции. Вся остальная энергия сгорания топлива — это тепло, которое можно и нужно использовать. В этом случае так называемый, «общий КПД», а вернее коэффициент использования топлива (КИТ) электростанции будет порядка 80-90%.
Если потребитель рассчитывает использовать тепловую энергию автономной электростанции в полном объеме, что обычно маловероятно, то коэффициент полезного действия (КПД) автономной электростанции не имеет практического значения.
При снижении нагрузки до 50% электрический КПД газовой турбины снижается.
Кроме того, турбинам требуется высокое входное давление газа, а для этого обязательно устанавливают компрессоры (поршневые) и они также повышают расход топлива.
Сравнение газотурбинных установок и газопоршневых двигателей в составе мини–ТЭЦ показывает, что установка газовых турбин целесообразна на объектах, которые имеют равномерные электрические и тепловые потребности при мощности свыше 30-40 МВт.
Из вышесказанного следует, что электрический КПД силовых агрегатов разных типов имеет прямую проекцию на расход топлива.
Газопоршневые агрегаты расходуют на четверть, а то и на треть меньше топлива, чем газотурбинные установки – это основная статья расходов!
Соответственно, при схожей или равной стоимости самого оборудования более дешёвая электрическая энергия получается на газопоршневых установках. Газ — это основная расходная статья при эксплуатации автономной электростанции!
Газопоршневые установки против газотурбинных двигателей — входное давление газа
Всегда ли необходимо наличие газопровода высокого давления, в случае применения газовых турбин?
Для всех типов современных силовых агрегатов электростанций давление подводимого газа не имеет практического значения, так как в комплекте газотурбинной установки всегда имеется газовый компрессор, входящий в стоимость энергокомплекса.
Компрессор обеспечивает требуемые рабочие характеристики газового топлива по давлению. Современные компрессоры являются чрезвычайно надежными и малообслуживаемыми агрегатами. В мире современных технологий, как для газопоршневых двигателей, так и для газовых турбин важно лишь наличие должного объема газового топлива для обеспечения нормальной работы автономной электростанции.
Однако не следует забывать, что дожимной компрессор также требует немалой энергии, расходных материалов и обслуживания. Парадоксально, но для мощных турбин часто используются именно поршневые компрессоры.
Газопоршневые двигатели против газотурбинных агрегатов — двухтопливные установки
Часто пишут и говорят, что двухтопливные установки могут быть только поршневыми. Правда ли это?
Это не соответствует действительности. Все известные фирмы-производители газовых турбин имеют в своей гамме двухтопливные агрегаты. Основной особенностью работы двухтопливной установки является ее возможность работы, как на природном газе, так и на дизельном топливе. Благодаря применению в двухтопливной установке двух видов топлива, можно отметить ряд ее преимуществ по сравнению с монотопливными установками:
При выходе на рабочий режим осуществляется обратный процесс перехода на работу на природном газе и дизельном топливе;
Не стоит забывать и о том факте, что первые турбины изначально проектировались для работы именно на жидком топливе — керосине.
Двухтопливные установки имеют все же ограниченное применение и не нужны для большинства автономных ТЭЦ — для этого есть более простые инженерные решения.
Газопоршневые установки против газотурбинных — количество пусков
Каким может быть количество пусков газопоршневых агрегатов?
Количество пусков: газопоршневой двигатель может запускаться и останавливаться неограниченное число раз, и это не отражается на его моторесурсе. Но частые пуски– остановки газопоршневых агрегатов, с потерей питания собственных нужд, могут повлечь за собой износ наиболее нагруженных узлов (подшипников турбонагнетателей, клапанов и т.д.).
Газотурбинную установку из-за резких изменений термических напряжений, возникающих в наиболее ответственных узлах и деталях горячего тракта ГТУ при быстрых пусках агрегата из холодного состояния, предпочтительнее использовать для постоянной, непрерывной работы.
Газопоршневые двигатели электростанций против газотурбинных установок — ресурс до капитального ремонта
Каким может быть ресурс установки до капитального ремонта?
