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El sistema anti-lag ( ALS ) es un método para reducir el retraso del turbo o la compresión efectiva que se utiliza en los motores turboalimentados para minimizar el retraso del turbo en los autos de carreras o de alto rendimiento. Funciona retrasando el tiempo de encendido muy ligeramente para equilibrar una pérdida inherente en la eficiencia de la combustión con una mayor presión en el lado de carga del turbo. Esto se logra cuando una pequeña cantidad de mezcla de combustible / aire se escapa a través de las válvulas de escape y se quema en el colector de escape caliente enrollando el turbocompresor creando una mayor presión utilizable.
Resumen [ editar ]
ALS se utilizó por primera vez en los primeros días de los coches turboalimentados en las carreras de Fórmula Uno alrededor de mediados a finales de la década de 1980, hasta que las restricciones de combustible hicieron que su uso fuera inadecuado. Más tarde se convirtió en una característica común en los autos de rally debido al aumento del retraso del turbo de los limitadores obligatorios en la entrada del colector de admisión. Debido a la caída de presión en la restricción, la relación de presión para un nivel de impulso dado es mucho mayor y el turbocompresor debe girar mucho más rápido para producir el mismo impulso que cuando el motor funciona sin restricción. Esto aumenta significativamente el retraso del turbo en comparación con los turbocompresores sin restricciones.
Una ELA requiere un bypass aéreo, generalmente realizado de dos maneras. El primer método consiste en utilizar un bypass de aire del acelerador ; puede ser una válvula de derivación externa o una válvula solenoide que abre el acelerador 12-20 grados . Esto permite que el aire pase por alto el acelerador cerrado y llegue al motor. El segundo método consiste en utilizar una válvula de derivación que alimenta el aire de carga directamente al colector de escape .
Métodos [ editar ]
Omisión del acelerador o ALS de la patada del acelerador [ editar ]
El sistema de derivación del acelerador / solenoide del acelerador se combina con un retardo de encendido y un ligero enriquecimiento de combustible (principalmente para proporcionar enfriamiento); por lo general, el encendido se produce a 35-45 ° ATDC. Esta ignición tardía provoca muy poca expansión del gas en el cilindro; por lo tanto, la presión y la temperatura seguirán siendo muy altas cuando se abra la válvula de escape. Al mismo tiempo, la cantidad de torque entregada al cigüeñalserá muy pequeño (lo suficiente para mantener el motor en marcha). La mayor presión y temperatura de escape combinadas con el aumento del flujo másico es suficiente para mantener el turbocompresor girando a alta velocidad, reduciendo así el retraso. Cuando se abre de nuevo el acelerador, el encendido y la inyección de combustible vuelven al funcionamiento normal. Dado que muchos componentes del motor están expuestos a temperaturas muy altas durante el funcionamiento del ALS y también a pulsos de alta presión, este tipo de sistema es muy duro para el motor, el turbocompresor y el colector de escape. Para estos últimos, no solo las altas temperaturas son un problema, sino también las velocidades incontroladas del turbo que pueden destruir rápidamente el turbocompresor. En la mayoría de las aplicaciones, el ALS se apaga automáticamente cuando el refrigerante alcanza una temperatura de 110-115 ° C para evitar el sobrecalentamiento.
Inyección de aire secundario o bypass de entrada [ editar ]
Un ALS que trabaja con una válvula de derivación que alimenta aire directamente a la nada se puede hacer más refinado que el sistema descrito anteriormente. Ferrari utilizó algunos de los primeros sistemas de este tipo en la F1. Otra aplicación muy conocida de este tipo de sistema anti-lag fue en la versión WRC del Mitsubishi Lancer Evolution III de 1995 y del Toyota Celica GT-Four.(ST205). Los tubos de latón alimentaban aire desde la válvula de derivación del compresor (CBV) del turbocompresor a cada uno de los tractos del colector de escape, con el fin de proporcionar el aire necesario para la combustión del combustible. El sistema estaba controlado por dos válvulas de presión, operadas por la ECU. Además de la versión de carreras, el hardware del sistema anti-lag también se instaló en el 2500 "Coche de homologación del Grupo A basado en el método WRC" legal en la calle Celica GT-Fours. Sin embargo, en estos coches el sistema estaba desactivado e inactivo. Los tubos y válvulas solo estaban presentes por motivos de homologación . En la serie posterior Mitsubishi Evolution (solo modelos Evolution IV-IX, JDM), el SAS (sistema de aire secundario) se puede activar para proporcionar anti-retraso. Diagrama del sistema Mitsubishi Antilag Inyección de aire secundario ALS
Derivación del turbo e intercooler (válvula D) [ editar ]
Método mediante el cual se inserta una válvula de retención unidireccional grande justo antes del cuerpo del acelerador, lo que permite que el aire pase por alto el turbo, el intercooler y las tuberías durante los períodos en los que hay presión de aire negativa en la entrada del cuerpo del acelerador. Esto da como resultado una mayor combustión de aire, lo que significa más aire impulsando el lado de la turbina del turbo. Tan pronto como se alcanza la presión positiva en la manguera del intercooler, la válvula se cierra.
A veces se la denomina válvula Dan Culkin.
Cuando se utiliza en una configuración MAF, la válvula D debe extraer aire a través del MAF para mantener las relaciones A / F adecuadas. Esto no es necesario en una configuración de densidad de velocidad.
