Como funciona o Sistema Anti-Lag turbo
Bang-bang (também conhecido como ALS que significa Sistema Anti-Lag) é uma técnica de gerenciamento do motor que permite minimizar o tempo de retardamento do turbo.
Como você deve estar ciente, os turboalimentadores exibem o que é conhecido como tempo de retardamento, que é o tempo necessário para a turbina atingir seu acelerador máximo a partir de um estado de velocidade de rotação intermediária. A duração da defasagem de um turboalimentador depende de muitos fatores entre os quais sua inércia, eficiência do fluxo de ar, contrapressão, etc. O problema é parcialmente resolvido com a instalação de uma válvula de descarga turbo, que age cada vez que o condutor levanta o pé do acelerador. A válvula de descarga evacua o ar pressurizado que sai do turboalimentador enquanto o coletor de entrada está fechado, permitindo que a turbina não pare e evitando possíveis danos aos seus rolamentos. Em carros de corrida é muito comum instalar turboalimentadores superdimensionados para poder produzir pressão de alimentação suficiente e assegurar um rendimento suficiente do motor. Grandes turboalimentadores apresentam quantidades significativas de defasagem devido à sua maior inércia rotacional. Nesses casos, a válvula de descarga é insuficiente para permitir que o turboalimentador não perca demasiada velocidade quando o piloto se levanta. Além disso, os carros de rali são equipados com um turbo-restrição, que é regulado pela FIA. Um dos efeitos do restritor é aumentar o tempo de retardamento. É por isso que nos carros de corrida, e mais especificamente nos carros de rali, onde o binário e a disponibilidade do motor são factores críticos de desempenho, a maioria das aplicações utiliza sistemas anti-relação.
P>Tempo de retardamento, o motor é muito menos reactivo e o seu rendimento muito abaixo do nominal. Para contrariar o efeito do tempo de retardo do turboalimentador, os motoristas costumavam antecipar as reações do motor acelerando bem antes do que teriam feito em um carro sem turbo. Outros usaram uma técnica, introduzida pelo motorista alemão Walter Röhrl, conhecida como “frenagem do pé esquerdo”, onde o motorista usa o pé esquerdo para frear o carro enquanto o pé direito acelera para manter o turboalimentador em carga ideal. A travagem com o pé esquerdo é muito difícil nos travões que são colocados em stress extremo mas é muito eficiente para manter o turbo a girar.
ALS foi uma ideia simples mas relativamente difícil de implementar. Só quando os sistemas electrónicos de gestão do motor eram suficientemente avançados para permitir ter em consideração muito mais parâmetros, em tempo real, do que no passado se tornou possível utilizá-los de forma eficiente no manuseamento do ALS. Tanto quanto sei, a Toyota Team Europe foi a primeira a utilizá-lo nas corridas (a implementação da Toyota é conhecida como Toyota Combustion Control System, enquanto a Mitsubishi chama ao sistema Post Combustion Control System).
How ALS works
Quando o condutor levanta o pé do acelerador, o tempo de ignição é alterado com 40° ou mais de atraso (retardamento) e a mistura de entrada de ar e de fornecimento de combustível torna-se mais rica. A borboleta de entrada é mantida ligeiramente aberta ou um injector de ar, contornando a borboleta de entrada, é utilizado para manter o fornecimento de ar ao motor. Isto resulta numa mistura de ar/combustível que continua a entrar nas câmaras de combustão quando o condutor já não acelera. Sendo a ignição fortemente retardada, a mistura de ar/combustível chega aos tubos de escape, na maioria das vezes sem queimar. Quando a vela de ignição dispara, a válvula de escape começa a abrir devido ao atraso da ignição mencionado acima. Além disso, sendo a temperatura de escape extremamente elevada, o combustível não queimado explode no contacto dos tubos de escape. Por sorte, o turbo fica ali mesmo e a explosão o mantém girando (caso contrário, ele diminuiria a velocidade, pois sua entrada, os gases de escape, é cortada). O efeito é tempos de resposta muito mais baixos com alguns inconvenientes:
- Um rápido aumento da temperatura do turboalimentador (que salta de ~800°C para a região de 1100°C+) sempre que o sistema é ativado
- Uma enorme tensão no coletor de escape e nos tubos (montado em um carro de rua um sistema bang-bang destruiria o sistema de escape dentro de 50-100 km)
- O turbo produz um impulso significativo mesmo em velocidades de marcha lenta
- As explosões que ocorrem nos tubos de escape geram chamas importantes que podem, por vezes, ser visto no fim do tubo de escape
- Travão motor reduzido
O efeito ALS depende principalmente da quantidade de ar permitida no motor, quanto mais ar for fornecido, mais o efeito ALS será perceptível. Consequentemente, os sistemas ALS podem ser mais ou menos agressivos. Um ALS suave manterá uma pressão de 0 a 0,3 bar no colector de admissão quando activado, enquanto que, quando inactivo, a pressão no colector de admissão com a borboleta fechada seria na região de -1 bar (vácuo absoluto). As versões Racing ALS podem manter uma pressão de até 1,5 bar no colector de admissão com o acelerador fechado.
Apesar dos sistemas montados nos carros de corrida Toyota e Mitsubishi serem relativamente suaves e silenciosos, aqueles montados nos carros Ford e Subaru são muito mais ruidosos e agressivos.
O sistema bang-bang tem o seu nome aos ruídos de explosão que se ouvem sempre que o piloto se levanta. A maioria das implementações de corridas tem configurações anti-lagamento selecionáveis pelo usuário dependendo do terreno, normalmente três configurações podem ser selecionadas pelo piloto indo de suave a muito agressivo.
Nota que alguns eventos regionais ou nacionais europeus proíbem o uso de sistemas ALS enquanto mais e mais eventos WRC regulam os níveis de ruído permitidos pelos carros de competição efetivamente desabilitando o ALS.
Arrancar em 2002 novas técnicas anti-relação, como a Recirculação de Gás de Escape (EGR), estão lentamente ultrapassando o método descrito acima à medida que são mais amáveis nas partes mecânicas do motor.