Ονοματολογία τούρμπο

Τα ονόματα των τούρμπο είναι απίστευτα μπερδεμένα και αντιφατικά και, δυστυχώς, αν δεν διαθέτεις τα τεχνικά χαρακτηριστικά μιας τουρμπίνας, δεν μπορείς να είσαι σίγουρος αν είναι κατάλληλη για τον κινητήρα σου κρίνοντας από το όνομά της και μόνο.

Ονόματα όπως Garrett T3 και T4 είναι απλά πρόχειρες εκτιμήσεις μεγεθών, βασισμένες στην εισαγωγή της τουρμπίνας – ακόμα και αυτό όμως δεν είναι πάντα σωστό. Και τα πράγματα μπερδεύονται ακόμα περισσότερο - τουρμπίνες όπως η Τ28, η Τ3/4 ή ακόμα και η Τ4 είναι συνήθως τουρμπίνες εισαγωγής Τ2 και Τ3 με μεγαλύτερα κελύφη συμπιεστή που προσφέρουν μεγαλύτερη δύναμη από ότι οι συμβατικές Τ2 και Τ3.

Συζητώντας για μεγάλα τούρμπο Τ4 και Τ6, θα ακούσεις να αποκαλούνται ως T61, T88 κλπ. Αυτή είναι η διάμετρος inducer σε χιλιοστά και είναι μια χρήσιμη ένδειξη, επειδή προσφέρει μια γενική εκτίμηση για την μέγιστη ισχύ που μπορεί να δώσει ένα τούρμπο.

Πρόσεξε όμως: τα ονόματα τούρμπο Trust/ GReddy T78 και Τ88 δεν αναφέρονται στην διάμετρο inducer και είναι στην πραγματικότητα αρκετά μικρότερα από ότι τα τούρμπο Garrett T78 και T88.

Στα μοντέλα GT της Garrett τα ονόματα αλλάζουν πάλι. Πάρε για παράδειγμα την GT3082: τα πρώτα δύο ψηφία δείχνουν τον τύπο της φτερωτής τουρμπίνας, σε αυτήν την περίπτωση GT30. Το δεύτερο ζευγάρι ψηφίων δείχνει την διάμετρο συμπιεστή σε χιλιοστά. Ωστόσο, και εδώ υπάρχει μπέρδεμα – αυτό το τούρμπο συχνά αποκαλείται GT3040, επειδή ο συμπιεστής του είναι ένας GT40.

Βασικά, είναι πολύ δύσκολο να βγάλεις άκρη, αλλά με λίγη εμπειρία και κοινή λογική σύντομα θα τα καταφέρεις. Το σημαντικό είναι, αν δεν καταλαβαίνεις κάτι, να ρωτήσεις έναν ειδικό στα τούρμπο πριν το αγοράσεις.

Χάρτες λειτουργίας

Η αποτελεσματικότητα των τούρμπο αφορά βασικά το πόσο καλά λειτουργεί συνολικά ένα τούρμπο και ο μόνος εφικτός τρόπος να την προβλέψεις είναι με την εμπειρία και με υποθέσεις. Το μοναδικό μέρος που μπορείς να προβλέψεις με ευκολία είναι η αποτελεσματικότητα του συμπιεστή, χάρη στους χάρτες λειτουργίας.

Ο χάρτης λειτουργίας είναι μια δισδιάστατη γραφική απεικόνιση που δείχνει την πίεση του αέρα (συνήθως σε bar) στον κάθετο άξονα και την ροή αέρα (συνήθως σε λίμπρες ανά λεπτό) στον οριζόντιο. Το πλάτος από το “νησάκι” που σχηματίζεται στο γράφημα δείχνει την μέγιστη πιθανή ροή του συγκεκριμένου συμπιεστή –για παράδειγμα τα 60 lb/min, αντιστοιχούν σε περίπου 600 άλογα. Το ύψος του “νησιού” από την άλλη δείχνει την μέγιστη πιθανή πίεση υπερπλήρωσης για τον συγκεκριμένο συμπιεστή, πλην ένα bar (επειδή 1 bar είναι η ατμοσφαιρική πίεση στο επίπεδο της θάλασσας. Ετσι, για παράδειγμα, μια ένδειξη τεσσάρων bar σημαίνει πίεση υπερπλήρωσης τριών bar.

