Некоторые особенности процесса

1. Механический компрессор
   – популярен у американских производителей. В двигателях с таким компрессором сила нагнетания воздуха в цилиндры зависит от вращения коленчатого вала. Чем больше будут обороты коленвала, тем больше воздуха будет нагнетать механический компрессор.
2. Электрический компрессор
   – менее распространен и используется в некоторых немецких авто. Как понятно из названия, он работает на электричестве и способен подавать воздух как при низких, так и при высоких оборотах турбодвигателя. Это позволяет избегать эффекта турбоямы при любом диапазоне оборотов.

Например, для устранения эффекта турбоямы компания «Volvo» применяет баллон со сжатым воздухом
. При резком нажатии на педаль «газа» баллон открывается и отправляет воздух из баллона к цилиндрам по кратчайшему пути, чтобы не допускать переобогащения топлива и исключить временной «лаг» при его сгорании.

Некоторые производители решают проблему турболага с помощью дополнительной турбины
(чаще — механической, реже – электронной). Турбодвигатели с такими турбинами имеют название – «TWIN TURBO» (с двойным наддувом). В подобных моторах при низких оборотах сначала задействуется механический (или электронный) вариант турбины, создающий давление для набора оборотов и скорости с «холостого старта». А потом вступает в работу обычная турбина, работающая с выхлопным газом. Такой алгоритм работы позволяет достаточно эффективно предотвращать образование турбоямы.

Другой вариант – установка турбины с измененной геометрией сопла.

Устранить турболаг можно применением чип-тюнинга в турбодвигателе, при котором изменяются настройки и задаются новые параметры управления двигателем через его блок управления (изменение момента впрыска топлива, угла опережения зажигания и др.). «Оттюнинговать» можно любой турбодвигатель как в бензиновом исполнении, так и в дизельном.

Заключение

Такое явление, как турбояма (турболаг) не принято считать серьезной неисправностью, которую обязательно и сразу нужно устранять. Для многих водителей это явление уже давно стало привычным и считается очередной особенностью вождения, которую просто нужно учитывать и к которой нужно привыкнуть. Например, как особенность вождения заднеприводных и переднеприводных автомобилей, когда при заносе заднеприводного нужно сбрасывать «газ», а при заносе переднеприводного, наоборот – надо «давить на газ».

Если же вы все-таки решили устранить эффект турболага, то для этого вовсе не обязательно сразу покупать новую турбину. Для решения этой проблемы можно обратиться в специальное «тюнинговое ателье» (или автосервис), которых сейчас предостаточно. Там специалисты легко подберут оптимальный вариант для вашего турбодвигателя и по техническим параметрам, и по стоимости.

Видео про турбояму:

Турбоямой называется выражения ощущений во время вождения автомобиля или то, что даёт невысокая эффективность двигателя при слишком маленьких оборотах турбины. Эффект турбоямы появляется только на тех автомобилях, двигатели которых оснащаются турбинами.

Когда подаётся большее количество топлива, мощность становится больше. Но если увеличить только подачу топлива, может появиться эффект его частичного сгорания, что скажется напротив на падении мощности мотора. В этом случае для полного сгорания всего количества топлива будет слишком мало кислорода. Как раз для этих целей и был придуман турбокомпрессор, при помощи которого к дополнительной порции топлива прибавляется ещё большее количество воздуха из атмосферы.

Классическая турбина представлена в виде двух крыльчаток, закреплённых на общем валу, но находящихся в отдельных камерах, герметично удалённых друг от друга. Одна из крыльчаток вращается под воздействием поступающих на неё выхлопных газов двигателя. Так как вторая крыльчатка тесно с ней связана, то она тоже начинает вращаться, захватывая при этом свежий воздух и подавая этот воздух в цилиндры агрегата.

«Замкнутый круг» (или как и почему возникает турбояма)

Чтобы увеличить скорость движения, необходимо нарастить обороты двигателя, для чего требуется нажать на педаль «газа».

Как уже говорилось выше, при нажатии на педаль «газа» в цилиндры двигателя начинает поступать топливо, и чем сильнее водитель жмет на «газ», тем большее количество топлива поступает в цилиндры. Но для увеличения оборотов и скорости, топлива в цилиндрах должно быть не только больше, но оно должно еще и полностью и быстро сгорать. А чтобы топливо горело, требуется воздух, и чем большее количество топлива подается в цилиндры, тем больше требуется воздуха для его сгорания.

