Turboşarj nedir?
Performansı azaltılmış yakıt tüketimiyle birleştirmek söz konusu olduğunda, mühendisler neredeyse bir turbo motoru tercih etmek zorunda kalıyor.
Lamborghini'nin hala doğal emişli motorların güç ve gürültü üretmenin en temiz ve en İtalyan yolu olduğu konusunda ısrar ettiği süper otomobil dünyasının ince havasının dışında, turboşarjsız otomobillerin günleri sona eriyor.
Örneğin, doğal olarak emişli bir Volkswagen Golf elde etmek imkansızdır. Tabii ki Dieselgate'den sonra bunun bir önemi yok çünkü artık kimse golf oynamak istemiyor.
Bununla birlikte, şehir arabaları, aile arabaları, büyük tur arabaları ve hatta bazı süper arabaların gemiyi bir scuba geleceği lehine terk ettiği gerçeği devam ediyor. Ford Fiesta'dan Ferrari 488'e, kısmen emisyon yasaları nedeniyle ve aynı zamanda teknolojinin sıçramalar ve sınırlarla gelişmesi nedeniyle gelecek zorunlu indüksiyona aittir.
Sorunsuz sürüş için küçük motor yakıt ekonomisi ve istediğiniz zaman büyük motor gücü örneğidir.
Daha yüksek performansı daha düşük yakıt tüketimiyle birleştirmek söz konusu olduğunda, mühendisler neredeyse en yeni motorlarını turboşarjlı teknolojiyle tasarlamaya zorlanıyor.
Bir turbo nasıl daha azıyla daha fazlasını yapabilir?
Her şey motorların nasıl çalıştığına bağlı, o yüzden biraz teknik hakkında konuşalım. Benzinli motorlar için 14.7:1 hava-yakıt oranı, silindirdeki her şeyin tam yanmasını sağlar. Bundan daha fazla meyve suyu yakıt israfıdır.
Doğal emişli bir motorda, alçalan piston tarafından oluşturulan kısmi vakum, içerideki negatif basıncı kullanarak emme valflerinden içeri hava çekmek için havayı silindire çeker. İşleri yapmanın kolay bir yolu, ancak uyku apnesi olan bir kişi gibi hava beslemesi açısından çok sınırlı.
Turboşarjlı motorda kural kitabı yeniden yazıldı. Bir pistonun vakum etkisine güvenmek yerine, turboşarjlı bir motor, havayı bir silindire itmek için bir hava pompası kullanır, tıpkı uyku apnesi maskesinin havayı burnunuzdan yukarı itmesi gibi.
Turboşarjerler havayı standart atmosfer basıncının 5 bar (72.5 psi) üzerinde sıkıştırabilmelerine rağmen, karayolu araçlarında tipik olarak 0.5 ila 1 bar (7 ila 14 psi) gibi daha gevşek bir basınçta çalışırlar.
Pratik sonuç, 1 bar takviye basıncında, motorun doğal olarak aspire edilmiş gibi iki kat daha fazla hava almasıdır.
Bu, motor kontrol ünitesinin ideal bir hava-yakıt oranını korurken iki kat daha fazla yakıt enjekte edebileceği ve çok daha büyük bir patlama yaratabileceği anlamına gelir.
Ama bu turboşarjın hilelerinin sadece yarısı. 4.0 litrelik doğal emişli motor ile 2.0 litrelik turboşarjlı motoru 1 bar takviye basıncına sahip karşılaştıralım, aksi takdirde teknoloji açısından aynı olduklarını varsayalım.
4.0 litrelik motor rölantide ve hafif motor yükünde bile daha fazla yakıt tüketirken, 2.0 litrelik motor çok daha az yakıt tüketiyor. Fark, tam gaz açıkken, turboşarjlı bir motorun mümkün olan maksimum miktarda hava ve yakıt kullanmasıdır - aynı hacme sahip doğal emişli bir motorun iki katı veya doğal emişli 4.0 litrelik bir motorun tam olarak aynısı.
Bu, turboşarjlı motorun, zorunlu indüksiyon sayesinde yetersiz 2.0 litreden güçlü dört litreye kadar her yerde çalışabileceği anlamına gelir.
Bu, nazik sürüş için küçük motor yakıt ekonomisi ve istediğiniz zaman büyük motor gücü örneğidir.
Bu ne kadar akıllı?
Bir mühendislik gümüş mermisine yakışır şekilde, turboşarjın kendisi dahiyanedir. Motor çalışırken, egzoz gazları türbinden geçerek inanılmaz hızlarda dönmesine neden olur - tipik olarak dakikada 75,000 ila 150,000 kez.
Türbin hava kompresörüne cıvatalıdır, yani türbin ne kadar hızlı dönerse kompresör o kadar hızlı döner, temiz havayı emer ve motora zorlar.
