Что такое турбояма двигателя и как от нее избавиться? Что такое турбояма на бензиновом и дизельном двигателе автомобиля? Турбо лаг.

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.

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.

Эффект турбоямы

За счёт небольшого количества выпускных газов турбина способна раскручиваться более чем на 150000 оборотов в минуту, то есть, чем больше выхлопных газов подаётся на крыльчатку турбины, тем выше становятся её обороты, следовательно, она нагнетает больше свежего воздуха. Для того чтобы уменьшить набор оборотов турбины, можно установить байпасный клапан, который будет сбрасывать часть давления отработавших газов, тем самым спасая двигатель от «разноса». Тем не менее, здесь имеется один весьма серьёный недостаток. Как и в любом другом автомобиле, водитель всегда ожидает ускорения при каждом нажатии на педаль газа.

Происходит при этом следующее:

Автомобиль движется с достаточно маленькой скоростью и его мотор также работает с не слишком большими оборотами коленчатого вала. В пути может возникнуть необходимость обогнать идущий впереди автомобиль, и водитель слишком резко нажимает педаль газа, однако ничего при этом не происходит. Это, можно сказать, и есть турбояма - то есть, задержка мощности и увеличение оборотов двигателя во время резкого нажатия на педаль газа.

После нажатия в цилиндры будет подаваться топливо, которому обязательно нужно сгореть, и только затем отработанные газы станут поступать к крыльчатке турбины. Наращиваются обороты, турбина подаёт в цилиндры двигателя больше воздуха, осуществляется ожидаемое ускорение, которое позволяет выполнить обгон. Но на встречной полосе может неожиданно появиться другой автомобиль, обгон в таком случае придётся отложить.

Избавление от турбоямы

Такую проблему с турбоямами инженеры смогли решить путём применения турбины с изменяющейся геометрией или применения механической турбины, а также второго компрессора, аккумулирующего воздух в том случае, если автомобиль резко ускориться.

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.

«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:

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).
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.
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.

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.
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.

Статья о турбояме - что это такое, почему она возникает, особенности явления. В конце статьи - видео о турбоямах.

Суть процесса

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

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).
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.
А топливо не сгорит быстро до тех пор, пока не будет достаточного нагнетания воздуха ведомой крыльчаткой, обороты которой зависят от ведущей.

Некоторые особенности процесса

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.
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.

Другой вариант – установка турбины с измененной геометрией сопла.