با سختترشدن مقررات زيستمحيطي و آلايندگي، بسياري از افراد فكر ميكنند ديگر دوران سوپراسپرتهاي داراي موتور احتراقداخلي بهپايان رسيده است؛ اما اين تصور حداقل هنوز صحت ندارد. قطعا نسل جديد سوپراسپرتهاي هيبريدي جذابيت زيادي دارند؛ ولي هيچكدام فعلا به پاي محصولات گونيگزگ نميرسند. گونيگزگ براي اينكه به بازده فراوان دست پيدا كند و همزمان بتواند از پس استانداردهاي آلايندگي سخت نيز بربيايد، سيستم اگزوز تازهاي براي محصولاتش طراحي كرده است.
همهي خودروهاي مدرن مبدلهاي كاتاليست دارند كه به پاكشدن گازهاي اگزوز كمك ميكند. با توجه به اين مسئله كه مبدل كاتاليستي براي كاركردن حتما بايد گرم شود و در زمان سردبودن كارايي چنداني ندارد، بسياري از خودروها از پيشكاتاليزور (Pre-cat) نيز استفاده ميكنند. پيشكاتاليزور قبل از مبدل كاتاليست اصلي نصب ميشود و در زمان سردبودن پيشرانه، گازهاي خروجي را تصفيه ميكند. متأسفانه پيشكاتاليزور بهگونهاي است كه با گرمشدن پيشرانه و شروع به كار مبدل كاتاليست اصلي، همچنان در جاي خود باقي ميماند و از مدار خارج نميشود. همين محدوديت سبب ميشود پيشكاتاليزور به مانعي براي خروج گاز تبديل شود و بدينترتيب، مقداري از قدرت پيشرانه را هدر دهد. گونيگزگ براي اينكه از هدررفت نيروي توليدي پيشرانه در اين بخش جلوگيري كند، ايدهي خود را در سال ۲۰۰۴ معرفي كرد.
بهينهسازي در سيستم اگزوز درحقيقت به قدرت پيشرانه اضافه نميكند؛ بلكه از هدررفتن قدرت جلوگيري ميكند. يكي از سادهترين راههاي افزايش قدرت اينچنيني حذفكردن تمامي كاتاليستها و استفاده از لولهي مستقيم است؛ اما اين مورد فقط در خودروهاي مسابقهاي استفاده ميشود؛ چراكه در اين روش، خودرو آلايندگي زيادي دارد و خودروسازان مجاز نيستند از آن در خودروهاي توليد انبوه استفاده كنند.
ازآنجاكه خودروسازان در سالهاي اخير به مسئلهي بازده اهميت زيادي ميدهند، تقريبا همهي آنها بهسمت پيشرانههاي توربوشارژ رفتهاند. در پيشرانههاي توربوشارژ، دو راهحل درمقابل سازندگان قرار دارد: ۱. پيشكاتاليزور را قبل از توربوشارژر و مبدل كاتاليست اصلي را بعد از توربوشارژر قرار دهند؛ ۲. پيشكاتاليزور و مبدل كاتاليست را بعد از توربوشارژر نصب كنند.
خوبيِ قراردادن پيشكاتاليزور در مسير اگزوز قبل از توربوشارژر در اين است كه بهدليل نزديكتربودن به پيشرانه، پيشكاتاليزور زودتر گرم ميشود و عملكرد خوبي از خود نشان ميدهد. ايراد اين طرح در اين است كه پيشكاتاليزور چون مانعي بر سر راه حركت دود است، در مسير حركت دود مقاومت ايجاد ميكند و اين باعث كاهش انرژي گازهاي خروجي از محفظهي احتراق و بهدنبال آن كاهش عملكرد توربوشارژر ميشود. در اين طرح، توربوشارژرها نميتوانند بهصورت آني وارد عمل شوند و كمي تأخير خواهند داشت.
در ايدهي دوم كه پيشكاتاليزور و مبدل كاتاليستي هر دو پس از توربوشارژر نصب ميشوند، با اينكه توربوها تأخير كمتري خواهند داشت، اين سبب ميشود بيشتر گرماي گازهاي خروجي نيز در توربوشارژر جذب و باعث شود گرمشدن پيشكاتاليزور و مبدل كاتاليست بيشتر طول بكشد و اين امر كارايي كاتاليزورها را كاهش ميدهد. درهرصورت، فعلا خودروسازان ناچارند بين اين دو ايده، يكي را انتخاب كنند و هر طرح مزايا و معايب خود را دارد.
