Motorul îndeplinește pentru o mașină funcția pe care inima o are pentru organismul uman. Este componentul principal care pune autovehiculul în mișcare și, la rândul său, asemenea inimii, are nevoie de energie pentru a funcționa.
Aceasta este dată de carburant, care transformă energia chimică în energie cinetică prin reacția de ardere din interiorul camerei de combustie.
Apărut după a doua jumătate a secolului al XIX-lea, motorul cu ardere internă a fost perfecționat treptat, începând cu cel dezvoltat de inginerul german Nikolaus Otto, în 1867. Îmbunătățiri ulterioare au fost făcute de Daimler și Maybach, iar în anul 1893 a apărut și primul motor, conceput de Rudolf Diesel, care folosea uleiul vegetal pe post de combustibil, înlocuit ulterior de motorină.
Motoarele pot fi clasificate în multe feluri: după carburantul folosit, numărul pistoanelor sau modul în care se introduce aerul în camera de ardere.
Din punctul de vedere al procedeului prin care se face admisia aerului, motoarele pot fi împărțite în două mari categorii: motor aspirat natural sau turbo.
Primele mașini foloseau drept carburant benzina și erau natural aspirate. În jurul anului 1910, însă, au apărut primele motoare care foloseau inducția forțată, iar astăzi, la mai bine de 100 de ani de la începuturile industriei de automobile, există atât motoare aspirate natural cât și turbo.
Pentru că diferențele dintre cele două categorii reprezintă un punct important în alegerea unui automobil, îți prezentăm în continuare caracteristicile fiecăreia dintre ele, cu beneficiile și dezavantajele care le definesc, astfel încât să poți face cea mai bună alegere.
- Ce este și cum funcționează un motor aspirat natural
- Ce este un motor turbo și cum funcționează
- Motor aspirat natural – avantaje
- Motor aspirat natural – dezavantaje
- Motor turbo – avantaje
- Motor turbo – dezavantaje
Ce este și cum funcționează un motor aspirat natural
Așa cum am văzut, motorul cu ardere internă transformă energia chimică în energie cinetică prin combustia controlată a carburantului, așa cum se numește amestecul de aer – necesar procesului de ardere – și combustibil (benzină, motorină sau gaz lichefiat). Un motor aspirat natural folosește presiunea atmosferică pentru a dirija procesul de admisie a aerului în camera de ardere, cu alte cuvinte motorul își ia doza necesară de aer în mod natural, din atmosferă.
Procesul se desfășoară în mod asemănător respirației umane. El începe atunci când se pornește mașina, iar pistoanele sunt trase în jos. Mișcarea creează un vid parțial, iar aerul din jur umple acest vid și poate fi folosit în procesul de ardere controlată. Odată consumat amestecul, pistoanele revin în poziția de sus și ciclul se repetă. Cursa repetitivă a pistoanelor acționează arborele cotit, care, la rândul său, transferă mișcarea fie pe puntea față, fie pe puntea spate, fie pe ambele (dacă mașina are tracțiune integrală).
Cantitatea de oxigen necesară procesului de combustie trebuie să fie calculată cu exactitate, astfel încât arderea să fie completă. Un amestec în care se găsește prea mult combustibil nu va face altceva decât să mărească în mod inutil consumul, surplusul fiind eliminat prin sistemul de evacuare.
👉 Dacă îți dorești o mașină cu motor aspirat, platforma Autovit.ro îți oferă o gamă variată de automobile second-hand. Accesează site-ul nostru, care îți oferă o experiență de cumpărare plăcută și sigură și alege-l pe cel mai potrivit pentru tine.
Motoarele pe benzină și motorină aspirate natural au dominat industria auto până în anii 1990. Odată cu implementarea Acordului de la Kyoto, care a obligat țările semnatare să reducă emisiile de azot și oxizi de carbon, a debutat și standardul EURO I. A fost momentul în care companiile auto și-au dat seama că motoarele diesel nu vor mai putea îndeplini exigențele cerute de protecția mediului.
