Als iemand 'turbo lag' zegt, hebben ze het over de vertraagde reactie die een turbomotor kan hebben als je je rechtervoet op het gaspedaal zet. Een turbocompressor gebruikt de stroom uitlaatgassen om een wiel te laten draaien, op te spoelen en extra frisse lucht in de motorinlaat te voeren om uiteindelijk meer vermogen te produceren. Maar dat spoelen kan niet altijd meteen gebeuren, vooral niet bij grotere turbo's en oudere auto's.
Die turbovertraging die je kunt hebben, creëert een rubberen bandachtig effect, waardoor een auto lusteloos aanvoelt totdat hij plotseling een stroomstoot krijgt. De turbotechnologie van vandaag heeft een lange weg afgelegd sinds zijn oorsprong, en zelfs de grote boosted tuner-auto's uit het recente verleden. Door de vooruitgang in de technologie is het zelfs grotendeels verleden tijd geworden, althans wat ongewijzigde auto's betreft. Laten we dieper ingaan op wat turbovertraging is, en wat voor soort technologie is geïmplementeerd om de vertragingen te minimaliseren of volledig uit te bannen.
Laten we eerst snel bespreken hoe een turbo werkt. Uitlaatgassen laten het compressorwiel of de turbine van de turbo snel genoeg draaien om de inlaatlucht samen te persen, de motor in te persen en wanneer gemengd met de juiste hoeveelheid brandstof, zorgt het voor meer vermogen. Normale inlaatlucht heeft een zogenaamde atmosferische druk, terwijl versterkte lucht boven atmosferische druk is. Wanneer perslucht wordt gecreëerd, wordt dit "in boost zijn" genoemd.
Een gezonde motor met natuurlijke aanzuiging werkt met een volumetrische efficiëntie van 100 procent, wat betekent dat hij zijn best doet om vermogen te produceren met atmosferische druk. Een motor met turbocompressor heeft een volumetrische efficiëntie van meer dan 100 procent, wat betekent dat hij meer dan 100 procent produceert van wat de motor met natuurlijke aanzuiging zou kunnen produceren.
Voor meer informatie over hoe een turbocompressor werkt en wat de verschillende soorten turbocompressor zijn, kijk hier. Bekijk deze grondige uitleg voor nog meer informatie, inclusief wat er gebeurt met ongebruikte vuldruk.
Naarmate de boost toeneemt, zorgt de vertraagde reactie die je voelt ervoor dat er meer lucht naar de inlaatkleppen komt om vervolgens meer boost te creëren. Want vergeet niet dat de uitlaatdruk de turbo laat draaien. Het belangrijkste aspect hier is "naarmate de boost toeneemt", wat betekent dat het al wordt geproduceerd, maar niet genoeg om een substantiële, merkbare toename van het vermogen te rechtvaardigen.
Veel mensen verwarren onder de boostdrempel en turbo lag. Boostdrempel is het punt in het toerenbereik waarop de uitlaatgassen van de motor de turbo voldoende laten ronddraaien om boostdruk te creëren (trefwoord:start), wat betekent dat zodra de drempel is overschreden, de volumetrische efficiëntie van de motor met meer dan 100 procent toeneemt. Turbovertraging is de tijd die nodig is om vervolgens voelen het vermogen komt sterk naar voren wanneer het de piekboost bereikt, of het maximale vermogen dat de turbo kan leveren.
Uit persoonlijke ervaring heb ik ooit een handgeschakelde Audi TT van de eerste generatie gereden met een 1,8-liter turbomotor en een zeer uitgesproken turbovertraging. Het was volledig op voorraad, hoewel in goede mechanische staat. Toen ik mijn voet in een lager toerental zette, kon ik duidelijk voelen wanneer de motor de boostdrempel bereikte en begon toen op te bouwen tot een piekboost bij een veel hoger toerental. Dat laatste stukje over langzaam opbouwen naar piekboost was turbo lag. Zelfs als ik in een boost zat, zorgde het neerzetten van mijn voet nog steeds voor een elastiekachtig effect.
Er zijn verschillende redenen waarom turbo lag kan optreden. Het ontwerp van de turbo is mogelijk niet geoptimaliseerd voor snel en efficiënt opspoelen, dat wil zeggen wanneer de turbo met de juiste snelheid draait om lucht samen te persen tot maximale vuldruk. De reeks buizen waar de perslucht doorheen gaat voordat deze de inlaatkleppen bereikt, kan te lang of inefficiënt zijn. Het gasklephuis van de motor is misschien wat aan de kleine kant, waardoor er niet genoeg lucht binnenkomt om meer uitlaatgas te produceren en de vuldruk op peil te houden. Het ontwerp van de turbo is misschien ook niet ideaal, vooral als hij ouder is en daarom over oude, minder efficiënte technologie beschikt. Er zijn andere redenen, maar dit zijn enkele van de meest voorkomende.
