توربوشارژر را یکبار برای همیشه بشناسید !

دسته بندی مطلب: نکات فنی خودرو
نویسنده : محمدرضا سعیدپور
  • ۲۰ فروردین ۱۳۹۹
  • 489
  • 0
  • مدت مطالعه :8 دقیقه

با توجه به افزایش روز افزون خودروهایی که از سیستم پرخوران توربوشارژر در موتور خود استفاده می‌کنند و ورود این سیستم حتی به موتورهای فابریک تولید ایران، نیاز به شناخت این قطعه هر روز بیش از دیروز ایجاد می شود. متاسفانه عدم آگاهی در مورد نحوه کارکرد توربوشارژر موجب آسیب دیدگی این قطعه می‌شود. در این مقاله از توربومگ  سعی می‌شود تا در سطح ابتدایی ، تنها نحوه عملکرد توربوشارژر را توضیح داده شود. در مورد ویژگی های تخصصی و نحوه‌ی انتخاب توربو برای یک موتور و تاثیرات آن در دیگر مقالات تخصصی توضیح می دهیم.

 

توربوشارژر

چرا از توربوشارژر استفاده می‌کنند؟

اساس کار تمام موتور های درون سوز به این شکل است که ابتدا حجمی از هوا و بخار سوخت را به دام انداخته ، فشرده می‌کند و سپس با محترق کردن سوخت ، انرژی سوخت را آزاد کرده و این انرژی را به توان و گشتاور تبدیل می‌کند. حال این سوال پیش می‌آید: چگونه می‌توان قدرت و گشتاور بیشتری تولید کرد؟ در اولین راه حل حجم موتور را افزایش می‌دهند تا حجم هوا و سوخت بیشتری در داخل موتور به دام انداخته شود. اما حجم موتور بیشتر به معنی قطعات سنگین تر و گران‌قیمت تر است. در راه حل دوم این موضوع مطرح می‌شود که آیا می‌توان در موتورهای کوچکتر هوای بیشتری تزریق کرد؟ در جواب این سوال تنها سیستم‌های پرخوران قرار می‌گیرند. یکی از پر بازده‌ترین سیستم‌های پرخوران سیستم توربوشارژر است که این سیستم از انرژی دود خروجی از اگزوز استفاده کرده و هوای بیشتری را به داخل موتور تزریق می‌کند.

 

برای خرید آنلاین لوازم یدکی سمند توربو کلیک کنند!

ساختار درونی توربوشارژر

ساختار درونی توربوشارژر

توربوشارژر یک قطعه مکانیکی ترکیبی است که یک توربین گازی را با یک کمپرسور گازی دوار ترکیب کرده است. این قطعه از چهار قسمت اصلی تشکیل می‌شود: ۱) توربین گازی ۲) کمپرسور گازی ۳) سیستم انتقال نیرو ۴) سیستم پایش فشار هوا

توربین گازی (قسمت قرمز رنگ)

توربین گازی یا قسمت چدنی توربوشارژر قسمتی از این قطعه است که در برابر برخورد گازهای داغ اگزوز قرار می‌گیرد (گاها تا ۷۰۰ درجه سانتی گراد). این قسمت یک هوزینگ و یک پره‌ی مهندسی شده دارد که با برخورد دود خروجی به این پره و همچنین عبور از هوزینگ، بخش قابل توجهی از انرژی دود به پره منتقل شده و موجب چرخش بسیار سریع توربین می‌شود. (درمورد نکات مهندسی این قطعه در مقالات تخصصی آینده توضیح داده خواهد شد).

کمپرسور (قسمت آبی رنگ)

این قسمت نیز مانند توربین گازی از یک هوزینگ و یک پره دوار تشکیل شده است. با این تفاوت که این بار، این قسمت در میانه‌ی راه هوای ورودی موتور قرار گرفته است. پره‌ی این قسمت به گونه‌ای طراحی شده که با دوران بتواند هوای اتمسفر را فشرده کند و به سیستم تنفسی موتور تزریق کند.

سیستم انتقال نیرو (قسمت سبز و زرد رنگ)

این قسمت از بدنه وظیفه‌ی انتقال نیرو و گشتاور تولید شده در توربین گازی (بر اثر برخورد دود به پره‌ها) به کمپرسور را دارد. شرایط کاری این قسمت بسیار پیچیده است. از سمتی در توربین گازی دمای ۷۰۰ درجه را تحمل می‌کند و از طرف دیگر در دمای اتمسفر قرار دارد.  سرعت دوران خارج از حد تصوری را تجربه می‌کند (گاها تا ۵۰۰۰۰دور بر دقیقه یا بیشتر)، باید تعادل و بالانس خود را حفظ کند و دچار خوردگی و گیرپاژ نشود. همواره حداقل اصطکاک ممکن را داشته باشد. طراحی این قسمت بسیار پیچیده است و معمولا در صورت عدم استفاده درست از توربوشارژر ابتدا این قسمت آسیب می‌بیند.

