توربوشارژر، آدرنالین خودرو
توربو شارژ چیست و چگونه عمل می‌کند؟: در دنیای خودروسازی، توربو شارژر همانند یک نوازنده ماهر است که بدون اینکه دیده شود، عملکرد یک ارکستر را چند برابر هیجان‌انگیزتر می‌کند. اما این قطعه که معمولاً در زیر کاپوت پنهان است، چگونه باعث می‌شود قلب موتور تندتر بتپد؟ با این پست تیونینگ طاهری همراه باشید تا سفری کنیم به دنیای فشار، حرارت، و چرخش.
مفهومی ساده از توربو شارژر
توربو شارژر (معادل فارسی: پرخوران) یک سیستم افزایش قدرت است که از انرژی گازهای خروجی موتور استفاده می‌کند تا هوای بیشتری را به داخل سیلندرها بفرستد. با ورود هوای بیشتر، سوخت بیشتری می‌توان تزریق کرد، و در نتیجه، انفجار قوی‌تری رخ می‌دهد که به معنای قدرت بیشتر است.
به زبان ساده‌تر؛ توربو شارژر یک سیستم توربینی است که با تامین هوای فشرده تر با غلظت اکسیژن بالا برای موتور، به آن کمک می‌کند تا با ثابت نگه داشتن حجم موتور، هوا و در ازای آن بنزین بیشتری وارد محفظه احتراق سیلندر شده و در نهایت به بازدهی بالاتری دست پیدا کنیم.
این سیستم با کمک گرفتن از گازهای خروجی اگزوز خودرو، به مکش هوای تازه برای استفاده در محفظه احتراق کمک می کند.
اما این تمام ماجرا نیست.
داستان از کجا شروع می‌شود؟
در حالت معمول، یک موتور بنزینی یا دیزلی با مکش طبیعی (تنفس طبیعی) تنها از فشار جو برای کشیدن هوا به درون سیلندر استفاده می‌کند. اما این روش محدودیت‌هایی دارد. درست مثل اینکه بخواهید با نی ضخیم‌تری نفس بکشید، موتور هم با محدودیت مکش مواجه است.
توربو شارژر دقیقاً برای عبور از این محدودیت طراحی شده است.
سازوکار داخلی توربو: رقص گاز و فلز
توربو شارژر از دو بخش اصلی تشکیل شده است:
♦ توربین (قسمت گرم): این قسمت توسط گازهای خروجی داغ موتور به چرخش درمی‌آید. انرژی حرارتی و جنبشی گازهای اگزوز بیهوده هدر نمی‌رود، بلکه به چرخاندن توربین اختصاص داده می‌شود.
♦ کمپرسور (قسمت سرد): این بخش به توربین متصل است و با چرخش آن، هوای ورودی را مکیده و متراکم می‌کند. هوا با فشار بیشتر وارد موتور می‌شود.
این چرخه یک فرآیند جالب است:
گازهای خروجی → توربین → کمپرسور → هوای فشرده → قدرت بیشتر
هر چقدر شدت گردش گاز های ورودی به توربین بیشتر باشد دوران شفت توربو بیشتر شده و در نتیجه هوای ورودی بیشتر متراکم می‌شود که این مساله «بوست توربو» نامیده می‌شود. هوای ورودی از اینتیک پس از متراکم شدن در توربوشارژر (که افزایش دمای شدیدی را تجربه کرده) بلافاصله از طریق رانرها به سمت خنک کننده هوا یا همان (اینترکولر) هدایت می‌شود تا کاهش دما صورت بگیرد. پس از عمل کولینگ در اینترکولر، هوای متراکم شده سرد به سمت دریچه گاز رفته و وارد موتور می‌شود و در آنجا با حجم بیشتری از بنزین نسبت به حالت عادی ترکیب می‌گردد و در نتیجه راندمان موتور افزایش پیدا می‌کند.
چرا توربو این‌قدر جذاب است؟
توربو شارژر بدون اینکه نیاز به افزایش حجم موتور باشد، قدرت بیشتری تولید می‌کند. مثلاً یک موتور ۱٫۵ لیتری توربو می‌تواند به اندازه یک موتور ۲٫۰ لیتری تنفس طبیعی نیرو تولید کند، در حالی که مصرف سوخت کمتری دارد.
همچنین، در دنیای امروز که آلایندگی و بهینه‌سازی مصرف سوخت اهمیت بیشتری پیدا کرده، توربو شارژ نقش نجات‌بخش را ایفا می‌کند. بسیاری از خودروسازها به جای ساخت موتورهای بزرگ، سراغ موتورهای کوچکتر همراه با توربو رفته‌اند.
چالش‌های توربوشارژر
هرچند توربوشارژر معجزه‌گر به‌نظر می‌رسد، اما بی‌نقص نیست. در ادامه به دو مورد از چالش‌های توربوشارژر اشاره می‌گردد:
۱٫ تاخیر توربو (Turbo Lag): مدت زمانی که طول می‌کشد تا توربو به سرعت مطلوب برسد.
۲٫نیاز به روغن‌کاری دقیق: بدون روغن‌کاری مناسب، توربو خیلی زود از کار می‌افتد.
آینده‌ی توربو: پیوند با فناوری‌های نوین
با ورود سیستم‌های هیبریدی و برقی، توربو شارژر هم در حال تکامل است. مفاهیمی مانند e-Turbo (توربوی برقی) وارد میدان شده‌اند که با یک موتور الکتریکی، تاخیر توربو را حذف می‌کنند و بازده را به اوج می‌رسانند.
توربوشارژر ، آدرنالین خودرو
اگر موتور را قلب خودرو بدانیم، توربو شارژر مانند آدرنالینی است که در لحظه‌های نیاز، ضربان قلب را بالا می‌برد. بدون آن شاید رانندگی فقط یک حرکت ساده‌ای بود، اما با آن، رانندگی به تجربه‌ای هیجان‌انگیز تبدیل می‌شود.