Как говорилось выше, за доставку воздуха в камеры сгорания цилиндров отвечает вторая (ведомая) крыльчатка, и чем больше будут ее обороты, тем большее количество воздуха она сможет нагнетать в цилиндры. Однако ведомая крыльчатка жестко связана на общем валу с первой крыльчаткой (ведущей), поэтому количество оборотов ведомой крыльчатки зависит от количества оборотов ведущей. Чем больше будет оборотов у ведущей крыльчатки, тем больше будут обороты ведомой.

В свою очередь, для увеличения оборотов ведущей крыльчатки (которая потом увеличит обороты ведомой) необходимо увеличение потока отработанного газа. А поток отработанного газа может увеличиться только в том случае, если будет хорошо и быстро сгорать повышенное количество топлива в цилиндрах.

Но для сгорания повышенного количества топлива требуется повышенное количество воздуха, который нагнетается второй (ведомой) крыльчаткой. И пока ее обороты не увеличатся, топливная смесь будет переобогащенной, с недостатком воздуха. Соответственно, топливо будет хуже и медленнее сгорать, а поток отработанного газа также будет увеличиваться медленнее.

В итоге, получается «замкнутый круг», когда после резкого нажатия на педаль «газа» повышенное количество топлива в цилиндре не может быстро сгореть, пока вторая (ведомая) крыльчатка не нагонит достаточного количества воздуха. А первая (ведущая) крыльчатка не может быстро раскрутить вторую (ведомую) из-за еще слабого потока отработанного газа (а часть «запасного» давления газа сбрасывает перепускной клапан, в целях безопасности и не допущения «разноса»).

В результате мы имеем следующее:

1. Воздуха для сгорания топлива не будет достаточно до тех пор, пока не будет необходимого давления от потока отработанного газа, чтобы ведущая крыльчатка раскрутилась сама и смогла раскрутить ведомую, которая нагнетает воздух. (Часть «запасного» отработанного газа, способного поддержать обороты ведущей крыльчатки на должном уровне, сбросит перепускной клапан).
2. А достаточного давления от потока выхлопного отработанного газа для ведущей крыльчатки не будет до тех пор, пока быстро не сгорит все топливо и не выделит выхлопной отработанный газ.
3. А топливо не сгорит быстро до тех пор, пока не будет достаточного нагнетания воздуха ведомой крыльчаткой, обороты которой зависят от ведущей.И так далее, по кругу…

Таким образом, образуется переобогащенная топливная смесь, и имеет место временной «лаг» при замедлении сгорания переобогащенного топлива. Что и приводит к эффекту – «турболаг» («турбояма»).

Любой процесс требует строгого соблюдения последовательности технологической цепочки, а для этого требуется время (пусть даже и небольшое, 2-3 сек). Нельзя сначала быстро сжечь нужное количество топлива в цилиндре, а потом добавить туда воздуха, чтобы лучше горело!

Некоторые особенности процесса

Эффект турбоямы является характерным для турбодвигателей, в которых используется энергия выхлопных газов. Однако есть и другие виды турбодвигателей, в которых для нагнетания воздуха в цилиндры используется не энергия выхлопных газов, а механический или электрический компрессоры. В таких турбодвигателях эффект турбоямы встречается редко или отсутствует вовсе.

1. Механический компрессор – популярен у американских производителей. В двигателях с таким компрессором сила нагнетания воздуха в цилиндры зависит от вращения коленчатого вала. Чем больше будут обороты коленвала, тем больше воздуха будет нагнетать механический компрессор.
2. Электрический компрессор – менее распространен и используется в некоторых немецких авто. Как понятно из названия, он работает на электричестве и способен подавать воздух как при низких, так и при высоких оборотах турбодвигателя. Это позволяет избегать эффекта турбоямы при любом диапазоне оборотов.

Также следует отметить, что эффект турбоямы не остался без внимания производителей, работающих с газотурбинными моторами. Поэтому сегодня данный эффект можно встретить не на всех турбодвигателях, использующих энергию отработанного газа.

Например, для устранения эффекта турбоямы компания «Volvo» применяет баллон со сжатым воздухом. При резком нажатии на педаль «газа» баллон открывается и отправляет воздух из баллона к цилиндрам по кратчайшему пути, чтобы не допускать переобогащения топлива и исключить временной «лаг» при его сгорании.

Некоторые производители решают проблему турболага с помощью дополнительной турбины (чаще — механической, реже – электронной). Турбодвигатели с такими турбинами имеют название – «TWIN TURBO» (с двойным наддувом). В подобных моторах при низких оборотах сначала задействуется механический (или электронный) вариант турбины, создающий давление для набора оборотов и скорости с «холостого старта». А потом вступает в работу обычная турбина, работающая с выхлопным газом. Такой алгоритм работы позволяет достаточно эффективно предотвращать образование турбоямы.

