توربوشارژ، یک ابزار است که بر روی موتور خودرو نصب می‌شود تا عملکرد و راندمان آن را بهبود دهد. این ابزار برای افزایش قدرت خودرو و بهبود کارایی آن طراحی شده است. به همین دلیل، خودروسازان از توربوشارژ در خودروهای خود استفاده می‌کنند. در حال حاضر، خودروهای شورولت‌تراکس و اکینوکس جدید، با موتورهای توربوشارژ عرضه می‌شوند و در آینده، خودروهای بیشتری با این امکان به بازار عرضه خواهند شد.
توربو‌شارژها یا توربوها در ابتدا برای استفاده در هواپیما طراحی شده بودند. در دهه 1960 بر روی اتومبیل نصب شدند و در دهه 1980 مورد توجه قرار گرفتند. امروزه اکثر موتورهای بنزینی و دیزلی مدرن دارای توربوشارژ هستند. اما توربو دقیقا چیست و چگونه کار می‌کند؟ در ادامه به آن خواهیم پرداخت.
توربوشارژ موتور چیست؟
توربوشارژ، یکی از انواع سیستم‌های سوخت رسانی است که برای افزایش توان خودرو و کاهش مصرف سوخت طراحی شده است. این سیستم، برای افزایش فشار هوا بر روی سیلندرهای موتور، از یک توربین و کمپرسور استفاده می‌کند. توربین، عملیات خود را با گاز خروجی سیلندرهای موتور انجام می‌دهد و کمپرسور هوای فشرده شده را به موتور تزریق می‌کند.
اجزای تشکیل دهنده موتورهای توربوشارژ
موتور توربو از دو بخش اصلی تشکیل شده است: توربین و کمپرسور. توربین شامل چرخ توربین و محفظه توربین است. محفظه توربین وظیفه دارد گاز خروجی را به داخل چرخ توربین هدایت کند. انرژی حاصل از گاز خروجی، چرخ توربین را می‌چرخاند و سپس گاز از طریق ناحیه خروجی اگزوز از محفظه توربین خارج می‌شود.
کمپرسور نیز از دو قسمت تشکیل شده است: چرخ کمپرسور و محفظه کمپرسور. چرخ کمپرسور توسط یک شفت فولادی آهنگری به توربین متصل می‌شود و با چرخش با سرعت بالا، هوا را می‌کشد و آن را فشرده می‌کند. سپس محفظه کمپرسور جریان هوای پرسرعت و کم فشار را از طریق فرآیندی به نام انتشار به جریان هوای پرفشار و کم سرعت تبدیل می‌کند. هوای فشرده به داخل موتور رانده می‌شود و به موتور اجازه می‌دهد تا بیشترین قدرت را با سوخت بیشتری تولید کند. به طور کای اجزای تشکیل دهنده کمپرسور به شرح زیر است:
- چرخ توربین
- محفظه توربین
- گاز اگزوز
- قسمت خروجی اگزوز
- چرخ کمپرسور
- محفظه کمپرسور
- شفت فولادی آهنگری
- هوای فشرده
آشنایی با عملکرد توربوشارژ
توربوشارژ (turbocharger) یکی از تکنولوژی‌هایی است که در خودروهای مدرن برای افزایش توان و راندمان موتور استفاده می‌شود. این تکنولوژی، موتورها را با استفاده از یک توربین و کمپرسور، به‌صرفه‌تر و قدرتمندتر می‌کند.
موتور خودرو در اثر انفجارهای کنترل شده در هر سیلندر، احتراق می‌گیرد و این خود سوزی موجب حرکت آن می‌شود. این انفجارها برای وقوع به گرما، سوخت و هوا نیاز دارند و با افزایش یکی از این سه عنصر می‌توان اندازه انفجار را افزایش داد و در نتیجه قدرت بیشتری تولید کرد.
موتورهای با ظرفیت بزرگتر (EG a 6.2 لیتری) سوخت بیشتری را برای سوزاندن در هر چرخه احتراق جای می‌دهند و قدرت بیشتری تولید می‌کنند، اما یک موتور با ظرفیت بزرگ در هر سناریو سوخت بیشتری مصرف می‌کند.
توربو، با افزایش فشار هوا در موتور، به دو روش به افزایش توان و کاهش مصرف سوخت کمک می‌کند. در روش اول (افزایش توان)، افزایش توان موتور در سرعت‌های بالا میسر است. با این کار، توربو با تزریق هوای فشرده در سیستم، حجم هوای وارد شده به موتور را افزایش می‌دهد. این کار باعث می‌شود که توان مصرفی موتور به طور چشمگیری بیشتر شود و خودرو قدرتمندتر شود.
در روش دوم (کاهش مصرف سوخت)، افزایش راندمان موتور باعث کاهش مصرف سوخت می‌شود. با افزایش فشار هوای ورودی به موتور، مقدار سوخت مورد نیاز برای رسیدن به توان مصرفی، کاهش می‌یابد.
موتور توربو معمولا در دورهای خاصی از موتور فعال می‌شود و با افزایش دور موتور، کارکرد آن افزایش می‌یابد.این بدان معناست که اگر به پدال گاز آرام فشار آورید، توربو یا فعال نمی‌شود، یا به آرامی‌فعال می‌شود، و این به نسبت موتورهایی که در اثر ظرفیت بالا مصرف سوخت زیادی دارند، به‌صرفه‌‌تراست.
انواع موتورهای توربوشارژ
در صنعت خودرو از انواع مختلفی از موتور توربو استفاده می‌شود که شامل:
- تک توربینی: یک توربو بر روی موتور نصب می‌شود و عملکرد آن بهبود می‌یابد.
- دو توربینی: دو توربو بر روی موتور نصب می‌شود و عملکرد آن بهبود می‌یابد.
- توروبوشارژ Twin-Scroll: در این نوع توربو، دو ورودی جداگانه برای گاز خروجی از محفظه توربین وجود دارد که هر کدام به یکی از دو چرخ توربین متصل می‌شود. این نوع توربو باعث بهبود پاسخگویی موتور می‌شود.
- توربوشارژ هندسه متغیر: در این نوع توربو، پره‌های توربین قابل تنظیم هستند و به موتور این امکان را می‌دهد که در سرعت‌های کمتر، با توربو کمتر کار کند و در سرعت‌های بالاتر، با توربو بیشتر کار کند.
- توربوشارژ متغیر Twin Scroll: در این نوع توربو، همچنان دو ورودی جداگانه وجود دارد، اما پره‌های توربین قابل تنظیم هستند که به موتور اجازه می‌دهد تا در سرعت‌های مختلف، به بهترین شکل ممکن عمل کند.
- توربو برقی: در این نوع توربو، به جای استفاده از گاز خروجی موتور، از یک موتور برقی استفاده می‌شود که به توربین انرژی می‌دهد و هوا را به محفظه کمپرسور می‌فرستد.
مزایای موتورهای توربوشارژ
توربوشارژ، به دلیل افزایش فشار هوای مصرفی موتور، مزایای متعددی دارد از جمله:
- افزایش توان و راندمان: با افزایش فشار هوا و سوخت در سیلندرهای موتور، توان و راندمان خودرو بهبود می‌یابد.
- کاهش مصرف سوخت: با افزایش راندمان موتور، نیاز به مصرف سوخت کمتر می‌شود.
- حفظ محیط زیست: با کاهش مصرف سوخت، آلودگی هوا کاهش می‌یابد و انتشار گازهای گلخانه‌ای کمتر می‌شود.
- قدرت و توان خودرو: با نصب موتور توربو، توان و قدرت خودرو در سرعت‌های بالا به طور چشمگیری افزایش پیدا می‌کند.
- انطباق با محیط‌های مختلف: با افزایش توان و قدرت، خودرو به سهولت می‌تواند از محیط‌هایی با شرایط متفاوت عبور کند.
معایب موتورهای توربوشارژ
- زمان شروع: موتورهای توربوشارژ با توجه به پیچیدگی قطعات و سیستم‌های لازم، زمانی برای شروع و اجرای بهینه نیاز دارند.
- هزینه: نصب توربوشارژ در خودرو، هزینه زیادی به همراه دارد.
- نیاز به سیستم خنک‌کننده: استفاده از توربوشارژ به سیستم خنک‌کننده نیاز دارد تا بتواند باعث کاهش حرارت تولید شده شود.
- نگهداری: توربوشارژ نیاز به نگهداری منظم دارد. قطعاتی مانند روغن و فیلترها باید به صورت منظم جایگزین شوند.
