Τα τελευταία 10 χρόνια οι αυτοκινητοβιομηχανίες έχουν ενστερνιστεί την μόδα του downsizing, δηλαδή την μείωση του κυλινδρισμού (χωρητικότητας, ή απλά κυβικών) και η προσθήκη ενός turbo. Τα πλεονεκτήματα αυτής της φιλοσοφίας είναι πως έχεις δύναμη και χαμηλή κατανάλωση και χαμηλές εκπομπές ρύπων. Για παράδειγμα, το Ford Fiesta ST Line αποδίδει από το χιλιάρη EcoBoost 140 ίππους, ισχύ που κάποτε την συναντούσες σε δίλιτρα. Το κόλπο των μικρών αυτών μοτέρ είναι η ηλεκτρονικά ελεγχόμενη βαλβίδα ανακούφισης (wastegate) που επιτρέπει τον κινητήρα να λειτουργεί σαν ατμοσφαιρικός όταν δεν έχει φορτίο, δηλαδή όταν δεν πατάς βαθιά το γκάζι.

1

Οι αυτοκινητοβιομηχανίες στη προσπάθειά τους να προσφέρουν όλο και δυνατότερους κινητήρες, τοποθετούν σε αυτούς μεγαλύτερα turbo, συστήματα ανακυκλοφορίας των καυσαερίων (EGR) τα οποία χρησιμοποιείται για την μείωση των οξειδίων του αζώτου (NOx) που δημιουργούνται σε μεγάλη ποσότητα στον θάλαμο καύσης, όταν αναπτυχθούν υψηλές θερμοκρασίες (πάνω από 2000 βαθμούς Κελσίου). Σε αυτή την περίπτωση, ο τριοδικός καταλύτης δεν μπορεί να τα αναγάγει, με αποτέλεσμα να εκπέμπονται στο περιβάλλον. Αυτό συμβαίνει κατά την καύση “φτωχού” μίγματος, δηλαδή. σε συνθήκες χαμηλού φορτίου του κινητήρα.

Η λειτουργία της βαλβίδας EGR συνίσταται στο να ανοίγει, υπό ορισμένες συνθήκες, μια μικρή δίοδο ανάμεσα στην πολλαπλή εξαγωγής και στην πολλαπλή εισαγωγής, οπότε ένα μέρος των καυσαερίων (πολλαπλή εξαγωγής) αναρροφάται στο προς καύση μείγμα (πολλαπλή εισαγωγής). Η ποσότητα των αδρανών αυτών καυσαερίων αντικαθιστά ένα μέρος του ατμοσφαιρικού αέρα στο προς καύση μείγμα με αποτέλεσμα την μείωση της θερμοκρασίας καύσης, άρα και την μείωση των οξειδίων του αζώτου.

Στα σύγχρονα συστήματα ψεκασμού η βαλβίδα EGR, πέρα από τη μείωση εκπομπής των οξειδίων του αζώτου, χρησιμεύει επίσης στην αύξηση της γωνίας της προπορείας (αβάνς) (όσο διαρκεί η λειτουργία της EGR ), αλλά και στην μείωση της κατανάλωσης καυσίμου κατά την λειτουργία με μεσαία και χαμηλά φορτία. Επειδή εισάγεται καυσαέριο στην πολλαπλή εισαγωγής μετά την “πεταλούδα”, γίνεται μείωση των “απωλειών πεταλούδας”. Οι απώλειες πεταλούδας, είναι απώλεια ισχύος που καταναλώνεται από τον κινητήρα για την δημιουργία υποπίεσης στην πολλαπλή εισαγωγής, όταν η πεταλούδα γκαζιού είναι κλειστή ή μερικώς κλειστή.

2renault-twin-turbo-engine

Με την λειτουργία της EGR, μειώνεται η ισχύς του κινητήρα. Έτσι, η λειτουργία της ακυρώνεται ή μειώνεται στο πλήρες φορτίο ή στην απότομη επιτάχυνση, στην λειτουργία με κρύο κινητήρα, στο ρελαντί (προκαλεί ασταθές ρελαντί), σε λειτουργία του κινητήρα σε μεγάλο υψόμετρο (έλλειψη επαρκούς οξυγόνου στον ατμοσφαιρικό αέρα) και σε πολύ υψηλή θερμοκρασία του αέρα εισαγωγής (για αποφυγή υπερθέρμανσης των ακροφυσίων).

Όλες αυτές οι τεχνολογίες όμως, δημιουργούν προβλήματα στους μικρούς κινητήρες, μιας και “αναγκάζονται” να λειτουργούν περισσότερο. Σύμφωνα με την έρευνα που έκανε το AMT, όσο μεγαλύτερο είναι το turbo, τόσο περισσότερη δύναμη παράγει ο κινητήρας, αλλά τόσο μικρότερη είναι η διάρκεια ζωής του κινητήρα, λόγω φθοράς.

Οι μικροί turbo κινητήρες ταλαιπωρούνται περισσότερο όταν στροφάρουν σε υψηλό εύρος στροφών και όπως έδειξε η έρευνα, έχουν μεγαλύτερη φθορά σε σχέση με παλαιότερους ατμοσφαιρικούς κινητήρες. Τα κυριότερα προβλήματα εντοπίζονται στις βουλωμένες βαλβίδες EGR, στα ραγισμένα και σπασμένα turbo, στα φθαρμένα έδρανα και στα ρουλεμάν κυρίως των diesel κινητήρων, λόγω της μεγάλης ροπής που παράγουν.