Εκτός από τις εξωτερικές γραμμές του “νησιού” στην γραφική παράσταση, θα προσέξεις και εσωτερικές γραμμές. Αυτές δείχνουν τα επίπεδα αποτελεσματικότητας με διαφορετικές πιέσεις και ροές αέρα. Μικρότερη αποτελεσματικότητα του συμπιεστή σημαίνει γενικά περισσότερη θερμότητα, οπότε χρειάζεσαι καλύτερο intercooler.

Το τελευταίο πράγμα που αξίζει να παρατηρήσεις σε έναν χάρτη λειτουργίας είναι η περιοχή αριστερά από το «νησάκι», που αντιπροσωπεύει την περιοχή του surge. Αν το τούρμπο σου λειτουργεί υπό αυτές τις συνθήκες, θα έχει φτωχή απόδοση και η πιθανότητα για βλάβη είναι μεγάλη.

Για να χρησιμοποιήσεις οποιοδήποτε κομμάτι του χάρτη χρειάζεσαι εμπειρία με υπερτροφοδοτούμενα αυτοκίνητα και την προβλεπόμενη ροή αέρα, ιδιαίτερα όταν υπολογίζεις το surge. Για παράδειγμα, το σημείο 10 lb και 2,2 bar, στα αριστερά του σχήματος, σημαίνει ότι αν έχεις έναν μικρό κινητήρα με περιορισμένη ροή αέρα που χρειάζεται 1,2 bar για να παράγει 100 ίππους, είναι πιθανόν το τούρμπο του να παρουσιάσει compressor surge – και μάλλον θα είναι καλύτερα να το αντικαταστήσεις με κάποιο άλλο, πιθανώς μικρότερο.

Θερμοκρασίες εισαγωγής

Ανεξάρτητα από την ατμοσφαιρική του θερμοκρασία, όταν ο αέρας συμπιεστεί από το τούρμπο βγαίνει από μέσα του καυτός, ίσως και πάνω από 300 βαθμούς Κελσίου σε κινητήρες με υψηλή πίεση υπερπλήρωσης. Αυτό όχι μόνο μειώνει την δυνητική ιπποδύναμη, αλλά και βλάπτει την αξιοπιστία, επειδή ο κινητήρας τροφοδοτείται με υπερβολικά ζεστό αέρα. Όσο γρηγορότερα γυρίζει ένα τούρμπο και όσο μεγαλύτερη είναι η πίεση υπερπλήρωσης, τόσο υψηλότερες γίνονται οι θερμοκρασίες του εισερχόμενου αέρα, πράγμα που σημαίνει ότι η ανάγκη για ψύξη αυξάνεται όταν αυξάνεται η πίεση υπερπλήρωσης. Ο γενικός κανόνας λέει ότι, όσο πιο κρύος ο αέρας στην μηχανή, τόσο καλύτερα για το τούρμπο - και για αυτό τοποθετούμε intercoolers, charge coolers και συστήματα ψεκασμού νερού.

Θερμοκρασίες πάνω από 40 βαθμών με τέρμα γκάζι σημαίνουν ότι καλό θα ήταν να βελτιώσεις την ψύξη του αέρα, ενώ πάνω από 80 βαθμούς τα πράγματα δυσκολεύουν: είτε βελτιώνεις αρκετά την ψύξη, είτε μειώνεις άμεσα την πίεση, πριν αρχίσει να λιώνει κάτι.

Τι επηρεάζει το γέμισμα του τούρμπο

Οπως μάλλον θα γνωρίζεις, η χωρητικότητα του κινητήρα είναι ο βασικότερος παράγοντας που επηρεάζει το πόσο γρήγορα γεμίζει το τούρμπο, με την μεγαλύτερη χωρητικότητα να σημαίνει μεγαλύτερη κατανάλωση αέρα/ παραγωγή καυσαερίων ανά στροφή του κινητήρα για να γεμίσει το τούρμπο. Οι εκκεντροφόροι μικρής διάρκειας και οι μικροί αυλοί εξαγωγής βοηθούν επίσης, αφού κρατούν την ταχύτητα της ροής καυσαερίων ψηλά.

