به گزارش سایت خبری ساعد نیوز، توربوشارژرها سیستم های متشکل از یک توربین گازی و کمپرسور هوا هستند که هوا را با فشار به درون سیلندر رسانده وسبب افزایش توان موتور می شوند. توربین در مسیر گازهای خروجی اگزوز قرار دارد و بر اثر فشار گازهای خروجی به گردش در آمده، محرکه مورد نیاز کمپرسور را تأمین می کند. مزیت این سیستم نسبت به سایر گونه های شارژ بهره گیری از انرژی گازهای خروجی و قابلیت زیست محیطی این سیستم است. چون گاز خروجی اگزوز در مسیر گردش طولانی تری تا رسیدن به هوای آزاد گردش می کند لذا دمای آن کاهش می یابد از اینرو قابلیت واکنش نیتروژن و ترکیبات مربوطه و سایر گازها با اکسیژن هوا وامکان تشکیلNOX ,HC کاهش می یابد. همچنین تأمین اکسیژن کافی سبب بهسوزی سوخت داخل سیلندر می گردد. علی رغم مزایای فوق با توجه به ماهیت ترموردینامیکی هوا که در اثر فشرده سازی افزیش دما می دهد، این امر در موتورهای بنزینی سبب خودسوزی سوخت در سیلندر پیش از جرقه شمع می گردد.
عملکرد سیستم توربو شارژر در خودرو
قبلا گفتیم که برای به حرکت در آمدن خودرو نیاز به سوخت و اکسیژن داریم.
اما هر چه هوا و اکسیژن بیشتری به سوخت برسد، احتراق به صورت بهتری انجام خواهد شد. نصب سیستم توربو شارژ این کار را برای ما راحت تر کرده و قدرت موتور را افزایش خواهد داد.
عملکرد توربو شارژر در خودرو به این صورت است؛ که گازهای خروجی باعث به چرخش در آمدن توربین و انتقال نیروی توربین به وسیله ی یک شفت به کمپرسور و سبب کاهش بیشتر هوا به داخل موتور خواهند شد. اما با افزایش سرعت خودرو و به تبع آن افزایش و سرعت یافتن گازهای خروجی، مکش کمپرسور افزایش یافته و در سرعت بالا، اکسیژن بیشتری به موتور خواهد رسید.
یا به عبارت دیگر چون گازهای خروجی از منیفولد دود، بسیار داغ هستند و با قدرت زیاد در حرکت اند به سمت توربو شارژر در خودرو هدایت می شوند و باعث به حرکت درآمدن توربین خواهند شد. توربین که با کمپرسور در یک جهت بسته شده اند، باعث به گردش درآمدن کمپرسور شده و کمپرسور هوا و اکسیژن را به داخل سیلندر هدایت می کند.
پس در نتیجه اکسیژن بیشتری به موتور وارد شده و در نهایت قدرت موتور افزایش خواهد یافت.هر چه توربین بزرگ تر باشد، میزان هوای فشرده و در واقع میزان تقویت و قدرت موتور بیشتر خواهد بود.
اما مهم ترین مشکلی که توربو شارژر در خودرو به وجود می آورد، این است که در سرعت های بالا، افزایش دمای هوای ورودی باعث می شود که احتراق سوخت پیش از ورود به سیلندر توسط جریان هوای داغ ایجاد شود. پس دمای ورودی به موتور از توربو شارژر در خودرو بسیار زیادتر است.
اگر این هوای داغ به موتور وارد شود، سبب داغ شدن بیش از اندازه ی موتور و قطعات داخلی آن خواهد شد.
این داغی در هوا به این علت اتفاق می افتد که فشرده کردن هوا به وسیله ی کمپرسور، باعث بالا رفتن چگالی و دمای هوا می شود و در ثانی داغ بودن دود خروجی از منیفولد که باعث به حرکت درآوردن توربین است، هم بر روی داغی هوا تاثیر می گذارد.
دمای حاصل از چرخش سریع توربین و گازهای خروجی که خود به تنهایی و به اندازه کافی داغ هستند، گاهی از اوقات به بیش از ۱۳۰ درجه سانتیگراد می رسد. گرم بودن هوا به چند دلیل برای سلامت پیشرانه ی اتومبیل مناسب نیست.
دمای بالا می تواند باعث افزایش دمای مخلوط هوا و سوخت شود که خود این کار موجب پدیده های مخربی مثل انفجار زود هنگام در خودرو خواهد شد.
در انفجار به اصطلاح زود هنگام مخلوط سوخت و هوا آنقدر بالا رفته و افزایش می یابد که پیش از موعد جرقه زدن شمع ها، گاز های سوختنی مشتعل می شوند.
این انفجار نه تنها باعث افت توان پیشرانه خواهد شد، بلکه آثار بسیار مخربی برای کارکرد موتور نیز خواهد داشت و همینطور افزایش بیش از حد دما می تواند بر روی قطعات تأثیر گذاشته و از عمر مفید آنها بکاهد.
دلیل دیگر اینست که با افزایش دما، چگالی آن کاهش پیدا کرده که این به معنای افت عملکرد پیشرانه در موتور است.
