Что такое турбояма на бензиновом и дизельном двигателе автомобиля?

Турбояма — явление, влияющее на работу бензиновых и дизельных двигателей. Понимание причин её возникновения, последствий и методов борьбы с ней важно для автолюбителей и специалистов. В статье рассмотрим, что такое турбояма, факторы её появления и способы минимизации негативного влияния на двигатель, что поможет сохранить его работоспособность и продлить срок службы автомобиля.

Суть процесса

В турбине турбодвигателя находятся две крыльчатки – «ведущая» и «ведомая», жестко закрепленные на одном валу и размещенные в отдельных герметичных камерах.

Для увеличения оборотов водитель нажимает на педаль акселератора, что увеличивает подачу топлива в камеры сгорания. Топливо сгорает, выделяя отработанные газы, которые направляются на ведущую крыльчатку, заставляя ее вращаться вместе с валом.

Поскольку обе крыльчатки соединены с общим валом, вращение ведущей крыльчатки приводит в движение ведомую, которая нагнетает атмосферный воздух в камеры сгорания. Крыльчатки могут вращаться со скоростью свыше 150 000 об/мин. Чем сильнее поток выхлопных газов воздействует на ведущую крыльчатку, тем быстрее вращается ведомая, увеличивая подачу воздуха в цилиндры.

На ранних стадиях эксплуатации существовала угроза «разноса мотора», когда обороты двигателя росли без контроля водителя, что приводило к неконтролируемому увеличению скорости при включенной передаче. Двигатель мог буксовать на месте и разгоняться, из выхлопной трубы выделялся черный или белый дым, сопровождался пламенем и громким шумом. Последствия «разноса» могли быть серьезными.

Чтобы ограничить обороты турбины и предотвратить «разнос», в конструкции турбодвигателя начали использовать перепускной клапан для сброса части выхлопного газа (или его давления). Однако этот метод защиты привел к недостатку – эффекту турбоямы.

Турбояма — это явление, возникающее в двигателях внутреннего сгорания, как бензиновых, так и дизельных, когда происходит резкое падение давления наддува в системе турбонаддува. Эксперты отмечают, что это может привести к значительному снижению мощности двигателя и ухудшению его отклика на нажатие педали акселератора. Причины турбоямы могут быть различными: от недостаточной настройки системы управления двигателем до механических неисправностей, таких как засорение интеркулера или проблемы с турбиной.

Специалисты подчеркивают, что для предотвращения турбоямы важно регулярно проводить техническое обслуживание автомобиля, включая проверку и чистку всех компонентов системы наддува. Кроме того, правильный выбор масла и топлива также играет ключевую роль в поддержании стабильной работы двигателя. В случае возникновения турбоямы рекомендуется обратиться к профессионалам для диагностики и устранения проблемы, чтобы избежать более серьезных повреждений двигателя.

Наддув ДВС. Как работает турбонаддув?

«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»).

Интересные факты

Вот несколько интересных фактов о турбояме на бензиновом и дизельном двигателе автомобиля:

1. Природа явления: Турбояма — это явление, возникающее в турбонаддувных двигателях, когда давление в коллекторе резко падает, что приводит к потере мощности. Это происходит из-за того, что турбина не успевает реагировать на изменения нагрузки, и в результате возникает задержка в подаче воздуха в цилиндры.

2. Разные причины для бензиновых и дизельных двигателей: В бензиновых двигателях турбояма чаще всего возникает из-за резкого открытия дроссельной заслонки, когда поток воздуха не успевает адаптироваться к новым условиям. В дизельных двигателях, где подача топлива и воздуха более контролируемая, турбояма может быть вызвана недостаточной мощностью турбокомпрессора или его медленной реакцией на изменения нагрузки.

3. Способы борьбы с турбоямой: Для уменьшения эффекта турбоямы инженеры используют различные технологии, такие как системы управления турбонаддувом, которые регулируют давление в системе, а также устанавливают более современные турбокомпрессоры с изменяемой геометрией, что позволяет улучшить отклик двигателя и снизить задержку в подаче мощности.

ТУРБОЯМА: что это и как избавиться

В результате мы имеем следующее:

1. Для эффективного сгорания топлива поток отработанных газов должен создать давление, позволяющее ведущей крыльчатке раскрутиться. Это активирует ведомую крыльчатку, отвечающую за подачу воздуха. Часть отработанных газов, поддерживающих обороты ведущей крыльчатки, будет сброшена через перепускной клапан.

2. Достаточное давление от выхлопных газов для ведущей крыльчатки не появится, пока все топливо не сгорит и не выделит нужное количество отработанных газов.

3. Чтобы топливо сгорело быстро, ведомая крыльчатка должна обеспечить достаточную подачу воздуха, а её обороты зависят от работы ведущей. Этот процесс повторяется.

В результате возникает переобогащенная топливная смесь, что приводит к временному «лагу» в сгорании, когда переобогащенное топливо сгорает медленнее. Это и вызывает эффект, известный как «турболаг».

Каждый процесс требует соблюдения последовательности в технологической цепочке, и для этого необходимо время (даже 2-3 секунды). Нельзя сначала быстро сжечь топливо в цилиндре, а затем добавить воздух для улучшения горения!

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.