Ακόμα και απλά πράγματα, όπως η “καθαρή” διαδρομή εισαγωγής και εξαγωγής, βελτιώνουν την ταχύτητα με την οποία γεμίζει το τούρμπο, όπως και η διατήρηση της διαμέτρου των σωληνώσεων στο κατάλληλο μέγεθος και της απόστασης που έχει να διανύσει η ροή αέρα από και προς τον κινητήρα στο μικρότερο δυνατό μήκος.

Το κατά πόσο γρήγορα γεμίζει κάθε τούρμπο δεν επηρεάζεται μόνο από τις ταχύτητες της ροής και τις διανυόμενες από αυτήν αποστάσεις. Στην πραγματικότητα, το βασικό χαρακτηριστικό που βοηθά το τούρμπο να γεμίσει είναι η θερμότητα. Οπότε, η χρήση κεραμικής επίστρωσης ή το τύλιγμα με heat wrap στην πολλαπλή εξαγωγής ή ακόμα και στο κέλυφος της τουρμπίνας βοηθά, αν και πιθανώς εις βάρος της αξιοπιστίας, λόγω της επιπλέον θερμότητας που δημιουργείται.

Περιέργως, ο παράγοντας που αρκετοί θεωρούν σημαντικότερο, η υψηλή σχέση συμπίεσης, επηρεάζει μακράν λιγότερο την κατάσταση σε σχέση με τους υπόλοιπους.

Προηγμένη τεχνολογία

Τα τελευταία 25 χρόνια οι κατασκευαστές τούρμπο πειραματίζονται με αρκετούς ανορθόδοξους τρόπους βελτίωσης της διαδικασίας γεμίσματος του τούρμπο, με ποικίλα αποτελέσματα.

Οι περισσότερες παραλλαγές της βασικής ιδέας του τούρμπο βασίζονται στην χρήση κινούμενων ελασμάτων που αλλάζουν τον λόγο A/R, κάνοντάς τον μικρότερο στις χαμηλές στροφές για να μειώσουν την υστέρηση, ενώ προοδευτικά, καθώς αυξάνονται οι στροφές και η πίεση υπερπλήρωσης, τον μεγαλώνουν για καλύτερη ισχύ.

Αυτά τα τούρμπο, αποκαλούμενα συνήθως ως τούρμπο μεταβλητής διαμέτρου, χρησιμοποιούνται ευρέως σε σύγχρονους πετρελαιοκινητήρες, επειδή οι χαμηλές θερμοκρασίες των καυσαερίων του diesel εμποδίζουν την δημιουργία προβλημάτων αξιοπιστίας, που συναντώνται όταν χρησιμοποιούνται σε βενζινοκινητήρες.

Ωστόσο, πρέπει να πούμε ότι στις μέρες μας χρησιμοποιούνται στην Porsche 997 turbo, όπως και σε άλλα οχήματα περιορισμένης παραγωγής και γίνονται όλο και πιο δημοφιλή στα βελτιωμένα αυτοκίνητα καθώς εξελίσσονται τεχνολογικά.

Κατά καιρούς έχουν κατασκευαστεί διάφορα στυλ τούρμπο μεταβλητής διαμέτρου. Ωστόσο, τα ελάσματα κολλάνε εύκολα και είναι δύσκολο να τα ελέγξεις - είτε ηλεκτρονικά, είτε μέσω ενός actuator που λειτουργεί με τρόπο παρόμοιο με την μια wastegate – και έτσι δεν χρησιμοποιούνται ακόμα ευρέως στον χώρο της βελτίωσης, όπως μάλλον θα συμβεί στο μέλλον.

Άλλες παραλλαγές τούρμπο περιλαμβάνουν χωρισμένη στα δύο διατομή πολλαπλής εξαγωγής, με την μία της μεριά να παραμένει κλειστή σε χαμηλές στροφές/ πιέσεις υπερπλήρωσης. Αυτό αναγκάζει τα καυσαέρια να εξέρχονται μόνο από μία δίοδο, γεμίζοντας το τούρμπο γρηγορότερα, με την άλλη δίοδο να ανοίγει προοδευτικά σε υψηλές στροφές/ πιέσεις υπερπλήρωσης για βέλτιστη ροή.

