Turbo tipleri günümüzde oldukça fazla çeşitlendi. Turbo teknolojisi günden güne gelişiyor ve artık daha verimli çalışan ve yüksek güç üretilmesini sağlayan turbo teknolojileri mevcut. Bu sayede artık 1.0 litrenin altındaki motor hacimlerinden bile 1 tonun üzerindeki otomobillere yetecek miktarda güç üretilebiliyor. BMW’nin 2016 yılında tanıtılacak 5 Serisi ve yeni tanıtılan 7 Serisi’nde sunmayı planladığı 4 turbolu motor bu konuda nasıl bir noktaya geldiğimizi açıkça gösteriyor.
Turbolar genellikle adet sayısına ve teknolojisine göre sınıflandırılırken aslında esas olarak T harfi ve çeşitli rakamlarla sınıflandırma yapmak gerekir. Bu sınıflandırma turbo konusunda lider marka olan Garett firması tarafından yapılmıştır. Ancak biz hem “sınıf” hem de adedine göre ayrı ayrı sınıflandırma yapacağız.
Ancak bilinmesi gereken “flanş tipi ve turbo büyüklüğü” ile “adet ve teknoloji” birbirini bağlamaz. Örneğin çift turbo bir sistemde hem rulmanlı hem rulmansız iki ayrı turbo bulunabilir. Biz sınıflandırmayı daha iyi anlaşılabilmesi için iki farklı açıdan yaptık. Bunun nedeni “flanş tipi ve turbo büyüklüğünün” daha teknik olması sonucu bir çok kişi tarafından bilinmemesi. Diğer taraftan örneğin tek turbo ve iki turbo terimleri bir çok kişi tarafından bilinmektedir.
Flanş tipi ve turbo büyüklüğüne göre sınıflandırma
Bu sınıflandırma GARETT tarafından yapılmıştır ve temel olarak turbonun emdiği hava miktarına ve egzoz manifolduna birleştiği flanşın tipine göredir.
Kaymalı Yataklı (Rulmansız)
En yaygın ve ucuz tip turbolardır. Türbinin mile oturduğu yerde yüzük şeklinde bir yatak mevcuttur. Mil bu yatak içerisinde döner ve yağlanır. Ucuz ve tamir edilebilir olması nedeniyle otomobil üreticileri tarafından yaygın bir şekilde kullanır. 3, 4, 3/4 hava emiş kapasitesi ve flanş tipini vurgular.
T3
T4
T3/4
Rulmanlı
Rulmanlar sürtünmeyi azaltarak hareketi kolaylaştırır. Bu tip turbolarda türbin pervanesi şafta bilyalı yatakla yani rulmanla oturması sayesinde pervanenin kalkış hareketi daha rahat olur ve daha yüksek devir sayılarına ulaşabilir. Bu sayede türbin pervanesi %30 daha hızlı dönebilir ve daha fazla havayı emebilir. Bunun sonucu olarak da daha küçük bir türbinle T3/T4 ve T3/4 tipin ürettiği güçler elde edilebilir. Bazı modellerinde tamiri mümkün değildir ve sistemi komple değiştirmek gerekebilir. G harfi rulmanlı olduğunu, 25,30,35 rakamları ise hava emiş kapasitesi ve flanş tipini vurgular.
Turbo türbinleri genellikle döküm tekniği ile üretilirken GTX türbini bütün halindeki bir metal parçasından CNC tekniği ile işlenerek üretilir.Daha uzun sürede ve yekpare bir metal malzemeden üretilmeleri nedeniyle oldukça pahalıdır ancak çok daha yüksek dönüş hızlarına ve sıcaklığa dayanabilir. Bu sayede daha çok yüksek güç üretebilirler. Oldukça yüksek performanslı modellerde ve yarış otomobillerinde bulunur.
Turbo adedi ve teknolojisine göre sınıflandırma
1 adet Turbo
Motor silindirlerinden atılan egzoz gazları manifoltda toplanarak tek bir turbo üzerinden geçerek güç üretir. Günümüzde bir çok otomobilde tek turboya sahip motorlar mevcuttur.
Turbo (Single Turbo)
Bir adet turbonun ve farklı kanatçık ve salyangoz teknolojisin olmadığı en basit tipteki turbodur. Günümüzde bir çok otomobil bu tip standart turbo teknolojisine sahip motorlar ile üretilir. Ucuz ve basit olması nedeniyle özellikle ekonomik denilebilecek modellerde sıklıkla tercih edilir.
Değişken Geometrili Turbo (Variable Geometry Turbo – VGT veya VTG)
Düşük devirlerde egzoz gazının basıncını artırabilmek için açılıp kapanabilen kanatçıkların olduğu bir turbo sistemidir. Bu sayede düşük devirlerde daha yüksek tork elde edilebilir. Günlük bir örnek ile açıklanacak olursa hortumdan düşük basınçla akan suya parmak basarsak basıncı artar ve daha tanzikli bir hal alır. Bu sistem alt devirlerde basıncı düşük olan egzoz gazının geçiş aralığını daraltarak gazın basıncını artırır ve türbinin daha hızlı dönmesini sağlar. Bu sayede özellikle düşük hacimli motorlardan alt devirlerde yeterli miktarda tork elde edilir.
