Турбояма, как одна из проблем турбовых машин

Из статьи вы узнаете:

• Что такое турбояма;
• как с ней пытаются бороться различные автомобильные производители.

Если оперировать простыми, понятными обыкновенному автолюбителю понятиями, то турбояма — это явление, когда давления наддува (обычно выхлопных газов), подаваемого на лопасти турбины двигателя, не хватает для того, чтобы раскрутить ротор на полную силу.

Проходит некоторое время, пока давление газов в так называемой «улитке» (это система выхлопных труб, по которым сжатые газы поступают на крыльчатку ротора) возрастет до необходимой нормы.

Все это время (обычно несколько секунд, которые длится турбояма) мотор, предусмотренный к штатной работе при помощи турбо-нагнетателя, работает в режиме обычного дизель — атмосферника. То есть выдает на порядок меньше мощности, и не дает возможности резко разогнаться, нарастив мощность.

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.

Причины возникновения

Все уже примерно поняли, что такое турбояма двигателя. Такая проблема знакома многим, кто эксплуатирует машины с турбированными моторами. И если у вас стоит движок с турбонагнетателем, всегда есть вероятность ощутить на себе эффект турбоямы.

Сильнее всех проблему в турбине ощущают те водители, которые предпочитают достаточно быструю и динамическую езду. Вряд ли они получают удовольствие от того, что при нажатии педали газа до упора, вместо ускорения наблюдается провал, а затем машину резко дёргает вперёд. Это происходит лишь тогда, когда турбина двигателя выходит на своё рабочее давление.

Важно заметить, что подобный эффект встречается на всех типах турбированных моторов. А потому и бензиновые и дизельные двигатели находятся в зоне риска.

Наверняка все знают о возрастании мощности силового агрегата при увеличении количества подаваемого топлива внутрь камеры сгорания. Но такого эффекта удастся достичь лишь в той ситуации, когда образовавшаяся топливовоздушная смесь полностью сгорит. На турбомоторах возникает дефицит кислорода, из-за чего падает крутящий момент.

Чтобы турбомотор получал необходимое количество воздуха, здесь предусмотрено наличие турбины. Именно на неё возлагается функция по обеспечению необходимого объёма кислорода для полного сгорания поступающего в камеру топлива.

Классическая турбина представлена в виде пары крыльчаток, которые располагаются на едином валу в двух раздельных камерах. Вращение первой крыльчатки осуществляется за счёт выхлопных газов, что позволяет активировать вторую. Вторая крыльчатка захватывает воздух, и начинает подавать его в камеру сгорания под давлением. Чем активнее выхлопы будут вращать первую крыльчатку, тем больше свежего кислорода сможет подать вторая.

Когда водитель нажимает на педаль акселератора, объём поступающего топлива моментально увеличивается. Когда горючее сгорает, газы воздействуют на крыльчатку. При этом увеличение оборотов турбины происходит только с определённой инерцией. Именно это не позволяет турбомотору развить свою максимальную мощность. Как только турбина достигнет нужных оборотов, начнётся требуемое ускорение.

Турбированные двигатели прекрасно работают на высоких оборотах. Но на низких начинают проявляться недостатки системы. Турбояма возникает по причине того, что для работы крыльчатки требуется большое количество выхлопных газов. А для этого сначала нужно, чтобы топливовоздушная смесь попала в цилиндры двигателя. Водитель нажимает на газ, смесь сгорает и выделяется выхлоп. Но когда обороты низкие, выхлопной газ образуется в незначительном количестве, из-за чего крыльчатка вращается слабо.

Создаётся своего рода замкнутый круг. Чем больше топлива, тем больше нужно кислорода, подаваемого турбиной. Но чтобы турбина могла подать требуемое количество воздуха, она сама нуждается в большом количестве выхлопа. Период между нажатием педали газа и увеличением количества выхлопа, позволяющего ускорить вращение крыльчатки, и называется турбоямой.

Механический и электрический компрессор

Про оба варианта я уже подробно писал. Однако хочется немного повториться.

Электрический компрессор – зверь не такой распространенный, однако использующийся в конструкции некоторых немецких брендов. Здесь также нет привязки к «выхлопу», работает от электричества, а поэтому может подавать высокое давление, как на «низах», так и на «верхах». Что позволит избавиться от провалов, во всем диапазоне оборотов.

То есть получается это проблема вариантов работающих только на отработанных газах? Но почему так происходит?

Как избавится от этого эффекта?

Многие производители ломали голову над этой проблемой. И проблема все же решилась путем установки дополнительной турбины, часто механической, редко электронной. Такие двигатели называют – TWIN TURBO или двойной наддув.

Принцип прост – на низких оборотах работает первая механическая или электронная турбина, она дает давление для ускорения автомобиля с «холостых». Далее подключается уже «обычная», которая работает от отработанных газов. Таким образом, удается избежать эффект «турбоямы».

Также существуют и другие приемы. Так, например варианты с изменяемой геометрией сопла, или блоки давления, такие как Smart Diesel (применяемые в дизельных вариантах), все они заточены только для одного — убрать провал на низах и сделать тягу ровной при любых оборотах.

Если задумались на вопросом, как убрать турбояму – обратитесь в тюнинговые ателье, вам смогут подобрать различные варианты решения, вплоть до установки дополнительного агрегата.

Небольшое видео где парень проводил эксперимент со своим автомобилем.

НА этом все, думаю моя статья была вам полезна. Читайте наш АВТОБЛОГ.

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.

Турбояма и радиатор

Особая компоновка радиатора – эффектное решение для высокоскоростных спортивных машин. Например, одним из эффективных ответов на вопрос, что такое турбояма и как избавиться от ее проявлений во время работы двигателя спортивного автомобиля в экстремальном режиме, можно считать особую компоновку радиатора на спортивных автомобилях (так называемая система V — маунт).

Радиатор располагается под углом, а не фронтально, и только часть поступающего воздуха (до 25 процентов), используется для охлаждения двигателя. А основной поток также «работает» на раскрутку турбины, создавая избыточное давление на крыльчатку ротора турбо-ускорителя.

Видео

Поделитесь с друзьями!