Οι τελευταίες εξελίξεις στο θέμα αφορούν τουρμπίνες με ηλεκτρική υποβοήθηση, όπου ηλεκτροκινητήρες βοηθούν το τούρμπο να γεμίσει, αλλά δυστυχώς δεν έχουμε δει τούρμπο παραγωγής βασισμένα στο συγκεκριμένο σχέδιο.

Διπλά τούρμπο

Σε υπερτροφοδοτούμενα αυτοκίνητα με επίπεδους ή V κινητήρες είναι πιο αποτελεσματικό να έχεις από ένα τούρμπο σε κάθε πλευρά κυλίνδρων, επειδή έτσι μπορείς να τα τοποθετήσεις πολύ πιο κοντά στην εξαγωγή του κινητήρα, βοηθώντας τα να γεμίζουν ευκολότερα. Στους επίπεδους εξακύλινδρους κινητήρες κάποιες φορές προτιμάται η χρήση δύο μη σειριακά τοποθετημένων μικρών τούρμπο από την χρήση ενός μεγάλου, αν και στις μέρες μας η γκάμα σε τουρμπίνες είναι τόσο μεγάλη, που ένα μονό τούρμπο μπορεί να έχει ίδια απόκριση με δύο μικρότερα ίσης συνολικά παραγόμενης ισχύος.

Σειριακά διπλά τούρμπο

Τα περισσότερα μοντέρνα αυτοκίνητα με διπλά τούρμπο χρησιμοποιούν σειριακή διάταξη. Αυτό σημαίνει ότι τα τούρμπο γεμίζουν πρώτα το ένα και μετά το άλλο. Το ένα γεμίζει γρήγορα σε χαμηλές στροφές και μετά, καθώς αυξάνεται ο ρυθμός περιστροφής, τα καυσαέρια διοχετεύονται και στο δεύτερο τούρμπο, αυξάνοντας την ισχύ στις ψηλές στροφές. Αυτό αποδίδει πολύ καλά, παρότι το σύστημα μπορεί να γίνει πολύ περίπλοκο, που σημαίνει ότι είναι δύσκολο να μετατρέψεις συμβατικά συστήματα σε σειριακά και να έχεις μεγάλα κέρδη σε ιπποδύναμη. Για αυτό και τα περισσότερα σειριακά συστήματα αφαιρούνται όταν τα αυτοκίνητα βελτιώνονται πολύ σοβαρά.

Σύνθετη υπερτροφοδότηση

Τα περισσότερα τούρμπο δεν αποδίδουν καλά όταν τους ζητείται να παράγουν τεράστιες πιέσεις υπερπλήρωσης και, παρότι ένα μονό τούρμπο μπορεί να δώσει μέχρι και πέντε bar σε ακραίες εφαρμογές, αυτό θα πρέπει να είναι τεράστιο και με μεγάλη υστέρηση.

Κάποιοι ισχυροί diesel και αγωνιστικοί κινητήρες λύνουν αυτό το πρόβλημα με την χρήση σύνθετης υπερτροφοδότησης, που βασικά αφορά τούρμπο που στέλνουν αέρα σε άλλα τούρμπο.

Αντί να διαμοιράζεις τα καυσαέρια και τον αέρα εισαγωγής σε δύο τούρμπο σύμφωνα με τα συμβατικά συστήματα διπλών τούρμπο, το σύνολο της ροής καυσαερίων και αέρα περνά από το ένα τούρμπο και κατόπιν από το άλλο. Σε επίπεδο εισαγωγής αέρα αυτό σημαίνει ότι το δεύτερο τούρμπο συμπιέζει ήδη πεπιεσμένο αέρα, δημιουργώντας πίεση ακόμα και μεγαλύτερη από 10 bar σε ακραίες περιπτώσεις, υποκείμενο σε μια λογική υστέρηση. Ωστόσο, εκτός από το ότι χρειάζεσαι και έναν κινητήρα που να μπορεί να αντέχει αυτές τις απίστευτα μεγάλες πιέσεις, η συμπίεση του αέρα σε τέτοιο βαθμό δημιουργεί τεράστιες ποσότητες θερμότητας που απαιτούν τρομερά αποτελεσματικό σύστημα ψύξης.

