Что такое турбояма и почему она возникает

Kof3sT-93 › Blog › Что такое турбояма на дизеле и бензиновом двигателе?

Турбояма (или турбо-лаг) — ощущения при вождении автомобиля, на что влияет низкая эффективность двигателя при малых оборотах турбины. Эффект турбоямы проявляется на автомобилях как с бензиновыми, так или дизельными двигателями, которые оснащены турбиной. В данной статье мы расскажем что такое турбояма, как она происходит и как избавиться от нее.

Что такое турбояма?

❗ Если говорить коротко, то турбояма — это провал при наборе оборотов двигателя из-за инерции турбины. “Газу дал”, а машина не сразу ускоряется, а пока турбина не выйдет на рабочее давление. Из-за эффекта турбоямы происходит скачок в разгоне автомобиля. А теперь более подробно, почему это происходит.

При подаче большего количества топлива увеличивается мощность дизельного двигателя. Но если увеличить лишь подачу топлива, то появится эффект его неполного сгорания, что скажется наоборот на падении мощности мотора. В данном случае для полного сгорания топлива не хватает кислорода. Именно для этих целей и был создан турбокомпрессор, с помощью которого к увеличенной порции топлива добавляется дополнительное количество атмосферного воздуха.

Классическая турбина предоставляет собой две крыльчатки, закрепленные на общем валу, но находящиеся в отдельных камера герметично отделенные друг от друга. Одну из крыльчаток заставляют вращаться поступающие на нее выхлопные газы двигателя. Так как вторая крыльчатка с ней жестко связана, то она также начинает вращаться и захватывать свежий воздух, подавая его в цилиндры двигателя.

Как происходит эффект турбоямы?

Турбина за счет большого количества выпускных газов может раскручиваться свыше 150 000 об/мин, т.е. чем больше выхлопных газов подается на крыльчатку турбины, тем выше ее обороты, а значит, она будет нагнетать больше свежего воздуха.

Для того чтобы ограничить набор оборотов турбины устанавливается байпасный клапан, сбрасывающий часть давления отработавших газов, спасая тем самым двигатель от «разноса». Однако здесь присутствует существенный недостаток. Как и в любом автомобиле, водитель ожидает ускорения при любом нажатии на педаль газа.

Происходит буквально следующее. Автомобиль движется с небольшой скоростью и его мотор работает также с небольшими оборотами коленчатого вала. В пути возникает необходимость обгона впереди идущего автомобиля, и водитель резко нажимает на педаль газа, но ничего не происходит. Это, по сути, и есть «турбояма», вызванная задержкой турбины. Т.е. другими словами «турбояма» — задержка мощности и увеличения оборотов двигателя во время резкого нажатия педали газа.

После нажатия на педаль акселератора, в цилиндры подается топливо, которое должно сгореть и только после этого отработанные газы поступают к крыльчатке турбины. Начинается наращивание ее оборотов, турбина начинает подавать в цилиндры двигателя больше воздуха и происходит ожидаемое ускорение, позволяющее выполнить обгон.

Как избавится от турбоямы?

Чтобы избавиться от турбоямы нужно провести диагностику и настройку двигателя и сделать так называемый чип-тюнинг. В процессе него специалисты изменяют настройки в электроном блоке управления задавая ожидаемые параметры опираясь на специальные таблицы. Это очень ответственный процесс, требующий большой точности.

Вторым, более эффективным способом избавления от турбоямы для дизельных двигателей является установка пауербокс Smart Diesel, который подключается к топливному датчику и изменяет режим работы двигателя в зависимости от поступаемых от туда сигналов. Применение данного устройства также снижает расход топлива и позволяет произвести собственнику авто более ювелирную настройку под конкретный режим работы.

❗ Проблему с турбоямой инженеры решили путем применения турбины с изменяемой геометрией или применения второй, но механической турбины или же второго компрессора для аккумулирования воздуха на случай резкого ускорения автомобиля.

Что такое эффект турбоямы и как от него избавиться?

Такое явление, как турбояма, представляет собой возникновение небольшого «провала», при ускорении машины, оборудованной турбиной.

Чаще всего проявляется на небольших оборотах мотора, от 1000 до 1500 в минуту. Особо сильное влияние оказывает на дизельные двигатели.

Говоря другими словами, данная проблема возникает на многих дизельных двигателях, которые отличаются эффективной работой на высоких оборотах, против недостаточно стабильной на низких. При необходимости резкого ускорения, автомобиль отреагирует должным образом, но произойдет это через несколько мгновений, а до этого он как бы застынет. К подобным моторам следует приноровиться, так как при совершении маневра из ряда в ряд, большую важность приобретает каждая секунда.

Дизельные и бензиновые моторы. Немало водителей выдвигают обвинения в возникновении турбоям исключительно в адрес дизельных двигателей. Это не всегда правильно, несмотря на то, что этот тип мотора относится к низкооборотным, и наивысшее значение не превышает 2-3 тысяч. Это и становится причиной того, что данный эффект на них отражается в большей степени. Тем не менее, некоторые разновидности бензиновых моторов также демонстрируют подобную неисправность, поэтому говорить, что у них она вообще отсутствует, было бы неправильно.

Оба типа мотора имеют одинаковую величину холостых оборотов, от 800 до 1000, так что проявление турбоямы может возникать на всех типах моторов, просто на дизельном двигателе она более ярко выражена. Стоит отметить, что возникновение такого эффекта характерно, в основном, для моторов с турбинами, но имеются и другие типы.

Механические и электрические компрессоры. Механический компрессор получил большое распространение на автомобилях американского производства. На отдельных его разновидностях может иметь место полное отсутствие турбоямы, по той причине, что его работа никак не связана с выхлопными газами, а осуществляется от привода коленчатого вала. При более быстрой скорости вращения вала, увеличивается нагнетание воздуха компрессором.

Электрический компрессор не настолько распространен, и устанавливается, главным образом, на автомобили немецкого производства. Он также не привязан к оборотам двигателя, а источником энергии для его работы становится электричество, что позволяет ему обеспечивать высокое давление на любых оборотах. Это даст возможность предотвращения появления провалов, вне зависимости от диапазона оборотов. Что же становится причиной такого развития ситуации?

Рассмотрение процесса с технической стороны. Турбина, работающая за счет отработанных выхлопных газов, состоит из двух практически одинаковых крыльчаток, закрепляемых на одном валу, но расположенных в разных камерах. Их соприкосновение друг с другом исключено.

Одна из них выполняет функции ведущей, а вторая – ведомой. Раскручивание ведущей крыльчатки осуществляется при помощи выхлопных газов, после чего через вал передает свою энергию ведомой, также начинающей вращение. Ее задача состоит в засасывании воздуха с улицы и подача его в мотор.

Причиной появления турбоямы при нажатии на педаль газа становится необходимость некоторого времени для прохождения топлива в цилиндр и его сгорания, после чего появившимися выхлопными газами будет осуществляться дальнейшее раскручивание крыльчатки. При низких оборотах мотора вращение крыльчаток будет слабым, вследствие слабого потока.

После нажатия на газ требуется несколько секунд для увеличения интенсивности потока.

Итог. Устранить такую проблему поможет установка системы двойного турбонаддува, состоящая из двух турбин, одна из которых работает на холостых оборотах, а вторая подключается после разгона первой, что позволяет избежать турбоямы.

Что такое турбояма и как избавиться от нее

Из статьи вы узнаете:

• Что такое турбояма;
• как с ней пытаются бороться различные автомобильные производители.

Если оперировать простыми, понятными обыкновенному автолюбителю понятиями, то турбояма — это явление, когда давления наддува (обычно выхлопных газов), подаваемого на лопасти турбины двигателя, не хватает для того, чтобы раскрутить ротор на полную силу.

Проходит некоторое время, пока давление газов в так называемой «улитке» (это система выхлопных труб, по которым сжатые газы поступают на крыльчатку ротора) возрастет до необходимой нормы.

Все это время (обычно несколько секунд, которые длится турбояма) мотор, предусмотренный к штатной работе при помощи турбо-нагнетателя, работает в режиме обычного дизель — атмосферника. То есть выдает на порядок меньше мощности, и не дает возможности резко разогнаться, нарастив мощность.

Причины появления турбоямы

Особое внимание – современным турбированным дизелям.