Другой вариант – установка турбины с измененной геометрией сопла.

Устранить турболаг можно применением чип-тюнинга в турбодвигателе, при котором изменяются настройки и задаются новые параметры управления двигателем через его блок управления (изменение момента впрыска топлива, угла опережения зажигания и др.). «Оттюнинговать» можно любой турбодвигатель как в бензиновом исполнении, так и в дизельном.

Исключительно в «турбодизелях» устранить турболаг при небольших оборотах мотора можно с помощью установки специального устройства «пауэр бокс — Smart Diesel», с подключением его к датчику топлива. Данное устройство будет адаптировать работу турбодвигателя в соответствии с командами, поступающими из блока управления.

Заключение

Такое явление, как турбояма (турболаг) не принято считать серьезной неисправностью, которую обязательно и сразу нужно устранять. Для многих водителей это явление уже давно стало привычным и считается очередной особенностью вождения, которую просто нужно учитывать и к которой нужно привыкнуть. Например, как особенность вождения заднеприводных и переднеприводных автомобилей, когда при заносе заднеприводного нужно сбрасывать «газ», а при заносе переднеприводного, наоборот – надо «давить на газ».

Если же вы все-таки решили устранить эффект турболага, то для этого вовсе не обязательно сразу покупать новую турбину. Для решения этой проблемы можно обратиться в специальное «тюнинговое ателье» (или автосервис), которых сейчас предостаточно. Там специалисты легко подберут оптимальный вариант для вашего турбодвигателя и по техническим параметрам, и по стоимости.

Виды двигателей и проявление в них турбоямы

В связи с тем, что турбоямы возникают, в народе принято считать, что такие явления могут сопровождаться исключительно в дизельных двигателях. Однако такие суждения не являются исконно верными. Дизель на самом деле является низкооборотистым типом внутреннего сгорания, однако в основном рабочие обороты достигают всего лишь 3000. Именно поэтому наиболее заметно явление турбоямы на этих двигателях.

Бензиновые моторы также не являются исключением из правил, турбояма возникает и у них.

Как на дизельном, так и на бензиновом двигателе холостые обороты колеблются от 800 до 1000 оборотов. Именно в связи с этим если резко ускориться в движении, то турбояма возникнет и в том, и в другом случае. Наиболее страдают от турбоямы двигатели с турбинами, которые приводятся в действие при помощи энергии выхлопных газов, но существуют и иные типы.

tihon635 › Блог › Почему возникает турбояма?

Турбояма — это провал при наборе оборотов двигателя в следствие инерции турбины. Водитель нажимает на педаль газа, а автомобиль не сразу ускоряется и делает это рывком. Почему?

Самый простой способ увеличения мощности двигателя — добавление большего количества топлива. Но! Если просто залить больше бензина в цилиндр, это приведет к его неполному сгоранию, что незамедлительно снизит потенциал лошадиных сил. Попросту будет недостаточно кислорода для ускорения процесса сгорания. Так именно для лучшего сгорания увеличенной дозы топлива и был создан турбокомпрессор, подающий большее количество кислорода в цилиндры автомобиля. Попросту он добавляет дополнительное количество воздуха.

Основные элементы турбины — две крыльчатки, находящиеся на одном валу, но расположены в отделенных друг от друга герметичных камерах. На одну крыльчатку подаются выхлопные газы, заставляя ее вращаться. Вторая же крыльчатка из-за жесткой связи через вал вращается с той же скоростью, но подает в цилиндры чистый воздух.

Как определить турбояму?

Скорость вращения турбины хоть имеет зависимость от количества оборотов двигателя, но совершенно не сопоставима с этим числом. Рабочая скорость вращения элементов турбины может достигать 150 000 об/мин. То есть чем больше газов выхлопа подается на крыльчатку турбины, тем больше ее обороты, а значит она будет поставлять больше свежего воздуха.

Перепускной клапан — важный элемент в устройстве турбины, ограничивающий количество ее оборотов. Клапан сбрасывает часть давления отработанных газов. Тем самым он уберегает двигатель от разноса. Тут и проявляется самый главный недостаток турбины. Упавшее давление и сниженные обороты за счет компенсации давления клапаном, понижают мощность, драйвер нажимает на педаль газа, а эффект нужно ждать некоторое время. Ведь, зная потенциал своего автомобиля, оснащенного двигателем с турбиной, водитель ожидает мгновенного ускорения при любом нажатии на педаль газа.