Συμπιεστής τύπου Comprex

Αυτός ο ασυνήθιστος συνδυασμός τούρμπο και κομπρέσσορα είναι σπάνιος, αλλά διαθέτει αρκετές προοπτικές και έχει δοκιμαστεί από την δεκαετία του ’80 στους κινητήρες της Ferrari για την F1. Ποτέ όμως δεν έγινε της... μόδας, κυρίως επειδή είναι τόσο πολύπλοκος, που δεν θα προσπαθήσω καν να τον εξηγήσω με λεπτομέρειες!

Οι συμπιεστές αυτοί παίρνουν κίνηση από ιμάντα, όπως οι κομπρέσσορες, και χρησιμοποιούν τα καυσαέρια για να συμπιέζουν τον αέρα, όπως τα τούρμπο, αλλά στην ουσία δεν λειτουργούν σαν κανένα από τα δύο.

Το σύστημα ιμάντων περιστρέφει τον συμπιεστή, αλλά η περιστροφή καθαυτή δεν συμπιέζει τον αέρα, οπότε δεν μειώνει την ισχύ του κινητήρα σαν τον κομπρέσσορα. Στην πραγματικότητα, τα καυσαέρια χρησιμοποιούνται ως κύμα υψηλής πίεσης που συγκρούεται με την ροή αέρα περίπου στην ταχύτητα του ήχου, συμπιέζοντάς την μέχρι δύο ή και τρία bar και στέλνοντάς την στον κινητήρα.

Ακούγεται σαν το τέλειο σύστημα, αλλά η πραγματικότητα είναι διαφορετική. Η πολυπλοκότητα και το μικρό παράθυρο θερμοκρασιών και στροφών βέλτιστης λειτουργίας το κάνουν λιγότερο αποτελεσματικό από τα τούρμπο και τους κομπρέσσορες, και αυτό είναι που μέχρι τώρα το εμποδίζει να χρησιμοποιηθεί ευρέως.

Διπλή υπερτροφοδότηση

Η διπλή υπερτροφοδότηση είναι η χρήση μηχανικού συμπιεστή και συμπιεστή εξάτμισης, που μαζί στέλνουν συμπιεσμένο αέρα στον κινητήρα και βελτιώνουν συνολικά την απόκριση. Οι κομπρέσσορες παρέχουν άμεσα θετική πίεση υπερπλήρωσης ανεξαρτήτως ρυθμού περιστροφής, ενώ οι συμπιεστές εξάτμισης δίνουν την καλύτερη απόδοση από όλες τις μορφές υπερπλήρωσης σε υψηλές στροφές και πιέσεις, οπότε ο συνδυασμός των δύο φαίνεται ιδανική λύση. Στην πραγματικότητα το σύστημα αυτό δεν είναι όσο τέλειο φαίνεται, αλλά αν εφαρμοστεί σωστά σου δίνει έναν κινητήρα με τρομερή οδηγησιμότητα.

Υπάρχουν τρεις τρόποι να χρησιμοποιήσεις διπλή υπερτροφοδότηση στον κινητήρα σου, όλοι τους με τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματά τους.

Ο πιο κοινός και αποτελεσματικός τρόπος είναι να χρησιμοποιείς το τούρμπο και τον κομπρέσσορα “εν σειρά”, με το τούρμπο να τροφοδοτεί τον κομπρέσσορα με αέρα – αυτό χρησιμοποιήθηκε στην Lancia Delta S4 GrpB και σε αρκετές εφαρμογές aftermarket.

Τα κύρια πλεονεκτήματα είναι ότι αυτή είναι η απλούστερη μέθοδος και, επειδή ο κομπρέσσορας συμπιέζει ήδη πεπιεσμένο αέρα, οι υψηλές πιέσεις υπερπλήρωσης έρχονται χωρίς μεγάλη προσπάθεια, μειώνοντας το backpressure. Το μεγαλύτερο μειονέκτημα αυτής της λύσης είναι η παραγωγή εξαιρετικά υψηλών θερμοκρασιών, που κάνει την χρήση πολύ μεγάλου και αποτελεσματικού intercooler απαραίτητη.

