با توجه به روند کاهش مصرف سوخت و کاهش آلایندگی در سال‌های اخیر، استفاده از پیشرانه‌های تنفس طبیعی در خودروهای اسپرت کمتر شده و توربوشارژرها محبوبیت بیشتری پیدا کرده‌اند. این تغییر حتی در خودروهای با عملکرد پایین‌تر، نظیر آبارث ۱۲۴، نیز دیده می‌شود. با این حال، توربوشارژرها یک چالش عمده دارند که باید به آن پرداخته شود: لگ توربو.
توربوشارژرها برای پر کردن فاصله عملکردی خودروها بسیار موثرند و قدرت بیشتری را به موتور می‌افزایند، اما تأخیر در عملکرد آن‌ها یکی از مشکلات اصلی این فناوری است. این تأخیر به معنای زمان کوتاهی است که توربوشارژر نیاز دارد تا به طور کامل وارد عمل شود و قدرت اضافی را فراهم کند. برای مبارزه با این مشکل، خودروسازان در حال توسعه تکنولوژی های جدیدی هستند. در این مقاله به بررسی این تکنولوژی ها و راهکار ها میپردازیم.
توربو لگ چیست؟
اصطلاح توربو لگ به تأخیری اشاره دارد که بین فشردن پدال گاز و واکنش موتور توربو مشاهده می‌شود. در این مدت زمان، توربوشارژر هنوز به سطح بوست مورد نیاز نرسیده و بنابراین موتور نمی‌تواند بلافاصله به درخواست شتاب راننده پاسخ دهد.
برخی از خودروهای قدیمی به دلیل استفاده از موتورهای حجیم و بزرگ شهرت داشته‌اند. اما با گذشت زمان و توجه بیشتر به کاهش مصرف سوخت و کاهش آلایندگی، خودروسازان به استفاده از موتورهای کوچک‌تر و چهار سیلندر روی آورده‌اند. استفاده از توربوشارژرها به این موتورهای کوچک‌تر کمک می‌کند تا قدرت بیشتری تولید کنند و عملکرد بهتری داشته باشند.
توربو لگ زمانی رخ می‌دهد که راننده با فشردن پدال گاز، خواستار شتاب بیشتر می‌شود. در این هنگام، دریچه گاز باز می‌شود تا هوای بیشتری وارد موتور شود. اما توربوشارژر هنوز به اندازه کافی سریع نمی‌تواند هوای بیشتری را فشرده کند تا موتور بتواند به سرعت به درخواست راننده پاسخ دهد. این تأخیر به عنوان توربو لگ شناخته می‌شود.
مکانیزم و عملکرد توربو شارژ
توربوشارژر یکی از مهمترین فناوری‌های به‌کار رفته در موتورهای احتراق داخلی است که با فشرده‌سازی و به جریان انداختن هوای ورودی به پیشرانه، باعث افزایش توان و کارایی موتور می‌شود. این سیستم با استفاده از گازهای خروجی اگزوز که به طور معمول قابلیت استفاده ندارند، کار می‌کند.
اجزای اصلی توربوشارژر : توربوشارژر شامل دو بخش اصلی است: توربین و کمپرسور. توربین در سیستم اگزوز موتور نصب می‌شود و با گازهای خروجی اگزوز که با سرعت بالایی خارج می‌شوند، به چرخش درمی‌آید. این گازها با حرکت خود، توربین را به چرخش واداشته و از این طریق نیروی لازم برای حرکت کمپرسور تأمین می‌شود. شفت مشترکی بین توربین و کمپرسور وجود دارد که با چرخش توربین، کمپرسور نیز به چرخش درمی‌آید و هوای محیط را جذب و فشرده می‌کند.