Ресурс до капитального ремонта составляет у газовой турбины 40000–60000 рабочих часов. При правильной эксплуатации и своевременном проведении регламентных работ у газопоршневого двигателя этот показатель также равен 40000–60000 рабочих часов. Однако бывают иные ситуации, когда капремонт наступает гораздо раньше.
Газопоршневые установки против газотурбинных двигателей — капитальные вложения и цены
Какие потребуются капитальные вложения (инвестиции) в строительство электростанции? Какова стоимость строительства автономного энергокомплекса под ключ?
Как показывают расчёты, капиталовложения (доллар/кВт) в строительство тепловой электростанции с газопоршневыми двигателями приблизительно равны с газотурбинными установками. Финская тепловая электростанция WARTSILA мощностью 9 МВт обойдется заказчику ориентировочно в 14 миллионов евро. Аналогичная газотурбинная тепловая электростанция на базе первоклассных агрегатов полностью «под ключ» будет стоить 15,3 миллионов долларов.
Газопоршневые моторы против газотурбинных установок — экология
Каким образом выполняются требования по экологии?
Надо отметить, что газопоршневые установки уступают газотурбинным агрегатам по уровню выбросов NOx. Так как моторное масло выгорает, поршневые агрегаты имеют уровень вредных выбросов в атмосферу чуть больший, чем у газотурбинных агрегатов.
Но это не критично: в СЭС запрашивается уровень фона по ПДК в месте расположения мини-ТЭЦ, После этого делается расчёт рассеивания с тем, чтобы «добавка» вредных веществ от мини-ТЭЦ добавленная к фону не привела к превышению ПДК. Путём нескольких итераций подбирается минимальная высота дымовой трубы, при которой соблюдаются требования СанПиН. Добавка от станции 16 МВт по выбросам NOx не столь значительна: при высоте дымовой трубы 30 м — 0.2 ПДК, при 50 м — 0.1 ПДК.
Уровень вредных выбросов от большинства современных газотурбинных установок не превышает значение 20-30 ppm и в каких-то проектах это может иметь определенное значение.
Поршневые установки при работе имеют вибрации и низкочастотный шум. Доведение шума до стандартных значений возможно, просто необходимы соответствующие инженерные решения. Помимо расчёта рассеивания при разработке раздела проектной документации «Охрана окружающей среды» делается акустический расчёт и проверяется: удовлетворяют ли выбранные проектные решения и применяемые материалы требованиям СанПиН с точки зрения шума.
Любое оборудование излучает шум в определенном спектре частот. Газотурбинные установки сия чаша не миновала.
Газопоршневые установки против газотурбинных двигателей — выводы
При линейных нагрузках и соблюдении правила N+1 применение газопоршневых двигателей в качестве основного источника энергоснабжения возможно. В составе такой электростанции необходимы резервные агрегаты и емкости для хранения второго вида топлива — дизельного.
В диапазоне мощности до 40-50 МВт использование поршневых моторов на мини–ТЭЦ считается абсолютно оправданным.
В случае использования газопоршневых агрегатов потребителю можно полностью уйти от внешнего электроснабжения, но только при обдуманном и взвешенном подходе.
Поршневые установки так же можно применять и в качестве резервных или аварийных источников электроэнергии.
Некая альтернатива поршневым установкам – газовые микротурбины. Правда цены на микротурбины сильно «кусаются» и составляют
$2500–4000 за 1 кВт установленной мощности!
Сравнение газотурбинных установок и газопоршневых двигателей в составе мини–ТЭЦ показывает, что установка газовых турбин возможна на любых объектах, которые имеют электрические нагрузки более 14-15 МВт, но из-за высокого расхода газа турбины рекомендуются для электростанций гораздо большей мощности – 50-70 МВт.
Для многих современных генерационных установок 200.000 моточасов эксплуатации не является критической величиной и при соблюдении графика планового технического обслуживания и поэтапной замены частей турбины, подверженных износу: подшипники, инжекторы, различное вспомогательное оборудование (насосы, вентиляторы) дальнейшая эксплуатация газотурбинной установки остается экономически целесообразной. Качественные газопоршневые установки сегодня так же успешно преодолевают 200.000 моточасов эксплуатации.
