Le contenu de l'article :
- L'essence du processus
- Comment et pourquoi il y a un turbo lag
- Certaines fonctionnalités
"Turbo lag" (ou "turbo lag") est un échec à court terme (retard) lors du gain de vitesse et de tours d'un moteur turbo après une forte dépression de la pédale d'accélérateur (accélérateur).
En règle générale, ce phénomène se produit lorsque le moteur turbo fonctionne à bas régime (1000 - 1500 tr/min) et est associé à l'inertie du système turbo, lorsqu'il faut un certain temps (2-3 secondes) pour faire tourner la roue de turbine principale par le flux de gaz d'échappement. En conséquence, la voiture n'accélère pas en douceur, mais dans un "saut". le décalage du turbo peut être ressenti à la fois sur le moteur "diesel" et sur le moteur turbo à essence. Simplement, sur le "diesel", en raison de sa caractéristique de conception, le turbolag se sent plus fort.
L'essence du processus
Dans la turbine du moteur turbo, il y a 2 roues - "motrices" et "entraînées", avec une fixation rigide à un arbre commun et situées dans des chambres scellées séparées.
Pour augmenter le régime et la vitesse, le conducteur appuie sur la pédale d'accélérateur ("gaz"), augmentant le débit de carburant dans les chambres de combustion des cylindres, où le carburant entrant doit complètement brûler et libérer les gaz d'échappement, qui seront alors dirigé vers la roue motrice et commencer à la faire tourner, avec un arbre.
En raison du fait que les deux roues (avant et entraînée) sont fixées de manière rigide à un arbre commun, la roue entraînée commence également à tourner et à pomper de l'air atmosphérique dans les chambres de combustion des cylindres. Les roues de turbine sont capables de tourner à plus de 150 000 tr/min. Et plus le flux de gaz d'échappement appuiera sur la roue motrice, plus la roue entraînée tournera rapidement et, par conséquent, plus l'air sera injecté avec puissance dans les chambres de combustion des cylindres.
À un stade précoce du fonctionnement du processus décrit ci-dessus, il y avait un danger d'"emballement du moteur", lorsque la vitesse du moteur a commencé à augmenter de manière incontrôlable (quel que soit le conducteur), et avec eux (lorsque la vitesse était engagée), la vitesse a commencé à augmenter de manière incontrôlable. Le moteur a semblé devenir incontrôlable et "est passé à la vitesse", dérapant sur place, accélérant de manière incontrôlable et sortant du tuyau d'échappement une épaisse fumée noire ou blanche avec des langues de flammes et un bruit fort. Comment et à quel point cela aurait pu se terminer n'est pas difficile à imaginer ...
Pour limiter le nombre de tours de la turbine et sauver le moteur de "l'emballement", ils ont commencé à utiliser dans la conception du moteur turbo soupape de dérivation pour libérer une partie des gaz d'échappement (plus précisément, soulager sa pression). Cependant, cette méthode de sauvetage de la "fugue" a apporté un inconvénient - l'effet d'un décalage du turbo.
"Cercle vicieux" (ou comment et pourquoi il y a un turbo lag)
Pour augmenter la vitesse de déplacement, il est nécessaire d'augmenter le régime moteur, pour lequel il est nécessaire d'appuyer sur la pédale d'accélérateur.
Comme mentionné ci-dessus, lorsque vous appuyez sur la pédale d'accélérateur, le carburant commence à s'écouler dans les cylindres du moteur, et plus le conducteur appuie fort sur l'accélérateur, plus le carburant pénètre dans les cylindres. Mais pour augmenter le régime et la vitesse, le carburant dans les cylindres doit non seulement être plus important, mais il doit également s'épuiser complètement et rapidement. Et pour que le carburant brûle, il faut de l'air, et plus il y a de carburant fourni aux cylindres, plus il faut d'air pour le brûler.
Comme mentionné ci-dessus, la deuxième roue (entraînée) est chargée de fournir de l'air aux chambres de combustion des cylindres, et plus sa vitesse est élevée, plus elle peut pomper d'air dans les cylindres. Cependant, la roue entraînée est rigidement connectée sur un arbre commun avec la première roue (principale), donc le nombre de tours de la roue entraînée dépend du nombre de tours de la roue principale. Plus la roue principale a de tours, plus il y aura de tours de l'esclave.
A son tour, pour augmenter la vitesse de la roue avant (qui augmentera alors la vitesse de l'esclave), il est nécessaire d'augmenter le débit des gaz d'échappement. Et le débit des gaz d'échappement ne peut augmenter que si la quantité accrue de carburant dans les cylindres est bien et rapidement brûlée.
Mais pour la combustion d'une quantité accrue de carburant, une quantité accrue d'air est nécessaire, qui est pompée par la deuxième roue (entraînée). Et jusqu'à ce que sa vitesse augmente, le mélange de carburant sera sur-enrichi, avec un manque d'air. En conséquence, le combustible brûlera moins bien et plus lentement, et le débit de gaz résiduaire augmentera également plus lentement.
Finalement, il s'avère qu'un "cercle vicieux"lorsque, après un enfoncement brusque de la pédale d'accélérateur, la quantité accrue de carburant dans le cylindre ne peut pas brûler rapidement jusqu'à ce que la deuxième roue (entraînée) rattrape une quantité d'air suffisante. Et la première roue (principale) ne peut pas faire tourner rapidement la deuxième roue (entraînée) en raison du débit encore faible des gaz d'échappement (et une partie de la pression de gaz "de réserve" est déversée par la soupape de dérivation, pour des raisons de sécurité et pour empêcher "fuyez"). En conséquence, nous avons les éléments suivants :
- Il n'y aura pas assez d'air pour la combustion du carburant jusqu'à ce qu'il y ait la pression nécessaire du flux de gaz d'échappement pour que la roue motrice tourne toute seule et puisse faire tourner l'esclave, qui injecte de l'air. (Certains des gaz résiduaires « de rechange » qui peuvent maintenir la vitesse de la roue d'entraînement au niveau approprié réinitialiseront la vanne de dérivation).