Aşağıdaki animasyonda ilk olarak bu sistemin olmadığı bir turboyu ardından da eklenen kanatçıklarla VGT sistemini göreceksiniz. Ayrıca yüksek devir bantlarında açılarak egzoz gazının debisinin nasıl ayarlandığını görebilirsiniz.
İsminde bulunan Twin kelimesiyle bir çok kişiye sistemde iki adet turbo olduğunu anımsatsa da aslında durum böyle değildir. Tek bir turbo salyangozu ve türbin pervanesi mevcuttur ancak egzoz gazı iki farklı kanaldan gelir. Kanallardan bir tanesi daha dar olan yüksek hız, daha geniş olan ise yüksek hacim kanalıdır. Egzoz gazı çıkışlarının yarısı yüksek hız kanalına bağlıyken diğer yarısı yüksek hacim kanalına bağlıdır.
Düşük devirlerde yüksek hız kanalından egzoz gazı gelirken, yüksek hacimlerde diğer kanaldan da egzoz gazı gelir. Bu sayede değişken geometrili turbo sistemlerinde bahsettiğimiz hortum örneğine benzer bir şekilde egzoz gazının düşük devirlerde basıncı artırabiliriz. Düşük devirlerde 1. ve 3. silindirlerden gelen egzoz gazı turboya dar kanaldan gelir ve bu sayede gazın basıncı daralma sayesinde artar. Motor devri yükseldikçe yüksek hacim kanalından da egzoz gazı gelir ve ihtiyaç olan gaz debisi sağlanır. (Alt ve üstteki resimlerde belirtilen sarı ve kırmızı renkler terstir). BMW’nin bir çok modelinde bu tip bir turbo görev yapmaktadır.
2 adet turbo
Bi Turbo
Bir adet küçük ve bir adette büyük turbo bulunur. Küçük turbo dönme kolaylığı nedeniyle düşük devirlerde devrede iken büyük turbo daha yüksek devirlerde devreye girer. Bu motora örnek olarak VW Amarok’da da kullanılan 2.0 litre turbo-dizel 180ps ünite gösterilebilir.
Twin Turbo (İkiz-Parallel- Paralel turbo)
Bir biri ile eşit büyüklükte iki adet turbodan oluşur. Genellikle iki küçük turbonun kullanılması ile oluşan bu sistem tek turbolu sistemlerdeki turbo boşluğunu (turbo-lag) azaltabilmek için tercih edilmiştir. 2006 BMW 3.35i ve 2004 Audi RS6 bu tip bir motora sahiptir.
Farklı çeşitleri bulunsa da genellikle Bi-Turbo sistemlere 1 adet daha küçük turbo eklenmesiyle elde edilir. Bu motora en güzel örnek BMW M550d modelinde bulunan 3 litre hacminde 6 silindirli dizel motordur. Bu motor 381ps güce ve 740nm torka sahiptir. Düşük devirlerde birinci.küçük turbo devreye girer, orta devirlerde büyük turbo da eklenir ve 2 turbo beraber çalışmaya devam eder. Yüksek devirlerde ise ikinci küçük turbo da devreye girer ve 3 turbo da beraber çalışır ve bu sayede oldukça yüksek güç ve tork elde edilirken oldukça iyi bir şekilde devir bantlarına dağılmış olur.
Dörtlü Turbo (Quad-Turbo)
4 adet eşit büyüklükteki turbodan oluşan bu sistem 8 litre W16 motora sahip Bugatti Veyron modelinde kullanıldı. 2 adet VR8 motorun birleştirilmesi ve her VR8 motora iki adet turbo eklenmesiyle oluşturulan bu motor 1000hp güç ve 1250nm tork üretiyor. Ayrıca 1200hp güce sahip bir versiyonu da bulunuyor. Bu motordaki turbo sistemi için 2 X twin turbo denilebilir. BMW’de yakın bir zamanda 4 turboya sahip motorunu tanıtacak ancak bu motordaki turbolardan 1 adedi elektrikli olacak.
Bugatti W16 motor bloğu
Elektrikli Turbo
Üreticiler turbo-lag yani turbo boşluğu problemini aşmak için üreticiler twin-scroll ve bi-turbo gibi teknolojileri geliştirseler de sorunu tam olarak çözemediler. Sonuç olarak egzoz gazlarından ve motor tahrikinden bağımsız bir besleme sisteminin icat edilmesi gerekiyordu.
Şimdi ise bu bağımsız çalışmanın en iyi elektrik motoru gücüyle elde edilebileceği düşünülüyor. Ancak bu teknoloji şimdilik oldukça pahalı. Yakın zamanda tanıtılacak olan Audi RS4’de elektrikli turbo sistemi kullanılması düşünülüyor. Ayrıca BMW’nin yeni 7 Serisi ve 5 Serisi’nde tanıtacağı 3 litre hacminde 4 turbolu motorda 1 adet elektrikli turbonun düşük devirlerde devrede olmasıyla turbo-lag sorununun çözülmesi planlanıyor.
Güç birimleri bazen kafa karışıklığına neden olabilmektedir. Farklı otomobil broşürleri ve teknik verileri incelendiği zaman bazı modellerin motor gücü HP birimi ile verilirken bazı...
