تک توربوها

توربوشارژرهای تکی همان چیزی است که اکثر مردم آن را توربو می دانند. با تغییر اندازه عناصر داخل توربو، می توان به ویژگی های گشتاور کاملاً متفاوتی دست یافت. توربوهای بزرگ سطوح بالاتری از قدرت نهایی را ارائه می دهند، در حالی که توربوهای کوچکتر می توانند سریعتر قرقره شوند و قدرت پایین تری را ارائه دهند. آنها روشی مقرون به صرفه برای افزایش قدرت و کارایی موتور هستند و به همین دلیل به طور فزاینده ای محبوب شده اند و به موتورهای کوچکتر اجازه می دهند با تولید همان قدرت موتورهای تنفس طبیعی بزرگتر، اما با وزن کمتر، کارایی را افزایش دهند. با این حال، آنها تمایل دارند در محدوده دور در دقیقه باریک بهترین عملکرد را داشته باشند، و رانندگان اغلب تا زمانی که توربو در محدوده اوج دور خود شروع به کار کند، “تاخیر توربو” را تجربه می کنند.

توربو دوقلو

همانطور که از نام آن پیداست توئین توربو به معنای افزودن توربوشارژر دوم به موتور است. در مورد موتورهای V6 یا V8، این کار را می توان با اختصاص یک توربو برای کار با هر بانک سیلندر انجام داد. از طرف دیگر، می توان از یک توربو کوچکتر در دورهای پایین و یک توربو بزرگتر برای دورهای بالاتر استفاده کرد. این پیکربندی دوم (که به عنوان توربوشارژ متوالی دوقلو شناخته می‌شود) محدوده عملیاتی بیشتر در دور در دقیقه را امکان‌پذیر می‌کند و گشتاور بهتری را در دورهای پایین (کاهش تأخیر توربو) ارائه می‌کند، اما در دورهای بالا نیز قدرت می‌دهد. جای تعجب نیست که داشتن دو توربو، پیچیدگی و هزینه های مرتبط را به میزان قابل توجهی افزایش می دهد.

Twin-Scroll Turbo

توربوشارژرهای دوقلو به یک محفظه توربین ورودی تقسیم شده و منیفولد اگزوز نیاز دارند که سیلندرهای موتور صحیح را با هر اسکرول جفت می کند. به طور مستقل به عنوان مثال، در یک موتور چهار سیلندر (با دستور شلیک 1-3-4-2)، سیلندرهای 1 و 4 ممکن است به یک اسکرول از توربو تغذیه کنند، در حالی که سیلندرهای 2 و 3 به یک اسکرول جداگانه تغذیه می‌شوند. این طرح، تحویل کارآمدتر انرژی گاز خروجی به توربو را فراهم می‌کند و به ارائه هوای متراکم‌تر و خالص‌تر به هر سیلندر کمک می‌کند. انرژی بیشتری به توربین اگزوز فرستاده می شود، یعنی قدرت بیشتر. باز هم، برای پرداختن به پیچیدگی سیستمی که به محفظه های پیچیده توربین، منیفولدهای اگزوز و توربوها نیاز دارد، جریمه ای در نظر گرفته می شود.

توربوشارژر هندسه متغیر (VGT)

به طور معمول، VGT ها شامل حلقه ای از پره های آیرودینامیکی شکل در محفظه توربین در ورودی توربین هستند. در توربوهای خودروهای سواری و خودروهای تجاری سبک، این پره‌ها برای تغییر زاویه چرخش گاز و سطح مقطع می‌چرخند. این پره‌های داخلی نسبت سطح به شعاع توربوها (A/R) را تغییر می‌دهند تا با RPM موتور مطابقت داشته باشد و بنابراین حداکثر عملکرد را ارائه می‌دهند. در RPM پایین، نسبت A/R پایین به توربو اجازه می دهد تا با افزایش سرعت گاز اگزوز، به سرعت قرقره شود. در دورهای بالاتر نسبت A/R افزایش می‌یابد و در نتیجه باعث افزایش جریان هوا می‌شود. این منجر به یک آستانه تقویت پایین می شود که تاخیر توربو را کاهش می دهد و یک باند گشتاور گسترده و صاف را فراهم می کند.

