Araba

-TURBOŞARJ NEDİR-

Bir motordan alınabilecek gücü artırmanın en iyi yolu silindirlere gönderilecek yakıt ve hava karışımının artırılması ile olur.

Bu iki şekilde yapılabilir:

1-Motor hacmini artırmak ,
2-Süperşarj ya da turboşarj uygulamak,

Motor Hacmini Artırmak

Motor hacmini artırarak hava-yakıt oranını yükseltmek mümkündür. Fakat bu; alacağınız daha fazla güç, kaybedeceğiniz daha fazla yakıt (yakıt için harcayacağınız daha fazla para) anlamına gelir. Ayrıca bu motorların daha büyük ve ağır olması ve de sürtünmelerinin fazla olması sayılabilecek
olumsuz etkileridir.

*Süperşarj

Süperşarj, içten yanmalı motorlarda güç üretimini artırmaya yönelik uygulanan bir tekniktir.Normalde bir pistonun pozitif yer değişimi sonucu silindir içerisine hava dolar ve bu hava sıkıştırılarak yanmada kullanılır. Silindir içerisine ne kadar çok hava gönderilebilirse üretilen güç o denli yüksek olur. Süperşarj tekniği de bu prensibe dayanır. Bu teknikte hava silindire gönderilmeden önce bir kompresör ile sıkıştırılır ve yüksek basınç sayesinde aynı hacimdeki silindir içerisine daha çok hava verilmiş olur.Sonuç olarak daha fazla yakıt yakılarak aynı motordan süperşarj sayesinde motor hacmini büyütmeden daha fazla güç elde edilmiş olur.




*Turboşarj

Turboşarj, egzoz gazı ile çalışan bir süperşarj olarak tanımlanabilir. Gücünü Superşarj gibi kayışlardan ve dişlilerden değil, egzoz gazının basıncından alır. Turboşarj motora atmosferik basıncın üzerinde hava vererek, yani zorla doldurum yaptırarak daha küçük hacimli motordan daha yüksek güç alınmasını sağlatan , hareketini egzoz gazının dışarı çıkma basıncından alan bir çeşit pompadır.Türbin ve kompresör olmak üzere iki adet pervaneye sahiptir. Türbin, eksoz tarafında yer almaktadır, kompresör emme tarafında. Eksoz gazının çıkma basıncıyla dönen türbin aradaki bağlantı milinin yardımıyla kompresör pervanesini döndürür. Bu sayede motor silindirine önemli ölçüde artan bir hava girişi sağlanır.




TURBOŞARJIN FAYDALARI


A-Turboşarjlı Motor Verimlidir.

Turboşarjın görevi ihtiyaç olunan gücün daha küçük motor hacimleri ile eldesini sağlamaktır; bu özelliğin kendi içinde 3 türlü faydası vardır :

1-Daha küçük motor, daha az ağırlık demektir, hareketli aracınızın daha az yük taşıması demektir.
2-Daha küçük hacim, mevcut araç motorunuzun daha az yer kaplaması anlamına gelir. Bu da kullanım alanlarınızın daha verimli olmasını sağlar.
3-Daha küçük motorda büyük motorlara göre yüzey alanları daha küçük olacağı için sürtünmeye harcanan enerji daha az olacaktır ve bu da motorunuzdan daha iyi verim almanızı sağlayacaktır.

B-Turboşarjlı Motor Çevrecidir.

Turboşarjın ilk kullanılmaya başlandığı yıllarda sadece alınan güç ön planda idi. Daha sonraki yıllarda egzoz emisyon değerlerinin belli standartlarda tutulmasının zorunluluk haline getirilmesi motor üreticilerinin motorlarını geliştirmesi hususunda ekstra çaba sarfetmelerine sebep oldu. Bu motorların bu emisyon değerlerini tutturabilmeleri için turboşarj vazgeçilmez hale geldi. Günümüzde bu standarttaki motorların (Euro 1-2-3-4) hepsi turboludur

Turbocharger motora daha fazla hava gönderdiği için yakıtın yanması daha kolay, daha düzgün ve daha temiz olur. Günümüzdeki turboşarjlı dizel motorlar diğer motorlara göre %50 daha az NO x ve CO2 emisyonu üretir.

