به گزارش گروه اجتماعی یکتا پرس،گوتیلب دایملر در سال ۱۸۸۵ ایده‌ای را مطرح کرد که سبب تقویت موتورهای احتراقی می‌شد. این ایده پس از چندین سال بعد توسط یک مهندس مکانیک بررسی و به اختراع توربوشارژ منجر شد. پیشرانه‌های دارای توربوشارژ طی سال‌های اخیر محبوبیت خاصی یافته است و خودروسازان ایرانی نیز در خودروهای خود از آن بهره می‌برند.
در دهه ی 1920 میلادی برای نخستین بار سیستم توربو شارژر در موتور های 12 سیلندری خورجینی هواپیما نصب شد. سپس در دهه ی 1960 یعنی در اوایل قرن 20 خودرو هایی از قبیل الدزموبیل جت فایر و شورولت کورویر مونزا به فناوری توربو مجهز شدند.
توربو شارژر چیست؟
توربو شارژر نوعی سیستم کمکی است که در انواع خودرو ها قابلیت نصب شدن دارد. روند کارایی توربو شارژر بدین جهت است که در داخل محفظه احتراق هوا را تزریق می کند و راندمان و کارایی موتور درون سوز را افزایش می دهد.از واژه ی توربو شارژر در زبان فارسی با عنوان پرخوران یاد می شود.
در موتور خودرو هایی که مجهز به « ECU» هستند، از توربو شارژر های متحرک استفاده می شود. در این قبیل توربو ها سوپاپ های مغناطیسی فرمان باز و بسته شدن پره های توربو را صادر می کنند. از مزایای توربوهای متحرک می توان به کاهش مصرف سوخت و راندمان بالای خودرو در سرعت پایین موتور اشاره کرد.
موتورهای بدون توربوشارژر
به موتورهایی که توربوشارژ نداشته باشند موتور معمولی می‌گویند که در آنها مکش هوا با حرکت پیستون‌ها در داخل سیلندر به وجود می‌آید و هوای داخل سیلندر با فشار جو تامین می‌شود. گاهی اوقات نیز ممکن است فشار هوای ورودی به سیلندرها به فشار جو نرسد و از آن کمتر باشد. توربوشارژر هوای ورودی به محفظه احتراق را زیاد می‌کند و فشار آن را دو برابر نسبت به فشار جو افزایش می‌دهد که باعث افزایش قدرت و گشتاور می‌شود.
اجزای تشکیل دهنده توربوشارژ
این سیستم دارای کمپرسور و توربین است که هر دو آنها روی شفت نصب شده‌اند. توربین این سیستم توسط گازهای حاصل از احتراق می‌چرخد و در نتیجه انرژی حاصل شده از آن کمپرسور شروع به چرخیدن می‌کند تا هوای سیلندرها تامین شود. توربورشارژ یا روتور دارد که یک طرف شفت آن به توربین و طرف دیگر آن به کمپرسور متصل شده است. این روتور توربوشارژ دو محفظه دارد که یکی برای توربین و دیگری برای کمپرسور است. گازهای احتراق وارد محفظه توربین می‌شوند و با حرکت توربین، کمپرسور نیز با سرعت بالایی شروع به چرخیدن می‌کند.
ورود سوخت بیشتر به داخل سیلندر گازهای خروجی را افزایش می‌دهد و در نتیجه آن سرعت فعالیت توربوشارژ نیز بالا می‌رود که تامین هوای بیشتر به درون سیلندرها را به همراه دارد.
احتراق اتومبیل
با روشن شدن اتومبیل های مجهز به موتور احتراقی، فرایند های مکش، تراکم، احتراق و تخلیه میل لنگ خودرو را به حرکت در می آورند و سبب حرکت ماشین می گردند.
کارکرد موتور بدین جهت است که سوخت به وسیله ی انژکتور با فشار بسیار زیادی به سمت بالا حرکت می کند و با ورود به محفظه ی احتراق با اکسیژن موجود در هوا ترکیب می گردد. درحقیقت تلفیق هوا با سوخت امری ضروری است و در صورت عدم ترکیب، فرایند احتراق صورت نمی گیرد.
این فرایند تا زمانی که شتاب خودرو کم است، تداخلی ایجاد نمی کند اما با افزایش سرعت خودرو، میزان سوخت ورودی به سیلندر نیز بیشتر می شود. در طی این فرایند میزان باز و بسته شدن سوپاپ هوا به قدری زیاد است که مانع ورود هوا به داخل سیلندر موتور می شود. لذا خودرو قابلیت جبران هوا را از دست می دهد.
نحوه ی راندمان و کارکرد توربو شارژر
در روند کارکرد موتور معمولی خودرو با حرکت پیستون ها داخل سیلندر هوا به وجود می آید. توربو شارژر با افزایش هوای ورودی به محفظه احتراق فشار هوا را دو برابر می کند. بدین جهت موجب افزایش قدرت موتور می گردد.
درواقع توربو شارژر با فرایندی مکانیکی میزان هوای خروجی از اگزوز را افزایش می دهد. توربو متشکل از دو قطعه ی توربین و کمپرسور است که با هماهنگی و کارکرد همزمان میزان فشار هوای ورودی به محفظه سیلندر را بالا می برد.
توربین در بخش خروجی موتور اتومبیل قرار دارد در صورتی که کمپرسور در قسمت ورودی هوای موتور متصل می شود. با فعالیت موتور جریان هوا از اگزوز خودرو خارج می شود و پروانه های توربین را به حرکت در می آورد. در طی این فرایند، با چرخش توربین، کمپرسور نیز شروع به حرکت می کند.
با آغاز چرخش کمپرسور در کنار توربین هوای بیشتری در داخل موتور پمپاژ می شود. این هوا با سوخت ترکیب می گردد و زمینه ی افزایش کارایی موتور را فراهم می سازد.
دمای هوای احتراق شده بسیار بالا است. این هوای داغ با ورود به سیلندر و فشرده شدن توسط پیستون ها داغ تر می شود.
استفاده از توربوشارژها چه مزایایی دارد؟
کاهش آلودگی هوا
صرفه‌جویی در مصرف سوخت
تولید انرژی بیشتر
افزایش راندمان بدون افزایش وزن
افزایش قدرت موتور
قابل استفاده در انواع مختلف وسایل نقلیه
جلوگیری از هدر رفت انرژی
استفاده همه جانبه از آن در موتورهای دیزلی و بنزینی
معایب استفاده از توربو شارژر
کاهش طول عمر و بازدهی قطعات خودرو:
منبع تأمین کننده ی انرژی برای کارکرد توربو گاز های داغ خروجی از موتور است که به دلیل درجه حرارت بالا طول عمر قطعات دیگر اتومبیل را کاهش می دهد.
هزینه تعمیر بالا
بروز اختلالات در کارکرد خودرو در صورت تعویض توربو
تاخیر اولیه در شروع کار
انواع توربوشارژها
توربوشارژر ضربانی
در این سیستم ضربه دودهای خروجی از سیلندر مورد استفاده قرار می‌گیرد که باعث افزایش سرعت توربوشارژر می‌شود.
توربو شارژر حلزونی
در توربو شارژر حلزونی گاز های خروجی اگزوز در مسیری حلزونی شکل نفوذ می یابند و سبب چرخش توربین می شوند. این روند سرعت خروجی گاز ها را کاهش می دهد و انرژی مورد نیاز توربو شارژر تامین می گردد.
نوعی توربوشارژر حلزونی طراحی شده است که دارای یک حلزون و یک فزاینده ی سرعت است. عملکرد این نوع توربو به گونه ای است که مانند دیگر توربوها گازهای احتراقی به منیفولد و حلزون جریان می یابند اما قبل از ورود به توربین، برای تنظیم زاویه و انرژی از پرده های ثابت عبور می کنند.
توربوشارژ حلزونی فزاینده سرعت
این نوع از توربو شارژرها دارای یک حلزون و فزاینده سرعت یا دو حلزون و دو مجرا است. گازهای حاصل از احتراق ابتدا به منیفولد و سپس وارد حلزون می‌شوند اما قبل از وارد شدن به توربین، از روی پرده‌های ثابت عبور می‌کنند تا با انرژی و زاویه متناسب به توربین برخورد کنند.
نکاتی درباره نگهداری توربوشارژ
استفاده از دنده مناسب
خاموش کردن صحیح خودرو
گرم کردن صحیح موتور خودرو و پرهیز از گاز دادن خودرو پس از روشن شدن
استفاده از سوخت مناسب
پرهیز از رانندگی هیجانی
استفاده از روغن موتور مناسب و تعویض به موقع آن
توجه به زمان تعویض فیلترهای سوخت و هوا
انتهای پیام/
