در حال بارگذاری
توربوشارژر اصولا با هدف طراحی و تولید خودروهای سبک‌تر و کم‌حجم‌تر و در عین حال قوی‌تر و پربازده‌تر به‌کار گرفته می‌شود. معادل فارسی توربوشارژر را پرخوران می‌دانند. اساس کار این سیستم که نوعی موتور مکانیکی محسوب می‌شود، تزریق هوای بیشتر به محفظه احتراق و درنتیجه بالا بردن راندمان موتور است. توربوشارژر همچنین فشار هوای ورودی به سیلندر را نیز افزایش می‌دهد. این فرایند منجر به صورت گرفتن احتراق باکیفیت‌تر در نتیجه توان خروجی بیشتر موتور می‌شود.
به‌طور معمول، هوای درون محفظه احتراق از طریق مکش ایجاد شده از حرکت پیستون به‌سمت پایین و فشار جو تأمین می‌شود. گاهی ممکن است فشار هوای ورودی به سیلندر کمتر از فشار جو باشد. درنتیجه احتراق به‌خوبی صورت نمی‌گیرد. توربوشارژر ضمن رفع این معضل، نیاز به فشار جو را از بین می‌برد. توربوشارژر انرژی لازم برای افزایش فشار هوا را از گازهای خروجی اگزوز به‌دست می‌آورد. به این ترتیب به موتور فشار مضاعفی وارد نمی‌شود. درواقع سامانه توربوشارژر از انرژی گرمایی خروجی موتور که نوعی نیروی هدررفته است، برای انجام فعالیت خود کمک می‌گیرد.
بنابراین توربوشارژر را می‌توان ارتقادهنده کیفیت احتراق موتورهای درون‌سوز از طریق متراکم‌کردن هوای ورودی به سیلندر و افزایش حجم آن دانست. فعالیت سیستم توربوشارژر فشار هوای ورودی به سیلندر را تا دو برابر فشار جو افزایش داده و راندمان موتور را بین ۲۵ تا ۴۰ درصد بهبود می‌بخشد. این میزان بهبودی بسته به توربوشارژر به‌کارگرفته شده و نوع موتور متغیر است.
اجزای توربوشارژر چیست و چگونه عمل می‌کنند؟
توربو شارژر در کنار کارایی مهم و مفیدی که دارد، ساختار چندان پیچیده‌ای ندارد و کار خود را با دو بخش اصلی پیش می‌برد. این دو بخش عبارتند از:
آنچه در استفاده از این سیستم اهمیت بیشتری دارد، محل نصب هریک از این قطعات است. توربین توربوشارژر در نزدیکی اگزوز نصب می‌شود و از طریق گازهای خروجی اگزوز انرژی حرکتی خود را تأمین می‌کند. توربین و کمپرسور هر دو روی یک محور مشترک سوار شده‌اند و با حرکت توربین محور و کمپرسور نیز به حرکت درمی‌آیند. کمپرسور که نزدیک سیلندرها است شروع به کار کرده و هوای متراکم‌تر را برای موتور تأمین می‌کند. گازهای خروجی از اگزوز ابتدا به پره‌های پوسته توربین برخورد کرده و با فشار بیشتری به پره‌های متحرک آن می‌رسند.
نکته دیگر اینکه توربوشارژر برای شروع به کار مؤثر، نیاز به فشار بالاتر گازهای خروجی اگزوز دارد. درواقع در دورهای پایین موتور که این فشار چندان بالا نیست پره‌ها به حرکت در می‌آیند اما تأثیری در افزایش تراکم هوای ورودی به درون سیلندرها ندارند. چرا که جرکت‌شان چندان جدی نیست. اما با بالا رفتن دور موتور، توربوشارژر می‌تواند وارد عمل شده و بر عملکرد موتور تأثیر داشته باشد. به همین دلیل معمولا توربوشارژر با بالارفتن دور موتور و سرعت خودرو وارد مدار می‌شود.
حتما بخوانید: انواع رنگ دود اگزوز؛ رنگ دود ماشین شما نشانه چیست؟
انواع سیستم طراحی توربوشارژر
توربوشارژر نیز مانند بسیاری سیستم‌های دیگر که در خودروها شاهد هستیم انواع مختلفی دارند. هرچند کارایی نهایی آنها مشترک است و همه انواع یک وظیفه دارند. اما نحوه انجام این وظیفه در آنها متفاوت است. انواع توربوشارژر به شرح زیر است:
در این مدل، توربین در انتهای یک مسیر حلزونی قرار دارد و گازهای خروجی از موتور پس از عبور از این مسیر به توربین رسیده بعد از عبور از توربین از اگزوز خارج می‌شوند. این مسیر حلزونی درون پوسته توربین است و مقطع آن نیز ثابت نیست. به این معنی که سطح مقطع معبر حلزونی به‌سمت توربین کاهش می‌یابد که خود منجر به افزایش فشار هوا و حرکت سریع‌تر پره‌های توربین می‌شود. همین سبب ثابت نگه داشتن سرعت گازها می‌شود.
این نوع از توربو شارژرها برخلاف توربوشارژر حلزونی ساده دارای دو معبر عبور هوا هستند. به‌این ترتیب که در آنها شاهد یک حلزون و یک فزاینده سرعت هستیم که در دو مجرای مختلف قرار دارند. گازهای حاصل از احتراق ابتدا به منیفولد دود و سپس حلزون وارد می‌شوند اما قبل از وارد شدن به توربین، از روی پرده‌های ثابت فزاینده سرعت که روی پوسته توربین هستند، عبور می‌کنند تا با انرژی و زاویه متناسب به توربین برخورد کنند.
این سیستم نیاز به منیفولد دود ضربانی دارد. درواقع ضربات گازهای خروجی از منیفولد تأمین‌کننده انرژی موردنیاز توربین هستند. منیفولد ضربانی دارای خروجی مستقل از هر سیلندر است. این خروجی‌ها در انتها به دو کانال اصلی اما جدا از هم می‌رسند که کانال‌ها نیز به معابر توربوشارژر متصل هستند. منیفولد ضربانی دارای مقطع نسبتا کوچکی است تا از ضربات بهره‌ی بیشتری ببرد. چراکه هرچه منیفولد دود بزرگ‌تر، اتلاف انرژی بالاتر است. شکل منیفولد ضربانی به‌گونه‌ای طراحی شده تا از جریان گازهای آزاد (بدون ضربه) نیز به‌خوبی گازهای توده‌ای (همراه با ضربه) استفاده کند. این ویژگی در حین شتاب‌گیری باعث افزایش سرعت و تداوم رسیدن انرژی گازهای خروجی به توربین، افزایش میزان اکسیژن و در نتیجه افزایش قدرت موتور خودرو می‌شود.
حتما بخوانید: انواع صدای لنت ترمز و نکاتی برای رفع آنها
استفاده از توربوشارژها چه مزایا و معایبی دارد؟
استفاده از هر سیستمی در خودروها که مربوط به تکنولوژی باشد، می‌تواند معایب و مزایایی را با خود به همراه آورد. درخصوص توربوشارژر نیز این حقیقت را شاهد هستیم. برخی از معایب و مزایای توربو شارژ عبارتند از:
