توربوشارژر چیست و چگونه کار می کند
مشخصات فنی دنا پلاس توربو+ساده (دنده و اتوماتیک)
توربوشارژر چیست و چگونه کار می کند
در طول ۱۰ سال گذشته صنعت خودرو جهان هر روز بیشتر به سمت استفاده از موتورهای مجهز به توربوشارژر حرکت کرده است. زیرا این موتورها می توانند با حجم کم تر قدرت و گشتاور بیشتری را در اختیار راننده قرار دهند و از طرفی مصرف سوخت کمتر نیز دارند. کارشناسان عقیده دارند، موتورهای درون سوز در آینده نه چندان دور بخش زیادی از سهم خود را به موتورهای برقی خواهند داد. اما تا زمانی که زنده هستند، در مسیر استفاده از توربوشارژ حرکت می کنند.
اگر نگاهی به تاریخچه اختراع و استفاده توربوشارژر داشته باشیم، باید بگوییم نخستین سیستم توربوشارژر توسط مهندس آلمانی گوتلیب دایملر (Gottlieb Daimler) ساخته شد. اما نخستین به‌کارگیری این سامانه در دهه ۱۹۲۰ میلادی و در موتورهای ۱۲ سیلندر خورجینی هواپیماها اتفاق افتاد. در دوران های مختلف خودروسازان سعی کردند، از توربوشارژر روی موتورهای تولیدی و مسابقه ای استفاده کنند. اما تا دهه ۶۰ میلادی تقریبا هیچ خودرو تولید انبوهی با موتور توربوشارژ ساخته نشد.
البته موتورهای دیزلی سال ها قبل از موتورهای بنزینی توربوشارژها را به کارگیری کردند. استفاده از توربوها در موتورهای دیزلی همیشه روندی رو به رشد داشته است و تقریبا هیچ خودرو دیزلی نیمه سنگین و سنگینی امروز در جهان وجود ندارد که از این کپسول انرژی استفاده نکند.
<<برای مشاوره وخرید خودرو مورد نظر خود میتوانید با کارشناسان شرکت تهران خودرو در ارتباط باشید>>
بهترین زمان تعویض فیلتر های خودرو چه زمانی است؟
توربو شارژ چیست؟
Turbocharges مانند یک دمنده قوی عمل می‌کند تا هوا را با فشار زیادی به داخل سیلندر کشیده و اهداف زیر را محقق سازد:
فراهم کردن اکسیژن زیاد برای احتراق سوخت آسان
خارج کردن دود موجود در پیشرانه
کاهش انتشار آلاینده‌های مضر
افزایش قدرت و شتاب موتور
بهینه سازی عملکرد سیلندر
افزایش راندمان موتور
کاهش حجم پیشرانه
افزایش دمای داخلی موتور
تمام موارد بالا، در زمره مزایای Turbocharges قرار می‌گیرند. در واقع وظیفه اصلی توربو شارژ، تزریق قدرت بیشتر به پیشرانه ماشین است. نگهداری از این قطعه در نحوه عملکرد آن بسیار موثر بوده و به گفته سازندگان آن، گاهی عوامل بیرونی سر منشا ایراداتی است که در آن به وجود می‌آید.
رونمایی رسمی ب‌ام‌و سری ۲ گرن کوپه، رقیب مستقیم مرسدس CLA
اجزای سیستم توربو شارژر:
توربین: این بخش شامل یک پره‌ی فلزی است که به‌وسیلهٔ گازهای خروجی از موتور دور می‌گیرد. توربین باعث چرخش یک شفت می‌شود که در پایان به کمک آن، فن کمپرسور به حرکت درمی‌آید.
کمپرسور: این بخش شامل یک پره‌ی دیگر است که هوایی که از محیط خارجی جذب می‌شود را فشرده کرده و با افزایش فشار به سمت موتور تزریق می‌کند.
سیستم خنک‌کننده: در بعضی از توربوشارژرها، یک سیستم خنک‌کننده داخلی نیز وجود دارد که باعث خنک‌کردن هوای فشرده و افزایش چگالی آن می‌شود.
مکانیسم کارکرد توربوشارژر به این صورت است که هوایی که از محیط خارجی جذب می‌شود توسط کمپرسور فشرده شده و سپس به سمت موتور تزریق می‌شود. در همین حین، توربین باعث چرخش پره‌های کمپرسور می‌شود و هوایی که وارد موتور شده، احتراق بهتری داشته و قدرت و عملکرد بیشتری را به دست می‌آورد.
در حال حاضر، بیشتر خودروهای جدید به‌صورت استاندارد و کارخانه‌ای به توربوشارژر مجهز شده‌اند، اما انواع توربوشارژر مختلفی وجود دارند که به شرح زیر هستند:
توربوشارژر مستقیم: در این نوع توربوشارژر، هوای فشرده شده توسط کمپرسور مستقیماً به سیستم تزریق سوخت وارد می‌شود.
توربوشارژر متغیر: در این نوع توربوشارژر، میزان فشار هوا بسته به سرعت ماشین و وضعیت موتور تغییر می‌کند. این نوع توربوشارژر معمولاً در خودروهای اسپرت یا خودروهایی که به دنبال بهره‌وری سوخت هستند استفاده می‌شود.
توربوشارژر توئین: در این نوع توربوشارژر، دو توربین بر روی یک محور قرار گرفته‌اند. این نوع توربوشارژر معمولاً در خودروهایی استفاده می‌شود که قدرت و سرعت بیشتری نیاز دارند.
توربوشارژر الکتریکی: این نوع توربوشارژر با استفاده از باتری‌های الکتریکی ولتاژ بالا به‌جای کمپرسور مکانیکی عمل می‌کند. این نوع توربوشارژر در آینده به دلیل افزایش رویش خودروهای الکتریکی بسیار موردتوجه قرار خواهد گرفت.
<<برای مشاوره وخرید خودرو مورد نظر خود میتوانید با کارشناسان شرکت تهران خودرو در ارتباط باشید>>
به‌علاوه، توربوشارژرهای مختلفی با ظرفیت‌ها و قدرت‌های مختلف وجود دارند که بر اساس ویژگی‌های فنی موتور و نیازهای خودرو انتخاب می‌شوند.
در حال حاضر، بسیاری از شرکت‌های معتبر تولیدکننده توربوشارژر برای خودروهای مختلف وجود دارند. این شرکت‌ها شامل Garrett، BorgWarner، Holset، Mitsubishi، IHI و Honeywell هستند.
گاررت یکی از معروف‌ترین و بزرگ‌ترین تولیدکنندگان توربوشارژر برای خودروهای سبک‌وسنگین است. بورگوارنر نیز یکی دیگر از بزرگ‌ترین تولیدکنندگان توربوشارژر برای خودروهای سنگین و سبک است. هولست نیز بیشتر به تولید توربوشارژر برای خودروهای سنگین می‌پردازد.
میتسوبیشی، IHI و Honeywell نیز در تولید توربوشارژر اقتصادی برای خودروهای سبک و سنگین فعالیت دارند و با توجه به محصولات باکیفیت و عملکرد قابل‌اعتماد، محبوبیت زیادی در بین مشتریان خود دارند.
نصب توربوشارژر روی موتور تنفس طبیعی
بهتر است نصب توربوشارژر بر روی یک موتور استاندارد و اتمسفریک، به دلیل ماهیت پیچیده و حساس این فرایند، توسط تعمیرکاران مجرب و کارشناسان متخصص انجام شود. بااین‌حال، مراحل عمومی برای نصب توربوشارژر به شرح زیر است:
انتخاب توربوشارژر: برای نصب توربوشارژر، باید یک توربوشارژر مناسب برای موتور انتخاب شود. اندازه، شکل و ویژگی‌های فنی توربوشارژر باید با موتور سازگار باشند.
اتصال توربوشارژر به موتور: توربوشارژر باید به سیستم تزریق سوخت و سیستم تهویه موتور متصل شود. برای این کار، باید اتصالات لازم را به‌دقت انجام داده و از درستی نصب آن‌ها اطمینان حاصل کرد.
نصب سیستم خنک‌کننده: برای جلوگیری از آسیب به توربین به دلیل دمای بالای هوا، باید یک سیستم خنک‌کننده نصب شود. این سیستم شامل یک رادیاتور، لوله‌های خنک‌کننده و پمپ آب است.
تنظیم کمپرسور: پس از نصب توربوشارژر، باید کمپرسور به طور صحیح تنظیم شود تا هوا به فشار مناسبی فشرده شود.
تنظیم سیستم الکترونیکی: با نصب توربوشارژر، باید سیستم الکترونیکی موتور نیز تنظیم شود تا با توجه به تغییراتی که در سیستم تزریق سوخت و سیستم تهویه ایجاد شده است، موتور به‌درستی کار کند.
<<برای مشاوره وخرید خودرو مورد نظر خود میتوانید با کارشناسان شرکت تهران خودرو در ارتباط باشید>>
مزایا و معایب سیستم توربوشارژر
مزایا:
افزایش توان موتور: سیستم توربوشارژر با افزایش حجم هوای ورودی به موتور، توان آن را افزایش می‌دهد.
بهبود عملکرد خودرو: با افزایش توان موتور، عملکرد خودرو نیز بهبود می‌یابد و شتاب آن افزایش می‌یابد.
بهره‌وری سوخت: با افزایش حجم هوای ورودی، میزان سوخت مصرفی کاهش می‌یابد و بهره‌وری سوخت بهتر می‌شود.
کاهش آلودگی هوا: با افزایش بهره‌وری سوخت و کاهش میزان مصرف سوخت، آلودگی هوا کاهش می‌یابد.
معایب:
قیمت بالا: سیستم توربوشارژر، در مقایسه با موتورهای ساده پیچیدگی و درنتیجه هزینه بالاتری دارد.
حساسیت به گردوغبار: توربوشارژر برای عملکرد بهینه خود، به هوای تمیز و بدون ذرات گردوغبار نیاز دارد و در صورت ورود ذرات آلوده به محیط، ممکن است آسیب جدی ببیند.
نیاز به نگهداری دقیق: سیستم توربوشارژر به نگهداری دقیق و مرتب نیاز دارد و در صورت عدم تعویض روغن به‌موقع یا نظافت مناسب، ممکن است مشکلاتی رخ دهد.
تأخیر در پاسخگویی: برای رسیدن به حجم هوای فشرده، سیستم توربوشارژر نیاز به زمانی دارد که باعث تأخیر در پاسخگویی موتور می‌شود، اما در سیستم‌های مدرن با استفاده از تکنولوژی‌های جدید، این مشکل بسیار کاهش یافته است.
محدودیت در قدرت نهایی: سیستم توربوشارژر ممکن است محدودیتی در قدرت نهایی موتور ایجاد کند، زیرا برای کارکرد بهینه، به تعادل بین دبی هوا و مقدار سوخت نیاز است و درصورتی‌که میزان سوخت نسبت به حجم هوای ورودی کمتر باشد، ممکن است توربوشارژر به‌صورت بیش از حد گرم شود و باعث کاهش قدرت نهایی موتور شود.
افزایش قیمت خودروها در بازار دیماه ۱۴۰۲
به‌طورکلی، سیستم توربوشارژر با افزایش توان موتور و کاهش میزان سوخت مصرفی، از مزایای بسیاری برخوردار است. بااین‌حال، برای استفاده بهینه از این سیستم، نیازمند نگهداری و تعویض روغن به‌موقع، نظافت مناسب و هوای تمیز و بدون ذرات گردوغبار است. همچنین، تخصص فنی برای نصب و تعویض سیستم توربوشارژر نیز مهم است.
نگهداری اصولی سیستم توربوشارژر
سیستم توربوشارژر به دلیل کارکرد با فشار، دما و دور بالا، حساس بوده و نیاز به نگهداری و مراقبت خاصی دارد. رعایت نکات زیر می‌تواند به افزایش عمر و عملکرد توربوشارژر خودرو کمک کند:
استفاده از روغن موتور مناسب
روغن موتور نقش مهمی در روانکاری و خنک‌کاری قطعات توربوشارژر دارد؛ بنابراین استفاده از روغن موتور مناسب و باکیفیت ضروری است. روغن موتور مناسب برای توربوشارژر، روغن موتور سینتیک با درجه گرانروی ۵W-40 یا ۵W-30 است.
تعویض به‌موقع روغن موتور
تعویض به‌موقع روغن موتور از فرسودگی قطعات توربوشارژر جلوگیری می‌کند. روغن موتور باید هر ۵۰۰۰ تا ۷۰۰۰ کیلومتر تعویض شود.
خنک‌کاری صحیح توربوشارژر
توربوشارژر در اثر کارکرد، گرمای زیادی تولید می‌کند؛ بنابراین خنک‌کاری صحیح آن ضروری است. برای خنک‌کاری توربوشارژر، پس از رانندگی طولانی‌مدت، اجازه دهید موتور به مدت ۱ تا ۲ دقیقه در حالت دور آرام کار کند تا توربوشارژر خنک شود.
استفاده از سوخت مناسب
شاید به گوشتان خورده باشد که در موتور توربوشارژ باید از بنزین سوپر استفاده کرد؛ حال سوال اینجا است که در صورت استفاده از بنزین معمولی چه مشکلی برای پیشرانه‌های مجهز به سیستم پرخوران یا توربوشارژ پیش می‌آید؟
در موتور توربوشارژ، مرحله مکش و انفجار از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است؛ چرا که دمای هوای ورودی به سیلندر به‌دلیل گذشتن از توربو بیشتر از موتورهای تنفس طبیعی بوده و در صورت استفاده از بنزین معمولی با اکتان پایین امکان ایجاد ضربه (ناک) به‌علت خودسوزی ترکیب هوا و سوخت قبل از جرقه زدن شمع وجود دارد. این انفجار معمولا قبل از به حداکثر رسیدن تراکم صورت گرفته و ضربه شدیدی به پیستون‌ها و دیگر قطعات موتور وارد می‌کند.
بنزین با اکتان پایین در مقابل حرارت از مقاومت کمتری برخوردار است و موجب افزایش احتمال خودسوزی ترکیب هوا و بنزین می‌شود. به همین دلیل در ایران استفاده از بنزین سوپر که عدد اکتان بالاتری دارد برای موتور توربوشارژ مناسب‌تر است.
فیلتر هوا، روغن و سوخت
همیشه از فیلتر هوای مرغوب استفاده کنید و به‌موقع آن را تعویض کنید؛ زیرا در غیر این صورت هوای فیلتر نشده به سمت پره‌های کمپرسور هدایت می‌شود و باعث آسیب رسیدن به آن‌ها می‌شود. قبل از قرار دادن فیلتر نو حتما محفظه فیلتر را تمیز کنید تا ذرات ریزی که در این قسمت جمع شده‌است وارد مسیر ورودی هوا نشود. تعویض به موقع فیلتر روغن نیز از آلوده شدن روغن جلوگیری می‌کند و باعث افزایش عمر بلبرینگ‌های شفت توربو می‌شود. همچنین تعویض فیلتر سوخت را نیز فراموش نکنید؛ زیرا گرفتگی آن باعث می‌شود نسبت سوخت و هوا از حالت تنظیم خارج شود.
گرم کردن موتور
به منظور روانکاری مناسب، بهتر است پس از روشن کردن موتور بلافاصله حرکت نکنید؛ چرا که دمای موتور پایین است و به‌دلیل غلظت بیشتر روغن، از میزان روان کنندگی آن کاسته خواهد شد، اما اگر حدود ۱ دقیقه پس از روشن کردن خودرو مدت زمان اندکی را با دنده پایین حرکت کنید، موتور فرصت گرم شدن پیدا می‌کند و روغن با کیفیت بهتری به توربو شارژر می‌رسد.
در رانندگی‌های طولانی
توجه داشته باشید وقتی که با سرعت زیاد در حال رانندگی هستید، سیستم توربو شارژر با تمام توان خود کار می‌کند و به همین دلیل درجه حرارت در قطعات مکانیکی در حداکثر مقدار خود قرار دارد. در نتیجه بهتر است پس از مسافت‌های طولانی اگر قصد توقف دارید، حدود ۳۰ ثانیه خودرو را به‌صورت درجا روشن گذاشته تا درجه حرارت به حد نرمال برسد و سپس موتور را خاموش کنید.رانندگی صحیح
رانندگی صحیح با خودروی توربوشارژر نیز به افزایش عمر و عملکرد توربوشارژر کمک می‌کند. از شتاب‌گیری‌های ناگهانی و طولانی‌مدت خودداری کنید. همچنین از خاموش‌کردن موتور بلافاصله پس از رانندگی طولانی‌مدت خودداری کنید.