C-Turboşarlı Motor Güvenli ve Keyifli Sürüş Olanağı Sağlar.

Turboşarjlı motorun ürettiği yüksek tork sayesinde motorun esnekliği artar ve hızlanma tepki süresi kısalır. Bu da özellikle sollamalarda ya da ani güç istenen anlarda sürücüye büyük avantaj sağlar. Ayrıca yüksek rakımlı yerlerde hava yoğunluğunun azalması motorun çekişten düşmesine sebep olur bu sorun turboşarjlı motorlarda fazla hissedilmez.


TURBOŞARJIN ÇALIŞMASI



Turboşarj Nasıl Çalışır?

Yanma odasında patlayan hava-yakıt karışımı, egzoz gazına dönüşerek egzoz subaplarından egzoz manifolduna doğru itilir. Bu aşamada egzoza giden gazın basıncı, yol üzerindeki turbonun pervanesini döndürür. Yönlü kanatçıklara sahip olan bu pervane sayesinde gazın önemli bir kısmı türbine girer. Türbin basınçlı gazla dolduğu andan itibaren ters yöndeki kompresör pervanesi de basınçla dönmeye başlar. Dönen bu pervane kompresor salyangozunun hava giriş kısmında ters basınç yaratarak emme kuvveti doğurur, bu sayede emme salyangozunun içine dolan basınçlı hava salyangozun çıkış kısmından emme manifolduna doğru süratle yollanır. Yanma odasına giren basınçlı havanın yakıtla birlikte ateşlendiğinde çok daha şiddetli bir patlama gerçekleştirmesini sağlar.

TURBOŞARJIN MONTAJI


1- Turboşarj üreticileri üretimini yaptığı her turboşarjın parça numarasını, seri numarasını ve OEM numarasını turboşarjın uygun yerine metal bir etiketle perçinler. Turboşarjınızı araca monte etmeden önce bu numaraların doğru olup olmadığını kontrol ediniz.



2- Motorun egzoz ve emme manifold borularını kontrol ediniz. Bu boruların içini tekrar özenle temizleyiniz. Aracın hava filtresini orijinal olmasına dikkat edip montaj öncesi filtreyi yenisi ile değiştiriniz.



3- Contalarınızın düzgün kesildiğinden ve yıpranmış olmadığından emin olunuz. Kesinlikle sıvı conta kullanmayınız. Yağ giriş ve çıkış borularının bağlantı yüzeylerinin temiz olduğundan emin olun. Mümkünse orijinal conta kullanınız.



4- Motor üreticisinin tavsiye ettiği motor yağı ve yağ filtresini kullanınız. Turboşarj montajından önce motor yağınızı ve yağ filtresini kesinlikle yenisi ile değiştiriniz. Aracın yağlama devrinin fabrika çıkış standartlarında olmasına dikkat ediniz; çünkü fazla ya da az yağlama taktığınız turboşarjınızın çok kısa süre içinde arıza yapmasına sebep olacaktır. Aracınızın yağ giriş ve çıkış borularının temiz ve açık olduğundan emin olunuz.



5- Eski ve yıpranmış civataları montaj sırasında kullanmayınız. Aynı şekilde egzoz manifoldunu da kontrol edip çatlak ya da kırılma olup olmadığına emin olunuz. Egzoz contasının durumunu kontrol ediniz.



6- Turboşarjınızı motora monte etmeden önce turbo yağ giriş deliğinden bir miktar motor yağı koyarak emme pervanesini eliniz ile yavaşça birkaç tur döndürünüz ve gövde içindeki milin ve segmanların doğru şekilde yağlandığına emin olunuz.



7- Turboşarjınızı monte ettikten sonra motorunuzu belli bir süre rolantide çalıştırınız. Bu süre içerisinde yağ ve hava kaçağı olup olmadığını gözünüz ve elinizle kontrol ediniz.



ÖNEMLİ !

Motorunuzu yeterli ısıya ulaşmadan yüksek devirlere çıkartmak hem motorunuza hem de turbonuza zarar verecektir.

Ayrıca motorunuzu durdurmadan nce birkaç dakika rölantide dinlendirmeniz turboşarjınızın ömrünü uzatacaktır.


