حقایقی درباره مصرف سوخت خودروهای مجهز به توربو

به گزارش نما درحالی‌که خودروهای مجهز به توربو به خوبی تست‌های EPA را می‌گذرانند، اما به نظر می‌رسد که اکثر مصرف‌کنندگان همان نتایج را در روی جاده نمی‌بینند. کانسومر ریپورتز و گرین کار ریپورتز هر دو به یک نتیجه رسیده‌اند: آن اعداد تبلیغاتی در واقعیت غیرقابل دست‌یابی هستند.

با نگاه به سایت Fuelly.com که در آن رانندگان مصرف سوخت واقعی خودروی خود را نشان می‌دهند، به رانندگان خودروهای توربوداری چون فورد F-150، فولکس گلف و مرسدس بنز CLA 250 برمی‌خوریم که مصرف سوخت بیشتری نسبت به رتبه‌بندی‌های EPA را گزارش کرده‌اند.

آیا خودروسازان درباره‌ی مصرف سوخت ساخته‌هایشان دروغ می‌گویند؟ تا زمانی که خودروها از روش‌هایی که EPA استفاده می‌کند بهره ببرند پاسخ خیر است. تستی که بخشی از مشکل را شامل می‌شود.

مهندس کارخانه‌ی مزدا آقای دیو کولمن می‌گوید:

مصرف سوخت خودروهای توربو مشکل واقعی از حقیقت نسبت رانندگی با وزن کم به رانندگی با وزن زیاد در ایالات‌متحده نشأت می‌گیرد. تست مصرف سوخت EPA با شرایط رانندگی دنیای واقعی همخوانی ناچیزی دارد.

خودروهای تست شده بر روی دینامومتری برنامه ریزی شده برای رانندگی شهری و بزرگراهی قرار می‌گیرند. در شبیه‌سازی بزرگراهی، خودرو مسافت 16.5 کیلومتری را تنها زیر 13 دقیقه طی می‌کند و باعث دست‌یابی به سرعت متوسط 78 کیلومتر در ساعت می‌شود. در بخش شهری، خودرو مسافت 18 کیلومتری را در زمان 31 دقیقه‌ای طی می‌کند تا به سرعت متوسط 35 کیلومتر در ساعت دست یابد. 3 تست دیگر نیز در بخش رانندگی با سرعت بالا وجود دارند که عبارت‌اند از یک تست کوتاه‌تر که خودرو به سرعت متوسط 78 و 129 کیلومتر در ساعت می‌رسد و یک تست دیگر نیز هست که در آن شاهد رانندگی با سیستم تهویه‌ی روشن هستیم و آخری نیز تست استارت در هوای سرد و با موتور سرد است.

کولمن اشاره می‌کند که:

مصرف سوخت خودروهای توربو تست EPA به‌طور غیرواقعی کند و ملایم است. دوره‌های شتاب گیری ثابت و کند است، دقیقاً برخلاف آن چیزی که رانندگان در دنیای واقعی عمل می‌کنند. زمانی که پیشرانه‌ها خروجی بالاتری را ایجاد می‌کنند، اکثر پیشرانه‌های توربو به‌طور دراماتیکی کارایی و راندمان کمتری نسبت به شرایط شتاب گیری و رانندگی آرام دارند.

کولمن توضیح می‌دهد که چون هرکسی (از جمله EPA) تشخیص می‌دهد که تست صورت گرفته داده‌های دنیای واقعی را تولید نمی‌کند، بنابراین ارقام منتشرشده در واقع برای بهبود رانندگی دنیای واقعی ارائه می‌شوند. EPA فاکتوری دارد که آن را در داده‌ی خام بکار می‌برد. این داده بر پایه‌ی تفاوت متوسط بین رانندگی دنیای واقعی و رانندگی شبیه‌سازی‌شده استوار است.

کولمن می‌گوید:

مصرف سوخت خودروهای توربو فکر می‌کنم مشکل این است که پیشرانه‌های توربو متوسط نیستند. در رانندگی آرام صورت گرفته در تست، این پیشرانه‌ها مصرف سوخت پایین‌تر از حد متوسط دارند اما در شرایط رانندگی سنگین در دنیا واقعی، مصرف سوخت بیش از حد متوسط می‌شود؛ بنابراین فاکتور تصحیح به درستی کار نمی‌کند و تست نتایج خوش‌بینانه‌تری را تولید می‌کند.

این مورد مصرف سوخت اعلامی کم پیشرانه‌های توربو دار را توضیح می‌دهد. اکثر پیشرانه‌های مجهز به توربو نسبت‌های تراکم پایین‌تر و دماهای بالاتری دارند که این نیز راندمان را کاهش می‌دهد.

چگونه مصرف سوخت EPA و دنیای واقعی مشابهی را به دست بیاوریم؟

برخی خودروسازان راه‌حل‌های هوشمندانه‌ای را به منظور کمک به کنار آمدن با این شرایط (تفاوت بین مصرف سوخت شبیه‌سازی‌شده و مصرف سوخت واقعی مشاهده شده در دنیای واقعی) ارائه کرده‌اند.

کولمن می‌گوید:

مصرف سوخت خودروهای توربو اکثر کمپانی‌ها نتایج خوب تست‌ها را هدف‌گذاری کرده‌اند درحالی‌که ما نتایج خوب دنیای واقعی را می‌خواهیم.

