Garretten Greddy-তে, টার্বো বিপ্লবের রেসিং ও রাস্তার যাত্রা

টার্বোচার্জার একটি যান্ত্রিক যন্ত্র যা নিষ্কাশন গ্যাসের শক্তি পুনরুদ্ধার করে ইঞ্জিনে আরও বেশি বাতাস সংকুচিত করে; এর প্রথম পেটেন্ট 1905 সালে পাওয়া যায় এবং রেসিং ট্র্যাক পেরিয়ে আজ এটি সিরিয়ালি উৎপাদিত গাড়ির মেরুদণ্ড হয়ে উঠেছে। এই পেজে, 1938 সালের প্রথম ট্রাক প্রয়োগ থেকে 1962 সালের প্রথম উৎপাদিত গাড়ি পর্যন্ত, Porsche-র 1,000 অশ্বক্ষমতার Can-Am দানব থেকে Formula 1-এর টার্বো যুগ পর্যন্ত এবং তেল সংকটের পরে ছোট আকারের টার্বো ইঞ্জিনের উত্থান পর্যন্ত বিস্তৃত গল্পটি আপনি একটি একক সময়রেখায় অনুসরণ করবেন।

টার্বোচার্জারের ইতিহাস: নিষ্কাশন থেকে জন্ম নেওয়া একটি ধারণা

টার্বোচার্জিংয়ের মূল নীতি সহজ এবং প্রকৌশলগত দৃষ্টিতে অত্যন্ত মার্জিত: ইঞ্জিন থেকে বেরিয়ে যাওয়া নিষ্কাশন গ্যাস ইতিমধ্যেই শক্তি বহন করে; একটি টারবাইন দিয়ে এই শক্তিকে ঘুরিয়ে একই শ্যাফটে থাকা কম্প্রেসার দিয়ে ইনটেক বাতাসকে সংকুচিত করা। সুপারচার্জারের বিপরীতে, এই শক্তি ইঞ্জিনের ক্র্যাঙ্কশ্যাফট থেকে আসে না, বরং বেশিরভাগ ক্ষেত্রে নষ্ট হয়ে যাওয়া নিষ্কাশন প্রবাহ থেকে আসে। ধারণাটি 1905 সালের প্রথম পেটেন্টের মাধ্যমে আনুষ্ঠানিক রূপ পায়, কিন্তু গাড়িতে পৌঁছাতে চল্লিশ বছরেরও বেশি সময় লেগেছিল।

প্রথম বাণিজ্যিক যানবাহনের প্রয়োগ ঘটে একটি সড়ক যানে: সুইস প্রস্তুতকারক Saurer 1938 সালে টার্বোচার্জড ট্রাক ইঞ্জিন উপস্থাপন করে। ইউরোপে টার্বো ডিজেল সড়ক ট্রাকগুলো দেখা যায় II. বিশ্বযুদ্ধের দোরগোড়ায়, যুদ্ধ বিমান চালনা প্রযুক্তিটিকে পরিণত করে তোলে। P-38, B-17 এবং P-47-এর মতো টার্বোচার্জড সামরিক বিমানগুলো মেকানিক্যাল সুপারচার্জিংয়ের বিপরীতে নিষ্কাশন শক্তি ব্যবহার করে উচ্চ উচ্চতায় পারফরম্যান্স বজায় রাখতে সক্ষম ছিল।

1962: প্রথম টার্বোচার্জড উৎপাদিত গাড়িগুলো রাস্তায়

টার্বোচার্জিংয়ের সিরিয়ালি উৎপাদিত গাড়ির সাথে প্রথম সাক্ষাৎ একই মডেল বছরে দুটি ভিন্ন GM পণ্যে ঘটেছিল: Chevrolet Corvair Monza Spyder এবং Oldsmobile Jetfire। Oldsmobile 215 ঘন ইঞ্চি V8-কে টার্বো দিয়ে 155 hp থেকে 215 hp-তে নিয়ে যায়; Chevrolet অন্যদিকে 145 ঘন ইঞ্চি ইনলাইন-সিক্সকে 98 থেকে 150 hp-তে উন্নীত করে। উভয় সিস্টেমই প্রায় 5 psi বুস্ট এবং কার্বুরেটেড "suck-through" ব্যবস্থায় কাজ করত - আজকের মানদণ্ডে অত্যন্ত বিনয়ী, কিন্তু সেই সময়ের জন্য একটি যুগান্তকারী শক্তি বৃদ্ধি।

Jetfire-এর পথ ছিল আরও সংক্ষিপ্ত। কম কম্প্রেশন রেশিওর ইঞ্জিনে অনিবার্য ডিটোনেশন নিয়ন্ত্রণ করার জন্য Turbo-Rocket fluid নামে একটি মিথাইল অ্যালকোহল-জল ইনজেকশন সিস্টেমের প্রয়োজন হওয়া মডেলটি প্রায় 9,600 ইউনিট উৎপাদনের পর দুটি মডেল বছর পরে উৎপাদন থেকে সরিয়ে নেওয়া হয়। Corvair অন্যদিকে পাঁচ বছর বিক্রি হয়, 50,000-এরও বেশি বিক্রি হয় এবং বিকল্পটি 1966 মডেল বছরের শেষে বাদ দেওয়া হয়। সংক্ষেপে, টার্বোচার্জিং তার প্রথম প্রচেষ্টায় প্রযুক্তিগতভাবে সঠিক কিন্তু বাণিজ্যিকভাবে অকাল একটি ধারণা ছিল।

রেস ট্র্যাকে টার্বো: Indy 500 থেকে Can-Am দানবদের পর্যন্ত

প্রোডাকশন কারের আগেই মোটরস্পোর্টসে টার্বোচার্জিংয়ের প্রবেশ ঘটেছিল। 1952 সালে Cummins-এর 6.4 লিটার টার্বোডিজেল ইঞ্জিনযুক্ত Kurtis Kraft বিশেষ গাড়িটি Fred Agabashian-এর সঙ্গে Indy 500-এ পোল পজিশন অর্জন করেছিল; কিন্তু ট্র্যাকের ধ্বংসাবশেষ গিলে ফেলা এয়ার ফিল্টারের কারণে রেস থেকে বাদ পড়ে। প্রকৃত বিস্ফোরণ শুরু হয় 1966 সালে প্রথম টার্বোচার্জড Offenhauser গ্রিডে আসার মধ্য দিয়ে; 1968 সালে Bobby Unser টার্বো-Offy দিয়ে Indy 500 জেতেন এবং এই ইঞ্জিনগুলো কোয়ালিফাইং রাউন্ডে 54 psi বুস্ট দিয়ে 1,200 বিএইচপি উৎপাদন করতে পারত। 1973 সালের মারাত্মক দুর্ঘটনার পর বুস্ট ~39 psi -এ সীমাবদ্ধ করা হয়।

Porsche 917/10 এবং 917/30: এক্সহস্ট থেকে 1,500 অশ্বক্ষমতা

3 লিটার ইঞ্জিন বিধির কারণে Porsche 917-এর 4.5 লিটার ইঞ্জিন নিয়ে এগোতে পারেনি। Ferdinand Piëch-এর নেতৃত্বে এবং Hans Mezger ও Valentin Schäffer-এর পরিচালনায় দলটি ইঞ্জিনটিকে যমজ এক্সহস্ট টার্বোচার্জার দিয়ে 1,000 PS-এ (735 kW) নিয়ে যায়। 30 জুলাই 1971 তারিখে Jo Siffert Hockenheimring-এ টার্বোচার্জড 917/10 প্রথমবার ব্যবহার করেন। পরে আসা 917/30, তার 5.4 লিটার যমজ টার্বো flat-12 দিয়ে কোয়ালিফাইং রাউন্ডে 1,500 বিএইচপি -র বেশি ক্ষমতা উৎপাদন করত এবং বুস্ট পৌঁছাত 32 psi-তে। Mark Donohue 1973 Can-Am মৌসুমে 8টি রেসের 6টি জেতেন; 1975 সালে Talladega-তে তিনি 221,160 mph ল্যাপ রেকর্ড গড়েন। ড্রাইভার-নিয়ন্ত্রিত বুস্ট নিয়ন্ত্রণসহ এই গাড়িটি, 1972 সংস্করণের থ্রটল রেসপন্সকে "অন-অফ সুইচ"-এর মতো বর্ণনা করা হতো বলে, টার্বো ল্যাগের সবচেয়ে র‍্যাডিকাল রূপটি দেখিয়েছিল।