- خشک شدن روغن: استفاده از توربو ممکن است باعث خشک شدن روغن و کم شدن عمر موتور شود.
- سرعت و سر و صدا: موتور توربو باعث افزایش سرعت و سر و صدای ایجاد شده توسط موتور خودرو می‌شود.
تهیه ماشین با موتور توربوشارژ
بسیاری از خودروها به صورت استاندارد با موتورهای توربوشارژ عرضه می‌شوند، بنابراین اگر به دنبال یک خودروی جدید هستید، پیدا کردن خودرویی با موتور توربو، باید نسبتا آسان باشد.برای توربو کردن وسیله نقیله خود نیاز به خرید کیتی دارید که تمام قطعات مورد نیاز توربو کردن موتور خود را داشته باشد.با این حال ممکن است بهترین گزینه برای شما نباشد.
پیدا کردن خودرویی با موتور توربو را باید قبل از توربوشارژ کردن ماشین خود در نظر بگیرید که آیا موتور و بقیه وسایل نقلیه شما می‌توانند قدرت اضافی را تحمل کنند یا خیر. ممکن است لازم باشد قطعاتی مانند کلاچ، پیستون و سوپاپ‌ها را ارتقا دهید تا بتوانید موتور خود را توربوشارژ کنید تا به خودروی خود آسیب نرسانید. اگر راه دور زدن خودروها را نمی‌دانید یا مطمئن نیستید که چگونه توربوشارژ روی موتور شما تأثیر می‌گذارد، بهتر است با یک مکانیک خبره صحبت کنید.
بایدها و نبایدهای رانندگی با خودروی توربوشارژ
رانندگی با خودرو توربو در واقع شبیه به رانندگی با خودروهای تنفس طبیعی است، ولی برخی نکات وجود دارد که باید هنگام رانندگی با خودرو موتور توربو به آن‌ها توجه کنید.
بایدها:
- باید موتور را به مدت چند دقیقه گرم کنید قبل از آنکه شروع به رانندگی کنید.
- باید دنده‌ها و پدال‌ها را به طور متناوب و با دقت استفاده کنید.
- باید موتور را با سرعت ثابت نگه دارید در حین رانندگی برای بهبود عملکرد موتور توربو.
- باید به محدوده سرعت‌ها و RPMهایی که تولید قدرت بیشتری دارند توجه کنید.
- باید به شیب‌های طولانی و کوتاه توجه کنید و در آن‌ها با دقت بیشتری رانندگی کنید.
- باید از روغن موتور با کیفیت استفاده کنید و تعویض آن را به موقع انجام دهید.
- باید در دور موتور مناسب و با توجه به حداکثر RPM موتور رانندگی کنید.
- باید مانع از رانندگی با سرعت بالا در حرارت بالا باشید، زیرا این ممکن است باعث افزایش دمای موتور شود و باعث آسیب دیدن آن شود.
نبایدها:
- نباید با سرعت خیلی پایین رانندگی کنید زیرا این ممکن است باعث شود موتور توربو به درستی کار نکند.
- نباید از رانندگی با سرعت بالا در حرارت بالا خودداری کنید، زیرا این ممکن است باعث آسیب دیدن موتور شود.
- نباید به محدوده RPMهای بالا به طور مداوم در حین رانندگی رسیدگی کنید زیرا این ممکن است باعث آسیب دیدن موتور شود.
- نباید موتور را کاملا خاموش کنید بلافاصله بعد از رانندگی، بلکه باید به مدت چند دقیقه اجازه دهید تا سریعا خنک شود.
دلایل محبوبیت موتورهای توربوشارژ
دلایل زیادی برای رونق گرفتن توربوشارژ در موتورهای امروزی وجود دارد که به موارد زیر می‌توان اشاره کرد:
- بهبود راندمان سوخت: توربوشارژ باعث افزایش فشار هوای ورودی به موتور شده و این موجب بهبود‌ترکیب هوا و سوخت و بهبود کارایی هر سیکل سوخت‌سوزی می‌شود. این کار باعث می‌شود، موتور به توان مصرفی بیشتری دست یابد و در نتیجه کاهش مصرف سوخت را موجب شود.
- افزایش توان: توربو‌شارژر با تزریق هوای فشرده در سیستم، حجم هوای وارد شده به موتور را افزایش می‌دهد. این کار باعث می‌شود که توان مصرفی موتور به طور چشمگیری بیشتر شود و خودرو قدرتمندتر شود.
