İçerik
Bir zamanlar turbo lag, turbonun doğal bir dezavantajı olarak görülüp, kaçınılmaz bir uzlaşma olarak kabul edildi. Günümüzde ise, turbo popülaritesindeki artışla birlikte işler hızla değişiyor.
Bu yazıda, turbo gecikmesine bir göz atıp ve ne olduğunu, neden olduğunu, birbirlerine sıkça karıştırılan “turbo lag” ile “boost threshold” arasındaki farkı ve üreticilerin yakın gelecekte düzeltmek için ne yaptığını açıklıyorum.
Turbo Lag nedir?
Turbo lag nedir? sorusuna cevap vermeden önce, bir turbo’nun ne olduğunu ve nasıl çalıştığını bilmek faydalı olacaktır.
Çok basit bir ifadeyle, bir turbo veya turbocharger, motora ekstra basınçlı hava (boost) uygulayarak motorun beygir gücünü ve verimliliğini artıran bir cihazdır.
“Turbo lag“, turbo gecikmesi, turbo boşluğu, turbo deliği gibi manalara gelen, bir turbonun belirli bir devir aralığına ulaşana kadar sahip olduğu güç eksikliğidir. Daha net bir ifadeyle, gaza basıp gaz kelebeğinin açılması ile motorun tepki vermesi (spool up) arasındaki, boost threshold sonrasındaki ek zaman gecikmesidir.
Hangi RPM aralığında olursanız olun, gaz pedalına bastığınız zaman ile turbonun cevap verdiği zaman arasında anlık bir gecikme olacaktır.
Turbonun dönmeye başladığı (spin) bu turbo gecikme süresi boyunca, motorunuz esasen atmosferik bir motor gibi davranacaktır. Kısacası, tam güce sahip olmayacaksınız. Ancak bu çoğu modern motorda, özellikle de çok küçük bir turbolu motorlarda zar zor fark edilir. Genelde turbo gecikmesinin ne kadar sürdüğünü söylemek zor; arabadan arabaya çok değişir.
Turbo, boost oluşturabilmesi için doğası gereği çok hızlı dönmek (spool) zorundadır. Ne yazık ki, turbo her zaman seyir halindeyken destek oluşturmak için yeterince hızlı dönmeyecektir. Sadece gaz kelebeği açıldığında, yani gaz pedalına basıldığında toparlar. İşte turbo boşluğuna yol açan şey budur. Bu işlem, gaz pedalına her bastığınızda tekrarlanır.
Gazı tamamen bırakırsanız, pedala bastığınızda tekrar turbo lag meydana gelir, ve işlem tekrarlanır. Ancak, daha yüksek motor devirlerinde, gecikme süresi düşük motor devirlerinden daha azdır.
Turbolama sanatı rölantiden itibaren linear bir şekilde mümkün olan en büyük rpm aralığında ekstra basınç kullanmak ve turbo gecikmesini önlemek içindir.
Boost Threshold nedir?
Bu terim, yeterli bir egzoz gazı akışı üretmek için gerekli olan motor devrini açıklar. Yani, bu turbonun pozitif manifold basıncına sahip olduğu andaki motor devridir. Diğer bir ifadeyle, boost threshold, turbonun “spool up” için hazır olduğu noktadır, çünkü motor devri bir aşırı basınç oluşturmak için yeterlidir.
Turbo gecikmesinin aksine, boost threshold tüm devir aralığı için değil, yalnızca daha düşük RPM seviyeleri için geçerlidir. En düşük RPM seviyelerinde, egzoz gazları turboyu döndürmek (spinning) ve dolayısıyla boost üretmek için yeterli basınç üretmez. Boost threshold’a ulaşır ulaşmaz, turboyu doldurmak (spooling) ve motora daha fazla hava itmek için yeterli gaz üretilir. Koltuklarımıza yapıştığımız da hissettiğimiz şeydir.
Gaza bastığınızda, boost threshold, gerekli RPM seviyesine ulaşıncaya kadar güç kazanmazsınız. Genellikle, bir motor, bir turboyu yaklaşık 1.800 rpm’de tepki vermesi için yeterli egzoz gazı üretir. Tabii ki, bu her zaman böyle olmayıp, turbonun (hacmine) büyüklüğüne de bağlıdır. Bu, bu günlerde çok sık gerçekleşmiyor, bu yüzden terim öncelikle 90’lardan gelen turboları ifade ediyor.
Spool Up nedir?
Turbo, silindirlere takviye basıncı üreterek içerisine fazla yakıt enjekte edilir; böylece beygir gücü ve performans artar. Ancak, turbo tam olarak tepki vermesi için, türbinin çok hızlı dönmesi (dolması) gerekiyor. Bu gerçekleşene kadar, turbo, aracın güçlendirilmesinde rol oynamaz. İşte bu egzoz gazlarının hızlı bir şekilde birikip, türbini çevirerek güç oluşturmasına, “spool up”, “spooling” veya “spinning” denir.
