توربوشارژر خودرو یک دستگاه القای اجباری است که با استفاده از انرژی گازهای خروجی موتور، هوای ورودی به موتور را فشرده می‌کند تا قدرت بیشتری تولید کند. این فناوری به بهبود کارایی و عملکرد موتورهای بنزینی و دیزلی کمک می‌کند. انواع توربوشارژر و اجزا و عملکرد آنها را بشناسید.
بیت ران – الهام زهره وند: توربوشارژرها امروزه در بیشتر خودروسازان محبوب هستند، زیرا به عملکرد کلی خودرو کمک می‌کنند. برای نمونه، توربوشارژرها در خودروهای جدید Chevrolet Equinox و Trax مشاهده می‌شوند.
این مقاله به تفصیل در مورد توربوشارژر، فرآیند عملکرد، انواع، مزایا و معایب آن بحث می‌کند و اهمیت آن را در کاهش انتشارات و بهبود اقتصاد سوخت تأکید می‌کند.
بیشتر بدانید: هدلایت خودرو؛ انواع، راهنمای انتخاب و طول عمر
در کانال آپارات بیت ران ببینید:
چگونگی عملکرد توربوشارژر در موتور خودرو
توربوشارژر چگونه کار می‌کند؟
توربوشارژر دستگاهی است که توسط جریان گازهای خروجی موتور تغذیه می‌شود. این دستگاه از انرژی گازهای خروجی استفاده می‌کند تا هوای ورودی را فشرده کند و بیشتر هوا را به موتور تزریق کند تا برای حجم معینی، قدرت بیشتری تولید کند. توربوشارژر بین موتور و خروجی گازها قرار دارد.
انواع توربوشارژر در موتور خودرو
توربوشارژرها به‌طور معمول در موتورهای دیزل استفاده می‌شوند، اما در حال حاضر در موتورهای بنزینی نیز به‌طور فزاینده‌ای مورد استفاده قرار می‌گیرند.
انواع توربوشارژرها شامل:
-۱ توربوشارژر تکی
-۲ توربوشارژر دوگانه
-۳ توربوشارژر چهارگانه
-۴ توربوشارژر E
-۵ توربوشارژر ترکیبی
-۶ توربوشارژر Hot-V
بیشتر بدانید: سیستم ترمز ضد قفل ABS خودرو چیست؟
در کانال آپارات بیت ران ببینید:
توربوشارژر تکی
باید گفت توربوشارژر تکی یک سیستم است که از یک توربین برای فشردن هوا پیش از ورود به موتور استفاده‌می‌کند. این نوع توربوشارژر رایج‌ترین در صنعت خودرو است و معمولا در خودروهایی که به حجم بالایی از قدرت یا گشتاور نیاز ندارند، مورد استفاده قرار می‌گیرد.
توربوشارژر دوگانه
اضافه کردن یک توربوشارژر دوم به یک موتور می‌تواند مقدار بیشتری از هوای ورودی به موتور ارائه دهد و برای تولید قدرت و گشتاور قوی‌تر موثر باشد. نحوه نصب سیستم توربو دوگانه مشابه سیستم توربوشارژر تکی است، اما با دو توربوشارژر به جای یکی.
توربوشارژر چهارگانه
تنها خودروی تولیدی با ست زنجیره‌ای چهارگانه توربوشارژر Bugatti Chiron است. این خودرو دو توربوشارژر بزرگ و دو توربوشارژر کوچک را به موتور W16 هشت لیتری خود اضافه کرده است که توانایی تولید ۱۵۰۰ اسب بخار را دارد.
توربوشارژر E
با الهام از ماشین‌های فرمول یک، توربوشارژر E از برق به میزان ۴۸ ولت برای حذف تاخیر توربو استفاده‌می‌کند. یک موتور الکتریکی کوچک بین محفظه توربین و فشرده‌کننده قرار دارد که به‌طور سریعتر از گازهای خروجی موتور چرخانده می‌شود.
توربوشارژر ترکیبی
سیستم توربوشارژر ترکیبی یک توربوشارژر را با یک سوپرشارژر ترکیب می‌کند تا گشتاور فوری بیشتری ایجاد کند و قدرت بالای موتور را در سرعت‌های بالا تقویت کند. ولوو از این سیستم در خودروها و SUVهای درجه T6 خود استفاده می‌کند که سوپرشارژر گشتاور فوری را برای شتاب پذیریِ واکنش پذیر فراهم می‌کند و توربوشارژر قدرت اضافی را در سرعت‌های بالاتر ارائه می‌دهد.
توربوشارژر Hot-V
نصب توربوشارژر یا توربوشارژرها در داخل موتور “V”، فضای مورد نیاز برای موتور و فاصله مسافتی که هوای شارژ شده باید بین فشرده‌کننده و موتور طی کند را کاهش می‌دهد. این امکان را فراهم می‌آورد که توربوشارژر یا توربوشارژرها سریعتر چرخانده شوند و تاخیر را کاهش دهند.