Иными словами турбояма — это задержка увеличения мощности и оборотов двигателя при резком нажатии на педаль газа. Но в большинстве случаев с проблемой турбоямы сталкиваются водители на малых скоростях и при малых оборотах двигателя. То есть, если вы движетесь с недостаточно раскрученным двигателем, в зоне малых оборотов турбины или в состоянии ее покоя, необходимо переключится на одну или несколько передач вниз. Тем самым вы повысите обороты двигателя и активируете турбину.

Можно конечно ускоряться и без перехода на низшую передачу. Но в таком случае топливо проходит путь от бака к цилиндру и в виде выхлопных газов попадает на крыльчатку с задержкой. А низшая передача мгновенно добавляет мощности мотору. Да и такой обгон будет гораздо безопаснее.

Существует несколько проверенных и довольно эффективных способов для снижения или нивелирования эффекта турбоямы. Не стоит бежать в автомагазин в поиске другой «правильной» турбины.

• Постоянная работа коробкой передач — при переходе на низшую передачу эффект турбоямы исчезает. Но этот способ сказывается на уровне расхода топлива не лучшим образом.

• Чип-тюнинг. Очень эффективный, но и опасный способ избежать турбояму. Специалисты изменяют настройки блока управления двигателем, угол опережения зажигания, момент впрыска топлива и другие параметры. Но любое отклонение от заводских настроек может повлечь непредвиденные последствия;

• Установка пауербокса. Такой способ менее затратный и безопасный, к тому же положительно сказывается на расходе топлива. Прибор подключается к топливному датчику и изменяет режим работы двигателя, зависимо от поступаемых сигналов;

• Но безусловно главнейшей заслугой инженеров в борьбе с эффектом турбоямы является разработка турбины с изменяемой геометрией, либо же установка второй (но уже механической) турбины или компрессора. Которая служит своеобразным аккумулятором воздуха и вступает в работу при резком ускорении автомобиля с малых оборотов.

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.

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.

Борьба с турбоямами на бензиновых двигателях

Хотя в большей степени с проблемой турбоямы сталкиваются владельцы дизельных автомобилей, аналогичные провалы при ускорении могут наблюдаться и на бензиновых силовых агрегатах.

При работе бензинового двигателя, когда сгорает топливо, происходит образование несколько меньшего количества выхлопного газа. Это способно воздействовать на скорость изменения текущей частоты вращения турбосистемы.

Чтобы избавить водителей от проблемы провалов на ускорении, автопроизводители стараются использовать и внедрять разные конструктивные решения. Самым эффективным считается нагнетатель. Его появление дало возможность избавиться от главной проблемы турбированных силовых агрегатов. Речь идёт о зависимости объёма поступающего в камеру сгорания кислорода от количества образующихся выхлопных газов.

Турбокомпрессор – механический нагнетатель

При производстве мощных бензиновых автомобилей, автокомпании устанавливают специальные изменённые по своей компоновке радиаторы

Важной их особенностью является установка под определённым углом

Хотя отказ от фронтального или вертикального расположения имеет свои недостатки. Такое размещение радиатора приводит к уменьшению количества поступающего воздуха, необходимого для охлаждения двигателя. Но зато мощные потоки воздуха способны эффективно раскручивать турбину, создавая необходимое высокое давление на крыльчатке. Отсюда и повышенная производительность без явных турбоям.

Не только сами автовладельцы думают над тем, как избавиться от трубоямы. Над этим вопросом активно работают сами автопроизводители. Причём вполне успешно.

Особенности устранения турбоямы на бензиновом моторе

Бензин при сгорании образует меньшее количество выхлопных газов. Это также влияет на скорость изменения частоты вращения турбомеханизма. Для того, чтобы автовладелец не узнал, что такое турбояма, автопроизводители разрабатывают всевозможные конструктивные решения. Появление нагнетателя, позволило избавится от зависимости объема подаваемого воздуха в камеру сгорания от количества выхлопных газов.

Для высокодинамичных машин используется измененная компоновка радиатора, который располагается под углом. Недостатком ухода от фронтального размещения является снижение поступления воздуха, охлаждающего двигатель. При этом воздушный поток раскручивает турбину, создавая давление на крыльчатке турбомеханизма.

Что такое турбояма и почему она возникает?

Эффект турбоямы возникает из-за того, что турбодвигатели хорошо работают на высоких оборотах, а вот на низких при ускорении, как говорится, «зависают». Чтобы посмотреть на проблему с технической точки зрения, стоит изучить принцип работы системы.