در حالی که VGT ها معمولاً در موتورهای دیزلی که در آن گازهای خروجی دمای پایین تری دارند استفاده می شود، تا کنون VGT ها در کاربردهای موتورهای بنزینی به دلیل هزینه آنها و نیاز به اجزای سازنده از مواد عجیب و غریب محدود شده اند. دمای بالای گازهای خروجی به این معنی است که پره ها باید از مواد عجیب و غریب مقاوم در برابر حرارت ساخته شوند تا از آسیب جلوگیری شود. این امر استفاده از آنها را به برنامه های کاربردی در موتورهای لوکس و با کارایی بالا محدود کرده است.

توربوشارژر متحرک دوگانه (VTS)

همانطور که از نام آن پیداست، یک توربوشارژر VTS مزایای توربو دوقلو و یک توربو هندسه متغیر را ترکیب می کند. این کار را با استفاده از دریچه ای انجام می دهد که می تواند جریان هوای خروجی را فقط به یک اسکرول هدایت کند، یا با تغییر مقدار باز شدن سوپاپ می تواند اجازه دهد تا گازهای خروجی به هر دو اسکرول تقسیم شوند. طراحی توربوشارژر VTS جایگزینی ارزان‌تر و قوی‌تر برای توربوهای VGT ارائه می‌کند، به این معنی که یک گزینه مناسب برای کاربردهای موتور بنزینی است.

توربوشارژرهای برقی

یک توربوشارژر برقی برای حذف تاخیر توربو و کمک به توربوشارژر معمولی در سرعت‌های پایین‌تر موتور استفاده می‌شود که در آن توربوی معمولی کارآمدتر نیست. این کار با اضافه کردن یک موتور الکتریکی که کمپرسور توربو را از ابتدا و در دورهای پایین تر به بالا می چرخاند، تا زمانی که قدرت خروجی اگزوز به اندازه کافی برای کارکردن توربوشارژر زیاد شود، به دست می آید. این رویکرد باعث می‌شود تاخیر توربو به گذشته تبدیل شود و باند دور در دقیقه که در آن توربو به طور موثر کار می‌کند، به‌طور قابل‌توجهی افزایش می‌یابد. تا کنون خیلی خوب. به نظر می رسد که توربوهای الکترونیکی پاسخی به تمام ویژگی های منفی توربوشارژرهای معمولی هستند، با این حال معایبی نیز وجود دارد. بیشتر آنها در حدود هزینه و پیچیدگی هستند، زیرا موتور الکتریکی باید در جای خود قرار گیرد و نیرو داده شود، به علاوه برای جلوگیری از مشکلات قابلیت اطمینان، خنک شود.

مزایای توربوشارژر

علاوه بر قدرت اضافی، گاهی اوقات به توربوشارژرها به عنوان دستگاه هایی گفته می شود که “قدرت رایگان” را ارائه می دهند، زیرا برخلاف سوپرشارژر، برای به حرکت درآوردن آن به نیروی موتور نیاز ندارد. گازهای داغ و در حال انبساط که از موتور خارج می شوند، نیروی یک توربوشارژر را تامین می کنند، بنابراین هیچ تخلیه ای از نیروی خالص موتور وجود ندارد. موتورهای توربوشارژ نیز مانند موتورهای تنفس طبیعی در ارتفاعات بالاتر تحت تأثیر قرار نمی گیرند. هر چه یک موتور تنفس طبیعی از ارتفاع بالاتری بالا برود، به دلیل رقیق شدن جو، دریافت اکسیژن برای آن سخت تر می شود. یک توربوشارژر این مشکل را حل می کند زیرا اکسیژن را به داخل محفظه احتراق موتور می فرستد، گاهی اوقات با فشار 2 برابر جو.