عملکرد توربوشارژر : عملکرد توربوشارژر بر اساس استفاده از انرژی گازهای خروجی اگزوز است. زمانی که گازهای اگزوز با سرعت بسیار بالا از سیستم اگزوز خارج می‌شوند، توربین به سرعت چرخش می‌یابد و این چرخش به کمپرسور منتقل می‌شود. کمپرسور هوا را فشرده کرده و به محفظه احتراق موتور هدایت می‌کند. این هوای فشرده دارای چگالی بیشتری نسبت به هوای محیط است که باعث بهبود احتراق سوخت و افزایش قدرت موتور می‌شود.
مزایای توربوشارژر : یکی از مزایای اصلی توربوشارژر این است که بدون نیاز به افزایش حجم موتور، می‌تواند توان بیشتری تولید کند. این ویژگی در کاهش مصرف سوخت و آلایندگی بسیار مؤثر است. به علاوه، با بهبود بهره‌وری موتور، خودروها می‌توانند با همان حجم موتور عملکرد بهتری داشته باشند.
عوامل مؤثر در ایجاد تأخیر توربو (توربو لگ)
۱. مخلوط ضعیف سوخت و هوا : یکی از عوامل اصلی توربو لگ، نسبت نادرست سوخت و هوا در مخلوط احتراق است. وقتی مخلوط سوخت و هوا ضعیف باشد، احتراق به‌طور کامل و مؤثر انجام نمی‌شود. این امر موجب کاهش کارایی موتور و تأخیر در افزایش فشار بوست توربو می‌شود. تنظیمات صحیح انژکتورها و سیستم مدیریت سوخت می‌تواند به بهبود این مشکل کمک کند.
۲. معیوب شدن سنسور فشار بوست توربو : سنسور فشار بوست توربو نقش مهمی در اندازه‌گیری و کنترل فشار توربو دارد. اگر این سنسور معیوب باشد، اطلاعات نادرستی به واحد کنترل موتور (ECU) ارسال می‌شود و در نتیجه، کنترل دقیق فشار بوست امکان‌پذیر نخواهد بود. این نقص می‌تواند منجر به توربو لگ شود. بررسی و تعویض منظم سنسور فشار بوست می‌تواند از بروز این مشکل جلوگیری کند.
۳. معیوب شدن توربو شارژر : خرابی و نقص در عملکرد توربوشارژر نیز یکی از دلایل توربو لگ است. مشکلاتی مانند خرابی بلبرینگ‌ها، شفت توربین یا کمپرسور، می‌تواند باعث کاهش کارایی توربوشارژر شود. تعمیر و نگهداری دورهای توربوشارژر و تعویض قطعات معیوب می‌تواند به کاهش توربو لگ کمک کند.
۴. معیوب شدن شیر سلونوئید فشار بوست توربو : شیر سلونوئید وظیفه کنترل جریان هوا و تنظیم فشار بوست توربو را بر عهده دارد. اگر این شیر به درستی کار نکند یا معیوب باشد، جریان هوا به‌طور صحیح کنترل نمی‌شود و توربو لگ ایجاد می‌شود. بررسی و تعویض شیر سلونوئید معیوب می‌تواند به رفع این مشکل کمک کند.
۵. نشتی هوا از محل منیفولد : نشتی هوا از منیفولد می‌تواند باعث کاهش فشار بوست و ایجاد توربو لگ شود. این نشتی ممکن است به دلیل خرابی واشرها، اتصالات یا ترک‌های موجود در منیفولد رخ دهد. تعمیر و جایگزینی قطعات معیوب و اطمینان از آب‌بندی صحیح منیفولد می‌تواند به بهبود این مشکل کمک کند.
۶. خرابی جایگاه فشار : خرابی در جایگاه فشار می‌تواند منجر به کاهش کارایی توربوشارژر و ایجاد توربو لگ شود. این خرابی ممکن است ناشی از رسوبات کربنی، خوردگی یا خرابی مکانیکی باشد. تمیزکاری و تعمیر منظم جایگاه فشار و تعویض قطعات معیوب می‌تواند به بهبود عملکرد توربو کمک کند.
