- Turbo lag este întârzierea dintre accelerare și presiunea de supraalimentare.
- La turații joase, gazele de evacuare nu au energie suficientă pentru turbina.
- Turbina are camera caldă (turbină) și camera rece (compresor) conectate prin arbore.
- Sistemul de supraalimentare folosește intercooler și supapă blow-off pentru controlul aerului.
Dacă deții o mașină cu turbină, cu siguranță ai experimentat de nenumărate ori acea senzație frustranta: apesi pe pedala de accelerație și mașina pare că nu răspunde imediat. Parcă îi ia câteva secunde să “se trezească”, apoi brusc simți cum puterea vine ca o avalanșă. Aceste 2-3 secunde de întârziere reprezintă fenomenul cunoscut sub numele de “turbo lag” - una dintre caracteristicile distinctive ale motoarelor supraalimentate.
Ce este turbo lag-ul?
Turbo lag-ul este întârzierea dintre momentul în care accelerezi brusc și momentul în care turbina începe să furnizeze presiunea de supraalimentare optimă. În această perioadă scurtă, motorul funcționează practic ca unul aspirat natural, fără beneficiile aerului comprimat de turbină.
Cum funcționează o turbină auto
Pentru a înțelege de ce apare turbo lag-ul, trebuie să înțelegem mai întâi cum funcționează o turbina. Aceasta este compusă din două părți principale care formează două camere separate:
Camera caldă (partea de turbină)
Camera caldă primește direct gazele de evacuare fierbinți de la motor. Aceste gaze, sub presiune și temperatură ridicată, antrenează roata turbinei (numită și rotor de turbină). Cu cât motorul funcționează la turații mai înalte, cu atât gazele de evacuare au mai multă energie și rotesc mai rapid roata turbinei.
Camera rece (partea de compresor)
De partea opusă se află camera care aspiră aer proaspăt din atmosferă. Aceasta conține o roată similară (rotorul compresorului), care este antrenată de roata din camera caldă prin intermediul unui arbore comun. Roata compresorului aspiră aerul din exterior și îl comprimă pentru a-l face mai dens.
Sistemul complet de supraalimentare
Aerul comprimat de turbină trece printr-un intercooler pentru a fi răcit (aerul rece este mai dens și conține mai mult oxigen), apoi ajunge în galeria de admisie a motorului. Astfel, motorul primește aer mai dens, cu proprietăți de ardere îmbunătățite, ceea ce permite injectarea unei cantități mai mari de combustibil și generarea unei puteri superioare.
În sistemul de supraalimentare mai există și supapa blow-off (sau dump valve), care elimină excesul de aer comprimat atunci când ridici piciorul de pe accelerație, pentru a preveni întoarcerea acestuia în sens invers către compresor.
De ce apare turbo lag-ul?
Acum că înțelegem funcționarea turbinei, explicația turbo lag-ului devine clară. Pentru ca motorul să beneficieze de boost-ul puternic al turbinei, camera de compresie trebuie să fie permanent acționată la parametrii optimi.
Problematica turațiilor reduse
Când conduci cu motorul la turații reduse (de exemplu, 1.200-1.500 rpm), gazele de evacuare au energie insuficientă pentru a antrena rapid roata turbinei. Prin urmare, roata din camera caldă se rotește lent, ceea ce înseamnă că și compresorul funcționează la intensitate redusă.
Procesul de accelerare bruscă
Când accelerezi brusc, se întâmplă următoarele:
- Momentul inițial (0-1 secunde): Motorul începe să crească turația, dar gazele de evacuare nu au încă suficientă energie
- Faza de tranziție (1-3 secunde): Pe măsură ce turația crește, volumul și energia gazelor de evacuare cresc progresiv
- Intrarea în boost (după 2-3 secunde): Roata turbinei atinge viteza necesară pentru a comprima eficient aerul
- Funcționare optimă: Aerul dens ajunge în motor, permitând arderea unei cantități mai mari de combustibil și generarea puterii maxime
Factori care influențează intensitatea turbo lag-ului
Intensitatea turbo lag-ului depinde de mai mulți factori:
- Dimensiunea turbinei: Turbinele mai mari au inerție mai mare și necesită mai multă energie pentru a atinge viteza optimă
- Raportul de compresie: Turbinele cu raport de compresie mai mare necesită mai multă energie pentru funcționare
- Turația motorului: Cu cât turația de pornire este mai mică, cu atât lag-ul este mai pronunțat
- Designul turbinei: Materialele și geometria paletelor influențează răspunsul
Soluții moderne pentru reducerea turbo lag-ului
Constructorii auto au dezvoltat mai multe soluții pentru a minimiza sau elimina turbo lag-ul:
Sisteme twin-turbo
Utilizarea a două turbine de dimensiuni diferite - una mică pentru turații reduse și una mare pentru turații înalte - permite un răspuns mai rapid și o putere mai uniformă pe toată plaja de turații.
Sisteme tri-turbo
Unii producători (precum BMW sau Audi) folosesc chiar trei turbine pentru a acoperi optimal toate zonele de funcționare ale motorului.
Turbine cu geometrie variabilă (VGT)
Aceste turbine pot modifica geometria paletelor în funcție de turația motorului, optimizând fluxul gazelor pentru fiecare regim de funcționare.
Sisteme electrice auxiliare
Unele mașini moderne folosesc compresoare electrice care furnizează aer comprimat instant, completând acțiunea turbinei mecanice.
Concluzie
Turbo lag-ul este un fenomen fizic natural la motoarele cu turbină, rezultat din timpul necesar turbinei să atingă viteza optimă de funcționare. Deși poate părea supărător, înțelegerea acestui proces ne ajută să conducem mai eficient și să apreciem complexitatea tehnologiei moderne de supraalimentare. Cu dezvoltarea tehnologiilor avansate, turbo lag-ul devine din ce în ce mai puțin perceptibil în automobilele noi.
Sursa foto: autoguru.com.au, istockphoto.com
