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.
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 турбояма? К примеру, ваша машина движется с небольшой скоростью. Мотор работает на небольших оборотах коленвала. Но вот вам нужно обогнать идущий впереди автомобиль, вы резко нажимаете на педаль газа, а ничего не происходит. Если водитель «дал газу», а машина «не хочет» сразу ускоряться. вы попали в турбояму.
Эффект этот возникает на автомобилях, двигатели которых оснащены турбокомпрессором. И абсолютно неважно. бензиновый или дизельный мотор установлен на вашей машине. Попытаемся понять, почему возникает такая проблема.
Как устроена турбина
Турбина в авто может раскручиваться со скоростью 150 000 оборотов в мин. и больше. Причем, чем больше выхлопных газов попадает на ее крыльчатку, тем выше обороты, а значит, нагнетается все больше воздуха.
Чтобы ограничить число оборотов, в агрегате предусмотрен клапан управления турбиной. Он сбрасывает часть давления газов, защищая тем самым мотор от «разноса». Но случается, что водитель, нажимая на педаль газа, ожидает немедленного ускорения авто, а этого может не произойти. Почему так бывает?
Как возникает турбояма
Из-за задержки возникает так называемая турбояма, то есть задержка мощности и увеличения оборотов мотора при резком нажатии на педаль газа. Инерция турбины вызывает «провал» при наборе оборотов мотора. Происходит своего рода скачок в разгоне машины.
После того, как вы нажали на педаль акселератора, в цилиндры начинает поступать топливо, и только после его сгорания отработанные газы поступают к крыльчатке турбины. Она в свою очередь подает в цилиндры мотора больше воздуха и происходит ускорение. Теперь можно выполнять обгон.
Устройство вакуумного клапана управления турбиной и его роль
Клапан управления геометрией турбины предназначен для поддержания давления среды на определенном уровне. Путем перепуска воздуха выпускается давление наддува, и турбина остается в свободном вращении в вакууме. Это уменьшает возможность возникновения турбоямы.
Как избавиться от турбоямы
- Снизить эффект можно путем изменения работы мотора с помощью чип-тюнинга. При этом изменяются настройки блока управления и задаются необходимые параметры.
- Не так дорого, но также эффективно избавиться от этой проблемы позволяет установка пауербокса (устройства, которое изменяет режим работы мотора).
Третий вариант - использование турбины с изменяемой геометрией или установка еще одной механической турбины или второго компрессора, которые аккумулируют воздух в случае резкого ускорения авто.
Большинство автомобилистов наверняка сталкивались с понятием «турбояма» (turbo-lag). Кроме того, значительный процент пользователей испытывали эту проблему на себе, хотя до конца и не знают, что такое турбояма на бензиновом двигателе. Ниже мы подробно расскажем вам, что такое турбояма, причины возникновения неполадок и ее возможные решения.
Что такое турбояма?
Турбояма - это функциональный минус, который появляется в процессе управления транспортным средством, когда вы жмете на газ для того, чтоб придать автомобилю скорости, однако авто не ускоряется, а напротив, происходит провал оборотов мотора из-за его инерции. Если говорить простыми словами, то турболаг – это эффект, когда возникает задержка между нажатием на газ и увеличением силовой отдачи.
За крутящий момент колес отвечает своевременное сгорание топлива в ДВС (двигателе внутреннего сгорания). Ни для кого не секрет, что автолюбители хотят сэкономить на бензине, но при этом увеличить силовую отдачу мотора. Сделать это можно и не прибегая к увеличению количества цилиндров и их объема. Для этого уже на протяжении длительного периода эксплуатируют турбонаддув. Это система, которая пользуется энергией выхлопных газов. Ее устройство достаточно сложно и в конструкцию которой входят:
- патрубки;
- турбокомпрессор, который сжимает и передает воздух в цилиндры, пользуясь переработанной энергией выхлопных газов;
- интеркулер – деталь, обеспечивающий своевременное охлаждение воздуха. Элемент опирается на такой закон: чем ниже показатели температуры окружающей среды, тем выше плотность воздуха. Следовательно, в нем содержится повышенная концентрация кислорода;
- перепускной и регулировочный клапаны.