۷. انتخاب نامناسب سامانه توربو برای پیشرانه : انتخاب نامناسب اندازه و نوع توربوشارژر برای پیشرانه می‌تواند باعث توربو لگ شود. اگر توربو بیش از حد بزرگ باشد، زمان بیشتری برای چرخش و تولید بوست نیاز دارد. انتخاب صحیح توربوشارژر با توجه به مشخصات پیشرانه می‌تواند به کاهش توربو لگ کمک کند.
۸. خطا در تنظیم تایمینگ میل بادامک : تنظیم نادرست تایمینگ میل بادامک می‌تواند منجر به عملکرد ناصحیح موتور و ایجاد توربو لگ شود. تایمینگ صحیح میل بادامک برای هماهنگی باز و بسته شدن سوپاپ‌ها و زمان احتراق بسیار مهم است. تنظیم دقیق تایمینگ میل بادامک می‌تواند به بهبود عملکرد موتور و کاهش توربو لگ کمک کند.
۹. خطا در تنظیم تایمینگ جرقه‌زنی : تنظیم نادرست تایمینگ جرقه‌زنی نیز می‌تواند منجر به توربو لگ شود. جرقه‌زنی صحیح و در زمان مناسب برای احتراق کامل سوخت ضروری است. تنظیم دقیق تایمینگ جرقه‌زنی می‌تواند به بهبود احتراق و کاهش تأخیر توربو کمک کند.
روش‌های رفع مشکل توربو لگ
۱. استفاده از اکسید نیتروژن (NOS) : اکسید نیتروژن یا NOS یکی از روش‌های مؤثر برای افزایش قدرت موتور و بهبود دور موتور است. این ماده ترکیبی از مولکول‌های نیتروژن و اکسیژن است که هنگام تزریق به موتور، میزان اکسیژن موجود در فرآیند احتراق را افزایش می‌دهد. این امر باعث افزایش توان و گشتاور پیشرانه می‌شود و در دورهای پایین موتور به کاهش توربو لگ کمک می‌کند. البته باید توجه داشت که استفاده طولانی‌مدت از اکسید نیتروژن در موتورهای غیرطراحی‌شده برای این سیستم، می‌تواند به آسیب به بخش‌های مختلف پیشرانه منجر شود.
۲. الکترو توربو : الکترو توربو، سیستمی است که با استفاده از نیروی الکتریسیته به بهبود عملکرد توربوشارژر کمک می‌کند. در این سیستم، نیروی الکتریسیته برای حفظ سرعت ثابت توربو در دورهای مختلف موتور به کار می‌رود. این روش به ویژه در خودروهای مسابقه‌ای کاربرد دارد و به کاهش توربو لگ کمک شایانی می‌کند.
۳. توربو ترتیبی : سیستم توربو ترتیبی از دو توربوشارژر با سایزهای مختلف تشکیل شده است؛ یک توربوی کوچک برای دورهای پایین موتور و یک توربوی بزرگ برای دورهای بالا. در این سیستم، توربوی کوچک ابتدا فعال می‌شود تا در دورهای پایین موتور، بوست مورد نیاز را فراهم کند و سپس در دورهای بالا، توربوی بزرگ وارد مدار می‌شود تا فشار بوست بیشتری ایجاد کند. این روش به کاهش توربو لگ و افزایش کارایی موتور کمک می‌کند.
۴. توربو و سوپر شارژر موازی : در این سیستم، توربو و سوپر شارژر به صورت موازی با هم کار می‌کنند. سوپر شارژر نیروی دورانی خود را مستقیماً از میل‌لنگ پیشرانه تأمین می‌کند و با افزایش دور موتور، میزان دور سوپر شارژر نیز افزایش می‌یابد. این سیستم به دلیل برخورداری از هر دو نوع شارژر، تأخیر توربو را به حداقل می‌رساند. با این حال، به دلیل هزینه‌های بالای تولید و وزن زیاد، این سیستم معمولاً در خودروهای مسابقه‌ای استفاده می‌شود.