توربوشارژرها راندمان سوخت خودرو را نیز بهبود می‌بخشند، اما در مورد خودروهای توربوشارژ و مصرف سوخت، تصور اشتباهی وجود دارد. استفاده از یک موتور تنفس طبیعی و ضربه زدن به یک توربوشارژر بر روی آن باعث بهبود راندمان سوخت نمی شود. راهی که سازندگان با استفاده از توربوشارژ بهره وری سوخت را بهبود می بخشند، کاهش سایز موتور و سپس توربوشارژ کردن آن است. به عنوان مثال، یک موتور 4 سیلندر خطی 2.5 لیتری تنفس طبیعی را انتخاب کنید و حجم آن را به 1.4 لیتر کاهش دهید و سپس آن را توربوشارژ کنید. موتور کوچکتر توربوشارژ هنوز همان ارقام عملکردی (یا کمی بهتر) را دارد اما به دلیل جابجایی کوچکتر، سوخت کمتری نیز مصرف می کند.

معایب توربو شارژ

توربوشارژ یا سوپر شارژ

هر دو فناوری در دسته سیستم‌های القایی اجباری قرار می‌گیرند، که موتور خودرو را قادر می‌سازد تا قدرت بیشتری نسبت به یک موتور «دمش معمولی» معادل تولید کند. این امر با فشرده سازی چگالی هوا در مخلوط سوخت/هوا قبل از احتراق آن در داخل سیلندرهای موتور به دست می آید. این مقدار قابل توجهی تقویت را ایجاد می کند که می تواند تا 50٪ قدرت بیشتری را به موتور برساند.

اگرچه آنها مفهوم القایی اجباری یکسانی دارند، اما نحوه تغذیه اجزای تراکم هوا تفاوت اصلی بین این دو است. یک سوپرشارژر از میل لنگ موتور توسط یک تسمه، شفت یا زنجیر به حرکت در می آید در حالی که توربوشارژرها نیروی خود را از توربین دریافت می کنند که انرژی را از گازهای خروجی موتور دریافت می کند.

توربوشارژرها

به زبان ساده توربو یک پمپ هوا است که باعث می شود هوای بیشتری با فشار بالاتر به موتور پمپ شود. این اثر داشتن یک سیلندر بزرگتر اما با کارایی بیشتر را تکرار می کند. توربو از دو بخش مجزا تشکیل شده است. انتهای کمپرسور و انتهای توربین. انتهای کمپرسور (یا انتهای سرد) اغلب از آلومینیوم ساخته می شود و دمای آن تا 70 درجه سانتی گراد است. هوای محیط به داخل محفظه کمپرسور کشیده می شود و یک چرخ کمپرسور هوا را فشرده می کند و آن را به سرعت های بسیار بالا می رساند.

انتهای توربین (یا انتهای داغ)، از چدن یا فولاد ضد زنگ ساخته شده است و می تواند به دمای 960 درجه سانتیگراد برسد، زیرا گازهای خروجی چرخ توربین را با سرعت تا 280000 دور در دقیقه می چرخانند. محفظه توربین گاز خروجی از موتور را به سمت پره های چرخ توربین هدایت می کند و هنگامی که از چرخ توربین عبور کرد، گاز از طریق سیستم اگزوز مانند وسایل نقلیه تنفس معمولی خارج می شود.

هنگامی که فرآیند احتراق شروع می شود، یک چرخه پیوسته ایجاد می شود و توربو از انرژی اتلاف گازهای خروجی استفاده می کند. هوای بیشتر در سیلندر همچنین جریان سوخت بیشتری را به سیلندر می دهد و در نتیجه قدرت بیشتری به دست می آورد.

سوپرشارژرها

همانطور که در بالا ذکر شد یک سوپرشارژر به صورت مکانیکی توسط موتور هدایت می شود و با فشرده کردن هوا در بالای فشار اتمسفر، بدون ایجاد خلاء، مقدار هوای ورودی را افزایش می دهد. این امر هوای بیشتری را به موتور وارد می کند و باعث تقویت می شود که به نوبه خود باعث می شود سوخت بیشتری به شارژ اضافه شود و بنابراین قدرت موتور افزایش می یابد. دو نوع اصلی سوپرشارژر وجود دارد. سوپرشارژرهای با جابجایی مثبت مقدار ثابتی فشار تولید می کنند که با افزایش دور موتور در دقیقه زیاد افزایش نمی یابد. کمپرسورهای دینامیک همانطور که از نامشان پیداست، با افزایش دور موتور، فشار بیشتری تولید می کنند.

