Турбо яма в атмосферном двигателе. Что такое турбояма и почему она возникает
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.
Турбояма является последствием инерционных процессов происходящих в турбомеханизме. Ее проявление характеризуется провалом в ускорении после нажатия на педаль газа, сопровождающимся последующим рывком. Это влияет на комфорт управления автомобилем не в лучшую строну. Особо заметно ощущение турбоямы при выполнении обгона, когда задержка в реакции машины на педаль газа может привести к аварийной ситуации.
Причины проявления турбоямы
Наиболее яркое проявление турбоямы происходит при динамическом стиле езды. Водитель вдавил педаль акселератора в пол, а ускорение начинается только после выхода турбины на рабочее давление. Данный эффект присутствует как на бензиновых, так и на дизельных двигателях.
При подаче большого количества бензина или солярки в камеру сгорания, мощность двигателя должна возрасти. Произойдет это только при полном сгорании топливовоздушной смеси. В турбированных моторах при подачи горючего, не хватает кислорода, что снижает крутящий момент.
Обеспечивать достаточное количество воздуха возложено на турбину. В классическом исполнении она представляет собой две крыльчатки, закрепленные на едином валу и расположенные в двух раздельных камерах. Первая крыльчатка вращается от выхлопных газов, приводя в действие вторую. Та, в свою очередь, захватывает воздух и под давлением подает его в камеру сгорания. Чем больше выхлопных газов вращает крыльчатку, тем больше свежего воздуха турбина подает в цилиндры.
При нажатии на педаль газа происходит моментальное увеличение подачи топлива. После его сгорания газы попадают на крыльчатку, но повышение оборотов турбины происходит с определенной инерцией. Это не дает двигателю развить полную мощность. Лишь при достижении турбиной необходимых оборотов происходит ожидаемое ускорение автомобиля.
Методы борьбы с турбоямой на дизеле
Одним из наиболее популярных способов уменьшения эффекта турбоямы на дизеле является установка системы улиток с различным сечением. Это позволяет подавать газы через каналы с отличающимися диаметрами, ускоряя турбину постепенно. Соответственно турбояма и рывок пропадают.
На оборотах, близких к холостому ходу, в работе находится преимущественно меньшая улитка. При увеличении воздействия на педаль газа подключаются поочередно каналы, большего сечения. Количество улиток и их конфигурация у каждой модели авто может отличаться.
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.
Нивелирование эффекта турбоямы
Для того, чтобы избавиться от неприятного эффекта, которым обладают двигатели с турбонаддувом, рекомендуется переходить перед обгоном на низшую передачу. Это позволяет убрать турбояму, но мотор начинает потреблять больше топлива. Дискомфорт может доставить и необходимость работать рычагом КПП.
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.
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.
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.