۵. مولتی توربو : در روش مولتی توربو، از چندین توربوشارژر کوچک به جای یک توربوشارژر بزرگ استفاده می‌شود. توربوشارژرهای کوچک به دلیل داشتن تأخیر کمتر و مقاومت بالاتر، واکنش سریع‌تری نسبت به توربوشارژرهای بزرگ دارند. این روش در خودروهای پیشرفته و ابرخودروهایی مانند بوگاتی ویرون و فورد GT90 مورد استفاده قرار می‌گیرد.
۶. توربو هندسه متغیر : سیستم توربو هندسه متغیر، با تنظیم فشار ورودی به توربین توربو بر اساس فشار گازهای خروجی اگزوز و دور موتور عمل می‌کند. در دورهای پایین، ورودی به توربین توربو کوچک می‌شود تا سرعت توربین افزایش یابد و با افزایش دور موتور، ورودی بزرگتر می‌شود تا فشار ورودی حفظ شود. این سیستم با دقت و نظم بیشتری عمل می‌کند و به کاهش توربو لگ کمک می‌کند.
۷. توربو توئین اسکرول : در سیستم توربو توئین اسکرول، ورودی گازهای خروجی اگزوز به دو بخش کم فشار و پرفشار تقسیم می‌شود. این تقسیم‌بندی به توربو اجازه می‌دهد تا بر اساس سرعت گازهای خروجی اگزوز و دور موتور، توربین را با سرعت و توان مناسب به گردش درآورد. این سیستم نیز به کاهش توربو لگ و افزایش کارایی موتور کمک می‌کند.
سخن پایانی
توربو لگ به معنای تأخیر در واکنش توربوشارژرها در موتورهای خودرو است که باعث کاهش عملکرد بهینه در دورهای پایین می‌شود. این مشکل می‌تواند تجربه رانندگی را تحت تأثیر قرار دهد و برای رفع آن، راهکارهای مختلفی وجود دارد.
استفاده از اکسید نیتروژن برای افزایش قدرت و کاهش تأخیر، بهره‌گیری از الکترو توربو برای حفظ سرعت ثابت توربو، و به‌کارگیری سیستم‌های توربو ترتیبی و توربو و سوپر شارژر موازی از جمله این روش‌ها هستند. همچنین، توربو هندسه متغیر و توربو توئین اسکرول با تنظیم دقیق فشار گازهای خروجی، تأخیر توربو را به حداقل می‌رسانند. این راهکارها به بهبود عملکرد موتور و افزایش کارایی آن کمک می‌کنند و تجربه رانندگی را بهبود می‌بخشند.
اجاره خودرو به عنوان یکی از خدمات محبوب در صنعت حمل و نقل، روز به روز بیشتر مورد توجه افراد قرار می‌گیرد. این خدمات به دلایل مختلف از جمله سهولت، دسترسی سریع و رفع نیازهای فوری، انتخاب بسیاری از مردم شده است. به‌خصوص برای کسانی که خودروی شخصی‌شان در دست تعمیر است یا به هر دلیل دیگری قادر به استفاده از خودروی شخصی نیستند، اجاره خودرو راه‌حلی کارآمد به شمار می‌رود.
اگر در شهرهای بزرگی مانند تهران یا کرج زندگی می‌کنید، ممکن است با مشکلاتی همچون ترافیک سنگین، هزینه‌های بالای حمل و نقل عمومی یا حتی محدودیت‌های زمانی مواجه شوید. در چنین شرایطی، اجاره خودرو در تهران می‌تواند گزینه‌ای جذاب و مناسب باشد. به‌ویژه زمانی که خودروی شخصی شما قرار است برای مدت طولانی در تعمیرگاه باقی بماند، اجاره خودرو در کرج یا تهران نه‌تنها راحتی و آزادی بیشتری را به شما می‌دهد، بلکه از تجربه‌ی پرهزینه و وقت‌گیر حمل و نقل عمومی نیز جلوگیری می‌کند.