Представленный механизм крайне тесно связан с турбоямой. Так, мало воздуха нагнетается в случае, если образовывается недостаточное количество выхлопных газов при работе мотора на низких оборотах. В среднем, выхлопные газы могут раскрутить турбину вплоть до 150 тысяч оборотов. Так, чем больший объем газов, тем большие показатели они предоставят. А это значит, что в камеру сгорания будет поступать больший объем воздуха.
За функционированием турбины практически невозможно проследить. Эффект, когда не увеличиваются значения силовой отдачи, мы называем турбоямой. Замечена одна закономерность, чем больше турбина, тем лучше и ярче чувствуют описанный эффект.
Проблема появляется ка на бензиновых двигателях, так и на дизельных. Так, на втором типе моторов, если автомобиль оснащен «автоматикой» и двигатель функционирует на малых оборотах, турбояма встречается еще чаще. Это происходит вследствие того, что нажатие газа не помогает достичь необходимого результата, транспортное средство реагирует с задержкой. Следовательно, значительно увеличивается риск попасть в дорожно-транспортное происшествие.
Системы с турбонадувом всё чаще появляются в сборках современных автомобилей, позволяя добиваться максимальных значений в выдаваемой мощности не прибегая к увеличению объема двигателя.
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.
Как избавится от турбоямы?
Если вы задались вопросом о том, как убрать турбояму, то нужно знать, что здесь не понадобится менять турбину, необходимо лишь внести некие изменения в функционирование двигателя. Так, многие автолюбители обращаются к , который является одним из наиболее доступных методов, позволяющий избавиться от турбоямы.
Чип-тюнинг представляет собой настройку работы электронных контролеров. Достичь такого эффекта можно путем корректировки программ внутреннего управления транспортного средства. Специалисты используют этот термин в двух случаях:
- когда речь идет о внесении изменений в программу управления, которая позволяют увеличить мощность;
- когда задействуются вспомогательные модули для решения все тех же проблем.
Процедура позволяет не только улучшить показатели мощности, но также выполнит и такие функции:
- снижения расхода топлива;
- внесения коррективов в блок управления;
- установки нагнетателей воздуха;
- перехода на иной вид топлива;
- замены базовых форсунок на такие, которые обладают большей производительностью.
Для того чтоб совершить процедуру чип-тюнинга, необходимо пройти через несколько этапов:
- Прошивка считывается посредством блока управления.
- Ее коррекция происходит до того момента, пока контрольные суммы в ней не достигнут требуемых показателей.
- Новые данные записываются в контроллер.
Среди возможных недостатков чип-тюнинга:
- повышается чувствительность к температуре окружающей среды;
- снижается чувствительность мотора к качеству топлива, предназначенного для атмосферных двигателей;
- появляется необходимость компенсировать увеличение нагрузки на нагнетатель за счет смены способа охлаждения и использования более качественных, а значит, более дорогостоящих смазывающих материалов.
Устранить турбояму можно также и иным способом. Менее затратным станет установка пауербокса. Так, данный элемент крепится к датчику топлива и в результате занимается постоянной сменой режима функционирования мотора. Действие происходит в зависимости от сигналов, которые поступают. Вдобавок, установив пауербокс, вы наверняка достигнете эффекта снижения расхода топлива, а также сможете настроить устройство под выполнение конкретных задач.
Если обратиться к опыту профессионалов, то инженеры решили прибегнуть к замене турбины на таковую, которая обладает изменяемой геометрией. В другом случае применяется механическая турбина, либо же компрессор для аккумуляции воздуха. К примеру, автомобильный концерн Volvo задействует в производстве 2-литровый баллон, в котором имеется сжатый воздух. При внезапном открытии дросселя он отправляет воздух к цилиндрам. Именно таким образом исключается риск возникновения эффекта турбоямы.
