توربو شارژ چیست؟ مزایا و معایب توربو شارژ

0 3,787 زمان تقریبی مطالعه 6 دقیقه

یکی از مدرن‌ترین تکنولوژی‌های خودروهای امروزی که در تمام خودروهای اسپرت استفاده می‌شود، توربو شارژ یا به طور دقیق‌تر توربو شارژر است. در گذشته در زیر کاپوت خودروهای قوی و سریع، پیشرانه‌ای عظیم با سیلندرهای فراوان تعبیه شده بود که علی‌رغم حجم بالایی که داشتند، کارایی‌شان بسیار پایین بود. چیزی که این خودروها را جذاب می‌کرد سروصدای زیاد آن‌ها بود که در عوض راندمان کمی داشتند. اما با پیشرفت تکنولوژی سیستم‌های توربو شارژ جایگزین موتورهای قدیمی شد و کارایی و راندمان بالاتری نسبت به آن‌ها ارائه دادند. در این مقاله از مجله رینگو قصد داریم به بررسی توربو شارژ و مزایا و معایب آن بپردازیم. اگر شما نیز علاقه دارید تا بدانید که توربو شارژ چیست؟ و از مزایا و معایب آن می‌خواهید آگاه شوید، تا انتهای این مقاله با ما همراه باشید.

توربو شارژ چیست؟

منظور از توربو شارژ، پیشرانه‌ای است که راندمان سوخت و قدرت خودرو را بهبود می‌دهد. سیستم توربو شارژر برای واردکردن هوای اضافی به محفظه احتراق، از نیروی توربین و القای اجباری بهره می‌برد و به‌واسطه ورود هوای بیشتر، سوخت بیشتری نیز وارد پیشرانه می‌کند. این کار منجر به افزایش قدرت و سرعت خودرو می‌شود. در موتورهای خودروی دارای توربو شارژر امروزی برای انتقال هوای اضافی به محفظه احتراق، از یک توربین گازی استفاده می‌شود.

اجزای تشکیل‌دهنده توربو شارژ

سیستم توربو شارژر از دو قطعه توربین و کمپرسور تشکیل شده است که جفت آن‌ها بر روی میله (شفت) تعبیه می‌شوند. در این سیستم همان‌طور که گفتیم، گازهای خروجی، توربین را به حرکت درمی‌‌آورند و پس از آن قدرت به‌دست‌آمده کمپرسور را می‌چرخاند و هوای موردنیاز سیلندرها را تأمین می‌کند. در توربو شارژر قطعه‌ای به نام روتور نصب شده است که یک سمت آن به کمپرسور و سمت دیگرش به شفت وصل شده است. روتور دو محفظه دارد که یکی از آن‌ها برای کمپرسور و دیگری برای توربین استفاده می‌شوند. زمانی که گازهای خروجی به محفظه توربین وارد می‌شوند، توربین به چرخش درمی‌آید و پس از آن کمپرسور نیز با سرعت زیادی می‌چرخد. در نتیجه هماهنگی اجزای مختلف توربو شارژر، سوخت بیشتری به سیلندر وارد می‌شود و در نهایت سرعت کارکردن توربو شارژ افزایش یافته و هوای بیشتری به داخل سیلندرها وارد می‌شود.

عملکرد سیستم توربو شارژ چند مرحله دارد؟

باتوجه‌به هماهنگی اجزای توربو شارژ، مراحل عملکرد سیستم توربو شارژ عبارت‌اند از:

۱. ورود هوای خنک به پیشرانه و حرکت به سمت کمپرسور

۲. مکش هوای بیشتر از طریق فن کمپرسور

۳. فشرده شدن هوای ورودی به کمپرسور و گرم‌شدن آن

۴. در این مرحله کولر هوای گرم فشرده را خنک می‌کند

۵. در ادامه این میزان هوا به سیلندر می‌رود و اکسیژن مازاد ناشی از آن، فرایند احتراق سوخت را تسریع می‌کند

۶. ورود سوخت بیشتر به سیلندر، انرژی بیشتری تولید می‌کند. این انرژی اضافه از طریق شفت‌‌ها، پیستون و چرخ‌دنده‌ها به چرخ‌ها فرستاده می‌شود

۷. گازهای اضافی سیلندر از خروجی اگزوز بیرون می‌روند

۸. این گازها با سرعت بالایی توربین را می‌چرخانند

۹. از آن جایی که توربین روی شفت تعبیه شده است، همراه با چرخش توربین، کمپرسور نیز به حرکت در می‌آید

۱۰. در حالت توربو شارژ نیز دود از طریق اگزوز خارج می‌شود، اما این حالت در مقایسه با سیستم‌های بدون توربو شارژ، انرژی کمتری اتلاف می‌کند.

مزایای استفاده از سیستم‌های توربو شارژ

استفاده از توربو شارژ مزایایی به همراه دارد که این مزایا عبارت‌اند از:

۱. کاهش صدای موتور

از آن جایی که هوا در سیستم توربو شارژ به‌وسیله شفت‌ها و قسمت‌های دیگر فیلتر می‌شود، صدای موتور کاهش می‌یابد. با این که این فرایند با تصفیه همراه است، اما صدای موتور کمتر شنیده می‌شود. به‌طورکلی می‌توان گفت پیشرانه‌های توربو شارژ کلاً صدای کمی دارند.

۲. بهبود مصرف سوخت

سیستم‌های توربو شارژ می‌توانند با مصرف انرژی کمتری نسبت به موتورهای تنفس طبیعی، قدرت بیشتری تولید کنند. این تکنولوژی باعث شده که استفاده از موتورهای کوچک‌تر و سبک‌تر با راندمان بالاتر راحت‌ شود. امروزه اکثر کمپانی‌های نامدار و معتبر دنیا از سیستم توربو شارژ در خودروهای خود استفاده می‌کنند چرا که این سیستم به محیط‌زیست خسارت کمتری وارد می‌آورد و هزینه‌های مصرف سوخت آن کمتر است.

۳. گشتاور بالاتر

پیشرانه‌های توربو شارژ بسیار کوچک هم قابلیت تولید گشتاور بسیار بالایی دارند و این میزان در صورت کاهش محدوده دور، بیشتر هم می‌شود. این فرایند نشان می‌دهد که این موتورها بسیار قوی هستند. این ویژگی در سرعت‌های بالا و پایین به‌خوبی خود را نشان می‌دهد و برتری این سیستم‌ها را در مقابل موتورهای با تنفس طبیعی، به رخ می‌کشد.

۴. قدرت بیشتر

توربو شارژ به‌واقع تجلی قدرت بیشتر است. می‌توان گفت که این سیستم‌ها نسبت به موتورهای تنفس طبیعی به‌مراتب قدرت بیشتری تولید می‌کنند، چرا که در این سیستم هر ضربه پیستون، نسبت به پیشرانه تنفس طبیعی قدرت بالاتری ارائه می‌دهد. این ویژگی موتورهای توربو شارژ باعث شده آن‌ها در خودروهای امروزی نیز بیشتر استفاده شوند.

این موارد مزیت‌های استفاده از سیستم‌های توربو شارژ را نشان می‌دهد. اما علی‌رغم این موارد، این سیستم معایبی نیز دارد که در ادامه به بررسی آن‌ها می‌پردازیم.

معایب استفاده از موتورهای توربو شارژ

علی‌رغم محبوبیت و استفاده بسیار زیاد از توربو شارژها، این سیستم‌های معایبی نیز دارند که این معایب عبارت‌اند از:

۱. تأخیر در پاسخ عملکرد توربو شارژ

زمانی که در خودروهای توربو شارژ پدال گاز را فشار می‌دهید، تأخیر کوتاهی در پاسخ به عمل خود دریافت می‌کنید. این اتفاق معمولاً در زمانی رخ می‌دهد که خودرو با دور پایین حرکت می‌کند و راننده قصد دارد سرعت را افزایش دهد، اما این اقدام پاسخ کندی دریافت می‌کند که منجر به رخ‌دادن حالتی به اسم «لگ تأخیر» می‌شود.

۲. هزینه تعمیر و نگهداری بالای سیستم توربو شارژ

سیستم‌های توربو شارژ پیچیدگی زیادی دارند و باتوجه‌به اجزای کامل و قطعات فراوانی که دارند، فهمیدن مشکل و عیب آن‌ها به‌مراتب سخت‌تر از مدل‌های معمولی است که این مسئله باعث می‌شود در صورت خرابی موتور، تعمیر آن بسیار پرهزینه باشد. ضمناً نباید فراموش کرد که برای تعمیر موتورهای توربو شارژ باید به افراد متخصص در این حوزه مراجعه و از سپردن کار به مکانیک‌های نابلد، شدیداً پرهیز کنید.

۳. تفاوت در سبک رانندگی

خودروهای توربو شارژ برای تولید بازدهی بالاتر، نیاز به کنترل دقیق و منظم دریچه گاز دارند. کنترل این قسمت باعث می‌شود که پدال گاز را با شدت فشار ندهید. اگر از یک سیستم توربو شارژ تقویت‌شده استفاده می‌کنید، سیلندرها، سوخت را با سرعت بالاتری می‌سوزانند. این امر باعث ضعف موتور می‌شود، پس اگر سابقه رانندگی با خودروهای تنفس طبیعی دارید، بهتر است روش رانندگی خود را تغییر دهید؛ بنابراین تنها در صورت تغییر سبک رانندگی است که می‌توانید از این خودروها راندمان خوبی بگیرید.

دو نکته اساسی برای رانندگی با خودروهای دارای موتور توربو شارژ

باتوجه‌به مطالب بالا بهتر است دو نکته را در هنگام رانندگی با خودروهای دارای موتور توربو شارژ رعایت کنید:

نکته اول این که پس از طی‌کردن یک مسافت طولانی، به‌هیچ‌وجه نباید خودروی خود را به‌سرعت خاموش کنید، بهتر است صبر کنید و زمانی که دمای موتور کاهش یافت آن را خاموش کنید.

نکته دوم هم این است که به‌محض روشن‌کردن خودرو نباید پدال گاز را به طور ناگهانی فشار دهید، بلکه باید صبر کنید موتور گرم شود و سپس اندک‌اندک و بااحتیاط خودرو را به حرکت درآورید.

کلام آخر

در این مقاله از مجله رینگو تلاش کردیم به بررسی ساختار و عملکرد موتورهای توربو شارژ بپردازیم. در این نوشته ابتدا تعریفی از توربو شارژ ارائه دادیم و در ادامه نحوه عملکرد آن را شرح دادیم. مانند هر سیستم دیگری، توربو شارژها نیز مزایا و معایبی دارند که با توضیحاتی که ما دادیم، شما می‌توانید آن‌ها را مقایسه کنید سپس یک انتخاب خوب داشته باشید. امیدواریم مطالعه این نوشته برای شما مفید بوده باشد و شما دانسته باشید که توربو شارژ چیست؟ و با مزایا و معایب توربو شارژ آشنا شده باشید.