Formula 1-এর টার্বো যুগ: 1977 থেকে 1988

Renault RS01 1977 সালে Silverstone-এ Formula 1-এর টার্বো যুগের সূচনা করে। একটি টার্বো এবং 500 বিএইচপি নিয়ে ট্র্যাকে নামা গাড়িটি প্রতিপক্ষের দ্বারা "yellow teapot" - হলুদ চায়ের কেটলি - বলে ব্যঙ্গ করা হয়েছিল। অবজ্ঞার স্থায়িত্ব বেশি দিন ছিল না: 1979 সালে RS10 যমজ টার্বো ও ইন্টারকুলার নিয়ে আসে, এবং Jean-Pierre Jabouille-এর Dijon বিজয় টার্বোকে একটি গুরুতর বিকল্পে পরিণত করে। 1983 সালে এসে BMW, Honda, Renault, Alfa Romeo, Hart এবং TAG/Porsche টার্বো ইঞ্জিন সরবরাহ করছিল; কোয়ালিফাইং রাউন্ডে 45 psi বুস্ট এবং 700 বিএইচপি -র কথা বলা হতো। 1985 সালে 5.5 বার (~82 psi) বুস্ট এবং আনুমানিক 1,500 বিএইচপি - প্রতি লিটারে 1,000 অশ্বক্ষমতা, 1,200 পাউন্ডের গাড়িতে।

যুগের সমাপ্তি ছিল একটি শো: 1988 সালে McLaren MP4/4 এবং Honda RA168E যমজ টার্বো V6 দিয়ে Senna ও Prost 16টি রেসের 15টি জেতেন। FIA 1989 মৌসুম থেকে টার্বো ইঞ্জিন নিষিদ্ধ করে; তাই কোনো কোনো ক্যালেন্ডার এই যুগকে 1988-এ, কেউ কেউ 1989-এ সমাপ্ত করে - বাস্তবে পার্থক্যটি, শেষ গাড়িগুলোর রেস করা বছর ও নিষেধাজ্ঞা কার্যকর হওয়া বছরের মধ্যে মাত্র এক মৌসুমের ব্যবধান।

রাস্তার গাড়িতে অবতরণ: 70-এর দশকের কঠিন উত্থান এবং 80-এর দশকের স্বর্ণযুগ

রেস প্রযুক্তির রাস্তায় ফেরা ছিল সোজা রেখা ছিল না। BMW 2002 Turbo (1973–74) 170 বিএইচপি এবং 240 lb-ft টর্ক উৎপাদন করত, মাত্র 6,9:1 কম্প্রেশন রেশিওতে কেবল 1.672 ইউনিট উৎপাদন করা যেত এবং এটি যুক্তরাষ্ট্রে সরকারিভাবে আমদানি করা হত না। একই বছর Porsche 911 Turbo (930) 1975 মডেলের সঙ্গে 3.0 লিটার এবং 260 বিএইচপি অফার করেছিল; "whale tail" স্পয়লারের নিচের পারফরম্যান্স স্পষ্ট টার্বো ল্যাগ এবং snap oversteer প্রবণতার সঙ্গে আসছিল। এই গাড়িগুলো দেখাচ্ছিল যে টার্বো ল্যাগ এবং নিয়ন্ত্রণযোগ্যতার বিষয়টি এখনও সমাধান হয়নি।

