Dünya Ralli Şampiyonası (WRC) özetlerini izlerken veya modifiye edilmiş safkan bir yarış otomobili viraja yaklaşırken egzozundan yükselen o şiddetli seslere ve alevlere mutlaka şahit olmuşsunuzdur. Aşırı beslemeli (turboşarjlı) motorların doğasında var olan ve yarış pilotları için saniyelerin kaybı anlamına gelen “Turbo Boşluğu” problemini fizik kurallarını esneterek çözen bu teknolojiye Anti Lag Sistemi (ALS) adı verilir. Peki, Anti Lag sistemi nedir? Bu makalede, ALS teknolojisinin akışkanlar mekaniğini, termodinamik bedellerini ve turbo ömrüne etkilerini sade ve teknik bir bakış açısıyla inceliyoruz.
Turbo Boşluğu Nedir?
Anti-Lag sisteminin değerini anlamak için öncelikle çözdüğü sorunu, yani “Turbo Lag” kavramını incelemek gerekir. Turboşarjlar, gücünü motordan çıkan sıcak ve yüksek basınçlı egzoz gazlarının kinetik enerjisinden alır. Egzoz gazı türbin pervanesini çevirir, o da kompresör pervanesini çevirerek silindirlere temiz havayı basar. Ancak sürücü viraja girerken ayağını gazdan çektiğinde şunlar olur:
- Silindirlere giden yakıt ve hava kesilir.
- Egzoz gazının debisi ve basıncı aniden düşer.
- Egzoz gazı azaldığı için 150.000 rpm (devir/dakika) hızla dönen turbo pervanesi yavaşlar.
- Pilot viraj çıkışında tekrar gaza bastığında, turbonun yeniden o yüksek devirlere çıkıp basınç (Boost) üretebilmesi için 1-2 saniye beklemesi gerekir.
İşte gücün üretilemediği bu bekleme süresine “Turbo Boşluğu” denir. Yarış dünyasında 2 saniye, koca bir şampiyonluğu kaybetmek demektir.
Anti Lag Sistemi (ALS) Nasıl Çalışır?
Anti Lag sisteminin temel mühendislik felsefesi “Sürücü ayağını gazdan çekse bile, turbo pervanesini çevirecek şiddette bir egzoz gazı yaratmaya devam et.” şeklindedir. Bunu başarmak için motor kontrol ünitesi, normal yanma döngüsünü tamamen değiştirir ve termodinamik bir illüzyon yaratır. Sistem adım adım şöyle işler:
1. Ateşleme Geciktirmesi
Sürücü ayağını gazdan çektiğinde, ECU bu durumu algılar. Normalde piston en üst noktaya (TDC) gelirken çakması gereken buji, çok geç bir zamanda, piston aşağı inmeye başladığında veya egzoz supabı açılmak üzereyken çaktırılır
2. Zengin Karışım ve Hava Bypass’ı
Piston aşağı inerken buji geç çaktığı için, silindirdeki yakıt-hava karışımı tam olarak yanamaz. Bu süreçte sisteme özel bir valf aracılığıyla veya gaz kelebeği hafif açık bırakılarak fazladan hava sokulur.
3. Egzoz Manifoldunda Termal Patlama
Yanmamış yakıt ve taze hava karışımı, açılan egzoz supabından dışarı atılır. Bu karışım, sıcaklığı 800°C’nin üzerinde olan, adeta kor halindeki egzoz manifolduna çarptığı anda kendiliğinden, çok şiddetli bir şekilde patlar.
4. Şok Dalgası ve Sürekli Basınç
Silindirin dışında, doğrudan turbonun türbin salyangozunun önünde gerçekleşen bu ikincil patlama, muazzam bir gaz genleşmesi ve basınç dalgası yaratır. Bu patlama kuvveti, sürücü gaza basmıyor olsa bile turbo pervanesini 100.000 devrin üzerinde dönmeye zorlar. Pilot tekrar gaza bastığında turbo zaten tam basınçta beklediği için araç anında, bir mermi gibi fırlar.
Neden Günlük Araçlarda Kullanılmaz?
Madem turbo boşluğunu tamamen yok ediyor, neden her turbolu araçta bu sistem yok? Çünkü Anti-Lag, termodinamik limitleri sonuna kadar zorlayan, mekanik ömrü hiçe sayan bir “Feda Etme” teknolojisidir. Bu sistemin, günlük araçlarda kullanılmamasının temel sebepleri şu şekildedir:
| Yüksek EGT Seviyeleri | Normal bir motorda yanma silindir bloğunun içinde olur. ALS sisteminde ise yanma, soğutması olmayan döküm egzoz manifoldunun ve turbonun içinde gerçekleşir. Bu durum Egzoz Gazı Sıcaklığını (EGT) saniyeler içinde 1000°C ile 1100°C seviyelerine çıkarır. Turbo salyangozu kelimenin tam anlamıyla akkor hale gelir. |
| Malzeme Yorgunluğu ve Parçalanma | Sürekli olarak türbin pervanesine çarpan şok dalgaları, titanyum alaşımlı pervanelerde bile inanılmaz bir yorulma yaratır. Pervane kanatçıkları kırılabilir, mil kesilebilir veya manifold çatlayabilir. Bir WRC ralli aracının turbosu sadece 1 veya 2 yarış dayanacak şekilde tasarlanırken, günlük aracınızın turbosunun 150.000 km dayanması beklenir. |
| Egzoz Supaplarının Erimesi | Geç ateşleme ve manifolddaki yanma, egzoz supaplarının dudaklarında erimeye ve kompresyon kaybına neden olur. Araç kısa sürede rektifiye gerektirir. |
“Popcorn” ve “Pops & Bangs” Gerçeği
Günümüzde birçok genç sürücü, araçlarının yazılımını değiştirerek egzozdan patlama sesleri çıkartmaktadır. Bu yazılımlar, gerçek bir ALS’nin çok daha basit ve ucuz bir taklididir. ECU’dan sadece ateşleme geciktirilip yakıt artırılır. Bu işlem araca hiçbir performans (anti-lag) artışı sağlamaz, sadece ses çıkarır. Ancak yarattığı termal stres ve ufak çaplı şok dalgaları;
- Orijinal katalitik konvertörünüzü (katalizör) eritip tıkar.
- Turbo pervanenizin balansını bozar ve yatak sarmasına neden olur.
- Subaplarınızı yakar.
Anti Lag Sistemi, Motor Sporlarının En Önemli Mühendislik Çözümlerinden Biridir
Bugün sizlerle Anti Lag sistemi nedir sorusuna yanıt aradık. Anti Lag Sistemi (ALS), saniyelerin milyonda birinin hesaplandığı motor sporları arenasında zafer ile mağlubiyet arasındaki çizgiyi belirleyen kusursuz bir mühendislik çözümüdür. Motor bloğunun sınırlarını aşan bu vahşi patlamalar, kazanmak uğruna mekanik ömrün feda edildiği en net örnektir. Ancak sokak kullanımı için tasarlanmış standart bir otomobilde, sadece egzozdan ateş atmak veya ses dinlemek uğruna bu termal strese girmek, binlerce liralık mekanik faturalara davetiye çıkarmaktır.
Anti Lag sistemi nedir adlı içeriğimiz hoşunuza gittiyse, buraya tıklayarak NEDC nedir başlıklı yazımıza da göz atabilirsiniz.