Kijk hier voor meer informatie over verschillende soorten turbolading. Twin-scroll-turbocompressoren zijn een relatief nieuwere vorm van turbocompressor in moderne auto's, vooral te vinden onder de motorkap van de Hyundai Veloster N en Elantra N.
Het minimaliseren van turbovertraging is vrij eenvoudig, verhelp gewoon al het bovenstaande. Het is echter niet altijd zo eenvoudig vanwege de tijd die nodig is om een ideaal, vertragingsvrij systeem te ontwerpen, de materiaalkosten voor het ontwerpen en bouwen van de juiste componenten om dit te doen, het bedenken van de juiste ECU-afstemming en het ontwerpen en het bouwen van de ideale eigenschappen van de motor zelf om de inlaat- en uitlaatstroom te optimaliseren, zoals een kleinere uitlaatbehuizing waardoor gassen sneller stromen.
Hoe dan ook, autofabrikanten hebben een aantal slimme manieren bedacht om turbovertraging te verhelpen. Een daarvan is het ontwerpen van turbochargers die efficiënter draaien en daardoor sneller meer boost naar binnen duwen. Deze kunnen lichtgewicht componenten bevatten, zoals dunne aluminium compressorwielen of lichtere en efficiëntere keramische lagers. Een andere is om simpelweg een kleinere turbocompressor te installeren die eerder de boostdrempel bereikt, waardoor elk waarneembaar gevoel van vertraging wordt gedoofd en dus sneller piekboost wordt bereikt. Dan is het verhogen van de compressieverhouding van de motor een andere methode, aangezien motoren met hogere compressie meer vermogen leveren in het lage toerenbereik, waardoor de boostdrempel lager wordt. Vroeger waren hogere compressieverhoudingen rampzalig voor motoren met turbocompressor, maar door de technologische vooruitgang hebben fabrikanten ze kunnen verhogen en het voertuig nog steeds veilig kunnen laten rijden.
In de praktijk is het hoog houden van de RPM's de eenvoudigste manier om turbovertraging te voorkomen of te minimaliseren, in ieder geval ver voorbij de boostdrempel. Maar bij moderne auto's is turbovertraging veel minder belangrijk dan 15 jaar geleden.
Het leuke is echter dat een opkomend tij alle boten doet stijgen. Wat ik hiermee bedoel, is dat naarmate hoogwaardige technologie wordt ontwikkeld en gebruikt, deze uiteindelijk steeds gewoner wordt, doorsijpelt naar andere gebieden en oude technologie eruit schopt. Aftermarket-tuners eind jaren '90 konden alleen maar dromen van de turbo's die fabrikanten tegenwoordig op gloednieuwe auto's gooien, of hoe ze hun cilinderkoppen monteren.
Honda's L15-motor met turbocompressor, die te vinden is in de huidige Honda Civic Si uit 2017, levert bijvoorbeeld veel vermogen voor zijn formaat, en beschikt over een aantal echt nette technologie om de boost zo efficiënt mogelijk op te bouwen. Een daarvan zijn met natrium gevulde uitlaatkleppen, die helpen om warmte uit de cilinderkop te halen, wat niet alleen de hittebelasting vermindert, maar ook zorgt voor een idealere uitlaatgasvulling.
Dan zijn de turbo's die aftermarket-tuners tegenwoordig kopen en aan de zijkant van hun motoren vastbinden, nog fascinerender. Sommige zien er misschien te groot uit voor de motor waarop ze zijn vastgeschroefd, maar omdat ze zo efficiënt werken, bereiken ze niet alleen sneller de boostdrempel, maar hebben ze ook minimale vertraging wanneer ze worden gecombineerd met een even efficiënt inlaatsysteem en cilinderkop.
P>We leven echt in een aantal epische, technologisch geavanceerde tijden, waarin een goede mix van afstemming, verbetering van de doorstroming en turbolading veel vermogen kan opleveren in een verder kleine cilinderinhoud. Hetzelfde geldt voor efficiëntie, aangezien het gebruik ervan in combinatie met technologie zoals milde hybride assistentie zorgt voor een verbazingwekkend brandstofverbruik. Het is een beetje jammer dat dit uiteindelijk allemaal zal ophouden plaats te maken voor uitsluitend elektromotortechnologie. Maar dan is dat een heel nieuw gebied van technologie om aan te sleutelen en ook te perfectioneren.
