مجله خبری-سبک زندگی نگار توربو لگ نوعی اصطلاح مکانیکی است که حاکی از اتلاف زمان در واکنش موتورهای توربو دارد. در شکل گیری توربو لگ عوامل مختلفی نظیر مخلوط ضعیف سوخت و هوا، انتخاب نامناسب سامانه توربو برای پیشرانه و معیوب شدن سنسور فشار بوست توربو دخیل هستند.
در زبان فارسی واژه انگلیسی لگ یا "LEG" در معنی تأخیر کاربرد دارد. توربو لگ حاکی از اتلاف زمان بین دو بازه زمانی دارد. به عبارتی دیگر توربو لگ یک اصطلاح مکانیکی است که در خصوص واکنش تأخیر دار موتورهای توربو مورد استفاده قرار میگیرد.
برخی خودروهای قدیمی به موجب برخورداری از موتورهای حجیم شهرت گستردهای دارند. در سالهای متمادی کمپانیهای مختلف خودرو ساز به کاهش مصرف سوخت و آلایندگی توجه ویژهای کرده اند؛ بنابراین برای کاهش حجم موتور خودرو از نمونههای چهار سیلندری استفاده کردند.
توروبو لگ هنگامی شکل میگیرد که شخص راننده با فشردن پدال گاز خواستار شتاب گیری اتومبیل میشود. در طی این روند دریچه گاز باز میگردد. دربازه زمانی که دریچه گاز باز میشود تا هنگامی که سامانه توربوشارژر با تحمیل فشار خواستار بالا بردن پرفورمنس پیشرانه خودرو میشود، توربو لگ به وجود میآید.
توربوشارژر در راستای فشرده سازی و به گردش در آوردن هوای ورودی به پیشرانه، از گازهای فاقد قابلیت بهره گیری خروجی از اگزوز پیشرانههای درون سوز بهره میگیرد.
جالب است بدانید نیروی دورانی سوپر شارژر به صورت مستقیم از طریق میل لنگ پیشرانه تامین میگردد.
سیستم توربوشارژر متشکل از دو بخش اصلی کمپرسور و توربین است. قسمت توربین توربو شارژر در سیستم اگزوز پیشرانه متصل میگردد. حرکت توربین به گازهای خروجی اگزوز وابسته است. در واقع زمانی که گازهای اگزوز با سرعت بسیار بالایی خارج میشوند زمینه برای به گردش در آمدن توربین مهیا میشود.
میان توربین و کمپرسور یک شفت مشترک وجود دارد که در حین چرخش سبب به گردش درآمدن شفت و هدایت هوا محیط به داخل کمپرسور میشود. در طی این روند هوا ورودی به کمپرسور فشرده میگردد و به محفظه ورودی پیشرانه انتقال مییابد.
بهتر است بدانید که در پیشرانههای درون سوز عمل احتراق بنزین به طور ۱۰۰% کامل شکل نمیگیرد؛ بنابراین هوایی که به داخل پیشرانه هدایت میشود نسبت به هوا محیط از چگالی بالاتری برخوردار است. این امر در نوبه خود سبب بهبود عملکرد احتراق، ورود مولکولهای متعدد اکسیژن به پیشرانه و ارتقا توان تولیدی پیشرانه میگردد.
مهندسان مکانیک افزایش توان تولیدی پیشرانه را با مقاومت بدنه و تهی بودن مسیر خروجی گازهای اگزوز مرتبط میسازند. از نظر مهندسان مکانیک پیشرانه درون سوز به مثابهی یک پمپ هوا میماند. به میزانی که سرعت هوای ورودی و خروجی از پمپ هوا بیشتر باشد، عملکرد آن بهینهتر است؛ لذا با حذف قطعاتی نظیر کاتالیزور و فیلتر هوا توان تولیدی پیشرانه دستخوش تغییر قرار میگیرد.
این در حالی است که در سیستم خودروهای رایج علاوه بر سیستم توربو، قطعاتی نظیر کاتالیزور، فیلتر هوا و رزوناتورها وجود دارند.
در دور استاندارد پیشرانه، توربین و کمپرسور سیستم توربو دارای سرعت ۵ الی ۱۰ هزار دور در دقیقه هستند. توربو در دور نهایی بر اساس مکانیزم و میزان فشار تولید قادر است در هر دقیقه ۱۵۰ هزار دور سرعت بگیرد.
دور استاندارد، افزایش دور گرفتن و دور مورد نیاز در خصوص فشرده سازی هوای ورودی به پیشرانه توسط سیستم توربوشارژر بیانگر آن است که زمانی که دور توربو پایین است و دورموتور افزایش پیدا میکند، گازهای خروجی از اگزوز در پرههای کم سرعت توربین گیر میکنند.
در طی این روند گازهای خروجی اگزوز در راستای به حرکت در آوردن توربین متصل به کمپرسور دچار انباشت میشوند و زمینه را برای افزایش دور پیشرانه مهیا میکنند. در سیستم توربوشارژر به تأخیری که به موجب دور پایین توبو به وجود میآید، توربو لگ میگویند.
• مخلوط ضعیف سوخت و هوا
• معیوب شدن سنسور فشار بوست توربو
• معیوب شدن توربو شارژر
• معیوب شدن شیر سلونوئید فشار بوست توربو
• نشتی وست از محل منیفولد
• خرابی جایگاه فشار
• انتخاب نامناسب سامانه توربو پیشرانه
• خطا در تامینگ میل بادامک
• خطا در تایمینگ جرقه زنی
همانطور که بیان کردیم لگ توربو در دورهای ابتدایی موتور شکل میگیرد. برای حل این مشکل در سیستم توربو ضرورت دارد شفت موجود میان دوربین و کمپرسور که با عنوان شفت توربو شناخته میشود، با سرعت بالایی عملکرد خود را آغاز کند.
در ادامه روشهای مختلف حل مشکل لگ توربو را بیان میکنیم.
در دنیای خودرو اکسید نیتروژن با عنوان NOS کاربرد دارد. یک از روشهای مؤثر در افزایش قدرت موتور و ارتقا دور موتور، بهره گیری از کپسولهای اکسید نیتروژم یا نیتروژن مونوکسید است.
گاز نیتروژن اکسید دارای ترکیب خنثی مولکول نیتروژن و مولکول اکسیژن است. زمانی که به موجب بهره گیری از اکسید نیتروژن، تعداد مولکول اکسیژن ورودی به پیشرانه افزایش پیدا میکند، میزان خلوص اکسیژن ورودی در مدار احتراق داخلی بهبود مییابد و سبب افزایش توان و گشتاور پیشرانه میگردد.
یکی دیگر از مزیتهای اکسید نیتروژن، افزایش دور موتور است. بهتر است بدانید زمانی که اکسید نیتروژن در دورهای پایین موتور در کنار سیستم توربو مورد استفاده قرار میگیرد، پدیده لگ توربو کاهش پیدا میکند.
یکی از ضعیفهای سیستم اکسید نیتروژن تداخل آسیب به بخش پیشرانه است. در واقع زمانی که به صورت بلند مدت اکسید نیتروژن در پیشرانههای معمولی که مناسب این نوع سیستم طراحی نشده است، مورد استفاده قرار بگیرد به بخش پیشرانه آسیب وارد مینماید.
برخی سیستمهای توربو در خصوص بهبود عملکرد از نیرو الکتریسیته استفاده میکنند. در واقع برای کاهش لگ توربو و عملکرد مناسب، نیروی الکتریسته مورد استفاده قرار میگیرد تا توربو را در یک سرعت مشخص ثابت نگه دارند.
جالب است بدانید در خودروهای مسابقهای از الکترو توربو بهره گرفته میشود.