Турбированные двигатели используют для работы энергию выхлопных газов. То есть то, что обычно «поглощает» выхлопная труба, турбонаддув использует для повышения мощности двигательной системы. Конструкция турбины предполагает наличие пары крыльчаток, которые фиксируются на один вал, но находятся далеко друг от друга – в разных камерах. Первая крыльчатка турбины – ведущая, вторая – ведомая.

Ведущая приводится в действие выхлопными газами. Она производит вращательные движения, приводя в действие ведомую. Последняя же засасывает воздух извне и направляет его в двигательную систему под определенным давлением.

Уровень давления, под которым подается поток воздуха, напрямую зависит от интенсивности потока выхлопных газов. Для безопасности турбированные автомобили дополнительно оснащаются клапанами сброса давления на случай его превышения сверх максимально допустимого. Без клапана двигатель может просто разорвать. При работе на высоких оборотах такой механизм довольно эффективен. Но вот на низких оборотах возникают сбои.

Выжимая газ, водитель ждет мгновенного и резкого ускорения. Но автомобиль просто замирает на месте на несколько секунд (обычно до 3-х) и только потом срывается с места. Именно этот эффект и назвали турбоямой.

Почему возникает проблема турбоямы? Потому что крыльчаткам нужен выхлоп, а для этого топливно-воздушная смесь должна попасть в цилиндры, после того как будет нажата педаль газа, сгореть там и образовать продукты сгорания. Ведь при работе на низких оборотах выделения минимальны, вращаются крыльчатки довольно вяло.

Виды двигателей и проявление в них турбоямы

В связи с тем, что турбоямы возникают, в народе принято считать, что такие явления могут сопровождаться исключительно в дизельных двигателях. Однако такие суждения не являются исконно верными. Дизель на самом деле является низкооборотистым типом внутреннего сгорания, однако в основном рабочие обороты достигают всего лишь 3000. Именно поэтому наиболее заметно явление турбоямы на этих двигателях.

Бензиновые моторы также не являются исключением из правил, турбояма возникает и у них.

Как на дизельном, так и на бензиновом двигателе холостые обороты колеблются от 800 до 1000 оборотов. Именно в связи с этим если резко ускориться в движении, то турбояма возникнет и в том, и в другом случае. Наиболее страдают от турбоямы двигатели с турбинами, которые приводятся в действие при помощи энергии выхлопных газов, но существуют и иные типы.

Как определить турбояму?

Это очень просто. Если при наборе оборотов наблюдаются провалы и скорость увеличивается с заметной задержкой, это явный признак наличия турбоямы.

Причины возникновения эффекта турбоямы

После ответа на вопрос «что это такое – турбояма» и ознакомлением с устройством деталей, которые принимают в этом участие, пришло время узнать, почему возникает турбояма. Понять это не так уж и сложно – нужно лишь представить турбокомпрессор в действии. Как уже было отмечено ранее, данный элемент увеличивает мощность благодаря вырабатыванию давления выхлопными газами, которое впоследствии влияет на лопасти крыльчатки. Скорость вращения крыльчатки является недостаточной в случае, если автомобиль перемещается на малом количестве оборотов, либо же вы резко давите на газ. Следовательно, выхлопные газы не сжимаются до требуемого объема. В результате, снижается общая ценность горючей смеси, которая находится внутри цилиндра, ведь в ее составе наблюдается недостаток воздуха, в особенности – кислорода. Вследствие этих процессов топливо начинает сгорать не до конца, попадает на горячую улитку, уже там продолжает гореть. А это, в свою очередь, провоцирует возникновение нагара и снижения производительности турбокомпрессора.

Более того, последний становится причиной возникновения дополнительного сопротивления во время того, как из выпускного коллектора выходят выхлопные газы. Таким образом, снижается общая мощность мотора, ведь теперь ему необходимо устранять отработанные газы и своевременно очищать цилиндры.

Сколько времени понадобится автомобилю для того, чтоб восстановиться? Все зависит от того, какова величина турбокомпрессора (под этим подразумевается объем воздуха, который может в нем поместиться). Чем больше его размеры, тем более продолжительным будет процесс прихода в норму, и тем больше будет заметна турбояма. И хотя мощность маленьких по размеру турбокомпрессоров значительно меньше, описанный выше недостаток на них почти не заметен.

Таблица изображающая соотношение частоты вращения (об в м. х 1000), до крутящего момента (нм).