اساس کار توربو شارژر ها و آشنایی با محدودیت ها و قابلیت های توربو شارژرها

torbosharj

یکی از مشکلات توربو شارژرها این است که کمی لختی دارند و هر لحظه اراده کنید این قدرت اضافه در اختیار شما نیست. در حدود یک ثانیه طول می کشد تا توربین شروع به دور گرفتن کند. این تاخیر را هنگامی که پا را روی پدال گاز فشار می دهید احساس می کنید. یکی از راههای کاهش این تاخیر زمانی کاهش اینرسی قسمت های دوار است و یکی از راههای کاهش این اینرسی این است که از قطعات سبک تر استفاده کنید و راه دیگر این است که از توربوشارژر کوچکتری استفاده کنید. استفاده از توربو شارژر کوچکتر سبب می شود که تاخیر کمتری در افزایش قدرت داشته باشید اما یک توربو شارژر کوچک هم نمی تواند توان موتور خودروی شما را به مقدار زیادی افزایش دهد. چون قادر نیست حجم هوای زیادی به موتور شما روانه کند و البته یک خطر دیگر هم وجود دارد و سرعت گرفتن بیش از حد توربین هنگامی که حجم دود زیادی از موتور خارج می شود وجود دارد.

بیشتر توربوشارژر ها یک دریچه موازی با مسیر اصلی دارند که این دریچه به آنها اجازه می دهد بدون نگرانی از دور بالا از توربو شارژر های کوچکتری استفاده کنند این دریچه ها هنگامی که حجم دود خروجی از اگزوز افزایش می یابد قسمتی از آنرا از مسیر دیگری به اگزوز هدایت می کنندتا مانع از دور گرفتن بیش از حد توربین توربو شارژر شوند. همه این کار ها به کمک یک سنسور فشار در مسیر گاز های داغ خروجی از سیلندر انجام می گیرد وقتی که فشار از حد مشخصی بیشتر شد این دریچه مقداری از گازهای داغ یا همان دود را از مسیر دیگری هدایت می کند تا توربین بیش از اندازه دور نگیرد. به این تجهیر ویست گیت می گویند.

برخی از توربو شارژر ها از بال بیرینگ ( بلبرینگ در اصطلاح عامیانه ) استفاده می کنند اما توجه داشته باشید که این بال بیرینگ ها بیرنگ معمولی نیستند. بلکه بیرینگ هایی فوق العاده دقیق هستند که از مواد با مقاومت بسیار بالا ساخته شده اند تا بتوانند دما و سرعت بالای توربین را تحمل کنند. البته چنین بیرینگ هایی گرانقیمت هم هستند از مزایای این بیرینگ ها اصطکاک کمتر آنهاست و همچنین در این نوع بیرینگ ها می توان از شفت هایی استفاده کرد که کمی سبک تر هستند و به این ترتیب به توربوشارژر اجازه می دهند سریعتر شتاب بگیرد در نتیجه از تاخیر آن کاسته می شود و توربوشارژر پاسخ سریعتری به فشرده شدن پدال گاز خواهد داشت.

پره های توربین سرامیکی از پره های توربین فولادی که در بیشتر توربو شارژر ها مورد استفاده قرار می گیرند سبک تر هستند. و استفاده از این پره ها کمک می کند تا توربین سریعتر شتاب بگیرد و به این ترتیب تاخیر آن کمتر خواهد بود.

برخی متخصصین تقویت موتور خودرو از دو توربو شارژر استفاده می کنند یک توربو شارژر کوچک برای تاخیر کمتر در شتاب گیری ها و یک توربو شارژر بزرگتر برای زمانیکه موتور با حداکثر توان کار می کند.

وقتی که هوا فشرده می شود گرم می شود و وقتی که هوا گرم می شود منبسط می شود. بنابراین مقداری از توانی که صرف فشرده کردن هوا می شود قبل از اینکه وارد سیلندر شود برای گرم کردن آن تلف می شود اما هدف ما فقط این است که حجم هوای بیشتری وارد سیلندر های موتور شود نه لزوما بالا بردن فشار هوای داخل سیلندر.

چاره کار استفاده از یک اینترکولر است این چیزی شبیه به رادیاتور خودرو است با این تفاوت که از داخل آن به جای آب هوا می گذرد همان هوای گرم فشرده شده از داخل این رادیاتور ها می گذرد و با کمک یک فن این رادیاتور خنک کاری می شود تا دمای هوای فشرده شده توسط توربوشارژر کاهش یابد.

به این ترتیب اینترکولر با خنک کاری هوای ورودی به موتور مانع از انبساط آن می شود و کمک می کند باز هم حجم هوای بیشتری وارد موتور شود و توان بیشتری بدست خواهد آمد.

استفاده از توربوشارژر در مناطقی که ارتفاع از سطح دریا زیاد است توصیه می شود چون در این مناطق چگالی هوا کم است و موتور خودرو در چنین شرایطی توان خروجی کمتری خواهد داشت چون با هر پایین آمدن پیستون هوای کمتری به داخل سیلندر مکیده می شود و از قدرت موتور کاسته می شود و در چنین شرایطی می توان کاهش قدرت موتور را با استفاده از توربوشارژر جبران کرد همچنین کارتوربو شارژر بخاطر رقیق تر شدن هوا کمتر می شود اگر چه آن افزایش قدرتی که از آن انتظار می رود را هم نخواهد داشت.

اما برای افزایش قدرت موتور نمی توان فقط به افزایش حجم هوای ورودی تکیه کرد بلکه باید نسبت سوخت به هوا رعایت شود تا بهترین راندمان را داشته باشیم. و از مشکلات دیگر برای موتور (که ناشی از به هم خوردن نسبت سوخت به هوا است) جلوگیری شود. توجه داشته باشید که هوای زیاد در برابر سوخت حتی می تواند به موتور خودرو شما صدمه بزند. در خودروهای کاربراتی قدیمی این کار به صورت خودکار انجام می شد چون دبی هوا میزان سوخت ورودی به موتور را تعیین می کرد. البته در خودرو های مدرن امروزی که از سیستم های انژکتوری برای تزریق سوخت استفاده می کنند هم این عمل به شکل دیگری جبران می شود چون میزان سوخت در این خودرو ها توسط سنسور اکسیژن تعیین می شود و در سیستم های انژکتوری هم افزایش میزان سوخت متناسب با هوا به صورت خودکار انجام می گیرد. اما اگر از توربوشارژر بزرگی استفاده کنید و افزایش توان زیادی برای موتور بخواهید دیگر سیتم تزریق انژکتوری پاسخگو نخواهد بود چون مقدار سوخت تزریقی توسط میکرو کامپیوتر خودرو محدود می شود و نرم افزار آن اجازه نمی دهد سوختی بیش از مقدار تعریف شده وارد سیلندر موتور شود. یا پمپ و انژکتور خودروی شما پاسخگوی تزریق این حجم سوخت نخواهد بود. در چنین شرایطی نیاز به اصلاحات بیشتر در سیستم سوخت رسانی و انجام پاره ای تنظیمات در ECU خودرو برای بهترین نتیجه وجود دارد.

ترجمه و تحقیق: علی یزدی مقدم

مطالب مرتبط: