توربو شارژ چیست؟ + معایب و مزایا
امروزه با پیشرفت تکنولوژی در حوزه خودرو و جدی تر شدن مسئله محدودیت سوخت های فسیلی روز به روز خودروسازان بیشتری به سمت تولید خودروهای توربو شارژ کم مصرف با پیشرانه های کم حجم روی آورده اند.
روند تولید در جهت کاهش مصرف سوخت تا جایی پیش رفته است که این تکنولوژی ها جای خود را در سبد محصولات شرکت های سوپراسپرت سازی مانند فراری و امثالهم هم باز کرده اند.تکنولوژی توربو شارژ هم یکی از راهکارهای کاهش مصرف سوخت در موتورهای بنزینی است که چندین دهه است استفاده از آن در دنیا روز به روز در حال افزایش است. در بازار کشورمان اگر ده سال قبل قصد خرید یک خودروی مجهز به توربوشارژر را داشتید کمی غیر قابل دسترس و تصور به نظر می رسید اما امروزه به لطف تولیدات کشور چین و بعضا تولیدات داخلی استفاده از خودروهای مجهز به توربوشارژ رشد چشمگیری داشته است.در این مطلب سعی بر آن داریم با بیانی ساده نگاهی به عملکرد سیستم پرخوران و بایدها و نبایدهای استفاده از آن بپردازیم.
عملکرد موتور تنفس طبیعی
همانطور که می دانید در موتورهای تنفس طبیعی ترکیب مشخصی از هوا (اکسیژن) و سوخت توسط سوپاپ ورودی وارد محفظه احتراق سیلندر می شود و پس از انفجار مخلوط هوا و بنزین دود حاصل از آن توسط سوپاپ خروجی از سیلندر به سمت اگزوز هدایت می شود.
یکی از راه های افزایش راندمان و قدرت موتور افزایش حجم موتور به منظور دستیابی به توان بیشتر است که پر واضح است مصرف سوخت طبیعتا افزایش خواهد یافت. ناگفته نماند در موتور های تنفس طبیعی با افزایش ارتفاع از سطح دریا و کاهش فشار هوا عملکرد پیشرانه قدری کاهش می یابد. اما در موتورهای مجهز به توربو شارژ داستان به گونه ای دیگر است.
ساختار و عملکرد توربو شارژ
توربوشارژ یا همان پرخوران سیستمی است متشکل از یک محفظه حلزونی شکل و دو پره به نام توربین و شفتی که متصل کننده این دو پره به یکدیگر است. توربو شارژر با قرارگیری در مسیر گازهای داغ خروجی از موتور به سمت اگزوز (با دمایی در حدود ۵۰۰ تا ۷۰۰ درجه سانتیگراد) پیش از آنکه گرمای حاصل از این گازها به هدر برود با مکش آن و تبدیل کردن انرژی گرمایی به انرژی جنبشی توسط پره اول و مکش هوا توسط توربین دوم، هوای متراکم را برای ورود مجدد به محفظه احتراق سیلندر آماده می کند. اما از آنجا که هوای تولید شده دمای بالایی دارد، به جهت افزایش راندمان موتور و کاهش آسیب ، هوای متراکم شده قبل از ورود مجدد به درون محفظه سیلندر از مسیر اینترکولر عبور می کند تا علاوه بر خنک شدن ، با چگالی و تراکم بیشتری به داخل موتور پمپ شود و در نتیجه با افزایش حجم هوای متراکم ورودی به همان نسبت بنزین سوخت بیشتری هم وارد محفظه احتراق می شود.
یک مثال ساده برای روشن تر شدن کارایی توربو شارژ را می توان در زندگی روزمره تجربه کرد. هنگامی که ذغال کباب را باد می زنیم هوایی که از طریق حرکت بادبزن با فشار بیشتر در مجاورت ماده سوختنی(ذغال) قرار می گیرد باعث می شود ذغال بیشتر و سریع تر شعله ور شود و در نتیجه فرایند سوختن شدت بیشتری بگیرد.
نکات مثبت و منفی توربو شارژ
شکی نیست که با پدید آمدن هر تکنولوژی در کنار مزایایی که برای بشر دارد می تواند نکات منفی هم در کنارش داشته باشد. در مورد استفاده از توربو هم این ذهنیت در جامعه وجود دارد که خودروهای توربو شارژر زود خراب می شوند و توجیه اقتصادی برای خرید ندارند. در صورتی که با رعایت یک سری نکات ساده می توان عمر موتور و توربوشارژ را تا حد زیادی افزایش داد و از خرابی های زود هنگام پیشگیری کرد. در ادامه به مهم ترین نکات مثبت و منفی آن اشاره خواهیم داشت.
نکات مثبت
۱- کاهش آلایندگی هوا : پر واضح است که توربوشارژ با استفاده از گازهای خروجی از موتور و استفاده بهینه آن در تولید هوای متراکم نقش بسزایی در کاهش آلایندگی خودروها و محیط زیست خواهد داشت.
۲- کاهش مصرف سوخت: با ورود هوای متراکم به موتور و ورود بیشتر سوخت به همان میزان بدون افزایش حجم موتور ، مصرف سوخت نیز کاهش می یابد.
۳- افزایش راندمان و قدرت موتور بدون افزایش حجم موتور : همانطور قبلا اشاره کردیم با افزایش میزان ورودی بیشتر مخلوط هوا و سوخت به درون محفظه احتراق در نتیجه انرژی و توان بیشتری تولید می گردد. به همین خاطر است از یک موتور توربو شارژ ۱۶۰۰ سی سی می توان قدرتی معادل یک خودروی تنفس طبیعی با موتور ۲۴۰۰ سی سی دریافت کرد.
نکات منفی:
۱- حساسیت بالا به استفاده از روغن موتور مرغوب و سرویس های دوره ای به موقع
۲- بالا بودن هزینه تعمیر و نگه داری و پیچیدگی آن
۳- کاهش طول عمر قطعات به علت بالا بودن دمای موتور
۴- حساسیت به کیفیت بنزین و لزوم استفاده از اکتان یا بنزین سوپر
نکاتی در مورد نگهداری توربو شارژ
۱- در خودروهای مجهز به پرخوران به علت حساسیت قطعات توربو به روغن مصرفی بهتر است پیش از حرکت به مدت ۳۰ ثانیه خودرو در دور آرام درجا روشن باشد تا روان کاری صورت گرفته و روغن به تمام قطعات داخلی توربو برسد.
۲- به علت حساسیت بالای موتورهای توربو شارژر به کیفیت روغن موتور دمای بالای موتور حتی المقدور می بایست از روغن با کیفیت بالا استفاده شود و در فواصل زمانی کوتاه تر نسبت به پیشرانه های معمولی تعویض روغن صورت گیرد تا فشار بیش از حد متوجه قطعات داخلی توربو نگردد.
۳- از آنجا که سیستم توربو به شدت به روان کاری و خنک کاری حساس است لذا چک کردن سلامت اتصالات توربو به جهت جلوگیری از نشت آب و روغن باعث جلوگیری از خرابی آن خواهد شد.
۴- تعویض به موقع فیلتر هواکش خودرو به منظور جلوگیری از آسیب به پره ها و از کار افتادن آنها توسط گرد و غبار .توصیه می شود در مناطق با میزان گرد وخاک زیاد هر ۲-۳ هزار کیلومتر فیلتر هوا تعویض گردد.
۵- استفاده از سوخت با کیفیت و اکتان بالا به جهت احتراق بهتر و افزایش راندمان موتور می تواند عمر موتور را تا حد زیادی افزایش دهد.
۶- از آنجا که توربو با سرعت بسیار بالا در حال حرکت است و دمای زیادی تولید می کند بهتر است پس از پیمایش مسافت های طولانی، خودرو برای مدت۱-۲ دقیقه در حالت دور آرام روشن بماند تا دمای محفظه موتور و توربو به دمای متعادل برسد و سپس اقدام به خاموش کردن بنمایید.
علایم و نشانه های خرابی توربو شارژ
۱- کاهش توان موتور و افت محسوس شتاب گیری
۲- روشن شدن چراغ چک با خطای توربو
۳- تغییر صدای موتور به حالت سوت کشیدن
ممنون بابت این اطلاعات خوب و کاربردیتون
مطلب شما اموزنده و کاربردی بود عالی
بسیار عالی بود.
سلام چرا عملا موتورهای دارای توربوشارژ از موتورهای هم حجم ، مصرف بنزین خیلی بالاتری دارند؟
سلام وقت بخیر. طبق استاندارد نباید اینطور باشه. در ایران بدلیل کیفیت پایین بنزین این اتفاق میافته. البته مهندسی پیشرانه هم بی تاثیر نیست. در کل توربوشارژر برای پایین اوردن مصرف و بالا اوردن راندمان تولید شده
مطلب شما اموزنده و کاربردی بود