سیستم توربو ترکیبی از دو توربو متمایز در سایزهای کوچک و بزرگ تشکیل شده است. توربو بزرگ زمانی وارد مدار میشود که در دورهای بالا، فشار گاز خروجی بیشتر از گاز اگزوز باشد. این توربو میتواند بوست بالایی را ایجاد نماید.
توربو کوچک در مقابل توربو بزرگ قرار دارد و موظف است در دورهای پایین بوست پیشرانه را تامین نماید.
در سیستم توربو ترتیبی، گازهای خروجی از توربو کوچک به توربو بزرگ راه مییابد. علت راه یابی اول گاز به توربو کوچک به آمادگی توربو بزرگ برای ورود به مدار در دورهای بالاتر اختصاص دارد.
سیستم توربو و سوپر موازی به صورت مسقتیم نیرو دورانی را از طریق میل لنگ پیشرانه تأمین میکند. بی شک با افزایش دور موتور، میزان دور سوپر شارژر دستخوش تغییر میشود. توربو و سوپر موازی قادر است به موجب برخورداری از سوپر شارژر به طرز چشمگیری لگ توربو را کاهش دهد.
یکی از ضعفهای حائز اهمیت سیستم توربو و سوپر موازی، قیمت تولید آن میباشد. قیمت سیستم توربو و سوپر موازی به خاطر بهره گیری از سوپر شارژر، توربو شارژر و وزن بالا در نوسان است.
بدین جهت سیستم توربو و سوپر موازی در کارخانههای خودرو ساز مورد استفاده قرار نمیگیرد و در خودروهای مسابقهای کاربرد دارد.
یکی از روشهای حل مشکل لگ توربو از طریق مولتی توربو میسر است. در روش مولتی توربو به وسیله تعدادی توربو کوچک فشار هوای ورودی تأمین میگردد.
بی شک توربوهای کوچک به موجب تأخیر کم و تشکیل مقاومت بالا، نسبت به یک توربو بزرگ واکنش سریع تری دارند. این امر در کاهش میزان لگ توربو نقش بسزایی دارد.
برجستهترین خودروهای دارای مولتی توربو شامل ابرخودروهای استاندارد، شیرون، بوگاتی ویرون و فورد GT۹۰ میشود.
توربو هندسه متغیر بر اساس فشار گازهای خروجی اگزوز و دور موتور در قالب کامپیوتر در راستای تنظیم فشار ورودی به توربین توربو اقدام میکند. این نوع سیستم در بخش ورودی گازهای اگزوز تعبیه میشود.
توربو هندسه متغیر، زمانی که دور موتور پایین است و سرعت گازهای خروجی اگزوز کم است، به منظور افزایش سرعت و افزایش گردش توربین، مسیر ورودی به توربین توربو را کوچک مینماید. هنگامی که دور موتور افزایش یافت، سیستم توربو هندسه متغیر برای افزایش فشار سرعت گازهای اگزوز ورودی را بزرگ میکند. غرض اصلی سیستم توربو هندسه متغیر از بزرگ کردن ورودی، حفظ سرعت گردشی در دورهای بالا است.
عملکرد توربو هندسه متغیر به صورت دقیق و منظم شکل میگیرد. بی شک مکانیزم خاص توربو هندسه متغیر سبب افزایش قیمت آن نسبت به توربوهای توئین اسکرول میگردد.
توربین توربوهای به سبک اسکرول از طراحی متفاوتی برخوردار هستند. در این نوع توربو بخش ورودی گازهای خروجی اگزوز به دو قسمت کوچک و بزرگ تقسیم شده است. علت تقسیم بندی بخش ورودی توربوهای توئین اسکرول به مشابه سازی به سیستم توربو ترتیبی باز میگردد.
در توربوهای توئین اسکرول گازهای خروجی اگزوز در دو بخش کم فشار و پرفشار تخلیه میگردد؛ لذا توربو میتواند بر اساس سرعت گازهای خروجی اگزوز و دور موتور، توربین توربو را با یک سرعت و توان مناسب به گردش در آورد.