Это подтверждается современной практикой эксплуатации газотурбинных/газопоршневых установок во всем мире.
При выборе силовых агрегатов автономной электростанции необходимы консультации специалистов!
Советы специалистов, надзор необходимы и при строительстве автономных электростанций. Для решения задачи нужна инжиниринговая компания с опытом работы и реализованными проектами.
Инжиниринг позволяет компетентно, не предвзято и объективно определиться с выбором основного и вспомогательного оборудования для подбора оптимальной конфигурации — комплектации вашей будущей электростанции.
Квалифицированный инжиниринг позволяет сберечь значительные денежные средства заказчика, а это 10–40% от общей суммы затрат. Инжиниринг от профессионалов в сфере электроэнергетики, позволяет избежать дорогостоящих ошибок в проектировании и в выборе поставщиков оборудования.
Какой двигатель экономичнее, турбовый или атмосферный?. долго спорили и каждый остался при своих заблуждениях
Я спорил с ребятами какой двигатель экономичнее, с турбиной или атмосферник? Я спорил, что турбовый экономичнее, Талант, Дамир и Дима доказывали, что без турбины экономичнее, прошу всех кто разбирается рассудить нас. По моему пониманию самый взрывоопасный газ это кислород, бензин, дизель или газ сами по себе не горят, только в взаимодействии с кислородом они воспламеняются, двигатель с турбиной увеличивает КПД и экономит горючее. Например в горах дизельный двигатель коптит кряхтит и не едет, черный дым это не сгоревшая саляра, расход увеличивается, а турбовый едет нормально. Я могу на соей машине увеличить мощность подав в шноркель кислород, но мне и в голову не придет подать туда топлива и на этом сэкономить. Талант сделал такой пример, налил в 2 стакана колы и в один из этих стаканов подлил воды, якобы стакан с водой это двигатель с турбиной, вопрос в каком стакане кола слаще, я отвечаю если пробовать попой, что равносильно двигателю без турбины, то в стакане без воды не почувствуешь вкуса, а если попробовать языком то в стакане с водой ты почувствуешь вкус, так же двигатель без кислорода не заведется хоть налей 105 бензин. Я говорю возьмем швеллер и я буду его резать газосваркой с кислородом, а вы без кислорода, так вот я разрежу за минуту израсходовав немного газа, а вы будете резать его всю жизнь и не разрежете, при этом израсходовав тысячи баллонов газа. Турбина заберает 1.5% мощности двигателя а дает 60% мощности и как можно спорить, что атмосферник экономичнее. Такой пример я на супермазе с турбиной а мой противник на супермазе без турбины, оба грузовика загружены 30 тоннами, проезжаем 100 км, вопрос у кого будет расход больше?
Думаю с турбинкой дизель все же экономичнее будет, меньше надо на тапочку давить, что бы он ехал. Но тоже есть есть НО, турбинка то на 1800-2000 подключается, а чем выше обороты, тем выше расход.
В спокойной езде, атмосферник думаю будет экономичнее, а если топить, то тут уже турбинка будет рулить. ИМХО
Ребят пошли в дебри но не в те.
Объясню на примере бензиновых двигателей. в дизелях впринципе тоже самое..
Так вот в бензиновых двигателях для нормальной работы необходимо поддерживать соотношение 1 часть топлива и 14 частей воздуха то есть 14 к 1, сдвините равновесие в любую из сторон получите обагощёную или соответсвено обеднёную смесь. в итоге не снимите мощности. идём дальше.
если стоит один из видов наддува, неважно там механический компрессор или турбокомпрессор. вы загоняете в цилиндры в два а то и три раза большую массу воздуха. соответственно чтобы двигатель работал нужно подать пропорционально больше топлива и это ЗАКОН. иными словами фактически турбовый имеет по любому больший расход.