نحوه خاموش کردن خودرو
بسیاری از رانندگان عادت دارند که پیش از خاموش کردن موتور چند گاز متوالی داده و سپس موتور را خاموش کنند، اما باید بدانید که این عمل در خودروهای توربو بسیار مهلک است؛ چرا که گاز دادن موجب در مدار قرار گرفتن توربو شارژر می‌شود و قطعات دوار آن به چرخش درخواهند آمد، اما به محض اینکه موتور را خاموش کنید سیستم روانکاری از کارافتاده و روغن به محل توربو نخواهد رسید موجب چرخش توربو بدون روغن خواهد شد.
تعمیر و نگهداری به‌موقع
تعمیر و نگهداری به‌موقع توربوشارژر توسط یک مکانیک ماهر، از بروز مشکلات احتمالی و آسیب‌دیدن توربوشارژر جلوگیری می‌کند.
رعایت نکات فوق می‌تواند به افزایش عمر و عملکرد توربوشارژر خودرو کمک کند و از بروز مشکلات احتمالی و هزینه‌های تعمیرات جلوگیری کند.
در اینجا برخی از علائم خرابی توربوشارژر خودرو آورده شده است:
کاهش قدرت و گشتاور موتور
دود سیاه از اگزوز
نشتی روغن از توربوشارژر
صدای غیرعادی از توربوشارژر
انواع توربو شارژر
عملکرد کلی تمام توربو شارژرها به یک صورت است اما توربو شارژرها در چگونگی ورود گازهای خروجی به داخل توربین با هم تفاوت دارند. سه نوع توربو شارژر وجود دارد که در ادامه به آن‌ها پرداخته‌ایم.
توربو شارژر حلزونی ساده
این نوع توربو شارژر دارای تنها یک گذرگاه است که گازهای خروجی اگزوز را به پره‌های توربین منتقل می‌کند. گازهای خروجی اگزوز به صورت مداوم از حلزون عبور کرده و وارد توربین می‌شوند و از میان پره‌های توربین، سبب چرخش آن شده و سپس توربین را ترک و وارد اگزوز می‌شوند. همچنین در این نوع توربو، شارژر پره‌های کمپرسور یک انحنا دارند که تحت تاثیر نیروی گریز از مرکز هوا را فشرده می‌کنند.
توربو شارژر حلزونی با افزاینده سرعت
این نوع توربو شارژر یک حلزون و یک افزاینده سرعت دارد. گازهای خروجی وارد منیفولد دود شده سپس وارد حلزون می‌شوند اما به‌جای ورود مستقیم به توربین از پره‌های ثابت روی پوسته توربین عبور کرده و با زاویه زیاد و انرژی بیشتری به پره‌های توربین برخورد می‌کنند.
توربو شارژر ضربانی
برای استفاده از توربو شارژر ضربانی وجود یک منیفولد دود از نوع ضربانی لازم است زیرا این نوع توربو شارژر از ضربات گازهای خروجی که از سیلندر خارج می‌شود، استفاده می‌کند و باعث افزایش سرعت توربو شارژر می‌شود. منیفولد ضربانی از هر سیلندر یک گذرگاه دارد که در انتها به دو کانال اصلی جداگانه تبدیل می‌شوند. منیفولد برای اینکه از ضربات استفاده بیشتری کند، مقطع نسبتا کوچکی دارد زیرا در منیفولدهای بزرگ‌تر، اتلاف انرژی زیادی را شاهد هستیم.
شرکت تهران خودرو ضمن بررسی دقیق و نقطه به نقطه خودرو از لحاظ بدنه ، فنی، تست آپشن ها همراه با ارائه گزارش رسمی کارشناسی ، حصول اطمینان خریداران محترم در معاملات خودرو از ابتدای خرید تا آخرین مرحله بوده و با کادر مجرب و متخصص آماده ارائه خدمات با کیفیت بالا می باشد .
