هنگام خرید یا فروش خودرو یا خواندن مشخصات فنی خودرو، ممکن است کلماتی را بشنوید یا بخوانید که آشنا هستند اما متوجه نمی شوید. توربوشارژر از آن دسته کلماتی است که گاهی به اشتباه آن را توربوشارژ می نامند. بسیاری از ما می دانیم که موتورهای احتراقی چگونه کار می کنند. با این حال، اطلاعات کمی در مورد چگونگی تأثیر توربوشارژرها بر عملکرد این موتورها وجود دارد.
احتمالا فقط می دانید که موتور توربوشارژ یکی از مزیت های این خودرو، افزایش قدرت و خروجی موتور است. در نتیجه، خودروهای دارای توربوشارژر پرشتاب تر و سریعتر می شوند. خوب، در این مقاله به تفصیل درباره مزایا و معایب توربوشارژر، تفاوت آن با یک موتور معمولی و تأثیر آن بر کارایی فنی خودروی شما صحبت خواهیم کرد. همچنین به نکاتی در مورد نحوه نگهداری از موتور توربوشارژر می پردازیم.
تاریخچه توربوشارژر
نام گوتلیب دایملر برای همه خودروسازان آشناست. در واقع هر بار که این نام را می شنوید، داستان برای آشنایان خودرو جذاب تر می شود. دایملر و کارل بنز به عنوان مخترعان موتور احتراق داخلی و سازندگان خودروهای مدرن مانند امروز شناخته می شوند.
توربوشارژر یکی از فناوری های خودرویی است که اولین ایده آن توسط دایملر ارائه شد. در سال 1885، این مهندس آلمانی تلاش کرد از یک ساختار مکانیکی برای فشرده سازی هوا و تزریق آن به سیلندرهای یک خودرو استفاده کند. ایده او در سال 1900 توسط مهندس سوئیسی آلفرد بوچی محقق شد و توربوشارژر در صنعت خودرو متولد شد.
دستگاه اقای بوچی شامل یک منیفولد حلزونی با یک توربین در داخل بود. این دستگاه به اگزوز متصل شده و گاز تبدیل به یک توربین شده و مانند یک کمپرسور عمل می کند تا فشردگی هوای ورودی به سیلندر را افزایش دهد.
توربوشارژر چیست و عملکرد آن به چه صورت است؟
توربوشارژرها عمدتاً برای طراحی و ساخت خودروهای سبک تر و کوچکتر و در عین حال قدرتمند تر و کارآمدتر استفاده می شوند. معادل توربوشارژر پرخور ایرانی محسوب می شود. به عنوان یک نوع موتور مکانیکی در نظر گرفته می شود، اساس این سیستم تزریق هوای بیشتر به محفظه احتراق برای افزایش راندمان موتور است. توربوشارژر همچنین فشار هوای ورودی به سیلندر را افزایش می دهد. این فرآیند باعث افزایش قدرت موتور و بهبود کیفیت احتراق می شود.
بنابراین یک توربوشارژر را می توان به عنوان بهبود کیفیت احتراق یک موتور احتراق داخلی با متراکم کردن هوای ورودی به سیلندر و افزایش حجم آن در نظر گرفت. عملکرد سیستم توربوشارژر فشار هوای ورودی به سیلندر را تا دو برابر فشار جو افزایش می دهد و راندمان موتور را 25-40٪ افزایش می دهد. میزان بهبود بستگی به نوع توربوشارژر و موتور مورد استفاده دارد.
بیشتر بخوانید: کارشناسی خودرو کرج
اجزای اصلی توربوشارژر چیست
در ادامه به اجزای توربوشارژر و نحوه عملکرد آن می پردازیم. توربوشارژر علاوه بر عملکرد مهم و مفید، ساختار چندان پیچیده ای ندارد و در دو قسمت اصلی کار می کند. این دو بخش عبارتند از:
- یک توربین از یک پوسته، یک محفظه، پره های ثابت و پره های متحرک تشکیل شده است.
- کمپرسور قطعه ای است که هوای فشرده را به سیلندر می رساند.
- محور یا روتور دوار که دارای پوسته است و توربین و کمپرسور به آن متصل است. بین پوسته و محور اصلی مجرایی برای روانکاری و خنک کننده وجود دارد.
یک توربین توربوشارژر نزدیک به گاز اگزوز نصب می شود و انرژی جنبشی خود را از طریق گاز خروجی تامین می کند. توربین و کمپرسور هر دو روی یک محور مشترک نصب می شوند و محور توربین و کمپرسور به یک شکل حرکت می کنند. یک کمپرسور نزدیک سیلندر وارد می شود و هوای متراکم تری را به موتور می رساند. گازهای خروجی ابتدا به پره های پوسته توربین برخورد کرده و با فشار بالاتر به پره های روتور می رسند.
انواع سیستم طراحی توربوشارژر
توربوشارژرها مانند بسیاری از سیستم های موجود در خودروها انواع مختلفی دارند. با این حال، عملکرد نهایی مشترک است و همه انواع یک وظیفه دارند. با این حال، راه های مختلفی برای انجام این کار وجود دارد. انواع توربوشارژرها عبارتند از:
توربوشارژر حلزونی
در این مدل، توربین در انتهای یک مسیر مارپیچ ( حلزونی ) قرار دارد و گازهای خروجی موتور از داخل توربین عبور کرده و به آن می رسند. این مسیر مارپیچ در داخل پوسته توربین بوده و مقطع آن آزاد است. این بدان معنی است که سطح مقطع مسیر مارپیچ به سمت توربین کاهش می یابد که خود منجر به افزایش فشار هوا و حرکت سریعتر پره های توربین می شود. به همین دلیل است که سرعت گاز را ثابت نگه می داریم.
توربوشارژر حلزونی فزاینده سرعت
این نوع توربوشارژر برخلاف توربوشارژر مارپیچی ساده دارای دو مسیر عبور هوا می باشد. به این ترتیب حلزون و فزاینده سرعت در دو مجرای مختلف ظاهر می شوند. گازهای احتراق ابتدا وارد منیفولد دود و سپس مارپیچ می شوند، اما قبل از ورود به توربین از یک پرده شتاب دهنده ثابت در پوسته توربین عبور کرده و با انرژی و زاویه صحیح به توربین برخورد می کنند.
اگر قصد خرید خودرو دارید باید بدانید که حتما به یک کارشناس ماهر خودرو نیاز دارید. کارشناسان ما در شرکت کرج کارشناس آماده ارائه هرگونه خدمات در زمینه کارشناسی خودرو دست دوم با اعلام هزینه کارشناسی خودرو کرج می باشد.
توربوشارژر ضربانی
توربوشارژر به منیفولد دود ضربانی نیاز دارد. در واقع گاز خروجی خروجی از منیفولد انرژی مورد نیاز توربین را تامین می کند. منیفولد ضربانی دارای خروجی های مستقل از هر سیلندر است. این خروجی ها به دو کانال اصلی مجزا ختم می شوند که به معابر توربوشارژر نیز متصل می شوند. منیفولد استروک دارای سطح مقطع نسبتاً کوچکی برای استفاده بیشتر از ضربه است.
زیرا هر چه منیفولد دود بزرگتر باشد، اتلاف انرژی بیشتر است. هندسه منیفولد ضربان دار برای استفاده از جریان گاز آزاد (بدون تاثیر) و گاز حجیم (متأثیر) طراحی شده است. در هنگام شتاب گیری، این عملکرد باعث افزایش سرعت شده و به تغذیه انرژی گازهای خروجی به توربین ادامه می دهد و باعث افزایش میزان اکسیژن و در نتیجه افزایش قدرت موتور خودرو می شود.
مزایا استفاده از توربوشارژر ها
- سطح آلاینده های خودرو را کاهش دهد
- افزایش خروجی موتور با کاهش حجم
- افزایش سرعت خودرو با انرژی کمتر
- صرفه جویی در سوخت
- افزایش راندمان موتور
- قابل استفاده بر روی انواع موتورهای دیزلی و بنزینی
معایب استفاده از توربوشارژر ها
- البته تاخیر اولیه در ورود به مدار موتور در مدل های پیشرفته کاهش یافته است.
- حساسیت تعمیر و نگهداری و نیاز به سرویس برنامه ریزی شده منظم
- هزینه نگهداری بالا
البته گفته می شود که تعمیر برخی از موتورهای توربوشارژ به دلیل پیچیدگی سیستم سخت و دردسرساز است. علاوه بر این، هزینه های استهلاک برای برخی از اجزای موتور ممکن است بیشتر باشد یا هزینه های استهلاک افزایش یابد. با این حال، باید بگویم که مزایای استفاده از این سیستم بیشتر از معایب آن است.
در این مقاله با توربوشارژرها و کاربردهای آن آشنا شدیم. اگر خودروی شما مجهز به توربوشارژر است، برای اطمینان از سلامت موتور توربوشارژر و جلوگیری از مشکلات عادی این سیستم ها، رانندگی هیجانی پرهیز نمایید.