Özet
Lag: Gaz kelebeği konumunun değişmesi ile kullanılabilir “boost” üretimi arasındaki gecikme. Bu, turbo’nun sistemde basınç oluşturduğu zamandır.
Boost threshold: turbo’nun kullanılabilir “boost” üretebileceği en düşük motor devri.
Spool Up: “boost” elde edilene kadar turbo’yu hızlandırma işlemi olarak tanımlanır.
Not: Dikkat ederseniz hepsi de “boost” ile alakalı!
Turbo Lag nasıl hissedilir?
Ayağınızı turbolu bir aracın gaz pedalına basarsanız, aracınız hızlı bir şekilde hızlanmaya (spool up) başlamadan önce fark edilir bir boşluk yaşayabilirsiniz.
Turbo devreye girdiğinde, hızlanmada önemli bir sıçrama hissedeceksiniz.
Turbo Lag bir problem mi?
Bir zamanlar, turbolu araçların çoğunda turbo lag çok belirgindi ve turbo’nun ana dezavantajlarından biri olarak gösterilirdi. Ancak, bugün işler çok farklı.
Çoğu modern motora takılan turboların gelişmiş malzemeleri ve tasarımları sayesinde, gecikme fark edilemeyecek noktaya gelmiş durumdadır.
Sıradan araç kullananlar özelliklede modern araçlarda, turbo gecikmesini neredeyse hissetmezler. Ancak, büyük turbolu tuning araç kullananlar için aynı durumun olduğunu söyleyemeyiz.
Turbo Lag sebepleri nelerdir?
Turbo lag’e sebep olan şeylere iki açıdan bakmamız daha doğru olacaktır. Birincil (primary) ana sebep ve ikincil (secondary) ek sebepler olarak ayırmamız mümkün.
Birincil neden
Turbo gecikmesine sebep olan temel şey, düşük motor devirleridir. Turbo boşluğuna bir çözüm, motor devirlerini yukarıda tutmaktır. Bununla birlikte, motor ne kadar yüksek devirde olursa, o kadar fazla yakıt kullanacağınızı unutmayın! Buna en büyük etken kullanılan motorun büyüklüğüne göre seçilen turbonun boyutudur.
İkincil nedenler
Sızıntı ve Kaçaklar
Turbo motorlu araçlarda malum çok fazla sayıda boru ve hortum tesisatı (intercooler dahil) mevcuttur. Bu hortumlar ve borular, motor bölmesinin içindeki ısıya doğrudan maruz kalır, bu da içlerinde çatlaklara ve sızıntılara neden olabilir. Dolayısıyla en ufak bir kelepçe gevşekliği bile turbo boşluğuna sebebiyet verebilir. Öte yanda manifolddan başlayarak egzoz gazlarının çıkış noktasına kadar olan tüm egzoz sistemindeki bir sızıntı da ciddi turbo lag nedenidir.
Compressor Surge (Turbo Flutter)
Gazı kestiğinizde gaz kelebeği kapanır ve hali hazırda bulunan boost’lu hava tekrardan turbo kompresörüne geri döner ve turboyu yavaşlatır. Tekrardan gaza basıldığında yavaşlamış olan kompresör tekrar hızlanması için zaman alacaktır buda turbo lag sebebidir. Bunu önlemek için diverter / blow-off valf kullanılmalıdır.
Hatalı Wastegate
Hatalı bir wastegate‘de turbo gecikmesini artırabilir ve motorunuzdaki gücü düşürebilir. Wastegate kontrol çubuğunun doğru takıldığından ve çubuk ile Wastegate’in sorunsuz hareket ettiğinden emin olun. Ayrıca, vakum veya basınç kullanarak hortumları ve aktüatör’ü de sızıntıya karşı kontrol edin.
Arızalı Boost Controller Selenoid’i
Boost Controller Selenoid’i, wastegate’deki basıncı düzenler ve kontrol eder. Eğer bu selenoid valfi arızalıysa, wastegate’i doğru şekilde kontrol etmeyebilir, bu da artan turbo gecikmesi anlamına gelir.
Arızalı Boost Pressure Sensörü (BPS)
Eğer bu basınç sensörü arızalanırsa, bu ECU’ya yanlış bilgi gönderebilir ve turbo lag’e neden olabilir.
Bozuk Turbo
Türbin pervanesi gibi iç parçalar hasar görebilir ve bu durumda turbo yavaşlamaya neden olabilir. Pervanenin şeklini kontrol etmek için turboyu sökmeniz gerekir.
