۱۳۹۶-۱۱-۱۶

تفاوت لگ توربو و آستانه تقویت در سیستم‌های توربوشارژ خودرو‌ها

turbo lag boost threshold لگ توربو

توربوشارژر از نوآوری‌های نوین در صنعت خودرو است که به خودروسازها این امکان را داده تا با موتورهای کوچک بتوانند توان خروجی قابل قبولی ارائه، برای کسب اطلاعات بیشتر و تخصصی درباره این قطعه این مطلب را مطالعه کنید.

مکانیزم اصلی توربوشارژ‌ها در سیستم پیشرانه خودرو‌ها، بر اساس جریان و فشار هوای درون موتور است. یکی از مسائلی که موتور‌های توربوشارژ با آن دست و پنجه نرم می‌کنند، لگ یا تاخیر در سیستم جریان هوای آن‌ها است. همانطور که می‌دانید توربوشارژر‌ها از دو بخش کلی به نام توربین منیفولد گازهای خروجی و توربین منیفولد ورودی هوا تشکیل شده‌اند. بر اساس نوع مکانیزم در نظر گرفته شده برای توربوشارژر‌ها، جریان هوا با فشار‌های متفاوت میان دو توربین ورودی و خروجی در حال انتقال است و همین موضوع گاهی باعث ایجاد تاخیر در عملکرد سیستم توربوشارژر خودرو می‌شود. زمانی که به دلیل انفجار‌های بزرگ‌تر در سیلندر‌ها، حجم تراکم هوا در سیستم توربوشارژر خودرو افزایش پیدا می‌کند، جریان هوا میان دو توربین خروجی و ورودی توربوشارژر متوقف می‌شود و این موضوع باعث ایجاد لگ یا تاخیر در جریان حرکت پروانه‌های سامانه توربوشارژر می‌شود که به اصطلاح توربو لگ ( Turbo Lag ) شناخته می‌شود. توربو لگ در سیستم توربوشارژر خودرو‌ها با عنصری به نام آستانه تقویت ( Boost Threshold ) مرتبط است. آستانه تقویت زمانی رخ می‌دهد که دور موتور به شکلی بالا رود که باعث افزایش گاز خروجی سیلندر‌ها و در نهایت افزایش چرخش پروانه‌های توربین خروجی سامانه توربوشارژر شود؛ در واقع در آستانه تقویت، این دور موتور است که حجم هوای داخل سیستم توربوشارژر را تنظیم می‌کند. حالا به این فکر کنید که دور موتور یا RPM خودرو پایین باشد، در این حالت تراکم جریان هوای میان دو توربین توربوشارژر خودرو کاهش پیدا می‌کند و توربو لگ بوجود می‌آید؛ از همین رو می‌توان گفت برای از بین بردن توربو لگ باید آستانه تقویت موتور را در حالت پایدار نگه داشت.

آیا توربو لگ در خودرو‌های مدرن از بین رفته است؟

هیچ‌گاه نمی‌توان توربو لگ را اندازه گرفت و آن را به صورت کمی بررسی کرد؛ از همین رو هیچ‌گاه به صورت قاطع نمی‌توان گفت توربو لگ از بین رفته است ولی در خودرو‌های امروزی به شکلی توانسته‌ایم آن را نامحسوس‌تر از گذشته کنیم. امروزه اتومبیل‌های مدرن از سیستم‌های متفاوتی برای کاهش توربو لگ استفاده می‌کنند که یکی از آن‌ها تویین اسکرول ( Twin-scroll ) است. سامانه تویین اسکرول از دو دریچه خروجی برای کاهش توربو لگ استفاده می‌کند؛ یکی از دریچه‌ها دهانه کوچک‌تری دارد و در دور موتور پایین به کار می‌افتد و دیگری که دهانه بزرگ‌تری دارد در دور موتور بالا و در زمان شروع آستانه تقویت فعال می‌شود. به دلیل مکانیزم طراحی شده در تویین اسکرول‌ها در اغلب موارد حجم هوای تبادل شده در این سیستم حد مطلوبی دارد و در زمانی که دور موتور پایین است، توربوشارژر خودرو بدون در نظر گرفتن آستانه تقویت فعالیت می‌کند؛ همین موضوع باعث می‌شود توربو لگ موتور اتومبیل‌های مجهز به تویین اسکرول به حداقل برسد. البته سیستم‌های جدیدی مانند E-Boosting هم در حال توسعه است که قرار است با پایدار نگاه داشتن آستانه تقویت، از بوجود آمدن توربو لگ در دور موتور‌های پایین جلوگیری کند. البته E-Boosting یا تقویت الکتریکی فعلا مخصوص موتور‌های برقی اتومبیل‌ها بوده است. در سامانه تقویت الکتریکی با استفاده از یک پیشرانه‌ الکتریکی بین ورودی و خروجی توربوشارژر، فشار هوا از طریق شفت مرکزی به صورت پایدار افزایش پیدا می‌کند و این امر باعث به جریان درآمدن متداوم پره‌های توربین در سیستم توربوشارژر خودرو می‌شود.