A urmat curând implementarea standardelor EURO II, III și IV, care au făcut imposibilă producția de sisteme de propulsie diesel aspirate natural. Până în anul 2005, toate noile vehicule pe motorină disponibile pe piață erau alimentate de motoare turbo. Sistemele de propulsie pe benzină au avut curând aceeași soartă.
Pentru cei care preferă o mașină cu motor aspirat natural, oferta este oarecum redusă, dar deloc de neglijat: Audi A8, Lamborghini Aventador S, Ford Transit și Transit Connect, Hyundai Genesis G90, Mazda Miata sau Mazda CX3 și lista poate continua.
Ce este un motor turbo și cum funcționează
Deși pare greu de crezut, primele mașini de serie echipate cu un un dispozitiv de supraalimentare au fost produse încă din anii 1920 de către compania germană Mercedes-Benz. El se numea „compresor”, nume pe care, de altfel, Mercedes l-a păstrat și oferea o putere, performantă pentru acea vreme, de 65 de cai-putere. Dispozitivul a fost preluat și de alte companii producătoare de autoturisme și, în scurt timp, Alfa Romeo, Bentley sau Fiat au putut oferi clienților mașini cu putere sporită.
Însă, în ciuda faptului că aceste vehicule erau rapide, tehnologia folosită era relativ nouă, complexă și, prin urmare, extrem de scumpă. Companiile auto au fost nevoite, astfel, să renunțe la producția în masă, iar supraalimentarea prin compresor a fost disponibilă doar pentru cei care îşi puteau permite să cheltuie o mică avere pentru a cumpăra o maşină performantă. Până la sfârșitul secolului XX, majoritatea mașinilor foloseau propulsie non-turbo.
👉 Ești în căutarea unei mașini cu motor turbo? Accesează noua secțiune de autoturisme noi de pe site-ul Autovit.ro, consultantul tău auto de încredere, și optează pentru una dintre mașinile preferate.
Diferenţa dintre un turbocompresor şi un compresor mecanic
Deși uneori cei doi termeni sunt folosiți ca având același înțeles, principiile lor de funcționare diferă. Pentru a supraalimenta motorul, turbocompresorul este conectat la sistemul de evacuare al acestuia și folosește gazele arse pentru a angrena o turbină de supraalimentare, care poate lucra până la 150000 de rotații pe minut. Compresorul, pe de altă parte, este angrenat de către vilbrochen (sau arborele cotit) prin intermediul unei curele, care poate atinge atinge 50000 de rotații pe minut.
În esență turbocompresorul folosește gazele de eșapament pentru supraalimentarea cu carburant, pe când compresorul mecanic folosește în acest scop puterea motorului.
Turbocompresor vs. compresor mecanic
- La mașinile echipate cu turbocompresor există așa-numitul „lag”, un decalaj, o latență între momentul în care se apasă pedala de accelerație și cel în care turbocompresorul livrează motorului supraalimentarea. Acest lucru se produce din cauza faptului că durează puțin până când presiunea gazelor arse va antrena compresorul turbinei, care, la rândul său, va forța carburantul să intre în motor. Acest „lag” poate fi de 0,5 până la 1,5 secunde pentru modelele de mașini mai vechi.
- Pentru a reduce sau elimina acest decalaj, există sisteme avansate, implementate de producătorii de autoturisme, cum ar fi adăugarea unor alte turbine sau tehnologia „twin scroll”, care presupune o distribuție îmbunătățită a presiunii în căile de evacuare și o mai bună intrare a energiei gazelor în turbină.
- De cealaltă parte, compresorul mecanic are o reacție rapidă, aproape instantanee, la apăsarea pedalei de accelerație, fiind asemănător, din acest punct de vedere, cu un motor aspirat.
- Din punctul de vedere al costurilor și al mentenanței un compresor mecanic este mai ușor și mai ieftin de întreținut.
- Turbocompresorul nu este întotdeauna poziționat la îndemână, pentru a facilita operațiunile de service, pe când compresorul mecanic este așezat deasupra motorului, fiind astfel ușor accesibil.