Turbo, gaz pedalına ne kadar sert bastığınıza bağlı olarak kayar bir ölçekte çalışır. Boştayken, türbini anlamlı bir hıza çıkarmak için yeterli egzoz gazı yoktur, ancak hızlandıkça türbin döner ve destek sağlar.
Sağ ayağınızla iterseniz, silindirlere maksimum miktarda temiz hava sıkıştıran daha fazla egzoz gazı üretilir.
Yakalamak nedir?
Elbette, karmaşıklıktan başlayarak yıllarca turboşarjlı araba kullanmamamızın birkaç nedeni var.
Tahmin edebileceğiniz gibi, yıllarca patlamadan günde 150,000 devirde dönebilen bir şeyi inşa etmek kolay değil ve pahalı parçalar gerektiriyor.
Türbinler ayrıca motorun yağlama ve soğutma sistemlerine daha fazla baskı yapan özel bir yağ ve su kaynağı gerektirir.
Turboşarjdaki hava ısındıkça, üreticiler silindire giren havanın sıcaklığını düşürmek için ara soğutucular da kurmak zorunda kaldılar. Sıcak hava, soğuk havadan daha az yoğundur ve turboşarjın faydalarını ortadan kaldırır ve ayrıca yakıt/hava karışımının hasar görmesine ve erken patlamasına neden olabilir.
Turboşarjın en kötü şöhretli eksikliği, elbette gecikme olarak bilinir. Belirtildiği gibi, turbonun anlamlı takviye basıncı üretmeye başlaması için hızlandırmanız ve bir egzoz oluşturmanız gerekiyor, bu da ilk turbo otomobillerin gecikmeli bir anahtar gibi olduğu anlamına geliyordu - hiçbir şey, hiçbir şey, hiçbir şey, HER ŞEY.
Turbo teknolojisindeki çeşitli gelişmeler, egzoz basıncına göre hareket eden türbindeki ayarlanabilir kanatlar ve ataleti azaltmak için hafif, düşük sürtünmeli bileşenler de dahil olmak üzere, erken turboşarjlı Saab'ların ve Porsche'lerin yavaş hareket eden özelliklerinin en kötüsünü evcilleştirdi.
Turboşarjda ileriye doğru atılan en heyecan verici adım, yalnızca - en azından şimdilik - küçük bir elektrik motorunun turboyu çalıştırdığı ve onu döndürmek için gereken süreyi azalttığı F1 yarışçılarında bulunabilir.
Benzer şekilde, Dünya Ralli Şampiyonası'nda, gecikme önleyici olarak bilinen bir sistem, hava/yakıt karışımını doğrudan turboşarjın önündeki egzoza boşaltır. Egzoz manifoldu ısısı, buji olmadan bile patlamasına neden olarak egzoz gazları oluşturur ve turboşarjın kaynamasını sağlar.
Peki ya turbo dizeller?
Turboşarj söz konusu olduğunda, dizeller özel bir türdür. Bu gerçekten el ele bir durumdur, çünkü zorlamalı endüksiyon olmadan dizel motorlar asla eskisi kadar yaygın olmazdı.
Doğal olarak emişli dizeller, iyi bir alt uç tork sağlayabilir, ancak yetenekleri burada bitiyor. Bununla birlikte, zorunlu indüksiyon ile dizeller, torklarından faydalanabilir ve benzinli muadilleriyle aynı avantajların keyfini çıkarabilir.
Dizel motorlar, bir turbonun ekstra basıncını kolayca kaldırabilecekleri anlamına gelen, içerdiği muazzam yükleri ve sıcaklıkları idare etmek için Tonka Tough tarafından üretilmiştir.
Tüm dizel motorlar - doğal emişli ve süper şarjlı - zayıf yanma sistemi adı verilen bir sistemde fazla havada yakıt yakarak çalışır.
Doğal emişli dizel motorların "ideal" hava/yakıt karışımına yaklaştığı tek zaman, yakıt enjektörleri tamamen açıkken tam gazdadır.
Dizel yakıt, benzine göre daha az uçucu olduğu için fazla hava olmadan yakıldığında, dizel partikülleri olarak da bilinen çok miktarda kurum oluşur. Turbo dizeller silindiri hava ile doldurarak bu sorunu önleyebilir.
Bu nedenle turboşarj, benzinli motorlar için inanılmaz bir gelişme olsa da, gerçek dönüşü dizel motoru dumanlı bir kalıntı olmaktan kurtarıyor. Her halükarda "Dizelgate" bunun olmasına neden olabilir.
Turboşarjların neredeyse tüm dört tekerlekli araçlarda yolunu bulması hakkında ne düşünüyorsunuz? Aşağıdaki yorumlarda bize bildirin.