В заключении...
Турбояма – функциональный недостаток, встречающийся не столь редко, как хотелось бы. В особенности, связано это с тем, что ныне турбированные двигатели являются чуть ли не последним писком моды, и всё больше моделей автомобилей оснащаются именно ими. Надеемся, что материал помог ознакомиться с тем, что такое турбояма двигателя. Также теперь известны наиболее доступные и распространенные методы решения распространенной проблемы.
Турбояма (она же турболаг) – это задержка между нажатием на акселератор (падаль газа) и увеличением мощности двигателя. Данный функциональный недостаток, проявляется в турбированных бензиновых и дизельных двигателях из-за инерционного принципа действия турбокомпрессора. Иначе говоря, турбине необходим небольшой отрывок времени для того что отреагировать на изменение мощности двигателя.
Причина появления турбоямы
Для того, чтобы лучше понять почему появляется турбояма и как от нее избавится сначала нужно разобрать в принципе работы турбокомпрессора .
Привод турбины осуществляется за счет использования давления кинетической энергии отработанных газов на крыльчатку. От сюда можно сделать вывод, что чем меньше их давление, тем менее эффективна работа турбины. Например, при обгоне: сразу после резкого нажатия на педаль газа скорость оборотов двигателя начинает расти моментально, в то время как выхлопные газы покидая его только начинают раскручивать турбину. Из-за этого турбокомпрессору не хватает мощности чтобы сжать воздух достаточно сильно дабы компенсировать возросшую подачу топлива в цилиндры, что приводит к падению калорийности горючей смеси. То есть горючее сгорает не полностью из-за недостатка кислорода и КПД двигателя падает. К счастью это временный процесс и турбина быстро набирает необходимое давление увеличивая мощность наддува.
Вредные эффекты турбоямы
Теперь когда вам стал более понятен процесс возникновения турбоямы мы можем перейти к описанию ее вреда для самой турбины. Топливо не сгоревшее в цилиндрах выходит через выпускной клапан вместе с отработанными газами продолжая свое горение в корпусе турбины. Это приводит к постепенному появлению нагара, падению КПД турбокомпрессора, изменению геометрии и в крайне редких случаях поломке.
В полной мере негативный эффект турбоямы проявляется в дизельных авто с АКПП (автоматической коробкой переключения передач). Задержка во времени между нажатием на педаль газа и прибавкой в скорости настолько существенна, что в определенных условия может привести к аварии.
Обратной стороной турбоямы и ее прямым следствием является турбозадержка.
Для более полного понимания вреда турбоямы стоит также учитывать, что привод турбокомпрессора создает встречное сопротивление в выпускном коллекторе на пути отвода выхлопных газов из цилиндров, тем самым затрудняя их очистку.
Хотя эти потери незначительны и полностью в последствии компенсируются, при достижении необходимого давления турбиной, увеличением мощности силового агрегата на 40% -70% их стоит учитывать, поскольку они также влияют на безопасность езды.
Длительность турбоямы
Время, которое понадобится турбокомпрессору чтобы преодолеть турбояму может сильно отличатся в зависимости от:
- Соотношения объема турбины и двигателя. Чем оно больше, тем сильнее и дольше будет провялятся данный функциональный недостаток. Небольшие турбокомпрессоры крайне быстро набирают необходимое давление, из-за чего на них почти никогда не заметен данный эффект, но при этом стоит учитывать их мощность меньше.
- Силы перепада мощности двигателя.
- Температуры двигателя и воздуха.
Как избавится от турбоямы
На данный момент инженерами придумано всего четыре способа как можно избавиться от турбоямы или хотя бы снизить ее эффект.
- Чип-тюнинг – это пожалуй наиболее простой и доступный способ борьбы с турбоямой, при этом для его осуществления требуется большая точность, опыт и ответственность. В процессе чип-тюнинга специалисты устанавливают (если необходимо) и настраивают электронный блок управления.
- Пауербокс Smart Diesel. Установка данного гаджета на топливный датчик позволяет осуществить более ювелирную настройку двигателя в зависимости от постигаемых от него сигналов.
- Турбина с изменяемой геометрией – данный вид турбин является относительно новым, но тем не менее популярным способом борьбы с турбоямой на этапе производства. Естественно переделать уже имеющуюся турбину не возможно, поэтому данный метод является ультимативным и требует замены одного турбокомпрессора на другой.
- Установка второго турбокомпрессора. Данный метод доработки турбонаддува так же популярный только на этапе производства автомобиля, поскольку требует глубокой модернизация всех систем двигателя. Системы турбонаддува подобного типа могут содержать две, три или даже четыре турбины.
Немногие начинающие автолюбители, которые всего несколько месяцев назад получили права и приобрели транспортное средство, могут догадываться о том количестве неисправностей, что могут настигнуть их автомобиль. Не секрет, что даже бывалые автовладельцы никогда не сталкивались с таким понятием, как турбояма. По сути, этим определением называется нежелательное явление, в результате появления которого автомобиль не может обеспечить нормальное давление наддува (чаще всего выхлопных газов), идущего на лопасти турбины . Именно это обстоятельство влияет на работу ротора, который при наличии турбоямы не крутится в полную силу.
Многие сталкиваются с такой проблемой как турбояма
Столкнувшиеся с такой проблемой владельцы транспортных средств отмечают необходимость предварительного ожидания перед предшествующей поездкой. Водителю нужно несколько минут, чтобы идущее по «улитке» (системе выхлопных труб, посредством которой сжатые газы идут к ротору) давление газов возросло до определённого уровня. В момент проявления турбояма вынуждает силовой агрегат, который готовится работать в штатном режиме посредством турбонагнетателя, функционировать как простой дизель-атмосферник. Ввиду чего движок способен отдать гораздо меньшую мощность, а водитель лишается возможности резко разогнаться, наращивая при этом обороты.
Причины, из-за которых в силовом агрегате появляется турбояма
Описанной проблемы, естественно, не должно быть, а если всё-таки она случается, то любой автовладелец должен знать, . Избавиться от нежелательного явления могут как мастера автосервисов, так и сами автовладельцы. Как показывает практика, подобным слабостям подвержены, по большому счёту, новые автомобильные дизельные движки, оснащённые турбиной. Именно из-за неё на высокооборотных агрегатах с использованием турбоускорителя возникает турбояма. Турбина, установленная на моторе, помогает нейтрализовать воспламеняющие свойства, которым, в отличие от бензиновых аналогов, требуется значительно больше времени.
Следует учесть, что турбояма не появляется из ниоткуда, ей предшествуют изменения, происходящие в режиме работы дизельного силового агрегата.
Однако не стоит полагать, что, имея в качестве личного автомобиля устройство с , автовладелец навсегда защищён от таких проблем. Действительность такова, что зарубежные автопроизводители с каждым годом стараются выпустить всё более мощные и производительные транспортные средства, которые бы пользовались огромной популярностью. Погоня за модой и отдачей движка подарила автовладельцам бензиновые моторы с турбинным ускорителем. Именно такие агрегаты, как показывает практика, подвержены появлению турбоямы.
Проблема кроется в резкой смене режима работы мотора. В числе «счастливчиков», словивших турбояму, скорее всего, появятся водители, которые резко изменяют спокойную езду на усиленную и, наоборот, интенсивный режим поездки резко меняется на медленный. Во время таких скачков турбина начинает «тормозить», ведь ей необходимо время (доли секунд могут увеличиваться в несколько раз). В момент «задумчивости» турбины в камере и накапливается давление отработанных газов, которое будет потрачено на резкую раскрутку крыльчатки ротора.