- Compresorul mecanic crește puterea motorului pe toată plaja de turație, dar este mai eficient la turații mici și medii (1500 – 3000 rotații pe minut), pe când turbocompresorul se comportă mai bine la turații mari.
- Fiind acționat de arborele cotit al motorului, consumul de combustibil este mai mare în cazul compresorului mecanic, pe când, în cazul turbocompresorului, care folosește gazele de evacuare, consumul se reduce.
- Datorită faptului că funcționează la turații mari, turbocompresorul, spre deosebire de compresorul mecanic, are nevoie pentru întreținere de ulei de bună calitate, mai subțire, schimbat cu regularitate, pentru a preveni funcționarea defectuoasă sau chiar deteriorarea turbinei.
👉 Dacă trebuie să înlocuiești un element la mașina ta, nu uita că platforma Autovit.ro are cel mai mare număr de dealeri profesioniști, care oferă o varietate largă de piese de schimb pentru toate genurile de autovehicule.
Motor aspirat natural – avantaje
Dacă în privința motoarelor diesel situația este clară, în sensul în care nu mai există niciun producător de automobile care să ofere motorizare pe motorină natural aspirată, în cazul mașinilor pe benzină situația stă puțin diferit.
Chiar dacă preferința pentru autovehicule cu motor aspirat natural a început să scadă și, dintr-un motiv sau altul, cumpărătorii se orientează către sistemele de propulsie cu turbocompresor, sunt încă producători auto care fabrică vehicule cu motor aspirat și cred în beneficiile pe care acesta le poate aduce și pe care ți le prezentăm în continuare.
- Fiabilitate crescută.
Pe termen lung, capacitatea de funcționare cu eficiență maximă a unui motor aspirat este mai mare. Nu există pericolul defectării turbinei în cazul în care mașina pornește la drum fără să fie încălzită în prealabil, se încălzește mai greu atunci cînd este folosită în aglomerările urbane și nu solicită în mod excesiv nici un element de sub capotă.
- Costuri mai mici de întreținere.
Fiindcă are o structură mai simplă, fără turbină și fără multe componente în mișcare, nu necesită cheltuieli de întreținere costisitoare. Nu consumă atât de mult ulei ca un sistem de propulsie turbo, singurele costuri referindu-se doar la schimbarea din când în când a bujiilor.
- Îmbunătățiri la cuplul motorului.
Deși este cunoscut faptul că motoarele aspirate natural au un cuplu scăzut, companiile auto au început să dezvolte idei inovative care reușesc să atenueze acest lucru. Sincronizarea variabilă a supapelor este una dintre aceste modificări, aplicată de Mazda la motoarele SkyActiv, care au performanțe comparabile cu cele ale motoarelor turbo.
👉 Dacă visezi la o mașină accesibilă și fiabilă, citește articolul Top 5 mașini pentru studenti și descoperă modelele care combină caracteristicile excelente, costurile reduse de întreținere și fiabilitatea, perfecte pentru nevoile tale.
Motor aspirat natural – dezavantaje
Chiar dacă fiabilitatea crescută pe termen lung și costurile scăzute de întreținere recomandă atenției motoarele aspirate natural, ele au și câteva dezavantaje, care în timp au generat nevoia dezvoltării motoarelor turbo.
- Putere mai mică decât a motorului turbo.
Un motor aspirat funcționează pe baza presiunii atmosferice, fără să aibă un sistem auxiliar care să forțeze admisia aerului în camera de combustie. Aceasta reduce eficiența volumetrică a motorului, ceea ce conduce la performanțe scăzute.
- Taxe mai mari raportate la puterea motorului.
- Consum mai mare de combustibil pentru aceeași capacitate și putere, comparativ cu motoarele turbo.
👉 Dacă ești posesorul unei afaceri și dorești să-ți reînnoiești parcul auto, accesează categoria de autoutilitare de pe site-ul Autovit.ro, unde majoritatea dealerilor îți oferă mașini cu garanție, ca tu să te poți bucura în siguranță de autovehiculele alese.
Motor turbo – avantaje
Din cauza dezavantajelor pe care le prezintă motoarele aspirate și care au contribuit la necesitatea găsirii unor alternative, motoarele turbo vin cu îmbunătățiri privind performanța și eficiența.
