Zer da turboalimentadorea?
Errendimendua erregai-kontsumoa murriztearekin konbinatzeko orduan, ingeniariak ia behartuta daude turbo-motor baten aldeko apustua egitera.
Superkotxeen munduaren aire mehetik kanpo, non Lamborghinik oraindik aspirazio naturaleko motorrak potentzia eta zarata ekoizteko modurik garbiena eta italiarrena izaten jarraitzen duela azpimarratzen baitu, turbokargarik gabeko autoen garaiak amaitzen ari dira.
Ezinezkoa da, adibidez, aspirazio naturala duen Volkswagen Golf bat lortzea. Dieselgate-ren ostean, noski, nekez izango da axola, inork ez duelako gehiago golfean jokatu nahi.
Hala eta guztiz ere, kontua da hiriko autoak, familiako autoak, grand tourer eta baita superauto batzuk itsasontzia uzten ari direla urpekaritza etorkizun baten alde. Ford Fiesta-tik Ferrari 488-ra, etorkizuna behartutako indukzioari dagokio, neurri batean emisio-legeengatik, baina baita teknologiak jauzi eta jauzi egin duelako.
Hau motorraren erregai-ekonomia txikiaren kasua da, gidatzeko modu leunean eta motorraren potentzia handia nahi duzunean.
Errendimendu handiagoa eta erregai-kontsumo txikiagoa konbinatzeko orduan, ingeniariak ia behartuta daude euren azken motorrak turbokargatutako teknologiarekin diseinatzera.
Nola egin dezake turbo batek gehiago gutxiagorekin?
Motorren funtzionamenduaren araberakoa da dena, beraz, hitz egin dezagun teknikari buruz. Gasolina-motorretarako, 14.7:1 aire-erregai erlazioak zilindro guztiaren errekuntza osoa bermatzen du. Hau baino zuku gehiago erregai alferrik galtzea da.
Aspirazio naturaleko motorretan, beheranzko pistoiak sortzen duen huts partzialak airea zilindrora eramaten du, barruko presio negatiboa erabiliz airea sarrera-balbuletatik ateratzeko. Gauzak egiteko modu erraza da, baina aire hornidurari dagokionez oso mugatua da, loaren apnea duen pertsona bat bezala.
Motor turbodunean, arau-liburua berridatzi da. Pistoi baten huts-efektuan oinarritu beharrean, turbo-motor batek aire-ponpa bat erabiltzen du zilindro batera airea bultzatzeko, loaren apnearen maskarak airea sudurretik gora egiten duen bezala.
Turbokonpresoreek airea presio atmosferiko estandarraren gainetik 5 bar (72.5 psi) arte konprimi dezaketen arren, errepideko autoetan normalean 0.5 eta 1 bar (7 eta 14 psi) presio lasaiagoan funtzionatzen dute.
Emaitza praktikoa hauxe da: 1 bar-eko sorrera-presioarekin, motorrak berez aspiratuta balego bezala bi aldiz aire gehiago jasotzen du.
Horrek esan nahi du motorraren kontrol-unitateak bi aldiz erregai gehiago injektatu dezakeela aire-erregai proportzio ezin hobea mantenduz, leherketa askoz handiagoa sortuz.
Baina hori turbokonpresoraren trikimailuen erdia baino ez da. Konpara ditzagun 4.0 litroko aspirazio naturala duen motorra eta 2.0 litroko turbodun motorra 1 bar-eko sorospen-presioa duena, teknologia aldetik berdinak direla suposatuz.
4.0 litroko motorrak erregai gehiago kontsumitzen du inaktiboetan eta motorraren karga arinarekin ere, 2.0 litroko motorrak askoz gutxiago kontsumitzen du. Aldea da abiadura zabalean, turbodun motor batek ahalik eta aire eta erregai kopuru handiena erabiliko duela - cilindrada bereko aspirazio naturaleko motor batek baino bikoitza, edo aspirazio naturala duen 4.0 litro batek baino berdina.
Horrek esan nahi du turbokargatutako motorra 2.0 litro eskasetik lau litro indartsuetaraino ibil daitekeela indukzio behartuari esker.
Beraz, motorraren erregai-ekonomia txikiaren kasua da gidatzeko leuna eta motorraren potentzia handia nahi duzunean.
Zein da hori?
Ingeniaritza zilarrezko bala bati dagokion bezala, turbokonpresorea bera burutsua da. Motorra martxan dagoenean, ihes-gasak turbinatik igarotzen dira, eta abiadura izugarrietan bira egiten du, normalean 75,000 eta 150,000 aldiz minutuko.
Turbina aire-konpresorea lotzen da, hau da, zenbat eta azkarrago bira turbina, orduan eta azkarrago bira egiten du konpresoreak, aire freskoa xurgatuz eta motorra behartuz.