Ένας άλλος τρόπος εφαρμογής διπλής υπερτροφοδότησης είναι η τοποθέτηση των δύο συμπιεστών παράλληλα και η συνεργασία τους – κάποιες φορές λειτουργεί πρώτο το τούρμπο, κάποιες άλλες ο κομπρέσσορας - αλλά με την ύπαρξη μιας βαλβίδας που επιτρέπει στον αέρα να παρακάμπτει τον κομπρέσσορα στις υψηλές στροφές. Ο λόγος για αυτό είναι ότι οι κομπρέσσορες είναι λιγότερο αποτελεσματικοί από τα τούρμπο σε υψηλές πιέσεις, αλλά και σε ρυθμούς βόλτας. Οπότε, όταν ο κομπρέσσορας παρακάμπτεται - και ίσως αποσυνδέεται μέσω κάποιου ηλεκτρομαγνητικού συμπλέκτη - υπό τέτοιες συνθήκες, αφήνει το τούρμπο να κάνει όλη την δουλειά και έτσι μειώνονται οι θερμοκρασίες και οι απώλειες που προκαλεί ο κομπρέσσορας, με αποτέλεσμα την μείωση της κατανάλωσης. Προφανώς έτσι χάνεις τα πλεονεκτήματα της σύνθετης υπερτροφοδότησης και αυξάνεις την πολυπλοκότητα, αλλά αυτό το σύστημα ταιριάζει καλύτερα σε αυτοκίνητα παραγωγής.

Η τελευταία μέθοδος είναι η πιο σπάνια, αλλά συναντάται σε εφαρμογές aftermarket. Εδώ, τούρμπο και κομπρέσσορας διαθέτουν διαφορετικά κυκλώματα, και οι ξεχωριστές σωληνώσεις του αέρα συναντιόνται λίγο πριν το intercooler.

Συνήθως ο κομπρέσσορας παρακάμπτεται ή αποσυνδέεται στις υψηλές πιέσεις υπερπλήρωσης και χρησιμοποιούνται βαλβίδες ενός δρόμου για να εμποδίσουν την ροή να επιστρέφει από τον ένα συμπιεστή στον άλλον. Κύριο πλεονέκτημα του εν λόγω συστήματος είναι πως οι δύο συμπιεστές δεν περιορίζουν ο ένας την λειτουργία του άλλου, αλλά η μέθοδος αυτή είναι αρκετά περίπλοκη και για αυτό δεν χρησιμοποιείται και πολύ.

Συστήματα anti-lag

Κύριο μειονέκτημα των υπερτροφοδοοτύμενων κινητήρων και σημείο στο οποίο στέκονται οι επικριτές τους εδώ και χρόνια είναι η υστέρηση απόκρισης (turbo lag) σε σχέση με τους ατμοσφαιρικούς.

Υπάρχουν διάφορα συστήματα anti-lag διαθέσιμα στην αγορά. Παρότι είναι ακριβά, βίαια προς τα εξαρτήματα του τούρμπο (λόγω της μεγάλης θερμότητας και των φορτίων που δημιουργούνται) και παράνομα για χρήση σε δημόσιο δρόμο (επειδή είναι... φασαριόζικα και παράγουν φλόγες από την εξάτμιση), σου παρέχουν πλεονεκτήματα και από τους δύο διαφορετικούς κόσμους: την άμεση απόκριση στο γκάζι των ατμοσφαιρικών κινητήρων και την αυξημένη ισχύ των υπερτροφοδοτούμενων.

Συμβατικό anti-lag

Η πιο κοινή μορφή anti-lag συναντάται σε υπερτροφοδοτούμενα αυτοκίνητα rally σε ολόκληρο τον κόσμο και η χρήση τους σε αυτοκίνητα δρόμου γίνεται όλο και πιο συχνή. Αυτός ο τύπος anti-lag λειτουργεί σχεδόν αποκλειστικά ηλεκτρονικά, με μοναδικό πρόσθετο εξάρτημα μια μεγάλη βαλβίδα παράκαμψης της πεταλούδας του γκαζιού, που συνήθως ανοίγει μέσω κάποιου ηλεκτρομαγνήτη.