مقایسه توربو شارژ و سوپرشارژ

علاوه بر نحوه کار این دو دستگاه (در بالا توضیح داده شد) تفاوت اصلی دیگر این است که در حالی که یک سوپرشارژر برای کار کردن به نیروی موتور نیاز دارد، یک توربوشارژر انرژی اتلاف (اگزوز) ایجاد شده توسط موتور را تخلیه می کند. این بدان معناست که توربوشارژرهای کلی با راندمان بالاتر کار می کنند و از انرژی اگزوز استفاده می کنند که معمولاً در موتورهای تنفس طبیعی و سوپرشارژ از بین می رود.

توربوشارژرها به طور قابل توجهی اسب بخار را برای موتورها افزایش می دهند، به خصوص به موتورهای کوچکتر اجازه می دهند تا قدرت بسیار بیشتری را نسبت به اندازه خود تولید کنند، در حالی که به طور همزمان مصرف سوخت بهتری را ارائه می دهند. از سوی دیگر، توربوشارژرها تمایل دارند در دورهای پایین‌تر موتور، تقویت کمتری ارائه دهند، در حالی که توربو اسپول بالا می‌رود. به اصطلاح تاخیر توربو

سوپرشارژرها همچنین اسب بخار موتور را افزایش می دهند و به دلیل اینکه توسط میل لنگ موتور به حرکت در می آیند، قدرت خوبی را در دور موتور پایین بدون هیچ تاخیری ارائه می کنند. با توجه به اینکه سوپرشارژرها از قدرت موتور برای تولید نیروی موتور استفاده می کنند، این مبادله باعث کاهش راندمان می شود.

دلیل استفاده بیشتر از توربوشارژرها در اروپا این است که موتورها کوچک هستند و چهار سیلندر استاندارد هستند. سوپرشارژرها می توانند در دورهای پایین تر از توربوشارژر، تقویت خود را ارائه دهند، در حالی که توربوشارژر در دور موتورهای بالا بهترین عملکرد را دارد. توربوشارژرها کم صداتر و سوپرشارژرها قابل اعتمادتر هستند. نگهداری سوپرشارژرها راحت تر از توربوشارژرهای پیچیده است.

در نتیجه وقتی سوپرشارژرها را با توربوشارژرها مقایسه می کنید، برنده مشخصی وجود ندارد. اینکه کدام گزینه بهتر است به خود خودرو و نحوه استفاده از آن بستگی دارد. همانطور که تکنولوژی خودرو در حال تکامل است، همیشه تقاضا برای تولیدکنندگان و مشتریان برای بهینه سازی مصرف انرژی و مصرف سوخت وجود خواهد داشت.

علائم خرابی توربوشارژ

تعدادی از علائم وجود دارد که می توانید برای تشخیص اینکه آیا توربوشارژر شما منفجر شده است به آنها توجه کنید:

از دست دادن قدرت

اگر متوجه شدید که خودروی شما مثل سابق شتاب نمی‌گیرد یا به ورودی شما کند واکنش نشان می‌دهد، ممکن است نشانه‌ای از خرابی توربو شما باشد.

به طور مشابه، یک خودروی توربوشارژ که برای حفظ سرعت‌های بالا تلاش می‌کند یا نمی‌تواند به سرعت‌هایی برسد که یک بار می‌توانست دست یابد، ممکن است دچار شکست توربو شود.

ناله موتور

یکی از مزایای غیرمنتظره توربوشارژر این است که در واقع موتور را بی صداتر می کند زیرا صدای ورودی هوا را خفه می کند.

با این حال، اگر شروع به شنیدن صدای بلند و ناله کنید – کمی شبیه دریل دندانپزشک یا آژیر پلیس – این یک علامت بالقوه خرابی توربو است.

با جدی‌تر شدن عیب، صدا بدتر می‌شود. اگر متوجه ناله ای از موتور خود شدید، باید از یک مکانیک حرفه ای استفاده کنید تا نگاهی به ماشین شما بیندازد.

دود اگزوز

هنگامی که روغن به سیستم اگزوز نشت می کند، هنگام سوختن دود آبی/خاکستری متمایز تولید می کند. این می تواند ناشی از ترک در محفظه توربو یا آسیب دیده بودن مهر و موم داخلی باشد.

اگر این علامت ناشی از توربوشارژر باشد، با افزایش دور موتور در مدت کوتاهی پس از دور آرام، به احتمال زیاد این دودهای تغییر رنگ یافته را مشاهده خواهید کرد.

نور موتور را بررسی کنید

عیب‌یابی رایانه در اکثر خودروهای مدرن قادر به تشخیص عیوب توربو است و چراغ چک موتور روی داشبورد ظاهر می‌شود تا راننده را مطلع کند.

با این حال، چراغ چک موتور صرفاً نشان دهنده خرابی توربو نیست – شما به یک مکانیک حرفه ای برای انجام بررسی های بیشتر برای تشخیص ماهیت دقیق مشکل موتور نیاز دارید.

خرید توربو شارژ

قیمت توربو شارژ

نکات نگهداری موتور توربوشارژ

برای افزایش عمر توربوشارژ باید موارد زیر را رعایت کرد.

تعویض روغن برای عمر بیشتر و نگهداری موتور توربوشارژر

مهم ترین نکته در نگهداری موتور های توربوشارژ تعویض به موقع روغن است و برای جلوگیری از آسیب رسیدن به توربو باید هر ۵۰۰۰ کیلومتر روغن موتور تعویض گردد. روغن برای موتور مثل خون برای بدن انسان می باشد، اگر خون انسان آلوده شود باعث بیماری شده و اگر روغن کثیف باشد، باعث فرسودگی سریع قطعات موتور و توربوشارژ می گردد.
توربوشارژ زمانی که وارد مدار می شود دوری در حدود ۱۲۰هزار دور در دقیقه دارد که می شود حدودا ۲۰۰۰ دور در ثانیه، اگر فقط ۱ ثانیه به شفت توربو روغن نرسد به راحتی می تواند گیرپاژ کند یا شفت آن بریده شود.

بعد از استارت زدن حرکت نکن

در خودرو های توربوشارژ بعد از استارت زدن یک یا دو دقیقه اجازه دهید تا خودرو درجا کار کند بعد شروع به حرکت کنید، چون در زمان سرد بودن، روغن سفت شده و ویسکوزیته آن بالا رفته و در زمان استارت توربوشارژ به خوبی روغن کاری نمی شود.

در زمان خاموش کردن گاز ندهید

رانندگان ایرانی عادت دارند در زمان خاموش کردن خودرو به ماشین گاز دهند این کار در خودرو های توربوشارژ یعنی مرگ توربوشارژ، زمانی که شما پدال گاز را می فشارید توربو دوباره وارد مدار می شود و با آن دور بالا می چرخد هنگامی که خودرو را خاموش می کنید شفت توربو همچنان می چرخد ولی روغن به آن نمی رسد و باعث خرابی قطعات توربوشارژ می شود. قبل از خاموش کردن، اجازه دهید خودرو ۱ تا ۲ دقیقه در جا کار کند تا قطعات توسط مایع خنک کاری خنک شود، بعد خودرو را خاموش کنید.

بدون فیلتر هوا رانندگی نکن

در خودرو توربوشارژ به هیچ عنوان بدون فیلتر هوا رانندگی نکنید اگر جسم خارجی وارد موتور شود دقیقا همان اتفاقی می افتد که انگار شما با یک سنگ به یک پنکه روشن بزنید، پره های توربوشارژ دفرمه می شود یا آنقدر میزان تخریب زیاد است که کلا از کار می افتد.

از بنزین با اکتان بالا یا بنزین سوپر استفاده کنید

همانطورکه در بالا گفته شد، توربوشارژ هوای ورودی به موتور را متراکم می کند، به همین دلیل دمای هوا بالا می رود و اگر اکتان سوخت پایین باشد باعث می شود موتور، احتراق همراه با ضربه یا ناک داشته باشد. اگر این حالت ادامه پیدا کند می تواند به سوراخ شدن یا شکستن پیستون منجر شود.