حال به ايدهي نخست گونيگزگ در سال ۲۰۰۴ برميگرديم. اين سيستم اگزوز Rocket Cat نام داشت و اولينبار در مدل CCR معرفي شد. در اين طرح، پيشكاتاليزور و مبدل كاتاليسيت اصلي در امتداد هم قرار دارند؛ اما تفاوت در اين است كه قطر سيستم اگزوز در بخشي كه پيشكاتاليزور قرار دارد، بيشتر از خود پيشكاتاليزور است. بيشتربودن قطر لوله در اين بخش باعث ميشود فضايي خالي در اطراف پيشكاتاليزور وجود داشته باشد كه گازهاي اگزوز از آنجا نيز بتوانند عبور كنند.
در دور موتورهاي كم، گازهاي خروجي اگزوز بهراحتي بهسمت پيشكاتاليزور حركت و از آن عبور ميكنند. در اين حالت، چون پيشكاتاليزور نيز مقاومت چنداني ايجاد نميكند، گازها بهراحتي از آن عبور ميكنند و بهسمت مبدل كاتاليست اصلي ميروند. با افزايش دور موتور و بهدنبال آن افزايش سرعت و فشار، گازهاي خروجي از محفظهي احتراق مقاومتي كه پيشكاتاليزور دربرابر گازها ايجاد ميكند، افزايش مييابد و بدينترتيب بهدليل قطر بيشتر لوله كه بدان اشاره كرديم، بخشي از گازهاي عبوري بدون اينكه از پيشكاتاليزور عبور كنند، بهسمت مبدل كاتاليست ميروند. در اين نوع سيستم اگزوز، گونيگزگ توانست از هدررفتن ۱۰۰ اسببخار از قدرت موتور جلوگيري كند.
ايدهي دوم گونيگزگ مربوط به سال ۲۰۱۱ است و اولينبار در مدل آگرا RS استفاده شد. پيشرانهي آگرا RS ميتواند ۱,۱۶۰ اسببخار قدرت توليد كند؛ به همين دليل، به سيستم اگزوز كارآمدتري در اين خودرو نياز بود. در سيستم دوم، گونيگزگ مسير اگزوز را به دو قسمت تقسيم كرده است و دو مسير مجزا وجود دارد: در مسير اول، توربوشارژر و پس از آن مبدل كاتاليست وجود دارد و در مسير دوم نيز، پيشكاتاليزور نصب شده است. مسير دوم راه خود را قبل از توربوشارژر شروع ميكند و پس از توربوشارژر، دوباره به مسير اصلي ميپيوندد و بدينترتيب، گازها دوباره از مبدل كاتاليست نيز عبور خواهند كرد.
بهنوعي ميتوان گفت مسير پيشكاتاليزور در اين سيستم فقط توربوشارژرها را دور زده است. زمانيكه پيشرانه تازه روشن شده و سرد است؛ چون نياز به قدرت بالا وجود ندارد، سوپاپ برقي مسير عبور اگزوز از توربوشارژر را ميبندد و گازهاي اگزوز تماما بهسمت پيشكاتاليزور و سپس مبدل كاتاليست ميروند.
شايد اين سؤال برايتان ايجاد شود كه چرا بايد مسير توربوها بسته باشد. در جواب بايد گفت اتفاقا اين سيستم خيلي هوشمندانه طراحي شده است؛ چون هنگام سردبودن پيشرانه، اصلا نبايد فشار زيادي روي آن وارد كرد؛ به همين دليل، از مدار خارجبودن توربوها نيز نكتهي بدي نيست. با گرمشدن پيشرانه، سوپاپ برقي ديگري مسير سمت پيشكاتاليزور را ميبندد و سوپاپ مسير توربو بازميشود. در اين زمان، گازهاي اگزوز وارد توربو شارژر ميشوند و سپس از مبدل كاتاليست نيز عبور ميكنند. گونيگزگ با اين طراحي، اشكال موجود در خودروهاي عادي را برطرف كرده است. همچنين، اين خودروساز مدعي است با اين طراحي توانسته تا ۳۰۰ اسببخار به قدرت پيشرانه اضافه كند.
هم انديشي ها