Однако как ты Тала правильно заметил большегрузные турбовые фуры действительно «экономят» в горах на затяжных подъёмах. и так далее. но это уже другая история.. там и мощность выше. тоесть не турбовый (атмосферный) движок 4.2 имеет скажем 135 лошадей (ну к примеру любая машина) а турбовый он же 4.2 будет лошадей так 160. теперь воткни туда движок атмосферный но так же на 160 лошадей это будет уже не 4.2 а примерно 4.5 вот он как раз будет кушать побольше чем 4.2 турбовый. тоесть сравнивай движки одинаковой мощности. а если одинакового обьёма и просто турбо или нет.. конечно не турбовый будет с меньшим расходом. турбовый выиграет в расходе только под нагрузками а на асфальте полюбому проиграет. Ну вот вроде всё лекция закончена 
кпд двигателя с турбонаддувом на 20% выше чем у атмосферника, при одинаковом потреблении дизеля. Больше воздуха, больше топлива, больше скорость, и больше передача, расточние в 100 км я проеду за 30 минут, а атмосферник проедет за 1 час, у меня в час съедает 20 литров, а атмосферник съедает 15 литров в час, получается я за 30минут сжог 10 литров и проехал 100 км. а атмосферник за 1 час сжег 15 литров и тоже проехал 100 км. Конечно все утрировано, но на 100 км я сэкономил 5 литров.
И КПД установки тоже штука отличающаяся от её деталей, ну скажем тот же двигатель имеет КПД 28 % а любой из его шариковых подшипников качения имеет КПД 99% (практически идеальная штука в механике).
Насчёт сравнения расходов согласен полностью турбовый бензин ест больше чем атмосферный дизель наоборот, но это условно. они и к нагрузкам восприимчивы по разному, бензин от установки 35 тапок мой начал на 6-7 литров больше кушать моментально. с 16 до 25 подскачил. а Дима кажется вон свои данные приводил вроде 12 литров в стандарте и всего 14-15 на 37 вообще тапках. но мериим мы субъктивно.. Ну короче скажите так что удельно атмосферный дизель ест меньше а фактически запросто и больше чем турбовый. но удельно повторюсь полюбому атмосферник экономичнее. 14 к 1 ребят 14 к одному.
Народ мысль то проста. Турбина просто увеличивает объем двигателя. То есть в 2х литровый мотор сует воздуха как в 2.5 (апаратура или комп добавляет соответственное количество бензина). Например имеем безтурбинный движок с нулевым (и даже с небольшим минусом) давлении на впуске, соответственно в цилиндр объемом 1 литр зайдет воздуха ну никак не больше литра. Поставим турбину и в это цилиндр будет закачиваться под давлением 1,2 литра. Но тут имеет место обратный эффект турбины, которая сжимая очень сильно нагревает воздух (возьмите обычный насос и заткните шланг и несколько раз резко качните потом потрогайте его температуру), то есть имеем повышенное давление на впуске, но горячий воздух имеет меньшую плотность а значит и кислорода в равном объеме реально окажется не очень много (то есть в 1,2 литра кислорода как в 1,1л). И вот тут то приходит на помощь куллер в котором воздух после турбины охлаждается уменьшается в объеме и содержание кислорода приходит к нормальному (в объеме 1,2 л и кислорода будет как в нормальных 1,2л). Отсюда получаем расход турбодвигателя как у движка с немного большим объемом, но и еимеем езду как на двигателе с большим объемом.
Но в сумме экономим. Представьте что вы имеете до 3000об/мин. мотор объемом в 2 литра, а когда раскручиваете движок свыше то получаете двигатель с объемом 2,5. То есть тошня в пробке экономите вырвашись на свободу едете. А с обычными движками при малых объемах, тошня в пробках экономите, вырвашись на свободу плачете насилуете двигатель (крутя его в на ненормальных оборотах), при больших же объемах пережигаете горючку в пробках но на свободе едете нормально.
Атмосферник за счет низкой мощности приходится больше крутить чем турбо. Высокие обороты дают больший расход за счет больших трения, инерции итд.
С другой стороны если на атмосфернике ездить неприлично медленно, с долгим ускорением, то наверное можно добится большей экономии чем у турбо. Но это мало осуществимый сценарий в условиях современного трафика.