TURBOŞARJIN TARİHÇESİ

Turboşarjın tarihçesi neredeyse içten yanmalı motorlar kadar eskidir. 1885 ve 1896 yıllarında, Gottlieb Daimler ve Rudolf Diesel motor gücünü arttırmak ve yakıt tüketimini azaltmak için emme havasını sıkıştırmayı incelemişlerdir. 1925'te, İsviçreli bilim mühendisi Alfred Bchi egsoz gazını kullanan ilk turbo ünitesini üretme başarısını gösteren ilk kişi olmuş ve %40'lık güç artışı elde etmiştir. Bu turboşarjın otomobil endüstrisine resmen girmesine sebep olmuştur.

İlk turboşarj uygulamaları sadece çok büyük motorlara uygulanabilmekteydi (örneğin; deniz motorları ve otomotiv sektöründe tur motorlarında...). 1938'de tırlar için ilk turboşarj ünitelik motor "Swiss Machine Works Saurer" firması tarafından üretildi.

Chevrolet Corvair Monza ve Oldsmobile Jetfire turbo üniteli ilk yolcu araçları olarak piyasaya 1962/1963 yıllarında sürüldü. Yüksek güç üretimlerine rağmen, her iki aracın da turbo ünitesinin düşük güvenilirliği piyasadan hızlı şekilde çekilmelerine sebep oldu.

1973 yılındaki ilk petrol krizinden sonra, turboşarj prensibi daha fazla kabul görmeye başladı. O zamana kadar turboşarjın yüksek yatırım maliyetleri sadece düşük yakıt tüketimi ile bir miktar dengeleniyordu. Daha sonralarda iyice katı hale gelen emisyon düzenlemeleri ile birlikte tır motorlarında turboşarj kullanımı artmaya başladı ve bugün üretilen tüm tır motorlarının turboşarj destekli olması ile sonuçlandı.

70'li yıllarda, turboşarj ünitesinin motor sporlarına ve özellikle Formula 1'e girmesiyle birlikte yolcu araçlarında da kullanımı iyice popülerleşti. "Turbo" kelimesi moda haline geldi. O zamanlarda neredeyse her otomobil üreticisinin en az bir modeli turboşarj ünitesine sahip oldu. Ne yazık ki bu fenomen daha sonraki yıllarda yüksek yakıt tüketimi sebebi ile azaldı. Ayrıca "Turbo-lag" (turbo boşluğu) olarak bilinen, turbo ünitesinin gecikmeli devreye girişi o zamanlarda oldukça uzun idi ve birçok müşteri tarafından da eleştiriliyordu.

Turboşarj ünitesinin gerçek anlamda performasını ilk göstermesi 1978 yılında Mercedes-Benz tarafından geliştirilen turboşarj üniteli dizel motor ile birlikte olmuştur. Bunu 1981 yılında VW Golf Turbodiesel izlemiştir. Bu araçlardaki turboşarj üniteleri sayesinde motorun verimi önemli oranda artarken, yakıt tüketimi ve emisyon değerleri önemli ölçülerde düşmüştür.

Bugün, turboşarj ünitesinin başarısı sadece performans perspektifinden değil, aynı zamanda yakıt tüketimini düşürme ve azalan CO2 emisyonları ile birlikte çevreye karşı duyarlılık perspektiflerinden de değerlendirilmektedir. Özet olarak turboşarj ünitesinin prensibi egzoz gazını kullanarak yakıt tüketimi ve emisyonlarını düşürmesidir.


GÜNÜMÜZDE TURBOŞARJ

Her teknolojik materyal gibi turbolar da her geçen gün ihtiyaçlar ve çıkan sorunlar karşısında kendini geliştirmiştir.

Turbolar temelde bir gövde, iki salyangoz biçiminde temel bir görünüm arzeder. Bu tip turbolar şu anda en ilkel turbolar sınıfına dahil edilebilir. Bu turbolarla ilgili en önemli sorunlardan biri türbinin geç devreye girmesidir. Her ihtiyaç duyduğunuzda gaza basıp güç elde etmek mümkün değildir çünkü salyangozun içindeki pervane ancak belli bir motor devrinden sonra dönmeye başlamaktadır. Turbonun devrede olmadığı bu zaman sürecine Turbo Lag denilir. Turbo bu süreci atlattıktan sonra araçta ani tekme etkisi oluşur ve turbonun devreye girdiği fark edilir.

