Turbocompresia este o modalitate din ce în ce mai populară de creștere a puterii motorului. Principiile de reglare rămân similare, deși sunt necesare considerații suplimentare.
În primul rând, turbosuflantele au nevoie de timp pentru a ajunge la putere maximă – creând ceea ce se numește turbo lag. De asemenea, pe măsură ce aerul este comprimat prin turbină, acesta creează căldură care, la rândul său, scade performanța.
Sincronizare
Turbocompresia mărește puterea motorului prin forțarea aerului comprimat prin el, crescând adesea cuplul și puterea cu până la 40%. Mașinile turbocompresate oferă performanțe sporite care altfel nu ar putea fi atinse cu motoare de dimensiuni similare fără turbină.
Motoarele turboalimentate depind de două componente cheie – turbina și compresorul. Gazele de eșapament fierbinți de la motor învârt o turbină, care la rândul ei acționează un compresor centrifugal care aspiră aer comprimat rece prin acțiune centrifugă. În cele din urmă, acest ansamblu de gaze și combustibil este trimis prin arborele său înapoi în motor prin intermediul altuia.
Deoarece sistemele de turbine și compresoare funcționează la viteze și presiuni foarte mari, proiectarea lor trebuie să fie atent analizată. Pot fi instalate răcitoare intermediare și răcitoare de ulei pentru a se asigura că nu se supraîncălzesc, precum și că sunt lubrifiate cu lubrifianți de înaltă presiune, asemănători cu cei folosiți pentru arborele cotit și alte componente.
Unul dintre dezavantajele majore ale turbocompresorului este că este nevoie de timp pentru ca turbina sa să se rotească și să înceapă să producă supraalimentare. Acest fenomen, cunoscut sub numele de turbo lag, poate fi deosebit de frustrant pentru pasionații de automobile care caută performanțe maxime de la vehiculul lor.
Inginerii au descoperit modalități de a minimiza turbo lag-ul în motoarele moderne. Unii producători folosesc turbine twin-scroll care separă cilindrii în căi de evacuare separate pentru fiecare cale de curgere a gazelor de evacuare; acest lucru ajută la limitarea suprapunerii supapelor și la creșterea performanțelor.
O modalitate de a reduce decalajul este avansarea temporizării aprinderii. Acest lucru mută combustia mai devreme în ciclu și scade cantitatea de energie pierdută în timpul proceselor de compresie – ceea ce duce la o ardere îmbunătățită și la creșterea puterii față de calibrările neavansate.
Calibrarea necesită atenție atunci când se împinge un motor dincolo de limitele sale mecanice și de lubrifiere; lăsarea unei marje de siguranță este esențială atunci când se lucrează cu motoare noi.
Combustibil
Turbocompresia unui motor îi permite acestuia să primească mai mult combustibil mai rapid; cu toate acestea, este posibil să existe totuși un decalaj între apăsarea accelerației și observarea unei creșteri a puterii de ieșire din cauza faptului că este nevoie de timp pentru ca rotorul să preseze mai mult aer în camera de combustie. În plus, multe mașini turboalimentate suferă din cauza combustibilului de proastă calitate.
Capacitățile de reglare a motorului unei mașini cu turbocompresor sunt limitate atât de combustibil, cât și de capacitatea motorului; pentru a maximiza producția de putere din arderea combustibilului prin crearea unui cuplu mai mare decât este posibil folosind turbocompresorul ca parte a acestei ecuații. Un turbocompresor ajută la atingerea acestui obiectiv.
Motoarele turbocompresate se bazează pe uleiul de motor atât pentru lubrifiere, cât și pentru gestionarea căldurii – acesta se dublează chiar și ca un excelent lichid de răcire! Utilizarea uleiului de motor în astfel de motoare ajută la asigurarea unei performanțe optime din partea fiecărei componente și previne problemele de fiabilitate și longevitate.
Deoarece motoarele turbo folosesc uleiul de motor în locul motoarelor aspirate natural pentru combustie, acestea necesită cantități mai mari de combustibil pentru a funcționa eficient, ceea ce a dus la o economie mai slabă; cu toate acestea, datorită progreselor în domeniul metalurgiei care permit blocuri motor din aliaj ușor capabile să reziste presiunii generate de turbocompresoare, această situație s-a îmbunătățit mult în ultimii ani.
Atunci când se instalează un turbo, o strategie eficientă este adăugarea a 10% în plus la setările pompei de combustibil, astfel încât să se poată adapta la cerințele sporite ale unui motor reglat. În plus, se recomandă să se lase vehiculul să meargă la ralanti timp de cel puțin trei minute înainte de a acționa accelerația; acest lucru permite atât motorului, cât și turbocompresorului să se încălzească, precum și îmbunătățește performanța de curgere a uleiului de motor.
Rețineți acest lucru atunci când reglați un motor turbo: menținerea unui raport aer-combustibil acceptabil se poate dovedi dificilă la început, în special în timpul primelor câteva mii de kilometri de proprietate. Senzorii electronici se pot defecta ocazional, ceea ce ar îngreuna serios capacitatea unui motor de a regla nivelurile de supraalimentare.