Первые признаки, что турбокомпрессор выходит из строя | Как правильно ехать на таком автомобиле

Заключение

Турбояма, или турболаг, не является критической неисправностью, требующей немедленного устранения. Многие автомобилисты воспринимают это явление как особенность управления автомобилем. Например, в заднеприводных машинах при заносе рекомендуется отпустить акселератор, а в переднеприводных — увеличить газ.

Если вы хотите избавиться от эффекта турболага, не обязательно сразу покупать новую турбину. Можно обратиться в тюнинговое ателье или автосервис. Квалифицированные специалисты помогут подобрать оптимальное решение для вашего турбодвигателя с учетом технических характеристик и бюджета.

Методы борьбы с турбоямой

Турбояма, или задержка отклика турбокомпрессора, является одной из распространенных проблем, с которыми сталкиваются владельцы автомобилей как с бензиновыми, так и с дизельными двигателями. Это явление возникает, когда двигатель не сразу реагирует на нажатие педали акселератора, что может привести к снижению динамики разгона и ухудшению общей управляемости автомобиля. Существует несколько методов борьбы с турбоямой, которые могут помочь улучшить отклик двигателя и повысить его производительность.

Первым и одним из наиболее эффективных способов уменьшения турбоямы является установка более современного турбокомпрессора. Современные модели турбокомпрессоров обладают улучшенной геометрией и более быстрым откликом, что позволяет значительно сократить время, необходимое для достижения максимального давления наддува. Также стоит рассмотреть возможность установки турбокомпрессора с изменяемой геометрией (VGT), который может адаптироваться к различным условиям работы двигателя и обеспечивать более плавное увеличение мощности.

Вторым методом является оптимизация системы впуска и выпуска. Установка высокопроизводительных впускных и выпускных коллекторов, а также использование спортивных фильтров может значительно улучшить поток воздуха, что, в свою очередь, способствует более быстрому реагированию двигателя на изменения в подаче топлива. Также стоит обратить внимание на систему выпуска, так как уменьшение сопротивления выхлопным газам может помочь в снижении турбоямы.

Третьим важным аспектом является настройка электронного блока управления (ЭБУ) двигателя. Современные автомобили оснащены сложными системами управления, которые могут быть перепрограммированы для оптимизации работы двигателя. Перепрограммирование ЭБУ может включать в себя изменение параметров, отвечающих за подачу топлива и управление турбокомпрессором, что может значительно улучшить отклик двигателя и уменьшить задержку.

Четвертым методом является использование систем управления наддувом, таких как электронные или вакуумные управляемые клапаны, которые могут более точно контролировать давление наддува в зависимости от условий работы двигателя. Это позволяет избежать резких изменений давления и обеспечивает более плавное увеличение мощности.

Наконец, регулярное техническое обслуживание автомобиля также играет важную роль в борьбе с турбоямой. Замена масла, фильтров и других расходных материалов в соответствии с рекомендациями производителя поможет поддерживать двигатель в оптимальном состоянии и предотвратить возникновение проблем с турбокомпрессором.

В заключение, борьба с турбоямой требует комплексного подхода, включающего в себя как технические улучшения, так и регулярное обслуживание автомобиля. Применение вышеперечисленных методов может значительно улучшить отклик двигателя и повысить его производительность, что сделает вождение более комфортным и безопасным.

Вопрос-ответ

Что такое турбояма в машине?

Турбоямой (турбо-лагом) автомобилисты называют специфические ощущения во время управления автомобилем, вызванные низкой эффективностью двигателя при малых оборотах турбины. Появляется этот эффект как на автомобилях с бензиновыми двигателями, так и на дизельных, если они оснащены турбиной.

Как можно избавиться от турбоямы?

Среди идей для предотвращения эффекта турбоямы также инженерные решения. Для обеспечения возможности резкого повышения скорости можно установить дополнительную турбину, механическую, или дополнительный компрессор для получения кислорода. Еще один вариант – замена турбины на модель с изменяемой геометрией.

Влияет ли турбояма на вождение дизеля?

Понимание турбоямы в дизельных двигателях. Однако, если вы заметили задержку в тяге при разгоне, возможно, речь идёт о турбояме. Эта задержка может привести к снижению мощности, снижению топливной экономичности и даже к долгосрочным проблемам с двигателем, если её не устранить.

Что дает турбина на бензиновом двигателе?

Турбонаддув — еще один способ повысить мощность, не увеличивая при этом количество цилиндров и объем двигателя. Автомобильная турбина принудительно нагнетает большое количество сжатого воздуха в мотор и тем самым повышает его производительность (мощность) и эффективность (экономичность).

Советы

СОВЕТ №1

Изучите особенности работы вашего двигателя. Понимание принципов работы бензинового и дизельного двигателей поможет вам лучше осознать, как турбояма может повлиять на их производительность и эффективность.

СОВЕТ №2

Регулярно проверяйте состояние системы наддува. Убедитесь, что турбокомпрессор и связанные с ним компоненты находятся в хорошем состоянии, чтобы минимизировать риск возникновения турбоямы и продлить срок службы двигателя.

СОВЕТ №3

Обратите внимание на качество топлива. Использование высококачественного топлива может снизить вероятность возникновения турбоямы, так как оно способствует более стабильной работе двигателя и уменьшает риск детонации.

СОВЕТ №4

Не игнорируйте признаки проблем. Если вы заметили ухудшение динамики автомобиля, увеличение расхода топлива или нестабильную работу двигателя, обратитесь к специалисту для диагностики и устранения возможных причин, включая турбояму.