توربوشارژر چیست و چگونه کار می کند؟
سیستم توربوشارژ (Turbochargers) یکی از فناوری های نوآورانه در صنعت خودروسازی به شمار می رود که با هدف افزایش قدرت و بهره وری موتور طراحی شده است. این سیستم با استفاده از انرژی گازهای خروجی موتور، هوای بیشتری را وارد سیلندرها می کند و در نتیجه احتراقی کارآمدتر و قدرتمندتر حاصل می شود.
توربوشارژر چگونه کار می کند؟
توربوشارژر از دو بخش اصلی توربین و کمپرسور تشکیل شده است. در مورد عملکرد سیستم پرخوران باید گفت که گازهای خروجی موتور ابتدا وارد توربین شده و پره های آن را به حرکت درمی آورند. این حرکت سبب فشرده شدن هوای ورودی به کمپرسور می شود. با افزایش تراکم هوا، میزان اکسیژن در سیلندرها بالا رفته و فرایند احتراق کامل تر صورت می گیرد. این فرآیند به موتور امکان می دهد تا قدرت بیشتری تولید کند، بدون آن که حجم آن افزایش یابد.
انواع سیستم های توربو
توربوشارژرها در انواع مختلفی طراحی می‌شوند و هر کدام از آن ها برای کاربردهای خاصی مناسب هستند. ساده‌ترین نوع از این سیستم، توربوشارژر تک مرحله ای است که در خودروهای سواری معمولی به کار رفته و عملکرد قابل قبولی دارد. البته در خودروهای اسپرت و لوکس که نیازمند توانایی بیشتری نسبت به خودروهای معمولی هستند، از توربوشارژرهای دوگانه استفاده می‌شود. این نوع سیستم شامل دو توربو، یکی کوچک و دیگری بزرگ است. این طراحی باعث بهبود عملکرد موتور در دورهای پایین و بالا می شود.
همچنین، نوع دیگری به نام سیستم توربوشارژر متغیر وجود دارد که با تغییر زاویه پره های توربین، جریان هوای ورودی را بهینه می کند و تأخیر عملکردی یا به اصطلاح لگ توربو را به حداقل می رساند. در سال‌های اخیر، توربوشارژرهای الکتریکی نیز معرفی شده‌اند که با استفاده از موتورهای الکتریکی، عملکرد بهتر و سریع تری را نسبت به سیستم های مکانیکی دارند.
مزایایی توربوشارژ
یکی از مهم ترین مزایای استفاده از سیستم پرخوران یا توربوشارژر، افزایش توان خروجی موتور است. با فشرده سازی هوای ورودی، امکان تولید قدرت بیشتر از یک موتور با حجم کمتر از موتورهای تنفس طبیعی فراهم می شود. این ویژگی نه تنها به کاهش وزن خودرو بلکه به کاهش مصرف سوخت آن نیز کمک می کند. همچنین، به دلیل احتراق کامل تر در موتورهای توربوشارژ، میزان تولید گازهای آلاینده کمتر است و این امر به بهبود شرایط زیست محیطی کمک می کند.
معایب توربوشارژر
با وجود مزایای فراوان، توربوشارژرها دارای معایبی نیز هستند. یکی از مشکلات رایج آن ها، تأخیر یا لگ توربو است؛ به این معنا که مدت زمان کوتاهی طول می کشد تا توربوشارژر بتواند فشار کافی را ایجاد کند. همچنین، به دلیل فشار و احتراق بیشتر، دمای موتور افزایش یافته و این مسئله نیاز به سیستم های خنک‌کننده قوی تری دارد. از سوی دیگر، توربوشارژرها به دلیل داشتن قطعات حساس، نیازمند نگهداری بیشتری هستند و هزینه‌های تعمیر و نگهداری موتورهای توربو نسبت به موتورهای تنفس طبیعی بالاتر است.
