توربوشارژ چیست؟
وظیفه توربو شارژ دمیدن هوا با فشار به داخل سیلندر می باشد توربوشارژ با این کار در خروج دود کمک کرده در ضمن توربوشارژ با این کار هوای بیشتری به داخل سیلندر تزریق می کند این کار توربوشارژ باعث بهتر پر کردن سیلندر خواهد شد و راندمان موتور افزایش می یابد.
این وسیله از دو توربین متصل به هم توسط یک شفت ساخته شده است. یک توربین مستقیماً متصل به منیفولد دود است و توربین دیگری به وسیله لولهٔ رابط به منیفولد هوا متصل است. چون هوای ایجاد شده بشدت داغ می‌باشد٬قبل از ورود به سیلندر جهت احتراق٬در اثر ترکیب با بنزین دچار خودسوزی می‌شود. بدین منظور برای حل این مشکل از سیستم خنک‌کننده هوا به نام اینتر کولر که ما بین لوله رابط و منیفولد هوا نصب می‌شود استفاده می‌کنیم.
این وسیله با کمک گازهای خروجی موتور کار می‌کند و بدون اتلاف انرژی فعالیت می‌کند. این سامانه بر خلاف سوپر شارژر موجب کاهش قدرت موتور خودرو نمی‌گردد. در واقع توربو شارژر با نیروی حاصل از گازهای خروجی موتور عمل می‌کند، در حالی که سوپر شارژر با استفاده از نیروی گرفته شده از میل لنگ توسط تسمه یا زنجیر کار می‌کند.
با استفاده از توربو شارژر میزان هوای وارد شده به موتور افزایش می‌یابد که منجر به بهبود قدرت یا راندمان و یا هر دو خواهد شد. معمولاً از این سامانه در چرخه اتو و چرخه دیزل برای موتورهای احتراق داخلی استفاده می‌گردد، هر چند استفاده از آن در موتورهای احتراق خارجی نیز مفید می‌باشد.
ساختار توربو شارژ خودرو
ساختار توربو شارژ خودرو از یک توربین و کمپرسور می‌باشد. کمپرسور در واقع همان قطعه‌ای ست که نقش فشرده کننده هوا را برعهده داشته و اکسیژن بیشتری از هوای محیط به داخل می‌کشاند. این کمپرسور از یک سمت به توربین وصل بوده و از سمت دیگر نیز به منیفولد هوای متصل به سیلندر، می‌رسد.
توربین (که به اگزوز خودرو متصل شده است) گازهای خروجی را برای به چرخش درآوردن کمپرسور به کار گرفته و در واقع نوعی بهینه سازی ارزشمند از گازهایی که در یک قدمی هدرروی بودند، انجام می‌دهد!
نحوه عملکرد توربو شارژها
اما توربو شارژها چطور عمل می‌کنند؟ برای به راه افتادن توربو شارژها لازم است که گاز به میزان کافی وارد اگزوز شده و توربین بتواند کمپرسور را به چرخش و مکندگی هوا دربیاورد. برای این منظور نیز شما باید به خودروی خود گاز بدهید. معمولا دور موتور در حدود ۳۰ هزار دور در دقیقه کفایت خواهد کرد.
در این دور موتور و بالاتر از آن، گازها به اندازه کافی تولید شده و قدرت چرخیدن کمپرسور فراهم خواهد شد. سپس کمپرسور با چرخیدن اکسیژن لازم را از هوا مکیده و به داخل موتور هدایت خواهد کرد.
انواع توربو شارژ در خودرو
اما توربو شارژ در خودرو انواع مختلفی دارد که در این جا به معرفی انواع توربوشارژ ها می پردازیم.
توربو شارژ ضربانی:
در این نوع توربو از ضربات دودهای خارج شده توسط سیلندر استفاده می‌شود. منیفولد ضربانی، دارای مقطع کوچکی است؛ تا بتواند از ضربات، بهره ی بیشتری را ببرد. چون در منیفولد بزرگتر اتلاف انرژی به صورت بیشتری انجام می‌گیرد، در نوع توربوشارژر ضربانی از جریان گازهای بدون ضربه یا اصطلاحا گازهای آزاد به اندازه و به خوبی گازهای همراه با ضربه یا همان گازهای توده ای بهره برده می‌شود.
این خصوصیت در این نوع توربو در حین شتاب گیری، سبب افزایش میزان سرعت، افزایش میزان اکسیژن، تداوم رسیدن انرژی به توربین توسط گازهای خروجی و در نهایت افزایش در قدرت و توان موتور خودرو خواهد شد.
منیفولد ضربانی دارای مسیر مستقلی نسبت به هر سیلندر است که در انتهای خود به دو کانال اصلی و جداگانه تبدیل می‌شود؛ که این دو کانال به دو کانال روی پوسته توربین می‌پیوندند تا بتوانند کار خود را به انجام رسانند.
توربو شارژ ساده ی حلزونی:
در این توربین، گاز های خروجی فقط از یک مسیر به شکل حلزون حرکت کرده و سبب چرخش توربین می شوند و بعدا وارد اگزوز شده و خارج می شوند. این مسیر حلزونی در واقع گذرگاه مارپیچی شکلی در درون پوسته ی توربین است؛ که مقطع آن ثابت نبوده و کاهش می یابد.
همین امر سبب نگه داشتن سرعت گازها در مواجهه با توربین خواهد شد. پره های کمپرسور، تحت تاثیر نیروی گریز از مرکز هوا را متراکم کرده و این هوای متراکم، با سرعت زیاد ولی فشار کم، از اینتر کولر یا همان سرد کننده عبور کرده و وارد قسمت حلزونی شکل پوسته ی کمپرسور می شوند.
این عمل سبب کاهش یافتن دما، برای جلوگیری از احتراق سوخت به وسیله ی دمای هوا و افزایش یافتن فشار هوا، پیش از ورود به موتور اتومبیل خواهد شد.
مطلب پیشنهادی:
توربو شارژ حلزونی با افزاینده ی سرعت:
این نوع از سیستم توربو شارژر دارای دو حلزون و دو مجرای مستقل و یا دارای یک حلزون و یک فزاینده ی سرعت می باشد. در این نمونه توربو، گازهای خروجی ابتدا وارد منیفولد و سپس از آنجا وارد حلزون ها خواهند شد.
ولی گازها مستقیماً وارد چرخه ی توربین نشده و با عبور از روی پره های ثابت، البته با زاویه ی مناسب و با انرژی بالاتری به پره های توربین برخورد کرده و کار خود را به انجام می رسانند. کمپرسور در این مدل از توربو شارژ مانند توربوی حلزونی ساده عمل می کند.
فیلم اموزشی:
