Что такое турбояма на дизельном двигателе. Турбояма — причины появления и методы избавления

«Турбояма» (или «турболаг») – это кратковременный провал (задержка) при наборе скорости и оборотов турбодвигателя после резкого нажатия на педаль «газа» (акселератора).

Как правило, это явление возникает при работе турбодвигателя на низких оборотах (1000 – 1500 об/мин) и связано с инерционностью турбосистемы , когда для раскрутки ведущей крыльчатки турбины потоком выхлопных газов требуется некоторое время (2-3 сек). В результате автомобиль ускоряется не плавно, а «скачком». турболаг может ощущаться как на «дизеле», так и на бензиновом турбодвигателе. Просто, на «дизеле», в силу его конструктивной особенности, турболаг ощущается сильнее.

Суть процесса

В турбине турбодвигателя установлены 2 крыльчатки – «ведущая» и «ведомая», с жестким креплением к общему валу и расположением в отдельных герметизированных камерах.

Чтобы увеличить обороты и скорость, водитель жмет на педаль акселератора («газа»), увеличивая поступление топлива в камеры сгорания цилиндров, где поступившее топливо должно полностью сгореть и выделить отработанные выхлопные газы, которые затем будут направлены на ведущую крыльчатку и начнут ее вращать, вместе с валом.

В силу того, что обе крыльчатки (ведущая и ведомая) жестко прикреплены к одному общему валу, ведомая крыльчатка тоже начинает вращаться и нагнетать атмосферный воздух в камеры сгорания цилиндров. Крыльчатки турбины способны вращаться со скоростью более 150 000 об/в минуту. И чем сильнее поток выхлопного газа будет давить на ведущую крыльчатку, тем быстрее будет вращаться ведомая крыльчатка и, соответственно, тем мощнее будет нагнетаться воздух в камеры сгорания цилиндров.

На раннем этапе эксплуатации в описанном выше технологическом процессе существовала опасность так называемого «разноса мотора» , когда обороты мотора начинали бесконтрольно (независимо от водителя) расти, а с ними (при включенной передаче) начинала бесконтрольно увеличиваться и скорость. Мотор как бы выходил из-под контроля и «шел в разнос», буксуя на месте, бесконтрольно разгоняясь и выдавая из выхлопной трубы черный или белый густой дым с языками пламени и сильным шумом. Чем и как плохо это могло закончиться, представить себе не трудно…

Чтобы ограничить число оборотов турбины и спасти мотор от «разноса», в конструкции турбодвигателя стали применять перепускной клапан для сброса некоторой части выхлопного газа (точнее, сброса его давления). Однако такой способ спасения от «разноса» принес и недостаток – эффект турбоямы.

«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.

Турбояма (турбо-лаг) - ощущения при вождении автомобиля, оснащенным двигателем с турбонаддувом. Эффект проявляется на машинах с бензиновыми и дизельными моторами. Расскажем, что это такое и как с ней бороться.

Как получается турболаг

Турбина может раскручиваться свыше 150 000 об/мин, т.е. чем больше выхлопных газов подается на её крыльчатку, тем выше обороты, а значит, она будет нагнетать больше воздуха. Чтобы ограничить набор оборотов устанавливается перепускной клапан , сбрасывающий часть давления отработавших газов, спасая двигатель от «разноса». Но есть существенный недостаток.

Происходит следующее. Автомобиль движется с небольшой скоростью и мотор работает с небольшими оборотами. Возникает необходимость обгона и водитель резко нажимает на педаль газа, но ничего не происходит. Это «турбояма», вызванная задержкой турбонагнетателя. Когда топливо поступило в двигатель, но не успело сгореть для раскручивания крыльчатки турбины. На турбо-лаг двигателя может уйти до нескольких секунд. Т.е. это задержка мощности во время резкого нажатия педали газа.

Турбояма авто - провал при наборе оборотов двигателя из-за инерции турбины. "Газу дал", а машина не сразу ускоряется. Из-за этого происходит скачок в разгоне. Данный эффект наблюдается на бензиновых и дизельных моторах с турбиной.

Как избавится от турбоямы двигателя

Вторым, более эффективным и менее затратным способом является установка пауербокса . Он подключается к топливному датчику и изменяет режим работы двигателя в зависимости от поступаемых сигналов. Применение пауербокса снижает расход топлива и позволяет произвести настройку устройства под конкретные задачи.

Проблему с эффектом турбоямы инженеры решили путем применения турбины с изменяемой геометрией или применения второй, но механического турбокомпрессора или компрессора для аккумулирования воздуха. Так, Volvo применяет двухлитровых баллон со сжатым воздухом, который при резком открытии дросселя отправляет его по кратчайшему пути к цилиндрам, дабы полностью исключить турболаг.

Каждый водитель, обладающий автомобилем с турбированным двигателем, не раз слышал о турбояме. Я думаю, что мало кто задумывался о такой проблеме. Задумываться ладно, но испытывать этот эффект точно все испытывали. Если кто не знает, тогда я поясню. Турбояма - это провал оборотов, возникающий при резком открытии дроссельной заслонки. Из-за инерции двигателя, ускорения не происходит. Можно подумать, что с двигателем что-то не так, но все будет в порядке.

Из-за такого провала, нарушается динамика разгона, поэтому ускоряясь, происходит небольшая задержка. Почему же она возникает? Все объясняется элементарно: при плавном нажатии на педаль газа, подается большое количество топлива, в результате мощность мотора поднимается, но, с резким увеличением количества горючего вещества, смесь не сгорает полностью и остается в цилиндрах, из-за этого мощность наоборот теряется. Почему топливо до конца не сгорает? Потому, что оно не успевает нормально обогатиться кислородом. А не обогащенная смесь горит намного хуже. Конструкторы понимали эту проблему и начали искать пути ее решения. В результате был спроектирован макет турбины. Она решала проблему с нехваткой воздуха. Под давлением подавалось нужное количество сжатого воздуха.

О самом строении турбины я объяснять не намерен. Лучше сразу перейти к эффекту турбоямы. В агрегат подаются выхлопные газы из цилиндров, которые раскручивают внутренний механизм до 160 000 оборотов и выше. Чем больше будет подаваться выхлопных газов, тем турбина будет крутиться быстрее. И это хорошо, ведь в таком случае будет большая подача воздуха в камеры сгорания. Но хаотичная подача воздуха переобогащала или недообогащала смесь, поэтому был придуман контролирующий байпасный клапан. Его основная функция заключается в стравливании давления. Так как начнет поступать очень большое давление, двигатель может пойти «в разнос». Казалось бы все идеально, новые технологии решат множество проблем, но нет. Имеется один минус. Каждый водитель хочет получать удовольствие от комфортной езды, когда можно и ускорится хорошо, и двигаться быстро. Вдавливает педаль газа «в пол», и хочет, чтобы автомобиль резко ускорился. Но нет, и получается приблизительно вот такая ситуация: транспортное средство двигается с обычной скоростью, мотор работает в привычном положении на небольших оборотах. Тут появляется нужда выполнить резкий обгон, или же попросту нужно «понтануться перед девочками», и водитель начинает «давить на тапок». Но ничего не происходит, автомобиль не начинает набирать обороты. Сразу в голове начинается паника, как будто двигатель сломался. Но все это происходит из-за того, что турбина не может так резко откликнуться и подать большее количество воздуха. После того, как выжимается педаль акселератора, в цилиндры начинает поступать горючее, смешивается с воздухом и сгорает. Только после этого образуются газы, которые удаляются через так называемые «штаны», и попадают внутрь турбины. Все это происходит под давлением. Крыльчатка раскручивается, нагнетая еще большее давление. Постепенно воздух, под большим давлением, начинает через трубы поступать в цилиндры, смешиваясь с топливом сгорает, но уже давая больший КПД и сильное ускорение. Благодаря этому мощность мотора при работающей турбине увеличивается до 40%, а в некоторых случаях и больше, в зависимости от выдаваемого давления.

Как же уйти от этой проблемы?

Турбина здесь не причем. Не стоит сразу же ехать и искать ей замену. Можно снизить эффект турбоямы за счет того, что изменится работа двигателя. Если быть конкретнее - то чип-тюнинг вам в помощь. Загнав на станцию свой автомобиль, специалисты изменят в настройки в ЭБУ, задав нужные для лучшей работы двигателя параметры. Чип-тюнинг проводится для любых как бензиновых, так и дизельных двигателей. Причем чипование дизельного турбированного двигателя улучшит его работу существенно.

Существует еще один способ, позволяющий решить проблему. Это установка пауебокса. Это устройство нужно подключить к топливному датчику. В зависимости от посылаемых сигналов, это устройство изменяет режим работы мотора. Если пользоваться пауэрбоксом, тогда можно заметить снижение количества потребляемого топлива. Устройство можно настроить под выполнение каких-то конкретных задач.

Эти два способа называются народные. На заводе же решили эту проблему путем установки турбин с изменяемой геометрией, или же установкой еще одной турбины либо компрессора, которые будут аккумулировать воздух. Первая турбина работает на низких оборотах, питаясь выхлопными газами «на холостых». Она работает до тех пор, пока обороты двигателя и второй турбины не уровняются. Вторая турбина может включаться и после 3000 об/минуту. После этого, работающая «на низах» турбина отключается и работает другая на высоких оборотах.

Нужно отметить выдающийся прорыв в решении этой проблемы от компании Вольво. Конструкторы придумали установить двухлитровых баллон с воздухом. Если резко надавить на педаль газа, тогда ЭБУ открывает клапан, и часть этого воздуха подается в цилиндры, и будет это делаться до того момента, пока турбина не наберет нужные обороты. Таким образом, турбояма исчезает. Нехватка кислорода компенсируется. Прочитав внимательно статью, можно решить проблему провала оборотов даже на своем стареньком автомобиле.

Этот эффект можно прочувствовать как на дизельном, так и на бензиновом турбированных моторах. Как правило, дизельные моторы страдают этой болезнью сильнее, так как рабочие обороты у них не превышают 3000 об/минуту. На таких моторах турбояма очень сильно чувствуется (проверено лично). Бензиновые агрегаты также «болеют», но не сильно. Провалы чувствуются слабее. Работают на холостых оборотах и те и другие двигателя хорошо, но, при резком открытии дроссельной заслонки, ни там, ни там ничего не происходит.

ЧТО ТАКОЕ ТУРБОЯМА ДВИГАТЕЛЯ?

Турбояма (турбо-лаг) — ощущения при вождении автомобиля, оснащенным двигателем с турбонаддувом. Эффект турбоямы проявляется на машинах с бензиновыми и дизельными моторами. Расскажем что такое турбояма и как от неё избавиться.

Турбояма — это провал при наборе оборотов двигателя из-за инерции турбины. «Газу дал», а машина не сразу ускоряется. Из-за эффекта турбоямы происходит скачок в разгоне автомобиля. Теперь подробно, почему это происходит.

КАК ПРОИСХОДИТ ЭФФЕКТ ТУРБОЯМЫ?

состоит из двух крыльчаток, закрепленных на общем валу, но находящиеся в отдельных камерах, 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.

Турбина 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 воздуха.

Чтобы ограничить набор оборотов турбины устанавливается сбрасывающий часть давления отработавших газов, спасая двигатель от «разноса». Однако присутствует существенный недостаток.

Происходит следующее. Автомобиль движется с небольшой скоростью и мотор работает также с небольшими оборотами. В пути возникает необходимость обгона и водитель резко нажимает на педаль газа, но ничего не происходит. Это «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, не нужно искать замену турбины, а снизить эффект турбоямы путем изменения работы двигателя. Сделать можно при помощи . В процессе, специалисты изменяют настройки в блоке управления, задавая необходимые параметры. Сделать можно на любой автомобиль, как с бензиновым, так и дизельным мотором.

Проблему с эффектом турбоямы инженеры решили путем применения турбины с изменяемой геометрией или применения второй, но механической турбины или компрессора для аккумулирования воздуха. Так, Volvo применяет двухлитровых баллон со сжатым воздухом, который при резком открытии дросселя отправляет его по кратчайшему пути к цилиндрам, дабы полностью исключить турбояму.

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.