Turboak eskala lerragarri batean funtzionatzen du, gas pedala zenbateraino sakatzen duzunaren arabera. Inaktibo dagoenean, ez dago turbina abiadura esanguratsuetara igotzeko nahikoa ihes-gasa, baina azeleratu ahala, turbina biratzen da eta bultzada ematen du.
Eskuineko oinarekin bultzatzen baduzu, ihes-gas gehiago sortzen dira, eta aire fresko gehiena konprimitzen dute zilindroetara.
Orduan, zer da harrapaketa?
Hainbat arrazoi daude, noski, denok ez ibiltzeko turbodun autoak urteetan zehar, konplexutasunetik hasita.
Imajina dezakezun bezala, urtez egun 150,000 RPM-n bira dezakeen zerbait eraikitzea ez da erraza, eta pieza garestiak behar ditu.
Turbinek, gainera, olio eta ur hornidura dedikatu bat behar dute, eta horrek tentsio handiagoa eragiten du motorraren lubrifikazio- eta hozte-sistemetan.
Turbokonpresoraren airea berotzen den heinean, fabrikatzaileek intercoolers ere instalatu behar izan zuten zilindrora sartzen den airearen tenperatura jaisteko. Aire beroa aire hotza baino trinkoagoa da, turbokonpresoraren onurak ezeztatzen ditu eta erregai/aire nahasketaren kalteak eta detonazio goiztiarra ere eragin ditzake.
Turbokargaren gabezia gaiztoena, noski, lag izenez ezagutzen da. Esan bezala, azeleratu eta ihes bat sortu behar duzu turboa bultzada-presio esanguratsua sortzen hasteko, eta horrek esan nahi zuen lehen turbo-autoak etengailu atzeratu bat bezalakoak zirela - ezer, ezer, ezer, DENA.
Turbo-teknologiaren hainbat aurrerapenek lehen turbo-kargadun Saab eta Porsche-ren ezaugarririk txarrenak otzan jarri dituzte, turbinaren hegal erregulagarriak, ihes-presioan oinarrituta mugitzen direnak, eta inertzia murrizteko marruskadura baxuko osagai arinak barne.
Turbokargaren aurrerapausorik zirraragarriena F1 lasterketetan bakarrik aurki daiteke -momentuz behintzat-, non motor elektriko txiki batek turboa biraka mantentzen duen, bira egiteko behar den denbora murriztuz.
Era berean, Munduko Rally Txapelketan, anti-lag izenez ezagutzen den sistema batek aire/erregai nahasketa zuzenean isurtzen du turbokonpresoraren aurretik ihesera. Ihes-kolektorearen beroak txinpartarik gabe ere eztanda egiten du, ihes-gasak sortuz eta turbokonpresorea irakiten mantenduz.
Baina zer gertatzen da turbodieselekin?
Turbokargari dagokionez, dieselak arraza berezia dira. Benetan eskuz esku dagoen kasua da, behartutako indukziorik gabe, diesel motorrak ez liratekeelako inoiz bezain ohikoak izango.
Aspirazio naturaleko dieselek behe-momentu duina eman dezakete, baina hor amaitzen da haien talentua. Dena den, behartutako indukzioarekin, dieselek beren momentua aprobetxa dezakete eta gasolinaren parekoen abantaila berberak izan ditzakete.
Diesel motorrak Tonka Tough-ek eraiki ditu barruan dauden karga eta tenperatura izugarriei aurre egiteko, hau da, turbo baten presio gehigarria erraz kudeatu dezakete.
Diesel motor guztiek -naturalki aspiratutakoak eta gainkargatutakoak- erregaiaren gehiegizko airea errez funtzionatzen dute, errekuntza giharraren sistema deritzon batean.
Aspirazio naturala duten diesel motorrak aire/erregai nahasketa "idealera" hurbiltzen diren une bakarra erregai-injektoreak zabalik daudenean abiadura osoa izaten da.
Gasolioa gasolina baino hegazkorragoa denez, aire handirik gabe erretzen denean, kedar kopuru itzela sortzen da, gasolio partikula bezala ere ezaguna. Zilindroa airez betez, turbodieselek arazo hori saihestu dezakete.
Beraz, turbokarga gasolina-motorrentzako hobekuntza harrigarria den arren, bere benetako iraultzea salbatzen du diesel motorra erlikia ketsu bihurtzetik. Nahiz eta "Dieselgate" edozein kasutan hori gerta daiteke.
Zer sentitzen duzu turbokonpresorek ia lau gurpileko ibilgailu guztietan sartzen dutelako? Esaiguzu beheko iruzkinetan.