سیستم پایش فشار هوا

این سیستم از چند قسمت متفاوت تشکیل می‌شود و وظیفه اصلی آنها کنترل عملکرد توربوشارژر به گونه‌ای است که در بهترین و بیشترین بازده ممکن اما بدون آسیب دیدن موتور و خود توربو عمل کند. قسمتهایی چون ویست گیت (waste gate)، بلوآف ولو (blow-off valve)، بایپس ولو (bypass valve) و شیر ای‌جی‌آر (EGR البته در موتور دیزل) در این سیستم جای می‌گیرند.


نحوه ی نصب توربوشارژر

توربوشارژر چگونه عمل می‌کند؟

عملکرد اصلی توربوشارژر به این نوع است که با استفاده از جریان و انرژی بسیار زیاد دود خروجی از موتور، توربین شروع به گردش می‌کند و این گردش با استفاده از سیستم انتقال نیرو به کمپرسور منتقل می‌شود. کمپرسور با چرخش سریع هوای فیلتر شده را فشرده می‌کند و به موتور تزریق می‌کند. با این کار در داخل یک موتور کوچک مقدار بیشتری هوا و سوخت تزریق شده در نتیجه توان موتور به شدت افزایش می‌یابد. که این همان هدفی است که ما به دنبال آن بودیم. البته توجه کنید هوای بیشتر به معنی توان و دود بیشتر است و دود بیشتر به معنی چرخش سریعتر توربین و در نتیجه چرخش سریعتر کمپرسور و فشار بیشتر است. پس اگر سیستم پایش فشار هوا نباشد با اضافه کردن توبو شارژر به موتور در واقع موتور از بین می‌رود.

 

چگونه از توربوشارژر درست استفاده کنیم؟

یکی از بحث های بسیار مهم در سلامت توربوشارژر مبحث حرارتی این قطعه است. به منظور استفاده درست از این قطعه باید در ابتدای روز که موتور سرد است (حتی در تابستان که دمای هوا بالاست بازهم نسبت به دمای عملکردی توربین بسیار سرد است) باید موتور را بعد از روشن کردن تا مدت دو دقیقه به صورت درجا روشن گذاشت تا با حداقل دود و چرخش، کم کم دمای پره‌ها بالا برود. سپس چند کیلومتر اول رانندگی را بسیار نرم و با دور موتور متوسط به پایین رانندگی کنید تا زمان لازم برای داغ شدن توربو در اختیار توربین باشد.

در پایان سواری های طولانی که دما پره‌ها بشدت بالا رفته (۶۰۰درجه) چند کیلومتری را با دور موتور پایین رانندگی کنید تا پره‌ها خنک شود و حتی پیش از خاموش کردن موتور تا یک دقیقه درجا کار کردن بسیار مفید است. به هیچ وجه مانند موتورهای قدیمی که با یکبار فشار دادن شدید پدال گاز موتور را خاموش می‌کردند اقدام به خاموش کردن موتور توربو نکنید. با این کار سیستم روغن رسانی به سیستم انتقال نیرو قطع می‌شود و این در حالی است که شفت توربو با سرعت بسیار بالایی در حال چرخش است که موجب آسیب دیدگی قطعات سیستم انتقال نیرو ‌می‌شود. در نظر داشته باشید خنک کاری و روان کاری توربو توسط روغن موتور انجام می‌شود، در نتیجه کیفیت روغن، غلظت روغن و حتی سطح استاندارد API روغن بسیار اهمیت دارد. حتما باید از روغن با غلظت پایین (نسبت به خودروی تنفس طبیعی)، بالاترین سطح استاندارد API (در حال حاضر SN)  و روغن با کیفیت و در صورت امکان از دسته روغن های سنتتیک استفاده کنید.

twin turbo

حرف آخر

در آخر باید گفت که اگر نکات بالا را رعایت کنید استفاده از توربوشارژر رانندگی لذت بخش و جذابی را همراه با کاهش مصرف سوخت برای شما به ارمغان می‌آورد. اگر به دنبال اضافه کردن توربوشارژر به موتور معمولی و یا تعویض توربوی موتور خودروی خود هستید در مقالات تخصصی تیونینگ به دنبال روشهای انتخاب توربوشارژر مناسب برای موتور خود بگردید.

 

آیا با نحوه عملکرد توربوشارژر آشنایی داشته اید؟ آیا تجربه رانندگی با خودروهای توربوشارژر دارید؟ لطفا نظرات و تجربیات خود را با خوانندگان توربومگ به اشتراک بگذارید.

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *