هنگامی که اصطلاح توربوشارژ را می شنوید، احتمالاً به طور خودکار آن را با کلمه “سریع” مرتبط می کنید و شما اشتباه نمی کنید این نوع موتور به این شهرت دارد که به شما امکان می دهد واقعاً از توان خودروی خود بهره بگیرید. همه ما در مورد موتورهای توربو شنیده ایم، اما چقدر از نحوه کارکرد آنها می دانید؟ در این راهنما، ما به جزئیات توربوشارژ ها، از مزایا و معایب آنها تا تفاوت آنها با موتورهای تنفس معمولی نگاه می کنیم.
توربوشارژ چیست؟
توربوشارژر قطعه ای متشکل از یک توربین و کمپرسور هوا است که برای مهار گازهای خروجی از موتور استفاده می شود. هوای بیشتری را وارد سیلندرها می کند و به موتور کمک می کند تا قدرت بیشتری تولید کند.
نحوه کار توربوشارژ
توربوها از یک شفت با یک چرخ توربین در یک سر و یک چرخ کمپرسور در سمت دیگر تشکیل شده اند. اینها توسط یک محفظه حلزونی شکل که دارای یک درگاه ورودی است، پوشانده شده اند، که گازهای خروجی تلف شده با فشار زیاد وارد آن می شوند. همانطور که هوا از داخل توربین عبور می کند، توربین می چرخد و کمپرسور با آن می چرخد و مقدار زیادی هوا را که فشرده شده و از دریچه خروجی خارج می شود، می کشد.
یک لوله این هوای فشرده را از طریق خنک کننده اینترکولر که هوا را قبل از رسیدن به سیلندرها خنک می کند، به داخل سیلندرها برمی گرداند. از آنجایی که توربوها با چنین سرعت های بالایی (تا 250000 دور در دقیقه) کار می کنند، معمولاً دارای یک سیستم خنک کننده روغن هستند تا مطمئن شوند که خیلی داغ نمی شوند. اکثر سیستم‌ها همچنین حاوی دریچه‌ای هستند که به عنوان “wastegate” شناخته می‌شود، که برای منحرف کردن گاز اضافی از توربوشارژر زمانی که موتور بوست بیش از حد تولید میکند استفاده می‌شود و با محدود کردن سرعت چرخش توربین از آسیب دیدن توربین جلوگیری میکند.
موتورهای توربوشارژ با موتورهای استاندارد تفاوت دارند زیرا از گازهای خروجی تلف شده برای کشیدن هوای بیشتری به سوپاپ ورودی استفاده می کنند. در حالی که موتورهای تنفس طبیعی برای کشیدن هوا به داخل موتور به فشار هوای طبیعی متکی هستند، توربوها این فرآیند را تسریع میکنند و به صرفه‌تر نیرو تولید میکنند.
مقاله پیشنهادی: اهمیت فیلتر های خودرو و تعویض آن
مزایای توربوشارژ چیست؟
توربوشارژ ها طیف وسیعی از مزایا را ارائه می دهند، به همین دلیل است که اکنون در خودروهای مدرن بسیار محبوب هستند. در اینجا، نکات مثبت اصلی یک موتور توربو را فهرست می کنیم.
قدرت
توربوها در یک موتور با همان اندازه قدرت بیشتری تولید می کنند. به این دلیل که هر ضربه پیستون قدرت بیشتری نسبت به موتورهای تنفس طبیعی تولید می کند. این بدان معناست که اکنون خودروهای بیشتری با موتورهای کوچکتر و توربوشارژ مجهز می شوند که جایگزین واحدهای بزرگتر و کم هزینه تر می شوند. نمونه بارز این موضوع تصمیم فورد برای جایگزینی موتور بنزینی استاندارد 1.6 لیتری خود با یک واحد توربوشارژ 1 لیتری است که آن را EcoBoost می نامد.
اقتصاد
از آنجایی که توربوشارژ ها می توانند قدرت خروجی مشابهی با موتورهای بزرگتر و تنفس طبیعی تولید کنند، این امر راه را برای استفاده از موتورهای کوچکتر، سبکتر و اقتصادی تر هموار می کند. اکنون همه خودروهای دیزلی مدرن مجهز به توربوشارژر هستند که باعث بهبود مصرف سوخت و کاهش آلایندگی می شود.
گشتاور و عملکرد
حتی در کوچک ترین موتورها، توربوشارژ ها گشتاور بیشتری تولید میکنند، به ویژه در محدوده دور کمتر. این بدان معناست که خودروها از عملکرد قوی و جذاب بهره می‌برند، که در اطراف شهر عالی است و به موتور کمک می کند تا در سرعت‌های بالاتر در بزرگراه ها و جاده های بین شهری، بهتر احساس شود. در سرعت های پایین، موتورهای توربوشارژ کوچک می توانند به دلیل گشتاوری که تولید می کنند، از خودروهای مجهز به موتورهای بزرگتر و تنفس طبیعی پیشی بگیرند.
موتورهای بی صدا
همانطور که هوا در یک موتور توربوشارژ از طریق لوله‌ها و اجزای بیشتری فیلتر می‌شود، صدای ورودی و خروجی کاهش می‌یابد و تصفیه می‌شود و صدای موتور آرام‌تر و نرم‌تر ایجاد میکند که شاید یکی از غیرمنتظره‌ترین مزایای موتور توربوشارژ به شمار آید.
مقاله پیشنهادی: اهمیت فیلتر های خودرو و تعویض آن
معایب توربوشارژ
در حالی که توربوها روز به روز محبوب تر می شوند، آنها مشکلاتی دارند که در زیر فهرست کرده ایم.
هزینه های گران تعمیر
توربوشارژرها به موتور پیچیدگی می‌بخشند، با مجموعه کاملی از اجزای دیگر در زیر کاپوت که می‌توانند از کار بیفتند یا ایراد ایجاد کنند. رفع این مشکلات ممکن است پرهزینه باشد و در صورت خرابی می تواند بر سایر اجزای سازنده تأثیر بگذارد.
توربو لگ
تاخیر توربو تاخیر کوتاهی در پاسخ پس از فشار دادن دریچه گاز است، که می تواند زمانی رخ دهد که موتور گاز خروجی کافی برای چرخاندن سریع توربین ورودی توربو تولید نمی کند. این فقط زمانی اتفاق می‌افتد که ماشین با شدت یا از موقعیت دریچه گاز بسته حرکت کند. در خودروهای با عملکرد بالا، سازندگان با اضافه کردن دو توربو با هندسه متفاوت، به جای یک توربوشارژر بزرگ با تنها یک توربین، از تاخیر توربو جلوگیری میکنند.
کارایی در مقابل سبک رانندگی
دستیابی به ارقام بازده مهم یک موتور توربوشارژ نیازمند کنترل دقیق دریچه گاز است که به موجب آن پدال گاز خیلی محکم فشار نمی آورد. هنگامی که یک توربوشارژ روشن است، سیلندرها سوخت را با سرعت بیشتری می سوزانند که منجر به راندمان ضعیف می شود. رانندگانی که از یک خودروی تنفس طبیعی به یک مدل توربو سویچ میکنند، ممکن است نیاز داشته باشند که سبک رانندگی خود را تنظیم کنند تا راندمان خوبی داشته باشند، به‌ویژه در اولین حرکت.
مقاله پیشنهادی: انواع فیلتر روغن خودرو
توربوشارژرها از کجا می آیند؟
اولین توربوشارژر در اواخر قرن نوزدهم توسط مهندس آلمانی، گوتلیب دایملر تولید شد، اما تا پس از جنگ جهانی اول، زمانی که سازندگان هواپیما شروع به اضافه کردن آنها به هواپیماها برای تامین نیرو برای موتورهایی کردند که در ارتفاعات بالاتر کار میکنند، مورد توجه قرار نگرفت چرا که هوا رقیق تر است
موتور های توربو تا سال 1961 به موتور خودروها اضافه نشدند، زمانی که سازنده آمریکایی Oldsmobile از یک توربو ساده برای افزایش قدرت موتور 3.5 لیتری V8 استفاده کرد. در سال 1984، ساب یک سیستم توربوی جدید و کارآمدتر را توسعه داد و این طراحی، با چند ترفند و اصلاح، امروزه محبوب ترین پیکربندی توربوشارژر باقی مانده است.