আরও শান্ত কিন্তু আরও স্থায়ী একটি পদক্ষেপ এসেছিল Mercedes থেকে: OM617A টার্বো ডিজেল, 1978 সালে W116 সেডানের সঙ্গে প্রথম সিরিয়াল উৎপাদিত টার্বো ডিজেল গাড়ি হয়ে ওঠে এবং টার্বোচার্জারকে জ্বালানি দক্ষতা ও কম নির্গমনের সঙ্গে উচ্চারিত হওয়া এক যুগের দরজা খুলে দিল। ৮০-এর দশকে চরিত্রের বৈচিত্র্য বেড়েছিল: Ferrari 288 GTO (1984) 2.8 লিটারের টিন IHI টার্বো V8 দিয়ে 400 বিএইচপি উৎপাদন করত, কেবল 277 ইউনিট উৎপাদিত হয়েছিল এবং এটি F40-এর ভিত্তি রেখেছিল। Buick Grand National / GNX (1987) 547 ইউনিটের GNX সংস্করণে 0-60 প্রায় 5 সেকেন্ডে নামিয়ে আনত, এবং কোয়ার্টার মাইল 13,2 সেকেন্ডে শেষ করে সেই যুগের দ্রুততম ত্বরান্বিত GM পণ্য হয়ে ওঠে। Chrysler-এর দিকে 1984 Dodge Daytona এবং Plymouth Laser 146 বিএইচপি Garrett টার্বো অফার করেছিল; 1986 Shelby GLHS এটিকে 175 বিএইচপি-তে নিয়ে গিয়েছিল। প্রথম সিরিয়াল উৎপাদনের ভেরিয়েবল জিওমেট্রি টার্বো (VGT) প্রয়োগ দেখা যায় 1989 সালে একটি Chrysler CSX ভ্যারিয়েন্টে।

জাপানি প্রস্তুতকারকদের ৮০-এর দশকের বিস্ফোরণ

1980-এর দশকে জাপানি প্রস্তুতকারকরা টার্বোচার্জিংকে হালকা চ্যাসিস এবং মোটরস্পোর্ট-সংগৃহীত প্রযুক্তির সঙ্গে একত্রিত করে সীমানা ছাড়িয়ে গিয়েছিল; সেই যুগ, টার্বোচার্জড Nissan, রোটারি Mazda এবং Honda-র উচ্চ আরপিএম-এর ইঞ্জিনের সঙ্গে "স্বর্ণযুগ" নামে পরিচিত। এই ধারা ৯০-এর দশকে Nissan Skyline GT-R R32–R34, Honda NSX, Mazda RX-7 FD, Toyota Supra MK4 এবং Subaru Impreza WRX STI -এর মতো আইকনদের সঙ্গে চলতে থাকে। Porsche-এর রেসিং দিকও টার্বো ছেড়ে দেয়নি: 1982 সালের 956, 2.8 লিটারের টিন টার্বো ইঞ্জিন দিয়ে Le Mans-এ এক-দুই-তিন ফিনিশ অর্জন করেছিল; যুক্তরাষ্ট্রের বাজারের জন্য তৈরি 962 অথচ 1984 থেকে পরপর 4টি IMSA চ্যাম্পিয়নশিপ জিতেছিল।

তেল সংকট এবং ডাউনসাইজিং: টার্বোচার্জিং কেন সিরিয়াল উৎপাদনে আধিপত্য করেছে?

সড়ক গাড়িতে টার্বোচার্জিং-এর দ্বিতীয় বসন্ত এসেছিল পারফরম্যান্স লক্ষ্যের চেয়ে বরং অর্থনৈতিক বাধ্যবাকিতা থেকে। 1973 OPEC অবরোধের পর যুক্তরাষ্ট্রের গাড়িতে ক্ষমতা হ্রাস পায়; ডাউনসাইজিং সরাসরি এই সংকটের জবাব হিসেবে শুরু হয় এবং CAFE জ্বালানি দক্ষতার মানদণ্ডের জন্ম দেয়। ছোট গাড়িতে স্থানান্তর প্রথম অবরোধের আগেই শুরু হলেও সংকট প্রক্রিয়াটিকে স্থায়ী করে তোলে। 1970-এর আগের বড় V8-গুলো 5,7–7,5 লিটার ঘনমাপ এবং উচ্চ বিএইচপি ক্ষমতার সঙ্গে মানসম্মত ছিল; সেই চিত্রটি বন্ধ হতে শুরু করেছিল।

আধুনিক ইঞ্জিন ডাউনসাইজিং-এ, বড় ন্যাচারালি অ্যাসপিরেটেড ইঞ্জিনের বদলে ছোট টার্বো ইঞ্জিন ব্যবহার করে %20–30 জ্বালানি দক্ষতার সুবিধা অর্জিত হয়; Ford-এর ফ্লিটের বড় অংশ EcoBoost দিয়ে চলবে - এই পূর্বাভাসটি এই দিকটি সারসংক্ষেপ করে। সিলিন্ডার ব্লকের মাঝে টার্বো স্থাপিত hot-vee লেআউটও Formula 1 থেকে বিবর্তিত হয়ে উৎপাদনে প্রথমবার BMW N63 ইঞ্জিনের সাথে দেখা যায়; BMW এবং Mercedes এই লেআউটে 600 অশ্বক্ষমতার বেশি শক্তি উৎপাদন করে।

টার্বো ল্যাগ কী এবং প্রকৌশল কীভাবে সেটি জয় করেছে?