Αυτό το σύστημα anti-lag ξεκινά να λειτουργεί όταν αφήνεις το γκάζι. Όταν ενεργοποιείται, ανοίγει η βαλβίδα παράκαμψης της πεταλούδας, αυξάνεται η τροφοδοσία σε καύσιμο και ο χρονισμός της ανάφλεξης καθυστερεί αρκετά – κάποιες φορές ακόμα και κατά πάνω από 30 μοίρες σε σχέση με την συνηθισμένη ρύθμιση.

Το αποτέλεσμα είναι το καύσιμο μίγμα να αναφλέγεται ενώ οι βαλβίδες εξαγωγής είναι ανοικτές, με αρκετή ποσότητα να διαφεύγει στο τούρμπο και την πολλαπλή εξαγωγής. Η θερμότητα και η πίεση από την προκαλούμενη έκρηξη αναγκάζει το τούρμπο να περιστρέφεται πολύ γρηγορότερα από ότι θα το έκανε με κλειστό γκάζι, πράγμα που ακολούθως σπρώχνει τον αέρα μέσα από την παράκαμψη, παρέχοντας πίεση υπερπλήρωσης ανεξαρτήτως με την θέση της πεταλούδας του γκαζιού, ενώ ταυτόχρονα επιτρέπει στις στροφές να πέφτουν κανονικά.

Το να έχεις σχεδόν μέγιστη υπερπλήρωση συνεχώς μεταμορφώνει την οδηγησιμότητα του αυτοκινήτου, ιδιαίτερα σε δρόμους με πολλές κλειστές στροφές, όπου είσαι συνεχώς στο πάτα-άσε στο γκάζι.

Βέβαια δεν υπάρχουν μόνο πλεονεκτήματα – οι φλόγες και ο θόρυβος από την εξάτμιση που προκαλεί το σύστημα anti-lag είναι ενδείξεις της απίστευτης θερμότητας και πίεσης που δέχεται το τούρμπο και η πολλαπλή εξαγωγής, με θερμοκρασίες που ξεπερνούν τους 1.000 βαθμούς Κελσίου κάποιες φορές. Επομένως, οι πολλαπλές εξαγωγής και τα τούρμπο κάποιων αυτοκινήτων που χρησιμοποιούν συνεχώς anti-lag κινδυνεύουν από βλάβες.

EGR anti-lag

Το EGR σημαίνει στα ελληνικά επανακυκλοφορία καυσαερίων. Αυτό όμως δεν εξηγεί ακριβώς το πώς λειτουργεί το συγκεκριμένο σύστημα. Στην πραγματικότητα, δεν επανακυκλοφορεί τα καυσαέρια – απλά κάποιες παραλλαγές χρησιμοποιούν μια βαλβίδα EGR ως μέρος του όλου συστήματος.

Το σύστημα anti-lag EGR συνδυάζει τα συμβατικά anti-lag με μια δεύτερη παράκαμψη (κάποιες φορές χρησιμοποιείται η προαναφερθείσα βαλβίδα) που βρίσκεται μεταξύ της εξαγωγής του συμπιεστή και της εισαγωγής της τουρμπίνας και ταΐζει την τουρμπίνα με πεπιεσμένο αέρα προερχόμενο κατευθείαν από τον συμπιεστή, ενισχύοντας την ροή των καυσαερίων ώστε το τούρμπο να διατηρεί μέγιστη πίεση υπερπλήρωσης ανεξάρτητα από την θέση του γκαζιού. Το θετικό της υπόθεσης είναι ότι η αξιοποίηση του πιο κρύου αέρα στο EGT μειώνει τις θερμοκρασίες σε σχέση με τα συμβατικά συστήματα anti-lag.