هر نوع از این توربوشارژرها ویژگی‌های خاص خود را دارد که به بهبود عملکرد و کارایی موتورهای خودرو کمک می‌کند.
بیشتر بخوانید: موتور دو لیتری آریا چه ویژگی‌هایی دارد؟ کیا سراتو الگوی کالیبراسیون آریا
در کانال آپارات بیت ران ببینید:
طراحی توربوشارژر
توربوشارژر در خودرو به منیفولد خروجی موتور متصل شده، و مشابه با یک موتور توربینی گازی عمل می‌کند. طراحی توربوشارژر شامل بخش‌های زیر است:
-
توربین و کمپرسور:
گازهای خروجی از سیلندرها از طریق پره‌های توربین عبور کرده و آن را به چرخش درمی‌آورند. هرچه جریان گاز خروجی سریعتر باشد، پره‌های توربین سریعتر می‌چرخند. توربین به کمپرسور متصل است و کمپرسور بین فیلتر هوا و منیفولد ورودی قرار دارد. وظیفه کمپرسور فشرده‌سازی هوای ورودی به پیستون‌های موتور است.</
-
شفت (محور):
شفت توربین و کمپرسور را به هم متصل می‌کند. وقتی توربین با گازهای خروجی چرخش می‌کند، کمپرسور نیز از طریق این شفت به چرخش درمی‌آید.
-
اینترکولر:
برخی سازندگان خودرو، یک اینترکولر را بین توربوشارژر و سیلندرها قرار می‌دهند. اینترکولر هوای فشرده شده را پیش از ورود به محفظه احتراق خنک می‌کند تا احتمال وقوع ضربه کاهش یابد.</
-
ویست‌گیت:
ویست‌گیت بخشی از توربوشارژر است که فشار بوست را کنترل می‌کند. این سیستم مقداری از گازهای خروجی را دور از توربین هدایت می‌کند تا سرعت توربین را محدود کرده و از شرایط بوست بیش از حد جلوگیری کند.
بیشتر بدانید: تعرفه واردات خودروی کارکرده چقدر است؟
در کانال آپارات بیت ران ببینید:
فرآیند و مراحل عملکرد توربوشارژر
به‌طور خلاصه توربوشارژر با استفاده از گازهای خروجی اگزوز، توربین را به حرکت درمی‌آورد که کمپرسوری را می‌چرخاند و هوای بیشتری را به داخل موتور می‌فشارد، که این افزایش هوای ورودی باعث بهبود عملکرد و افزایش توان موتور می‌شود.
این فرآیند به شرح زیر است:
۱. جریان گاز خروجی: گازهای خروجی موتور از اتاق احتراق خارج شده و از طریق مجموعه گازهای خروجی به محفظه توربین توربوشارژر می‌رسند.
۲. چرخ توربین: گازهای خروجی روی چرخ توربینی که به یک شفت وصل شده است، جریان می‌یابند و این باعث چرخش سریع چرخ توربین می‌شود.
۳. چرخ فشرده‌کننده: شفت متصل به چرخ توربین همچنین چرخ فشرده‌کننده‌ای را که در طرف دیگر توربوشارژر قرار دارد، دنبال می‌کند و چرخ توربین چرخ فشرده‌کننده را دور می‌زند.
۴. ورود هوای فشرده: فشرده‌کننده هوا، هوای محیط را از اطراف جذب و آن را فشرده می‌کند. هوای فشرده سپس به منیفولد ورودی یا به‌طور مستقیم به سیلندرهای موتور وارد می‌شود که به طراحی موتور بستگی دارد.
۵. چگالی هوای افزایش یافته: هوای فشرده از توربوشارژر دارای چگالی و غلظت اکسیژن بالاتری است که این امر به موتور، این اجازه را می‌دهد که در هر ضربه، ورودی بیشتری از هوا به سیلندرها وارد شود.
۶. احتراق بیشتر سوخت: افزایش هوای موجود در اتاق احتراق، به احتراق بیشتر سوخت اجازه می‌دهد. که این امر باعث بهبود فرآیند احتراق و تولید قدرت و گشتاور بیشتر از موتور می‌شود.
۷. ویست‌گیت: برخی از موتورهای توربوشارژر دارای ویست‌گیت هستند که به کنترل فشار بوست توربوشارژر کمک می‌کند و با عبور بخشی از گازهای خروجی از دور توربین، سرعت آن را محدود و از وضعیت بیش از حد بوست جلوگیری می‌کند.
بیشتر بدانید: قیمت خودروی کارکرده در دوبی چقدر است؟
در کانال آپارات بیت ران ببینید:
علائم خرابی انواع توربوشارژر
علائم خرابی توربوشارژر می‌تواند شامل موارد زیر باشد:
۱. کاهش قدرت موتور: یکی از اولین نشانه‌های خرابی توربوشارژر کاهش قابل توجه در قدرت و عملکرد موتور است. موتور ممکن است کندتر از حد معمول شتاب بگیرد.
۲. صدای غیرعادی: شنیدن صدای بلند و غیرعادی مانند سوت یا صدای وزوز از موتور می‌تواند نشان‌دهنده خرابی توربوشارژر باشد.
۳. دود آبی یا خاکستری از اگزوز: مشاهده دود آبی یا خاکستری از لوله اگزوز نشان‌دهنده نشت روغن به سیستم احتراق و سوختن آن است که می‌تواند ناشی از خرابی توربوشارژر باشد.
۴. افزایش مصرف سوخت: خرابی توربوشارژر می‌تواند باعث افزایش مصرف سوخت شود، زیرا موتور برای تولید همان مقدار قدرت نیاز به مصرف بیشتر سوخت دارد.
۵. چراغ چک موتور روشن می‌شود: روشن شدن چراغ چک موتور می‌تواند نشان‌دهنده مشکل در توربوشارژر یا سایر قسمت‌های موتور باشد. این چراغ معمولا به‌دلایل مختلفی روشن می‌شود و بررسی دقیق توسط مکانیک ضروری است.
۶. افت فشار بوست: اگر توربوشارژر نتواند به درستی کار کند، فشار بوست تولید شده کاهش می‌یابد و موتور نمی‌تواند عملکرد بهینه خود را ارائه دهد.
۷. نشتی روغن: نشتی روغن در اطراف توربوشارژر یا در سیستم توربو می‌تواند نشان‌دهنده خرابی آن باشد. این نشتی ممکن است به‌دلیل خرابی درزگیرها یا اتصالات باشد.
۸. صدای ضربه یا تق‌تق: صدای ضربه یا تق‌تق از ناحیه موتور می‌تواند نشان‌دهنده خرابی قطعات داخلی توربوشارژر باشد.
تشخیص و تعمیر به موقع خرابی توربوشارژر می‌تواند از آسیب‌های جدی‌تر به موتور جلوگیری کند. در صورت مشاهده هر یک از این علائم، بهتر است به یک مکانیک متخصص مراجعه کنید.
بیشتر بخوانید: واردات خودرو با کد ملی انجام می شود / جزییات جدید واردات خودروهای کارکرده
در کانال آپارات بیت ران ببینید:
چه کسی توربوشارژر را اختراع کرد؟
توربوشارژر اولین بار توسط الفرد بوچی و سنفورد الکساندر ماس اختراع شد. الفرد بوچی، مهندس سوئیسی، در سال ۱۹۰۵ برای طراحی خود این ابزار، پتنت ثبت کرد و در سال‌های بعدی آن را بهبود داد. این کار به ایجاد پایه‌گذاری برای توربوشارژرهای مدرن منجر شد.
تفاوت سوپرشارژر با توربوشارژر چیست؟
سوپرشارژرها از سیستم بلت موتور استفاده می‌کنند تا توربینی را چرخانده و هوای بیشتری به موتور تزریق کنند. از طرف دیگر، توربوشارژرها از گازهای خروجی موتور برای چرخاندن توربین استفاده می‌کنند که منجر به فشرده‌سازی بیشتر هوا و افزایش قدرت موتور می‌شود.
در کانال آپارات بیت ران ببینید:
چرا بیشتر خودروهای مدرن دارای انواع توربوشارژر هستند؟
با وجود مقررات سخت‌گیرانه‌تر در زمینه سوخت و انتشارات، سازندگان خودرو مجبور شده‌اند تا حجم موتورهای خودروهایشان را کاهش دهند. استفاده از توربوشارژرها امکان افزایش قدرت موتور را در حجم کوچک‌تری از موتور فراهم و همچنین به بهبود کارایی و اقتصاد سوخت کمک می‌کند.
توربو لگ چیست؟
توربو لگ به تاخیری اطلاق می‌شود که بین زمانیکه راننده روی پدال گاز می‌زند و زمانیکه توربوشارژر شروع به ارائه فشار بیشتر می‌کند، ایجاد می‌شود. این تاخیر می‌تواند منجر به یک تاخیر محسوس در شتابگیری شود که برای رانندگان ممکن است آزاردهنده باشد.
در کانال آپارات بیت ران ببینید:
توضیحاتتون خیلی عالی بود
درود بر شما. استفاده از دو توربوشارژ کوچک بجای یک توربوشارژ بزرگ باعث دورگیری سریعتر مجموعه توربین و کمپرسور میشه و لگ توربو کاهش پیدا می‌کنه. چون توربین و کمپرسور کوچیکتر زودتر به دور نامی می‌رسه. با افزایش قطر این مجموعه، جرم توربین و جرم کمپرسور با نمای دو افزایش پیدا می‌کنه یعنی اگه قطر توربین دوبرابر بشه جرم توربین حداقل چهار برابر میشه. به همین خاطر توربین بزرگتر لگ بسیار بیشتری داره پس در موتورهای اسپرت از دو توربوشارژ کوچیک بجای یک توربوشارژ بزرگ استفاده میشه. یعنی همون تویین توربو. البته جدیداً مشکل تاخیر دورگیری توربوشارژهای بزرگتر با یک موتور الکتریکی حل شده.
ممنون از مطالب خوبتون.
پاینده باشید