- کاهش انتشار گازهای آلاینده: توربوشارژ به دلیل بهبود ترکیب سوخت و هوا، باعث کاهش انتشار گازهای آلاینده از خودرو می‌شود که این امر در کنار افزایش راندمان سوخت مصرفی، باعث شده است که توربوشارژ به عنوان یک ابزار موثر جهت کاهش انتشار غلظت گازهای آلاینده، مورد استفاده قرار گیرد.
- عملکرد بهتر در ارتفاع بالا: موتور توربو در ارتفاعات بالا نسبت به موتورهای غیر توربوشارژ بهتر عمل می‌کند. در ارتفاعات بالا، فشار هوا به طور قابل ملاحظه‌ای کاهش می‌یابد. توربوشارژ هوا را با فشار زیاد به داخل سیلندر موتور وارد می‌کند، در نتیجه، موتور به بهترین شکل ممکن فعالیت خود را ادامه می‌دهد و کیفیت خروجی را پایین نمی‌آورد.
بنابراین، چندین دلیل باعث شده است که موتور توربو در موتورهای امروزی رونق گیرد و به دلیل افزایش راندمان موتور، کاهش مصرف سوخت و کاهش انتشار گازهای آلاینده، مورد توجه قرار گرفته است.
قیمت توربوشارژ خودرو
قیمت موتور توربوشارژ بسته به نوع خودرو، اندازه و قدرت موتور، برند و سایر عوامل متفاوت است. همچنین، موتور توربوشارژ در مقایسه با موتورهای تنفس طبیعی، قیمت بیشتری دارد. همچنین، باید در نظر داشت که علاوه بر قیمت خرید موتور توربوشارژ، هزینه نصب و تعمیرات آن نیز بیشتر از موتورهای تنفس طبیعی است. به عنوان مثال، در صورت بروز خرابی در موتور توربوشارژ، تعمیر آن ممکن است بسیار پرهزینه باشد.
به طور کلی، قیمت موتور توربوشارژ بسته به برند و نوع خودرو و قابلیت‌های آن، متغیر است. بهتر است قیمت موتور توربوشارژ را با بررسی و مقایسه قیمت‌های موتورهای مشابه و با توجه به نیاز و بودجه خودتان تعیین کنید.
| برند توربو پایین‌تر | برند توروبو بالاتر | کیفیت ساخت پایین‌تر | کیفیت ساخت بالاتر | اندازه و توان موتور کمتر | اندازه و توان موتور بیشتر | خودرو معمولی | خودرو لوکس | عوامل موثر |
| پایین | بالا | پایین | بالا | پایین | بالا | پایین | بالا | قیمت |
جمع بندی
توربوشارژ یا توربوکمپرسور یکی از فناوری‌های پیشرفته در صنعت خودروسازی است که به وسیله آن می‌توان قدرت و عملکرد موتور را بالا برد. توربوشارژ با فشار دادن هوای بیشتر به موتور، اجازه می‌دهد تا بیشترین توان را تولید کند و در نتیجه، سرعت خودرو را بهبود می‌بخشد. رانندگی با خودرو توربوشارژ به طور کلی شبیه به رانندگی با خودروهای تنفس طبیعی است، با این تفاوت که برای بهترین عملکرد و بهره‌وری بیشتر از قابلیت‌های توربوشارژ باید به نکاتی مانند دمای موتور، سرعت ثابت، محدوده RPM و محدوده سرعت‌هایی که تولید قدرت بیشتری دارند توجه کنید.
توربوشارژ در طی سال‌های اخیر بسیار محبوب شده و اکثر خودروهای جدید از این فناوری استفاده می‌کنند. با توجه به قدرت بیشتر، بهره‌وری بالاتر، عملکرد بهتر و سرعت بیشتر، توربوشارژ به یکی از مهمترین ویژگی‌هایی تبدیل شده است که در انتخاب خودرو برای بسیاری از مشتریان بسیار مهم است. با این حال، باید به هزینه‌های بیشتری که با خرید، نصب و تعمیرات توربوشارژ همراه است، توجه کرد.
یک دیدگاه بفرستید
آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد. فیلدهای الزامی علامت گذاری شده اند *