Atalet
Turbo lag’e neden olan bir diğer faktör, turbodaki hareketli parçaların ağırlığıdır. Verimlilik için, hafif alaşımlı bir turbo rotor gereklidir. Turbonun daha küçük rotor çaplarına sahip kompakt modeller, ataleti ve hava direncini azaltmaya yardımcı olur, yani turbo daha hızlı birikir (spool up) ve gecikme azalır.
NOT:Elbette daha bir çok şey turbo gecikmesine neden olabilir. Bildiğiniz başka nedenler varsa, lütfen bunları aşağıda yorumlarda belirtiniz.
Turbo Lag çözümleri nelerdir?
Otomobil üreticileri turbo gecikmesiyle başa çıkmak için çeşitli çözümler kullanmaktalar. Yukarıda bahsedilen turbo lag nedenlerinde aynen olduğu gibi çözümleri noktasında da iki yönlü bakabiliriz. Ana çözümler noktasında turbo adeti, boyutu, teknolojisi ve konfigürasyonu yönünde iken, birde bunların dışında ikincil yönde çözüm noktaları vardır.
Birincil çözümler
- Benzinli motorlar genellikle dizel motorlardan daha fazla turbo gecikmesine sahiptir ve daha küçük turbolu daha büyük motorlar, büyük turbolu küçük motorlardan daha kısa bir turbo lag’e sahiptir. Bu, Twin-Scroll turbo kullanmayı veya büyük bir turbo yerine iki daha küçük turbo konfigürasyonu olan twin-turbokullanmayı içerir. Daha küçük turbolar, tek bir büyük turbodan çok daha hızlı (spool) tepki verir. Genel olarak, daha küçük turbo sistemler daha hızlı dolar, ancak yüksek hızlarda daha yüksek beygir gücü değerleri yoktur.
- Üreticiler aynı zamanda bi-turbo denilen küçük ve büyük bir turbo kullanmak gibi stratejileri de kullanabilirler. Küçük ünite düşük ila orta hızlarda daha hızlı sarılırken, daha büyük turbo çok yüksek hızlarda başlar.
- Elektrikli (e-turbo) turbo kullanımı
- Değişken geometrili turbo (VGT) kullanımı
İkincil çözümler
- Turboyu egzoz portlarına daha yakın monte ederek, gecikme azaltılır. Üniteyi egzoz portlarına yaklaştırarak egzoz gazlarının hareket etmesi gereken mesafe kısaltılır.
- Standart fabrika egzoz sistemini bir serbest akış ünitesi ile değiştirmek, kısıtlayıcı fabrika kurulumunu ortadan kaldıracak ve egzoz geri basıncını en aza indirerek turbonun daha hızlı birikmesine izin verecektir.
- Sürüş koşulları ve farklı şanzıman tasarımları turbo gecikmesini de etkileyecektir. Aracınızın performans aralığına göre doğru vitesi seçilmelidir. Turbolu modern araçların çoğu 2500 ila 4000 rpm arasında tork platolarına ulaşır. Bu bölgede kalınırsa, turboyu hızlı bir şekilde sarmak için yeterli egzoz gazı enerjisi sağlanacaktır.
- Hafif alaşımlı (seramik) türbin kanatları, çoğu turboda kullanılan çelik kanatlardan daha hafiftir. Bu da türbinin daha hızlı hızlanmasını sağlar ve turbo gecikmesini azaltır.
- Bazı turbolar, türbin şaftını desteklemek için rulmansız yataklar yerine rulmanlı yataklar kullanır. Bununla birlikte, bunlar normal bilyalı rulmanlar değildir – turbonun hızı ve sıcaklığı ile başa çıkmak için gelişmiş malzemelerden yapılmış yüksek hassasiyetli rulmanlardır. Türbin şaftının çoğu turboda kullanılan rulmansız yataklarından daha az sürtünmeyle dönmesine izin verirler. Ayrıca biraz daha küçük, daha hafif bir şaftın kullanılmasına da izin verir. Bu, turbonun daha hızlı hızlanmasına yardımcı olur ve turbo gecikmesini daha da azaltır.
- Nitrous Oxide
- Downpipe
- “Turbo Blanket” kullanmak
- İyileştirilmiş “intake” kullanmak
- Sıkıştırma Oranını Artırmak
Bazı markaların spesifik çözümleri
- Volvo: Powerpulse
- Audi: Electric Supercharger (e-booster)
- Mazda: Dynamic Pressure Turbo
- Volkswagen: Twincharger
- BMW: Cross-bank turbocharging veya Tri-Turbo
- Koenigsegg: Variable-Volume Turbine
- Audi ve Mercedes: Hot V
- Porsche: Dynamic Boost
NOT: Bildiğiniz başka çözüm yöntemleri varsa, lütfen bunları aşağıda yorumlarda yazınız.
Bir cevap yazın