مزدا CX-9 مدل 2016 از پیشرانه‌ی توربودار جدیدی استفاده می‌کند که بنا به گفته‌ی این خودروساز ژاپنی، به این کمپانی کمک خواهد کرد تا اعدادی یکسان درباره‌ی مصرف سوخت به دست آورد.

کولمن خاطرنشان می‌سازد:

مصرف سوخت خودروهای توربو جدا از همه‌ی راه‌حل‌های ما که در پیشرانه‌های اسکای اکتیو بکار رفته‌اند و باعث جلوگیری از کوبش می‌شوند و تراکم بالاتری را ایجاد می‌کنند، ما جریان خروج منحصربه‌فرد 1-3-4 را توسعه داده‌ایم که به ما اجازه می‌دهد تا از جریان خروج با انرژی بالا استفاده کنیم.

به‌طور ساده، این عمل باعث خروج هوای داغ از سیلندر می‌شود. به عنوان نتیجه، پیشرانه کارا باقی می‌ماند و می‌تواند نسبت تراکم بالایی داشته باشد.

در بحث راندمان و کارایی، گرما یک مسئله‌ی بزرگ است. با نگاه به طرز کار دیگر توربوها می‌بینیم که اکثرشان حداکثر دما را با سوزاندن سوخت بیشتری محدود می‌کنند. کولمن دراین‌باره چنین می‌گوید: “اضافه کردن سوخت بیشتر بدون اضافه کردن اکسیژن به این معنی است که شما انرژی یا گرمای بیشتری را نخواهید داشت. در حقیقت، سوخت اضافی چیزی برای برهم‌کنش ندارد بنابراین در واقع وارد احتراق می‌شود و آن را کند می‌کند و بخشی از گرما را جذب می‌نماید.” این عمل به راندن خودرو کمکی نمی‌کند و در واقع هدر رفت سوخت است.

خوشبختانه، مزدا راه‌حل دیگری را در CX-9 جدید بکار گرفته که به بهبود خنگ شوندگی کمک می‌کند. مهندس مزدا می‌گوید:

مصرف سوخت خودروهای توربو بجای کنترل دمای احتراق از طریق سوخت اضافی، ما این کار را با سیستم چرخش گاز اگزوز خنک شده (EGR) انجام می‌دهیم. گاز خروجی تقریباً اکسیژنی به همراه ندارد بنابراین اگر ما بتوانیم بخشی از این را به محفظه‌ی جذب بازگردانیم، می‌توانیم محفظه‌ای خنک‌تر بدون استفاده از سوخت اضافی داشته باشیم.

این سیستم شبیه یک فرایند بازیافت است اما ابتدا اگزوز باید خنک شود.

کولمن توضیح می‌دهد که:

مصرف سوخت خودروهای توربو در اکثر موقعیت‌ها ما به‌طور نرمال مجبوریم تا سوخت اضافی را برای کنترل دمای محفظه اضافه کنیم، می‌توانیم به جای آن از EGR خنک شده استفاده نماییم. از قضا، EGR خنک شده تکنیکی است که به خوبی فهمیده شده اما چون این سیستم تنها با قطعاتی بکار می‌رود که در تست‌های EPA بکار نمی‌روند، تقریباً هیچ‌کسی از این سیستم استفاده نمی‌کند.

CX-9 تنها خودروی توربویی نیست که اعداد مشابهی را برای مصرف سوخت در دنیای واقعی ارائه می‌کند. رانندگان زیادی مصرف سوخت خوب هوندا سیویک جدید را نیز گزارش کرده‌اند. مصرف سوخت ترکیبی خودرو 6.7 لیتر در هر صد کیلومتر تخمین زده شده و رانندگان نیز مصرف سوخت 6.3 لیتری را گزارش کرده‌اند. البته، این یک خودروی جدید با نتایج محدود است اما شاید این پیشرانه‌ی توربوی مدرن سنگ محک خوبی برای دیگر نمونه‌ها باشد.

نکته‌ی کلیدی دیگر آنکه به منظور مصرف سوخت کم در سیویک، پیشرانه‌ی توربو به گیربکسی CVT جفت شده است. این مورد در نیسان جوک و سوبارو فارستر XT و WRX نیز دیده می‌شود اما این دو خودروساز بجای مصرف سوخت کم روی پرفورمنس تأکید می‌کنند.

دیگر یافته جالب آنکه خریداران رنجروور اووک 2016 مصرف سوخت کمتر از حد انتظاری را گزارش کرده‌اند. این مورد می‌تواند به گیربکس 9 سرعته اتوماتیک جدید و دیگر تکنیک‌های کاهش مصرف سوخت همچون سیستم استارت/استاپ اتوماتیک مربوط باشد.

واضح است که خودروسازان به تست‌های EPA اهمیت می‌دهند. همچنین واضح است که در خودروهای توربو، نتایج تست EPA با شرایط واقعی همخوانی چندانی ندارد. خودروسازان در حال استفاده از تکنیک‌های مهندسی و تکنولوژی جدید به منظور پر کردن این فاصله هستند اما برای خریداران مهم است که بدانند اگر در حال برنامه‌ریزی برای خرید خودرویی توربوشارژ دار هستند، اعداد اعلام شده ممکن است از حقیقتی که در دنیای واقعی مشاهده خواهند کرد دور باشند.