Атмосферник за счет низкой мощности приходится больше крутить чем турбо. Высокие обороты дают больший расход за счет больших трения, инерции итд.
С другой стороны если на атмосфернике ездить неприлично медленно, с долгим ускорением, то наверное можно добится большей экономии чем у турбо. Но это мало осуществимый сценарий в условиях современного трафика.
Да но я же говорил чем больше воздуха тем и больше топлива надо влить по любому.
к сожалению кк мне кажется ваше утверждение не верно для дизельного двигателя, только для бензинового, у них абсолютно разные принципы работы, а следовательно их и сравнивать нельзя.
у дизеля, при том же объёме топлива, важен объём воздуха, чем больше его вгоняется в цилиндр тем выше температура от сжатия, и следовательно лучше процесс сгорания топлива.
Принцип работы основан на использовании энергии отработавших газов. Поток выхлопных газов попадает на крыльчатку турбины (закреплённой на валу), тем самым раскручивая её и находящиеся на одном валу с нею лопасти компрессора, нагнетающего воздух в цилиндры двигателя. Так как при использовании наддува воздух в цилиндры подаётся принудительно (под давлением), а не только за счёт разрежения, создаваемого поршнем (это разрежение способно взять только определённое количество смеси воздуха с топливом), то в двигатель попадает большая смесь воздуха с топливом. Как следствие, при сгорании увеличивается объём сгораемого топлива с воздухом, образовавшийся газ занимает больший объём и соответственно возникает большая сила, давящая на поршень.
Как правило, у турбодвигателей меньше удельный эффективный расход топлива (грамм на киловатт-час, г/(кВт·ч)), и выше литровая мощность (мощность, снимаемая с единицы объёма двигателя — кВт/л), что даёт возможность увеличить мощность небольшого мотора без увеличения оборотов двигателя.
Offroader
14 к 1 это не идеальное соотношение, в разных режимах разное соотношение, турбина повышает КПД на 20% именно из за воздуха, без условно добавляется воздух и добавляется топливо, но эта добавленная порция взрывается с +20% КПД, а интеркуллер ничем не связан с ТНВД то есть с подачей топлива, но при этом увеличивает мощность на 10% и соотношение не 14:1 а 24:1 так как холодного воздуха помещается больше.
К примеру турбодизельный двигатель соотношение:
Режим нагрузки
Соотношение топливо/воздух (воздух/топливо)
Не турбовый двигатель 135 л\с расход 12 литров дизеля, 12*36=432:135=3.20 сом одна лошадиная сила. Турбовый 216л\с расход 15 литров, 15*36=540:216=2.50 сом, себестоимость 1 лошадиной силы с турбонаддувом дешевле на 1 сом
Не турбовый двигатель 135 л\с расход 12 литров дизеля, 12*36=432:135=3.20 сом одна лошадиная сила. Турбовый 216л\с расход 15 литров, 15*36=540:216=2.50 сом, себестоимость 1 лошадиной силы с турбонаддувом дешевле на 1 сом
Вот на пример соотношение 50:1 Ахтырский Кулибин
к сожалению кк мне кажется ваше утверждение не верно для дизельного двигателя, только для бензинового, у них абсолютно разные принципы работы, а следовательно их и сравнивать нельзя.
Просто они оба всёже двигатели внутреннего сгорания. поэтому я пытался сравнивать но ещё в самом начале я подчеркнул что в дизельных двигателях я не особо компетен для бензина я всё описал верно
14 к 1 это не идеальное соотношение, в разных режимах разное соотношение, турбина повышает КПД на 20% именно из за воздуха, без условно добавляется воздух и добавляется топливо, но эта добавленная порция взрывается с +20% КПД, а интеркуллер ничем не связан с ТНВД то есть с подачей топлива, но при этом увеличивает мощность на 10% и соотношение не 14:1 а 24:1 так как холодного воздуха помещается больше.
К примеру турбодизельный двигатель соотношение:
Режим нагрузки
Соотношение топливо/воздух (воздух/топливо)