Retardo de encendido y descarga de combustible (WOT) [ editar ]
Muchos programas de ECU / ECU programables (eCtune, por ejemplo) también ofrecen una función "anti-lag" diseñada para enrollar turbos fuera de línea o entre turnos. El resultado final es similar, pero el método de acción es un poco diferente a las versiones descritas anteriormente (que son mucho más comunes en los deportes de motor profesionales de alto nivel como el rally) y se usa más comúnmente para carreras de lanzamiento y arrastre.
Cuando un automóvil, listo para el lanzamiento, se mantiene en su límite de RPM de lanzamiento, algunas ECU (ya sea por interruptor o acelerador adicional) se pueden programar para retardar el encendido en bastantes grados y agregar mucho más combustible. Esto hace que el evento de combustión suceda mucho más tarde, ya que el motor está impulsando la mezcla de aire / combustible fuera del cilindro, más cerca de la turbina, lo que hace que se enrolle a un RPM más temprano de lo normal, asumiendo que el motor está descargado esperando. para el lanzamiento o hacer más impulso en las RPM de lanzamiento de lo que lo haría sin activar esta función.
Algunos programas de software también pueden activar este método anti-retraso de "descarga de combustible y retardo de encendido" mediante la entrada del embrague (usado con el cambio de aceleración máxima), lo que lo hace funcionar efectivamente entre cambios. Al igual que otros tipos de anti-lag, el uso excesivo de este tipo de anti-lag puede causar daños a la rueda de la turbina, el colector y más debido a las violentas presiones creadas cuando la mezcla de aire / combustible se quema espontáneamente por el calor de la carcasa de la turbina o es Encendido por un evento de ignición muy retardado (que ocurre después de que comienza la carrera de escape) y puede potencialmente causar estallidos / llamas.
Esta forma de "anti-lag" tiende a funcionar porque las veces que está activo, el acelerador se mantiene al 100% permitiendo que entre más aire en el motor. En consecuencia, este tipo de anti-lag no funcionaría (bien o en absoluto) con el acelerador parcial / cerrado.
Usando una MGU-H (Unidad de Generador de Motor - Calor) para eliminar el retraso del turbo [ editar ]
Las modernas unidades de potencia de la Fórmula 1 tienen motores turboalimentados de seis cilindros en V, con un sistema híbrido adicional. El sistema híbrido consta de dos unidades motogeneradoras, una cinética y otra térmica. El MGU-H se utiliza para eliminar el retraso del turbo al funcionar esencialmente como un motor eléctrico que obliga a la turbina a girar mientras el conductor está fuera del acelerador, eliminando el retraso del turbo casi por completo. Este es uno de los métodos más eficientes de anti-retraso, ya que el MGU-H también recolecta energía térmica mientras está en el acelerador y la convierte en energía eléctrica, almacenándola en una batería.
Uso [ editar ]
Campeonato del Mundo de Rallylos automóviles utilizan sistemas anti-lag que alimentan aire directamente al sistema de escape. El sistema funciona al desviar el aire de carga directamente al colector de escape, que actúa como una cámara de combustión cuando el escape rico en combustible del motor se encuentra con el aire fresco del desvío. Esto proporcionará una combustión continua limitada al colector de escape que reduce significativamente las cargas de calor y presión en el motor y el turbocompresor. Con los últimos sistemas anti-retraso, la válvula de derivación no solo se puede abrir o cerrar, sino que también puede controlar el flujo de aire al colector de escape con mucha precisión. El turbocompresor está equipado con un sensor de velocidad del turbo y el sistema de gestión del motor tiene un mapa basado en la posición del acelerador y la velocidad del automóvil que se utiliza para encontrar la velocidad del turbocompresor y la presión de sobrealimentación adecuadas para cada condición. Cuando el motor solo puede 'Para proporcionar suficiente energía de escape para alcanzar la velocidad / impulso turbo exigidos por el sistema de gestión, la válvula de derivación se abre y comienza la combustión del colector de escape. Esto no solo reduce la carga del turbo, sino que también permite que se produzca un impulso a velocidades muy bajas del motor, donde el impulso estaba previamente limitado por el aumento del compresor o la energía de escape. Con un impulso relativamente alto a bajas velocidades, esto hace que el par motor sea superior incluso a los motores grandes de aspiración natural. Este tipo de sistema ha alcanzado tal refinamiento que incluso es posible utilizar el sistema en un automóvil de carretera. Un ejemplo reciente es elpero también permite que se produzca un impulso a velocidades muy bajas del motor donde el impulso estaba previamente limitado por el aumento del compresor o la energía de escape. Con un impulso relativamente alto a bajas velocidades, esto hace que el par motor de gama baja sea superior incluso a los motores grandes de aspiración natural. Este tipo de sistema ha alcanzado tal refinamiento que incluso es posible utilizar el sistema en un automóvil de carretera. Un ejemplo reciente es elpero también permite que se produzca un impulso a velocidades muy bajas del motor donde el impulso estaba previamente limitado por el aumento del compresor o la energía de escape. Con un impulso relativamente alto a bajas velocidades, esto hace que el par motor de gama baja sea superior incluso a los motores grandes de aspiración natural. Este tipo de sistema ha alcanzado tal refinamiento que incluso es posible utilizar el sistema en un automóvil de carretera. Un ejemplo reciente es elPrototipo Prodrive P2 .
Fuentes [ editar ]
- "Bang-bang o Anti-Lag System" . Rallycars.com . Consultado el 31 de marzo de 2019 .
- "Una mirada a los sistemas anti-lag para vehículos turbo" . Deportes de motor elaborados . Consultado el 31 de marzo de 2019 .