Injectoare
Injectoarele joacă un rol esențial în crearea amestecului adecvat aer/combustibil atunci când aspiră aerul printr-un colector de admisie către o supapă de admisie și într-un cilindru. Pentru o combustie optimă, injectoarele trebuie să măsoare cu precizie cantitatea de combustibil care intră în fiecare cursă; acest proces este cunoscut sub numele de reglare.
Sistemele de injecție a combustibilului diferă semnificativ de carburatoare prin faptul că utilizează senzori pentru a monitoriza condițiile și cerințele motorului înainte de a transmite aceste date către un ECU care controlează electronic injectoarele în câteva milisecunde – făcând astfel ca injectoarele de înaltă calitate să fie esențiale pentru performanța și fiabilitatea motorului.
Un injector care nu funcționează corect poate duce la probleme clasice ale motorului, cum ar fi rateuri de ardere, ardere săracă, ezitare și ralanti slab. De asemenea, poate fura din puterea unui motor, deoarece combustibilul nears duce la emisii de monoxid de carbon. Atunci când se testează un injector, ar trebui să se facă acest lucru cu o baterie de 9 volți, mai degrabă decât să se aplice direct 12 volți, deoarece aplicarea directă a 12 volți ar putea încălzi bobina electromagnetică și ar putea să o deterioreze permanent.
În cazul în care un vehicul este prevăzut cu un turbocompresor, injectoarele sale trebuie să fie capabile să furnizeze suficient combustibil pentru a satisface nivelul de supraalimentare al acestuia. Mulți proprietari trec la motoare mai puternice prin înlocuirea injectoarelor de serie cu versiuni mai mari – deși acest lucru nu va oferi neapărat un plus de cai putere; conducerea va suferi probabil în continuare ca urmare a instalării injectoarelor mai mari. În timp ce modernizările motoarelor mai puternice vor crește probabil nivelurile de putere în general, injectoarele mai mari nu înseamnă întotdeauna o mai bună manevrabilitate pentru șoferi.
Injectoarele mari de combustibil se luptă adesea cu dozarea precisă a unor cantități mai mici necesare pentru ralanti și regim de croazieră, ceea ce face mai dificilă distribuirea precisă a combustibilului pe lățimea impulsului dacă sunt deschise prea mult timp, ceea ce duce la amestecuri suprastoichiometrice și la ineficiența motorului. Pentru a obține performanțe maxime de la motorul dvs., combinația optimă ar include injectoare de dimensiuni adecvate, combinate cu modificări de susținere, cum ar fi filtrele de aer performante și sistemele de evacuare de mare debit.
ECU
Reglarea motorului implică orice, de la adăugarea de noi bujii până la revizii complete; toate pot crește puterea vehiculului dumneavoastră. Cu toate acestea, unul dintre factorii cheie este un ECU, o unitate de control electronic care gestionează fiecare aspect al funcționării motorului, de la sincronizarea aprinderii și injecția de combustibil până la controlul supraalimentării.
ECU poate fi personalizat pentru a suporta diferiți carburanți, cum ar fi flex-fuel și chiar etanol, și programat pentru a schimba vitezele mai rapid – deosebit de util în cazul vehiculelor cu transmisie manuală. Mai mult, programarea sa poate ajuta la menținerea mai mult timp a turbocompresorului la accelerarea la turații mai mici, evitând astfel retrogradarea transmisiei, care supune motoarele la o sarcină suplimentară.
Adăugarea unui turbocompresor sau a unui turbocompresor la o mașină poate crește considerabil puterea acesteia, deoarece acestea forțează mai mult aer în procesul de combustie, cunoscut sub numele de inducție forțată și utilizat de mulți pentru a adăuga cai putere la motoare.
Atât turbocompresoarele, cât și compresoarele măresc presiunea de admisie prin utilizarea energiei gazelor de eșapament pentru a împinge mai mult aer în procesul de ardere, în timp ce compresoarele pur și simplu rotesc o roată care mărește presiunea de admisie.
Ambele tehnici oferă propriul set de avantaje și dezavantaje. Turbocompresia unui motor care nu are un cuplu prea mare la turații mai mici este una dintre cele mai bune modalități de a crește puterea, dar utilizarea sa duce la o eficiență mai mică decât cea pe care ar oferi-o aspirația naturală pentru aceeași putere.
Un ECU aftermarket vă permite să maximizați capacitățile unei mașini prin programarea capacităților acesteia în harta sa, oferindu-i cea mai bună performanță posibilă. Aceste ECU-uri pot seta lucruri precum modurile limp home care taie combustibilul sau scânteia atunci când un motor depășește anumite limite, precum și măsurarea lambda în bandă largă în circuit închis și controlul supraalimentării – aceste caracteristici diferențiază cu adevărat ECU-urile aftermarket de unitățile din fabrică și este motivul pentru care majoritatea dintre noi aleg să le modernizeze.