توربو شارژ چیست؟

در این مقاله قصد داریم تا شما را با این موضوع که ” توربو شارژ چیست و چگونه عمل می کند” به طور کامل آشنا کنیم. در ابتدا نگاهی به عناوین مرتبط با توربوشارژر بیاندازید و در قسمت های بعدی، توضیح هر یک از بخش ها را به دقت مطالعه کنید.

توربو شارژ چیست؟

توربو شارژ یا Turbocharger، یک دستگاه مکانیکی است که باعث افزایش قدرت موتور خودررو شده و کارایی احتراق داخلی را به شدت افزایش می دهد. همچنین، هوای داخلی موتور را بالا برده و به توان خروجی را نیز افزایش می دهد. فن آوری توربوشارژر یکی از فن آوری های بسیار چشمگیر در صنعت خودرو است که نقش مهمی را در افزایش راندمان و قدرت موتورهای احتراقی در خودروهای لوکس و پیشرفته ایفا می کند.

در قدیم به جای توربوشارژر، از سوپرشارژر استفاده می کردند. سوپرشارژر به صورت مکانیکی کار می کند و با کمک یک تسمه کوپل به میل لنگ متصل شده تا بتواند موتور را بچرخاند. اما توربوشارژر، توسط گازهای خروجی منیفولد دود، موتور را به حرکت در می آورد. راندمان سوپرشارژر از توربوشارژر پایین تر است.

نحوه عملکرد توربوشارژر

حال که با تعریف”توربوشارژر چیست” آشنا شدید، اجازه دهید تا شما را با کارایی و عملکرد آن به طور کامل آشنا کنیم. ویژگی های زیر نشان می دهند که توربوشارژر چگونه کار می کند:

• توربوشارژر از دو بخش به نام توربین و کمپرسور تشکیل شده است
• توربین و کمپرسوز با یک محور به هم اتصال می یابند
• توربین، در بخش خروجی اگزوز و کمپرسور، در مسیر ورودی هوا قرار گرفته است.
• توربین از انرژی گازهای خروجی استفاده می کند تا بتواند کمپرسور را بچرخاند
• وظیفه کمپرسور این است که هوای بیشتری را با چرخش خود به داخل سیلندرها می فرستد
• کمپرسور به شفتی متصل است که حرکت توربین را موجب می شود
• زمانی که توربین می چرخد، کمپرسور راه می افتد
• زمانی که هوای ورودی افزایش می یابد، میزان اکسیژن نیز در محفظه احتراق بیشتر می شود
• زمانی که اکسیژن بالا می رود، سوخت بیشتری وارد سیلندر شده و توان و انرژی موتور به طرز قابل توجهی افزایش خواهند یافت.
• توربوها بیشتر برای دورهای بالا کارایی بالایی دارند. چرا که هوای بیشتری را به داخل سیلندرها انتقال می دهند.

موتورهای بدون توربوشارژر

موتورهای که مجهز به این سیستم نباشند، به نام موتورهای بدون توربوشارژ و معمولی شناخته شده اند. در موتورهای معمولی، مکش هوا از طریق پیستون های داخل سیلند صورزت می گیرد. در این راستا، هوای داخل سیلندر می بایست با هوای بیرون منطبق باشد. در برخی شرایط، هوایی که به داخل سیلندرها می رسد، ممکن است کمتر از فشار هوای بیرون باشد. اما در موتورهای توربوشارژر، میزان هوای ورودی به محفظه احتراق افزایش می یابد و به مراتب بیشتر از هوای جو و یا همان هوای بیرونی است. تقریبا فشار دوبرابر. این امر باعث می شود تا قدرت موتور بیشتر شده و گشتاور نیز افزایش یابد.

مزایای توربوشاژر

در قسمت زیر، مزایای استفاده از توربوشارژر را به شما توضیح می دهیم:

• افزایش قابل توجه قدرت موتور
• کاهش مصرف سوخت تا ۱۰ درصد
• افزایش قدرت مکانیکی و بهبود راندمان احتراق
• استفاده در خودروهای مدرن و پیشرفته
• استفاده در موتورهای قدرت بالا که از سرعت زیادی برخوردارند
• استفاده از توربو شارژر در موتورهای دیزلی و بنزینی
• قابلیت کارایی در کامیون ها و اتوبوس ها
• بالا بردن میزان قدرت تولید شده در موتورهایی با حجم های یکسان

اجزای موتور توربوشارژ

آشنایی کامل با قطعات اصلی توربوشارژ و بررسی عملکرد آنها برای تعمیرکارانی که قصد حرفه ای شدن در صنعت خودررو را دارند، بسیار حائز اهمیت است. موتور توربوشارژ از اجزای مختلفی تشکیل شده است که هر کدام از اجزا وظایف مختلفی را برعهده دارند. نگاهی به اجزای موتور توربوشارژر در قسمت زیر بیاندازید:

توربین(turbine)

توربین در موتور توربو شارژ، وظیفه فعال کردن کمپرسور را بر عهده دارد و پس از منیفولد دود قرار می‌ گیرد. توربین از انرژی گازهای خروجی استفاده می کند و بعد از فعال کردن کمپرسور، هوای بیشتری را به سیلندرها وارد می کند.

کمپرسور(compressor)

کمپرسور یکی از قطعات اصلی توربوشارژر است که از دو قسمت تشکیل شده است: چرخ کمپرسور و محفظه کمپرسور. عملکرد کمپرسور برعکس عملکرد توربین است. چرخ کمپرسور با یک محور شفت فولادی با توربین اتصال می یابد. وظیفه محفظه کمپرسور این است که جریان هوای پرسرعت که فشار کمی دارد را از طریق فرآیند انتشار به جریان هوای پرفشار با سرعت کم تبدیل کند.

اینترکولر(intercooler)

وظیفه اینترکولر در سیستم توربوشارژر، خنک سازی هوای فشرده ای است که توسط کمپرسور ایجاد شده است. این هوا از دمای بسیار بالایی برخوردار است و اگر با همین دما بدون کنترل اینترکولر وارد موتور شود، راندمان موتور را به طرز قابل توجهی کاهش می دهد.

شیر کنترل فشار(wastegate)

دو نوع شیر کنترل فشار یا ویست گیت داریم: اینترنال و اکسترنال. می تواند فشار را در سیستم توربوشارژر کنترل کند. تفاوت این دو نوع از ویست گیت، در محل نصب آن‌ هاست. ویست‌ گیت اینترنال بر روی توربین توربو شارژ نصب می‌ شود در حالی که ویست‌ گیت اکسترنال روی اتصالات خروجی نصب شده و فعالیت می‌ کند. این قطعه می تواند میزان گازهای ورودی و خروجی را در توربین به خوبی تنظیم کند و جلوی فشارهای زیادی را بگیرد. چرا که فشار بالا می تواند آسیب زیادی را به موتور وارد کند.

بلو آف(blow-off valve)

بلو آف، قبل از دریچه گاز در موتور توربو شارژ قرار دارد و نقش مهمی در حفاظت از اتصالات و دریچه گاز بر عهده دارد. زمانی که پدال گاز رها می شود، دریچه گاز کاملا بسته شده و این رویه می تواند از اتصالات و قطعات داخلی محافظت کند و جلوی آسیب به آنهارا بگیرد. بلوآف با کمک انتقال هوای اضافی به بیرون، عملکرد موتور را به طرز قابل توجهی افزایش می دهد. توجه داشته باشید که اگر فشار گاز بسیار بالا باشد، سیستم توربوشارژر به شدت آسیب می بیند.

هوزینگ(housing)

محفظه توربوشارژر همان هوزینگ است. دو نوع هوزینگ داریم. هوزینگ کپرسور و هوزینگ توربین. توجه داشته باشید که طراحی هوزینگ بسیار مهم است. چرا که اگر یک هوزینگ از طراحی مناسبی برخوردار باشد، عملکرد سیستم توربوشارژر و عمر آن را افزایش می دهد. هوزینگ کمپرسور، باعث فشرده شدن هوا شده و آن را به داخل موتور می فرستد، در حالی که هوزینگ توربین، گازهای خروجی را به توربین انتقال می دهد.

انواع موتور توربوشارژر

انواع مختلفی از موتور توربوشارژر در بازار وجود دارد که هر کدام با توجه به عملکرد و نوع خودروها طراحی شده اند. همه این موتورها به گونه ای تعبیه شده اند تا بتوانند عملکرد موتورها را بالا برده و مصرف سوخت آنها را بهینه کند. در قسمت زیر، انواع موتورهای توربوشارژ را با هم به صورت دو به دو مقایسه می کنیم:

مقایسه موتورهای تک توربو و موتورهای جفت توربو

مقایسه موتورهای جفت توربو اسکرول و توربو شارژر برقی

حال، به مقایسه جفت توربو اسکرول و توربو شارژر برقی می پردازیم:

علائم اصلی خرابی توربوشارژر

توربوشارژ، مانند بسیاری از قطعات دیگر در خودرو، دارای عمر مفیدی است و در صورت عدم نگه‌ داری صحیح و دقیق، خراب می‌ شود. در ادامه برخی از علائم اصلی خرابی توربوشارژر را به دقت مورد بررسی قرار خواهیم داد:

کلام پایانی

در این مقاله سعی بر آن داشتیم که اطلاعات مفید و کاربردی را در خصوص استفاده از سیستم های توربو شارژ و نحوه عملکرد آنها را برای شما جمع آوری کنیم. یکی از سیستم‌ های مفید برای افزایش سرعت و قدرت تولیدی موتور خودرو و از همه مهم تر کاهش چشمگیر مصرف سوخت خودرو به ویژه در خودروهای مدل بالا و مدرن، استفاه از سیستم توربوشارژ است. توربوشارژرها، سیستم هایی هستند که با افزایش جریان هوا وفشاربرروی ورودی ها، هوای مورد نیاز موتور خودرو را تامین می‌کنند که منجر به افزایش قدرت، گشتاور، توان و سرعت آن می‌شود.

با خواندن تمامی موارد بالا می توانید انتخاب درست وآگاهانه ای در خصوص تقویت موتور خودروی خود داشته باشید. حتما از متخصصین آگاه در این زمینه مشورت گرفته و بعد اقدام به استفاده از توربوشارژ در موتور وسیله‌ی نقلیه خود کنید. از همراهی شما در فنون برق سپاسگزاریم.