Особенно подвержены, такому нежелательному явлению как турбояма, современные автомобильные дизель — двигатели, на которых турбина предусмотрена изначально для того, чтобы нейтрализовать более поздние (по сравнению с бензином) воспламеняющие свойства.

И вот именно на дизелях, которые возможно спроектировать высокооборотными, исключительно с применением турбо-ускорителя, и наблюдается такое явление, как турбояма.

При изменении режима работы двигателя вероятность возникновения турбоямы возрастает.

Правда, у современных автомобильных концернов различные подходы. Есть огромное количество производителей, выпускающих бензиновые двигатели с турбинным ускорителем. И они, кстати, тоже не защищены от турбоямы, поскольку проблема все та же.

При резком изменении режима работы двигателя, со спокойного на усиленный, интенсивный режим, турбине требуется время (от долей секунды до нескольких). Необходимо это для того, чтобы в камере и выпускной системе накопилось давление отработанных газов. Чтобы оно (давление) дошло бы до той точки, когда газы смогут резко раскрутить крыльчатку ротора.

Как пытаются избавиться от турбоямы производители

Система “улиток” с различным сечением – один из вариантов борьбы с турбоямой. Вообще, автоконструкторские бюро во всем мире, тратят неимоверное количество усилий на то, чтобы избавиться от этого нежелательного, особенно для опытных водителей, явления. Ведь машина перед рывком словно бы притормаживает на долю секунды (если дизель — то и больше) на манер «подвисающего» компьютера.

И у каждого производителя — своя, особая методика борьбы, искоренения такого явления, как турбояма при работе двигателя. В последние годы, вполне реальным и эффективным методом стал так называемый метод развода подачи давления на крыльчатку при помощи двух и больше «улиток» разных размеров.

Идея в том, что благодаря разному сечению труб (улиток), из которых состоит система подачи газов, из коллектора на турбину, они “встраиваются” в работу дизель — двигателя по очереди.

Комплекс улиток обеспечивает широкий диапазон нормальной работы.

На малых оборотах функционирует «улитка» меньшего диаметра, которой необходимо меньше газа из-за малого общего объема. Чуть увеличил дизель обороты — в дело вступает «улитка» потолще. Затем — еще одна, и так по восходящей.

Хотя обычно, в подавляющем большинстве случаев, стараются использовать компоновку турбо-наддува дизель — двигателя с двумя «улитками». Обычно (если автомобиль не готовится для спортивных гонок) диапазона спаренной разнокалиберной “улитки” вполне хватает для того, чтобы такого явления, как турбояма в работе двигателя не наблюдалось.

Разве что, на самых критических режимах езды, когда дизель раскручивается на максимально высокие обороты.

Турбояма возможна не только на дизеле

К бензиновым турбированным двигателям подход особый. Особенно настойчивы в борьбе с такой проблемой, как турбояма дизель японские и итальянские производители (те же Субару, Мазда, Альфа — Ромео и Фиат).

Впрочем, в случае с итальянцами более актуален такой подход, что турбояма случается и у бензиновых двигателей с турбированием. Правда, в этом случае стараются использовать не столько возможности выхлопных газов, а всякого рода нагнетатели.

Ведь бензин, в отличие от дизельного топлива, не дает такого количества выхлопа при сгорании, и достичь необходимого для резкой раскрутки крыльчатки турбины давления (в случае с бензиновым двигателем) труднее.

Поэтому современная автомобильная промышленность ищет принципиально новые подходы, проектирует нагнетатели, принцип действия которых зависит не только от количества выхлопных газов, образовавшихся при сгорании топлива в двигателе внутреннего сгорания.

Турбояма и радиатор

Особая компоновка радиатора – эффектное решение для высокоскоростных спортивных машин. Например, одним из эффективных ответов на вопрос, что такое турбояма и как избавиться от ее проявлений во время работы двигателя спортивного автомобиля в экстремальном режиме, можно считать особую компоновку радиатора на спортивных автомобилях (так называемая система V — маунт).

Радиатор располагается под углом, а не фронтально, и только часть поступающего воздуха (до 25 процентов), используется для охлаждения двигателя. А основной поток также «работает» на раскрутку турбины, создавая избыточное давление на крыльчатку ротора турбо-ускорителя.
” alt=””>