- Putere mai mare.
Grație prezenței turbopropulsorului, mașinile echipate cu sistem de propulsare turbo pot avea cu 25-30 % mai multă putere față de un motor aspirat natural de aceeași capacitate. Acest lucru oferă siguranță în depășiri și un plus de energie pentru rularea pe drumuri dificile. Dacă în urmă cu două decenii un motor pe benzină aspirat natural de 1.2 litri putea produce aproximativ 60 de cai putere, în zilele noastre un motor turbo de aceeași capacitate poate atinge chiar și de două ori această putere.
- Taxe reduse raportate la puterea motorului.
Marele avantaj al turbopropulsorului este că pune la dispoziția conducătorului auto posibilitatea de a conduce o mașină puternică, fără să fie nevoit să plătească impozitul pe care l-ar datora dacă ar conduce un autoturism V8, cu motor aspirat natural.
- Consum mai mic de combustibil.
Configurația motorului turbo, care are o capacitate mai mică, dar dezvoltă o putere mai mare, face ca circulația prin marile centre urbane să se desfășoare ușor, fără suprasolicitarea motorului și cu un consum de carburant acceptabil. În plus, în cazul drumurilor lungi, turbopropulsorul oferă putere mai mare la turație joasă.
- Emisii reduse de azot și oxizi de carbon
Conceptul unui motor turbo este de a recicla energia irosită din gazele de eșapament și de a transforma o cantitate mai mare din energia combustibilului în putere. Economisind carburantul și emițând mai puține noxe, un motor turbo oferă performanță mai bună și este mai prietenos cu mediul în comparație cu unul aspirat natural.
- Greutate redusă a autovehiculului (mai ales în cazul motoarelor turbo cu trei cilindri).
Dezvoltarea tehnologiei turbo a permis companiilor auto să introducă motoare mai mici și mai ușoare în locul versiunilor mai grele, cu aspirație naturală. Aceasta se traduce într-o economie de combustibil deloc de neglijat.
Motor turbo – dezavantaje
Deși susținătorii motoarelor cu turbocompresor prevăd un viitor în care toate mașinile vor fi echipate cu această tehnologie, să nu uităm că acestea vin și cu o serie de dezavantaje, exact în sectoarele în care punctează motoarele aspirate natural.
- Fiabilitate mai mică pe termen lung.
Complexitatea sistemului de sub capotă se mărește prin adăugarea de către producătorul auto a unui turbocompresor. Aceasta înseamnă mai multe componente în mișcare și, implicit, posibilitatea crescută ca ceva să se defecteze sau să nu funcționeze în parametri normali, mai ales dacă avem în vedere valorile mari ale presiunii și temperaturii care se dezvoltă în interiorul motorului.
- Costuri de întreținere mai ridicate.
Odată cu supraîncălzirea componentelor și uzura mai rapidă a motorului, vin și cheltuielile de mentenanță mai ridicate și mai dese decât în cazul motoarelor aspirate natural. În plus, uleiul folosit pentru menținerea funcționalității turbocompresorului se consumă mai repede și trebuie schimbat mai des, având grijă, în același timp, ca motorul să fie încălzit înainte de plecare pentru a preveni deteriorarea precoce a componentelor.
Alegerea unei mașini cu propulsie aspirată natural sau cu turbocompresor este o opțiune care aparține fiecărui conducător auto și care se ia în funcție de preferințe, stilul de conducere, kilometrajul pe care îl parcurge într-o perioadă de timp și unde anume șofează în majoritatea timpului.
Sursa foto: Shutterstock
Pasionat de noutățile din industria auto, dar și de povestea fascinantă a automobilului, Gabriel nu își pierde niciodată curiozitatea. În articolele scrise de el găsești ponturi utile, descrieri amănunțite și analize comparative, pentru ca alegerea viitoarei tale mașini să fie una inspirată. Tot Gabriel îți oferă ghiduri de întreținere corectă a mașinii, pentru o valoare mai bună la revânzare.