Turbodaki bu gecikmeyi azaltmanın birçok yolu vardır:

A-Turboşarjı Hafifletmek

Gelişen teknoloji ve malzeme bilgisi ile üreticiler kullandıkları alaşımları daha dayanıklı ve hafif hale getirmişlerdir. Örneğin günümüzde turboşarjın en önemli bileşeni olan türbin pervanesinin içinde bulunan seramik maddesi onu sıcaklığa karşı dayanıklı ve de hafif kılmıştır. Ayrıca turbonun boyutlarının da küçülmesi, pervanenin ve kompresörün daha tepkisel çalışmasına olanak sağlayarak erken devreye girmesini sağlar. Fakat küçük turbolarda yüksek devirlerde büyük turbolar gibi yüksek basınç üretemezler.

B-Wastegate (Dump Valve) Kullanımı

Dump Valve, turbo beslemeli otomobillerde turbo basıncını sürekli yüksek tutarak gaz tepkisini arttırmak için üretilmiş bir parçadır.

Turbo beslemeli otomobillerde ayak gazdan çekildiğinde turbo hala dönmeye devam etmektedir, fakat turbonun bastığı havanın gideceği bir yer olmadığı için oluşan yüksek basınç, turbo pervanesine büyük bir kuvvet uygulayarak pervaneyi aniden yavaşlatır. Gaza tekrar bastığınızda turbo basıncının tepe noktasına gelebilmesi için pervaneyi tekrar hızlandırmak gereklidir. Bu sırada istenilen turbo basıncı elde edilemediği için büyük bir performans kaybı yaşanır. Wastegate işte bu performans kaybını önlemek için vardır.

Wastegatenin Faydaları

Turbo pervanesi üzerindeki olumsuz geri basıncı önleyerek turbonun ömrünü uzatır.
Turbo pervanesinin hızının yavaşlamasını engelleyerek turbo basıncını sürekli yüksek tutar. Yüksek turbo basıncı yüksek güç anlamına gelir.
Gazdan çekme ve gaza basma arasındaki eski ısınmış havayı dışarı verip yeni, soğuk havayı içeri aldığı için artı güç sağlar.


C- Sequential Turboşarj (Twin Turboşarj)

Twin turbo olarak da bilinen bu yapı iki tane salyangozu esas alarak üretilmiştir. Yani iki turbo yan yana çalışmaktadırlar. Birincisi, yani küçük olan devreye erken girer ve turbo lagını engeller. İkinci turbo ise yüksek motor devirlerinde devreye girerek yüksek basınç sağlamayı esas almışlardır.

Büyük bir turbo yerine daha küçük hacimli birkaç turbonun beraberce uygulanması motorun alt devirlerindeki gücün erken gelmesine yardımcı olduğu gibi yüksek devirlerde de etkili olur. Böylece kullanılabilir güç bandı da genişler. Bu uygulamalar genelde iki turbonun, ayrı silindirlere bağlanması ya da birbirine paralel takılmış bir ufak, bir de büyük turbonun eşgüdüm içerisinde çalışması şeklinde yapılır.


Sırayla devreye giren ikili turbo sistemi tek turbo uygulamalarına göre 1500 devirde düşük devir torku %36 artırmaktadır. Mazda RX-7 veya Nissan 300 ZX modellerinde kullanılan elektronik kontrollü sequential turbo ünitesi ile elde edilen performanstan daha fazlasını sağlamaktadır


D- VNT-VGT (Variable Nozzle Turbo-Variable Geometry Turbo) Turboşarjlar

Değişken türbinli turbo, sistem basıncının gecikmeli olarak devreye girmesi problemine çare olarak düşünülmüştür. Türbin tekerleği üzerinden bulunan kanatçıklarının pozisyonu elektronik olarak vakum kontrolü ile ayarlanmakta ve basıncın yüksek tutulabilmesi amacıyla güç sağlayan kompresörün hızını denetlemektedir.


Vnt dar acı: Vnt geniş acı


kaynak : turboakden.com