توربو شارژ خودرو چیست؟
توربوشارژر یا به عبارت صحیح تر “توربو سوپر شارژر”، یک دستگاه توربینی است که با متراکم کردن هوای ورودی موتور باعث می شود بتوانیم با ثابت نگه داشتن حجم موتور، هوا و در ازای آن بنزین بیشتری را وارد محفظه احتراق سیلندر کرده و در نهایت به بازدهی بالاتری دست پیدا کنیم. به موتورهای فاقد توربو، اتمسفر یا تنفس طبیعی می گویند که کار مکش هوا در آنها با حرکت پیستون در داخل سیلندر و فشار هوای جو تامین میشود. کاری که توربوشارژ با موتور ماشین میکند شبیه به کاریست که بادبزن با زغال کباب میکند. به این صورت که هرچه اکسیژن بیشتری به زغال برسد بیشتر برافروخته و داغ تر میشود. در موتور ماشین هم با افزایش هوای ورودی به داخل موتور میتوان به راندمان بالاتری دست یافت.
مزایای موتورهای توربوشارژ
- کاهش گازهای سمی خروجی
- دست یابی به قدرت بالاتر
- کاهش مصرف سوخت
- افزایش راندمان موتور بدون افزایش وزن خودرو
- قابل استفاده در انواع خودرو
- قابل استفاده در موتورهای بنزینی و دیزلی
- جلوگیری از اتلاف انرژی
موتور های مجهز به توربو مزایای مختلفی دارند که باعث شده در صنعت خودرو سازی امروز بسیار پر طرفدار شوند. موتور های توربو با حجم کم، قدرت و گشتاور مشابه یک موتور تنفس طبیعی حجیم تر از خودشان تولید می کنند اما از سوی دیگر مصرف سوخت و آلایندگی آن ها از یک موتور تنفس طبیعی حجیم کمتر است و در نتیجه می توان گفت که موتور های توربو راندمان بالاتر و مصرف انرژی کمتری دارند.
نکته دیگری که در مورد موتور های توربو وجود دارد نمودار گشتاور خطی آن ها است؛ در موتور های تنفس طبیعی، گشتاور موتور در یک نمودار سینوسی تا قله بالا رفته و سپس شروع به کاهش می کند اما در موتور های مجهز به توربو، نمودار گشتاور به صورت خطی است و حداکثر گشتاور تولیدی موتور به جای یک نقطه در یک بازه به دست می آید که باعث افزایش قدرت در هنگام رانندگی می شود.
به طور مثال در عکس زیر، نمودار دو موتور 4G63T (راست) و 4G63 (چپ) میتسوبیشی را مشاهده می کنید که اولی توربو و دومی تنفس طبیعی است. علاوه بر افزایش 118 اسب بخاری توان و 134 نیوتون متری گشتاور در یک موتور یکسان که مجموعه توربوشارژر عامل آن بوده، نمودار گشتاور (خط نارنجی رنگ) خطی موتور مجهز به توربو شارژر را در برابر نمودار سینوسی موتور تنفس طبیعی مشاهده می کنید.
معایب استفاده از توربوشارژها
- تاخیر اولیه در شروع کار
- حساس نسبت به سرویسهای دورهای
- بالا بودن هزینه تعمیر و نگهداری
- مهندسی سخت و پیچیده
- کاهش عمر قطعات به دلیل دمای بالا
اجزای تشکیل دهنده توربوشارژر
· توربین
توربین توربو پس از منیفولد دود قرار گرفته و گاز های خروجی اگزوز باعث به گردش در آمدن آن می شوند. وظیفه توربین، فعال سازی کمپرسور است.
· کمپرسور
کمپرسور در میان راه مسیر هوای ورودی موتور قرار گرفته و توسط توربین به چرخش در می آید. وظیفه کمپرسور، متراکم کردن هوای ورودی به موتور است.
· شفت میانی
شفت میانی توربو وظیفه متصل کردن کمپرسور و توربین را دارد.
· وست گیت (Waste Gate)
وست گیت قسمتی از توربو است که وظیفه کنترل بوست تولید شده توسط آن را بر عهده دارد، وست گیت ها می توانند بر روی مجموعه توربین توربو نصب شوند ( وست گیت اینترنال) و یا به صورت خارجی (اکسترنال) بر روی اتصالات خروجی موتور(قبل از توربین توربو شارژ) نصب گردد، این قطعه به صورت مداوم به سنجش میزان بوست خروجیی توربو می پردازد و در صورتی که بوست از حد تعیین شده بالاتر رود، با باز کردن یک مسیر بای پس برای هوا، از گردش بیش از حد توربو جلو گیری می کند.
عملکرد توربو
عملکرد توربوتوربوشارژ از دو بخش “توربین” و ” کمپرسور” تشکیل شده که هر کدام یک پروانه دارند و توسط یک شفت به همدیگر متصل اند. بخش توربین توربو در سر راه خروجی اگزوز و معمولا بلافاصله پس از منیفولد دود قرار دارد و گاز های خروجی اگزوز وظیفه به چرخش درآوردن آن را دارند. با چرخیدن شفت توربو در اثر ورود گاز های اگزوز به توربین، بخش کمپرسور توربو نیز که خود در میان راه اینتیک هوای موتور قرار گرفته شروع به فعالیت می کند و هوای وارد شده را متراکم می کند. هر چقدر شدت گردش گاز های ورودی به توربین بیشتر باشد دوران شفت توربو بیشتر شده و در نتیجه هوای ورودی بیشتر متراکم می شود که این مسئله بوست توربو نامیده می شود. هوای ورودی از اینتیک پس از متراکم شدن در توربوشارژر (که افزایش دمای شدیدی را تجربه کرده) بلافاصله از طریق رانر ها به سمت “اینترکولر هدایت می شود تا کاهش دما صورت بگیرد. پس از عمل کولینگ در اینترکولر، هوای متراکم شده سرد به سمت دریچه گاز رفته و وارد موتور می شود و در آنجا با حجم بیشتری از بنزین نسبت به حالت عادی ترکیب می شود و در نتیجه راندمان موتور افزایش پیدا می کند.
انواع توربوشارژ:
· توربو سینگل اسکرول
· توربو تویین اسکرول
نکات نگهداری از توربو شارژر ها
تا اینجای کار نحوه عملکرد یک توربو شارژر و مزایا و معایب موتور های مجهز به توربوشارژر را گفتیم؛ اما نحوه نگهداری از خودرو های توربو چگونه است؟
برای اینکه خودروی مجهز به موتور توربوشارژر ما همیشه در حداکثر بازدهی باشد و عمر مفید بالایی را تجربه کند نیاز است تا نقاط ضعف آن را شناخته و در جهت تقویت آن ها اقدام کنیم.
همانطور که اشاره شد، موتور های توربو حساسیت بالایی به بنزین دارند و بهتر است در آن ها از بنزین سوپر استفاده کنیم یا اگر بنزین سوپر در دسترس نبود، استفاده از اکتان بوستر ها واجب است.
روغن موتور نیز دیگر نکته حساسی است که نیاز به توجه دارد؛ لازم است روغن موتور همیشه به موقع و در بازه کیلومتری که در دفترچه خودرو پیشنهاد شده تعویض شود. همچنین باید توجه کرد که روغن موتور استفاده ما حتما از گرید و استاندارد پیشنهادی دفترچه خودرو تبعیت کند تا آسیبی به موتور و مجموعه توربوشارژر وارد نشود.
بجز استفاده از روغن و بنزین با کیفیت، نکات دیگری نیز وجود دارند که رعایت کردن آن ها باعث می شود تا عمر مفید موتور توربو شارژ بشدت افزایش یابد. به عنوان مثال، بهتر است در شروع حرکت تا زمان گرم شدن خودرو از گاز دادن به طوری که توربو شروع به تولید بوست کند خودداری شود. همچنین بهتر است در هنگام رانندگی مدت زمان طولانی و مداوم تخته گاز نباشیم و به توربو فرصت استراحت دهیم. و در نهایت، زمانی که قصد خاموش کردن خودرو را داریم چند دقیقه ای در حالت سکون منتظر بمانیم تا دمای توربو پایین بیاید و سپس اقدام به خاموش کردن موتور کنیم.
بدون دیدگاه