- Et il n'y aura pas assez de pression du flux de gaz de combustion d'échappement pour la roue d'entraînement jusqu'à ce que tout le carburant soit rapidement brûlé et que les gaz de combustion d'échappement soient libérés.
- Et le carburant ne brûlera pas rapidement tant qu'il n'y aura pas suffisamment d'injection d'air par la roue entraînée, dont la vitesse dépend de celle de tête.
Et ainsi de suite, en cercle...
Ainsi, un mélange carburé sur-enrichi se forme, et un décalage temporel se produit lorsque la combustion du carburant sur-enrichi ralentit. Ce qui conduit à l'effet - "Turbolag" ("Turbo lag").
Tout processus nécessite le strict respect de l'enchaînement de la chaîne technologique, et cela prend du temps (même s'il est court, 2-3 secondes). Vous ne pouvez pas d'abord brûler rapidement la quantité de carburant requise dans le cylindre, puis y ajouter de l'air pour mieux brûler !
Quelques caractéristiques du processus
L'effet turbo lag est caractéristique des moteurs turbo qui utilisent l'énergie d'échappement. Cependant, il existe d'autres types de moteurs turbo qui utilisent des compresseurs mécaniques ou électriques au lieu des gaz d'échappement pour forcer l'air dans les cylindres. Dans de tels moteurs turbo, l'effet turbo lag est rare ou totalement absent.
- Compresseur mécanique - populaire auprès des fabricants américains. Dans les moteurs équipés d'un tel compresseur, la force d'injection d'air dans les cylindres dépend de la rotation du vilebrequin. Plus le vilebrequin tourne, plus l'air sera pompé par le compresseur mécanique.
- Compresseur électrique - moins courant et utilisé dans certaines voitures allemandes. Comme son nom l'indique, il fonctionne à l'électricité et est capable de fournir de l'air à des vitesses de moteur turbo basses et élevées. Cela évite l'effet turbo lag à n'importe quelle plage de régime.
A noter également que l'effet turbo lag n'est pas passé inaperçu auprès des constructeurs travaillant avec des moteurs à turbine à gaz. Par conséquent, aujourd'hui, cet effet ne se retrouve pas sur tous les moteurs turbo qui utilisent l'énergie des gaz résiduaires.
Par exemple, pour éliminer l'effet turbo lag, Volvo utilise un cylindre à air comprimé... Lorsque la pédale d'accélérateur est fortement enfoncée, le cylindre s'ouvre et envoie de l'air du cylindre aux cylindres le long du chemin le plus court afin d'éviter un surenrichissement du carburant et d'exclure un "décalage" temporaire lors de sa combustion.
Certains constructeurs résolvent le problème du turbo lag avec une turbine supplémentaire (plus souvent mécanique, moins souvent électronique). Les moteurs turbo équipés de telles turbines sont appelés "TWIN TURBO" (double suralimentation). Dans de tels moteurs, à bas régime, la version mécanique (ou électronique) de la turbine est d'abord utilisée, ce qui crée une pression pour un ensemble de tours et de vitesse à partir d'un "démarrage au ralenti". Et puis une turbine à gaz d'échappement conventionnelle entre en jeu. Cet algorithme de travail permet d'éviter efficacement la formation d'un turbo lag.
Une autre option consiste à installer une turbine avec une géométrie de tuyère modifiée.
Le décalage du turbo peut être éliminé en utilisant le réglage des puces dans le moteur turbo, dans lequel les paramètres sont modifiés et de nouveaux paramètres de contrôle du moteur sont définis via son unité de commande (modification du moment d'injection de carburant, du calage de l'allumage, etc.). N'importe quel moteur turbo, à la fois essence et diesel, peut être "réglé".
Exclusivement dans les "turbodiesels", il est possible d'éliminer le turbolag à bas régime en installant un dispositif spécial "power box - Smart Diesel", en le connectant au capteur de carburant. Ce dispositif adaptera le fonctionnement du moteur turbo en fonction des commandes provenant de l'unité de contrôle.
Conclusion
Un phénomène tel qu'un turbo lag (turbolag) n'est pas considéré comme un dysfonctionnement grave, qui doit être immédiatement et immédiatement éliminé. Pour de nombreux conducteurs, ce phénomène est devenu banal depuis longtemps et est considéré comme une autre caractéristique de conduite qui doit juste être prise en compte et à laquelle il faut s'habituer. Par exemple, en tant que caractéristique de la conduite de voitures à traction arrière et à traction avant, lorsque la traction arrière dérape, vous devez relâcher le "gaz", et lorsque la traction avant dérape, au contraire, vous devez "appuyer sur le gaz".
Si vous décidez néanmoins d'éliminer l'effet turbolag, il n'est pas du tout nécessaire d'acheter immédiatement une nouvelle turbine pour cela. Pour résoudre ce problème, vous pouvez contacter un "studio de tuning" (ou service de voiture) spécial, qui regorge désormais. Là, les experts sélectionneront facilement la meilleure option pour votre moteur turbo, à la fois en termes de paramètres techniques et de coût.