Советы автопроизводителей по избавлению от турбоямы
Многие зарубежные автопроизводители стараются сделать всё возможное, чтобы усовершенствовать свои транспортные средства и не дать турбояме возможности проявиться на дизеле. В первую очередь разработчики внедряют системы «улиток», которые имеют разное сечение. Как показывает практика, это решение не лишено здравого смысла и оно помогает бороться с турбоямами.
Турбояма - явление естественное, его сложно предупредить. На сегодняшний день масса автоконструкторских бюро стараются противостоять такому проявлению, тратя немало усилий и средств на минимизацию и избавление от нежелательного обстоятельства. Как показывает практика, турбояма мешает вождению в основном более опытных водителей, которые хорошо «чувствуют» свою машину и не могут спокойно относиться к ощутимым притормаживаниям своего железного коня. В момент проявления турбоямы машина как будто замирает на доли секунды. Эксперты сравнивают поведение автомобиля в такой момент с «подвиснувшим» ПК.
Избавиться от турбоямы на дизеле помогает организованный специфическим образом развод подачи давления на ротор, точнее на его крыльчатку, посредством не одной, а нескольких «улиток», которые различны по размеру. Суть идеи состоит в том, что разное сечение труб, составляющих систему подачи газов, поочерёдно «работает» с . Важен тот факт, что собранная из нескольких различных «улиток» система обеспечивает достаточно обширный диапазон правильной работы движка и его составляющих.
Тем, кто хочет разобраться в деталях, будет интересен принцип работы такого комплекса труб. Дело в том, что при работе на незначительных оборотах в работу с мотором включается только та «улитка», которая имеет самый маленький диаметр (именно она может потреблять меньшее количество газа ввиду своего небольшого в общей сложности объёма). Как только водитель увеличил на дизеле обороты, начинает включаться в действие «улитка» большего диаметра. Такой процесс повторяется несколько раз, «улитки» переключаются по восходящей.
Правда, в большинстве современных машин присутствует не ограниченное количество «улиток», а только спаренный разнокалиберный комплекс двух труб. Если авто в будущем не будет участником гонок - ему хватит этого числа труб, чтобы избежать такого неприятного момента, как турбояма. Однако не стоит надеяться на полное исключение побочного эффекта, так как при критических режимах езды дизельный силовой агрегат способен раскручиваться на всю мощь.
Проявление нежелательного явления
Как было сказано выше, такое явление, как турбояма, может быть знакомо не только обладателям транспортных средств с дизельным мотором, достаточно часто с ним сталкиваются автолюбители, у которых в распоряжении бензиновый турбированный движок. В последнее время к борьбе с проблемой турбоям «подключились» разработчики японских и итальянских автоконцернов (в частности, Субару, Мазда, Фиат). На практике итальянские производители противостоят такому негативному явлению применением различных нагнетателей.
На самом деле, силовой агрегат, который работает на бензине, не способен в принципе дать столько выхлопных газов в момент сгорания, сколько даёт дизельный движок, ввиду чего получить резкую раскрутку крыльчатки ротора в несколько раз сложнее. Вероятнее всего, в скором времени новые подходы, регулярно воплощающиеся в жизнь проектировщиками фирм-автопроизводителей, смогут создать такие нагнетатели, которые будут зависеть не только от количества выхлопных газов.
Заключение
Справиться с турбоямой помогает организованная определённым образом компоновка радиатора, с её помощью работающие на высоких скоростях спортивные машины не испытывают никаких ощутимых задержек в момент разгона. Тот, кто хочет избавиться от проявлений турбоямы, может воспользоваться особой компоновкой радиатора, которую можно встретить на большинстве спортивных машин (система V-Mount). В таком комплексе радиатор находится в нестандартном положение (под углом), благодаря чему поступающий воздушный поток только частично идёт на охлаждение мотора. Оставшиеся 75 процентов раскручивают турбину, создавая излишнее давление на крыльчатку ротора турбированного ускорителя.