টার্বো ল্যাগ হলো গ্যাস দেওয়ার মুহূর্তে টার্বাইন পর্যাপ্ত ঘূর্ণনে পৌঁছাতে না পারায় শক্তি আসতে যে বিলম্ব হয়; 70-এর দশকের 911 Turbo-তে এই বিলম্বই ড্রাইভিং চরিত্রের নির্ধারক ছিল। প্রকৌশলগত সমাধান তিনটি প্রধান লাইনে এগিয়েছে:

• টুইন-স্ক্রল টার্বো: নিষ্কাশন গ্যাসের প্রবাহ আলাদা চ্যানেলে টার্বাইনে পৌঁছে দিয়ে এটি অন্তর্বাহ হ্রাস করে এবং প্রতিক্রিয়া দ্রুত করে; এর জন্য বিভক্ত ইনলেট টার্বাইন হাউজিং এবং ম্যানিফোল্ড প্রয়োজন।
• সমান্তরাল টুইন-টার্বো: দুটি ছোট টার্বো ব্যবহার করা হয়; প্রতিটি টার্বো কম ভলিউম সরবরাহ করে বলে দ্রুত ঘোরে এবং একই শক্তির জন্য বিলম্ব কমে।
• ছোট টার্বো + দক্ষ প্রবাহ: ছোট টারবাইন কম আরপিএম-এ দক্ষভাবে কাজ করে; টুইন-স্ক্রল ডিজাইন এই প্রবাহকে অপ্টিমাইজ করে বিলম্ব লক্ষণীয়ভাবে কমিয়ে দেয়।

ঐতিহাসিক উৎসও ভুলে যাওয়া উচিত নয়: Porsche 917/30-এ ড্রাইভার-নিয়ন্ত্রিত বুস্ট সেটিং ছিল রেসিং জগতে বিলম্ব নিয়ন্ত্রণের প্রথম পদ্ধতিগুলোর একটি। আজকাল টুইন-স্ক্রল এবং hot-vee লেআউট দৈনন্দিন ব্যবহারে বিলম্বকে অনুভব করা যায় না এমন স্তরে নিয়ে এসেছে।

ফলাফল: ট্র্যাক থেকে রাস্তায়, রাস্তা থেকে ইঞ্জিনে

টার্বোচার্জিং-এর ইতিহাস একটি উপাদানের নয়, বরং একটি দৃষ্টিভঙ্গির গল্প: শক্তি হারানো নয়। Saurer ট্রাক থেকে Jetfire পর্যন্ত, Offy থেকে RS01 পর্যন্ত, 917/30 থেকে MP4/4 পর্যন্ত এই ধারাটি প্রতিটি ধাপে একই পদার্থবিজ্ঞানের নীতি বিভিন্ন স্কেলে প্রয়োগ করেছে। তেল সংকটের পরে ছোট করার ঢেউ এই প্রযুক্তিকে একটি বিকল্প থেকে মানক হিসেবে প্রতিষ্ঠিত করেছে। আজকাল 600 অশ্বক্ষমতা ছাড়িয়ে যাওয়া hot-vee ইঞ্জিনেও একই 1905 সালের ধারণা কাজ করছে - শুধু অনেক বেশি নিঃশব্দ, দক্ষ এবং বিলম্বহীন।

তথ্যসূত্র

• History of the Turbocharger
• Turbo vision: a revolution in engine construction
• Turbocharger
• Downsize (automobile)
• Hot vee turbocharged engine
• Turbo Lag: Causes, Effects and Solutions
• The Lost Scrolls of Turbocharging: How Twin-Scrolls Work
• The First Turbocharged Mass-Market Production Car
• Boost Isn't New! A History of Turbocharged Cars
• History of the turbo