Τι είναι το Turbo Lag;

Το Turbo lag είναι ένα μοναδικό φαινόμενο που συναντάται στους υπερτροφοδοτούμενους κινητήρες εσωτερικής καύσης, όπου ο χειριστής αντιμετωπίζει μια μικρή καθυστέρηση στην πλήρη απόκριση του κινητήρα αφού πατήσει το πεντάλ του γκαζιού. Αυτό συμβαίνει επειδή ένας στροβιλοσυμπιεστής βασίζεται στην πίεση από τα καυσαέρια και χρειάζεται ένα σύντομο χρονικό διάστημα για να δημιουργήσει την απαιτούμενη πίεση – γνωστή ως κύλιση. Η υστέρηση Turbo θεωρείται αρνητικό χαρακτηριστικό στα αυτοκίνητα και αυτό που οι μηχανικοί προσπαθούν να μετριάσουν με πολλούς διαφορετικούς τρόπους.

Για να κατανοήσετε το turbo lag, είναι χρήσιμη η εργασιακή γνώση για το πώς λειτουργούν οι υπερσυμπιεστές και γιατί χρησιμοποιούνται. Η ιδέα πίσω από την προσθήκη ενός συστήματος turbo σε έναν κινητήρα είναι να αυξηθεί η ισχύς που παράγεται μόνο από τον κινητήρα μέσω απλής καύσης. Αυτή η βασική ιδέα είναι γνωστή ως υπερφόρτιση, της οποίας ο υπερσυμπιεστής δεν είναι παρά μία παραλλαγή.

Ένας στρόβιλος λειτουργεί χρησιμοποιώντας αέρα εξαγωγής για να περιστρέφει έναν στρόβιλο, ο οποίος είναι συνδεδεμένος στον ίδιο άξονα με έναν συμπιεστή. Ο συμπιεσμένος αέρας που δημιουργείται καθώς η τουρμπίνα περιστρέφεται, ο συμπιεστής, με τη σειρά του, τροφοδοτείται στον κινητήρα. Αυτό επιτρέπει τη δημιουργία περισσότερης ιπποδύναμης με τη βελτίωση της ογκομετρικής απόδοσης του κινητήρα, ένα χαρακτηριστικό που βασίζεται εν μέρει στη θεμελιώδη αρχή ότι όσο περισσότερο οξυγόνο σε έναν δεδομένο όγκο αέρα, τόσο περισσότερη δυναμική ενέργεια έχει αυτός ο όγκος.

Σε σύγκριση με εναλλακτικές λύσεις όπως οι υπερσυμπιεστές με ιμάντα ή απλά η αύξηση του κυβισμού ενός κινητήρα, η υπερσυμπίεση είναι μια ελκυστική επιλογή. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι η αναλογία της ιπποδύναμης που δημιουργεί ένα τούρμπο, σε σύγκριση με το βάρος των εξαρτημάτων του – ένα χαρακτηριστικό γνωστό ως αναλογία ισχύος προς βάρος – είναι ευνοϊκή σε σύγκριση με αυτές τις άλλες επιλογές. Τα turbo είναι επομένως σχετικά κοινά στους βενζινοκινητήρες και σχεδόν τυπικά σε κινητήρες ντίζελ μαζικής παραγωγής, που είναι γνωστοί ως turbodiesel. Οι κινητήρες Turbo έχουν υιοθετηθεί ιδιαίτερα από αρκετούς κατασκευαστές αυτοκινήτων, όπως η Saab, η Mercedes Benz και η Volkswagen.

Ο βασικός σχεδιασμός ενός στροβιλοσυμπιεστή αποτελείται από ένα μεταλλικό — συνήθως από αλουμίνιο — κεντρικό περίβλημα και περιστρεφόμενο συγκρότημα πλήμνης (CHRA), έναν στρόβιλο, έναν συμπιεστή και έναν κεντρικό άξονα. Το μέγεθος του CHRA, του στροβίλου και του συμπιεστή υπαγορεύουν πόση επιπλέον ιπποδύναμη μπορούν να παράγουν, και γενικά επίσης πόση turbo lag πρόκειται να δημιουργηθεί. Όσο μεγαλύτερα είναι τα μέρη, τόσο περισσότερο χρόνο χρειάζεται συνήθως για να περιστρέφεται το turbo και τόσο περισσότερο turbo lag θα υπάρχει.

Ο πιο συνηθισμένος τρόπος με τον οποίο οι μηχανικοί ξεπερνούν το turbo lag είναι απλώς να χρησιμοποιούν τα ελαφρύτερα δυνατά εξαρτήματα, καθώς λιγότερη αδράνεια σημαίνει λιγότερη καθυστέρηση. Ένας πιο περίπλοκος τρόπος είναι να συνδυάσετε ένα μεγάλο turbo με ένα μικρότερο ή με έναν υπερσυμπιεστή. Η άμεση ή σχεδόν στιγμιαία περιέλιξη αυτών των δευτερευουσών μονάδων συμβάλλει στην αντιστάθμιση της υστέρησης, ενώ η μεγαλύτερη αυξάνει την πίεση, ελαχιστοποιώντας την ή εξαλείφοντας την εντελώς.