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.

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.

1. 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.
2. Пауербокс Smart Diesel. Установка данного гаджета на топливный датчик позволяет осуществить более ювелирную настройку двигателя в зависимости от постигаемых от него сигналов.
3. 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.
4. 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.

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.

«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.

Малый провал, который возникает при работе в автомобилях, оснащенных турбинами, принято считать турбоямой. Такое явление возможно обнаружить при условии, что обороты двигателя низки и всего лишь колеблются от 1000 до 1500. Самое большое влияние возможно увидеть на моторах, работающих на дизеле.

В основном все это происходит от того, что турбины в основном работают на высоких оборотах, чего нельзя сказать о низких. Именно с этим связано то, что если в дороге резко увеличить скорость, то машина отреагирует лишь через некоторое время. Автолюбителям рекомендуется привыкнуть к таким явлениям, так как при перестроении из ряда в ряд необходимо быть предельно внимательным.

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.

Компрессоры двух видов

Механический компрессор наиболее распространен среди американских производителей. В основном на таких автомобилях явление турбоямы неизведанно. Такого рода компрессор не зависит от выхлопных газов, в рабочее состояние заводится благодаря вращениям коленчатого вала. Чем выше скорость вращения у вала, тем выше компрессорное давление воздуха.

Такой популярности не имеет электрический компрессор, как иные виды, но также используется в мировых брендах. В таком случае также отсутствует привязка к выхлопным газам, работа такого компрессора осуществляется от электроэнергии, что позволяет значительно увеличивать давление «внизу» и «вверху». Именно такая конструкция помогает избавиться от существенных недочетов в оборотах.

В связи с чем возникает проблема турбоямы?

Турбина, которая приводится в работу при помощи энергии отработанных газов, выглядит как две почти похожих крыльчатки. Они закреплены с одним валом, но находятся на разных камерах, поэтому нет соприкосновения друг с другом, а также находятся в полной герметизации друг с другом. Одна из крыльчаток является ведущей, вторая же ведомой.

Ведущая крыльчатка раскручивается при помощи выхлопного газа, который выходит из мотора, при ее вращении передается энергия ведомой крыльчатке, которая, в свою очередь, также вращается. Ведомая крыльчатка в свою очередь начинает процесс засасывания уличного воздуха, который подается под высоким давлением в двигатель.

И первая, и вторая крыльчатка набирают приличное количество оборотов, число которых достигает до 50 тысяч, а бывает и выше. В таком случае давление, которое входит в систему, достигает максимальных показателей. Количество оборотов непосредственно зависит от потока выхлопа, чем выше его показатели, тем выше количество оборотов на турбине.

Многие системы оснащены специальным клапаном, который выполняет функцию «сброса давления», который называют по-иному «байпасным» клапаном. Именно данный клапан сделан таким образом, что отвечает за сброс и полный контроль лишнего давления. Если же не будет таких действий, то система подачи смеси топлива может быть повреждена. Двигатель также может выйти из строя. Если обороты высоки, то система будет отличаться особой производительностью, именно в этом случае поток выхлопа увеличивается в разы. Однако в низах ситуация будет обстоять не так хорошо.

Если обороты холостые, то при ускорении, водитель жмет педаль газа и ожидает моментальной реакции, однако его ожидание не оправдывается. Такое ожидание продолжается до 3 секунд. После этого машина делает характерный выстрел, который и называют турбоямой.

Ситуация обстоит в следующем. Когда идет нажим на педаль газа, то топливная смесь проходит в цилиндры, после этого она сгорает в качестве выхлопа выходит наружу, что приводит в действие турбину. Если обороты слабые, то поток выхлопных газов снижается, что приводит к замедлению крыльчаток.

Турбояму можно охарактеризовать, как задержку мощности, которая заметна при нажатии на педаль. Если нажимать на педаль постоянно, то выхлоп будет идти на полную мощность, что исключает появление турбоямы.

Как убрать данный эффект?

Неоднократно производители задумывались над решением данной проблемы. Для того чтобы избавиться от турбоямы, необходимо устанавливать дополнительную турбину. Зачастую дополнительная турбина является механической, реже – электронной. Такого рода двигатели принято называть с двойным наддувом.

Принцип действия такого двигателя предельно прост – низкие обороты приводят в действие механическую или же электронную турбину, именно это дает давление, что ускоряет автомобиль даже с холостых оборотов. После этого включается обычная турбина и это избавляет автомобиль от турбоямы.

Видео