یک مشکل فراگیر؛ چرا موتورهای توربو دارای تاخیر هستند؟

همانطور که پیش تر نیز بارها اشاره کرده ایم، استفاده از موتورهای کم حجم توربو یکی از سیاست هایی است که در چند سال اخیر توسط خودروسازان مختلف در پیش گرفته شده و بسیاری از مدل هایی که پیش از این به خاطر موتورهای حجیم خود معروف بودند، اکنون با نمونه های چهار سیلندر راهی بازار می شوند.

شاید فورد موستانگ و شورولت کامارو جزو بهترین مثال ها در این زمینه باشند. این دو خودروی عضلانی پرطرفدار سرانجام در نسل های اخیر خود با موتورهای کوچک نیز تولید شده اند. بهره گیری از موتورهای کم حجم توربو اگر چه دارای مزیت هایی است، اما در مقابل باعث از دست رفتن دو ویژگی بسیار مهم می شود که عبارتند از غرش هیجان انگیز موتور و واکنش نه چندان به موقع موتور که بعضا شتابگیری با تاخیر را به دنبال دارد.

اما آیا تاکنون به این فکر کرده اید که چرا موتورهای توربو دارای تاخیر در شتابگیری هستند؟

توربو لگ (turbo lag) اصطلاحی است که برای واکنش دیر و با تاخیر موتورهای توربو کاربرد دارد. برای درک بهتر دلایل این مساله ابتدا باید کمی به ساختار و کاربرد توربوشارژر بپردازیم.

توربوشارژر در واقع از ترکیب دو توربین بوجود می آید. یکی از این توربین ها به منیفولد گازهای خروجی متصل شده و دیگری با منیفولد ورودی هوا در ارتباط است.

جریان گازهای خروجی در منیفولد باعث چرخش توربین اصلی می شود. از آنجایی که این توربین به توربین موجود در منیفولد مکش متصل شده، چرخش آن در نهایت تزریق هوای بیشتر در مرحله مکش را در پی دارد. این مساله باعث افزایش تراکم مخلوط راه یافته به درون سیلندر شده و در نتیجه با ایجاد انفجارهای قوی تر، قدرت موتور افزایش پیدا می کند. در ویدیوی زیر می توانید با نحوه عملکرد توربوشارژر بهتر آشنا شوید.

تاخیر توربو با مساله ای به نام آستانه تقویت (boost threshold) در ارتباط است. این آستانه دور موتوری تعریف می شود که در آن گازهای خروجی می توانند باعث افزایش سرعت دوران پره های توربوشارژر شوند. در این دور موتور است که در واقع توربوشارژرها شروع به انجام وظیفه می کنند.

حال اگر هنگام حرکت RPM کم باشد، تا زمانی که دور موتور به آستانه تقویت نرسد، توربوشارژر وارد عمل نخواهد شد؛ به همین جهت زمان حرکت با دور موتور پایین واکنش توربوشارژر تاخیر بیشتری دارد.

در دورهای بالاتر از آستانه تقویت نیز به دلیل وابسته بودن توربوشارژ به گازهای خروجی باز هم تاخیری هر چند خفیف تر وجود دارد. به هر ترتیب تمامی موتورهای توربو به دلیل مکانیسم موجود دارای تاخیر یا لگ هستند؛ حال این تاخیر ممکن است در برخی موتورها محسوس باشد و در برخی موارد دیگر بسیار کم و غیر قابل احساس.

بنابراین می توان اینگونه نتیجه گرفت که اگر به دنبال واکنش های سریع از یک موتور توربو هستید، باید دور موتور را همواره از آستانه تقویت بالاتر نگه دارید. این آستانه بطور میانگین معمولا بین دورهای 2000 الی 2500 قرار دارد.

البته در نسل تازه موتورهای توربو با استفاده از مجموعه تکنولوژی هایی نظیر تویین اسکرول، این مشکل تا حد زیادی مرتفع شده و حالا می توان گفت که آستانه عملکردی بسیاری از موتورهای توربو جدید تا 1200 RPM کاهش یافته است.

این امر بدین معناست که برای بسیاری از رانندگان اساسا مساله تاخیر موتورهای توربو مدرن حل شده به نظر می رسد و محسوس نیست اما در مورد موتورهای توربو خودروهای چینی موجود در کشور یا موتور توربو مورد استفاده در سورن و دنا توربو، از تکنولوژی تویین اسکرول اثری دیده نمی شود و لذا این موتورها با تاخیر عملکردی مواجه اند.