Anti-lag νίτρου

Παρότι είναι, στην απόλυτη μορφή του, το φαινομενικά τελειότερο σύστημα μείωσης της υστέρησης, το νίτρο σπάνια χρησιμοποιείται σε συστήματα anti-lag, από την μία επειδή έχει απαγορευτεί από τους περισσότερους αγώνες αυτοκινήτου και από την άλλη επειδή, λόγω της συνεχούς χρήσης του νίτρου, είναι πανάκριβο σύστημα. Ο ευκολότερος τρόπος να χρησιμοποιήσεις νίτρο ως σύστημα anti-lag είναι να τοποθετήσεις ένα συμβατικό σύστημα ψεκασμού 50 ή 75 ίππων που να ενεργοποιείται με τέρμα γκάζι και μια βαλβίδα πίεσης που θα το απενεργοποιεί με την πίεση στο 75% ή κάπου εκεί κοντά: με αυτόν τον τρόπο το νίτρο χρησιμοποιείται μόνο για να βοηθά στην επίτευξη της μέγιστης πίεσης το συντομότερο δυνατόν.

Το νίτρο, εκτός του ότι παράγει περισσότερα καυσαέρια, γεμίζοντας τεράστια τούρμπο σχεδόν άμεσα, θα παρέχει την δύναμη που σου λείπει όταν το τούρμπο δεν έχει προλάβει να ανεβάσει μέγιστη πίεση, οπότε αυτό το σύστημα σου παρέχει ισχύ με το που πατάς το πόδι σου στο γκάζι. Κύριο μειονέκτημά του σε σχέση με τα συμβατικά anti-lag είναι πως αυτό λειτουργεί μόνο με τέρμα γκάζι. Οπότε, για τις ευθείες είναι ότι πρέπει, αλλά δεν βελτιώνει την απόκριση όταν στρίβεις με μισό γκάζι.

Θεωρητικά, το τέλειο σύστημα anti-lag νίτρου θα ήταν παρόμοιο με το παραπάνω, αλλά με το νίτρο να ψεκάζεται σε διάφορα ποσοστά, ανάλογα με την θέση του γκαζιού. Αυτό βέβαια θα σου έδινε φανταστική απόκριση στο γκάζι, αλλά θα χρησιμοποιούσε και τεράστιες ποσότητες νίτρου.

Σύστημα διατήρησης περιστροφής συμπιεστή

Είναι η λιγότερη γνωστή μορφή anti-lag και ο κόσμος την έχει ξεχάσει από τότε που τα σύγχρονα ηλεκτρονικά συστήματα μπήκαν στον χώρο των αγώνων. Λεπτομέρειες πολλές δεν υπάρχουν, αλλά το σύστημα διατήρησης περιστροφής συμπιεστή εφευρέθηκε από τον Jean Pierre Boudy και χρησιμοποιήθηκε στα αγωνιστικά GrpB της Renault και της Peugeot και σε μονοθέσια F1 στις αρχές/μέσα της δεκαετίας του ’80. μάλιστα, λεγόταν ότι αποδίδει τόσο καλά, που οι οδηγοί “δεν γνώριζαν καν τι σημαίνει υστέρηση στην απόκριση”.

Πολύ συνοπτικά, το σύστημα αποτελείται από έναν περιοριστή στην εισαγωγή αέρα του τούρμπο που ελέγχεται από την θέση του γκαζιού και που κλείνει εντελώς όταν αφήνεις το γκάζι. Έτσι, ο συμπιεστής περιστρέφεται ελεύθερα επειδή δεν έχει αέρα να ρουφήξει, όπως συμβαίνει σε κάποιες ηλεκτρικές σκούπες όταν κλείνεις τον σωλήνα με το χέρι σου.

Αυτό κάνει το τούρμπο να περιστρέφεται πολύ γρηγορότερα από ότι συνήθως, επιτρέποντάς του να γεμίζει απίστευτα γρήγορα μόλις πατάς το γκάζι και βελτιώνοντας έτσι την απόκριση.

Το πιο περίπλοκο κομμάτι της συγκεκριμένης προσέγγισης είναι ο τρόπος που λειτουργεί ο περιοριστής (το απόλυτο σχέδιο φαίνεται να περιλαμβάνει έναν κύκλο από 20 ή περισσότερα ελάσματα αντί για μια διάταξη σε στυλ πεταλούδας). Σίγουρα το σύστημα αυτό θα ήταν αποτελεσματικό και απλό αν το κατάφερνες να δουλέψει, αλλά λόγω έλλειψης πληροφόρησης για το θέμα σίγουρα απαιτεί αρκετούς πειραματισμούς