هر ساله شرکت‌های تولید خودرو در سراسر جهان، خودروهای جدیدی را به متقاضیان معرفی می‌کنند. برای تولید برخی از این خودروها، تنها طراحی کابین یا سایر بخش‌های دیگر خودرو تغییر یافته است. اما برای تولید برخی دیگر از آنها، علاوه بر تغییر طراحی کابین، از تکنولوژی‌های ارتقاء یافته و پیشرفته‌تری استفاده می‌شود. یکی از مهم‌ترین بخش‌های خودرو که ارتقاء آن می‌تواند تاثیر بسیار زیادی در عملکرد خودرو داشته باشد، موتور خودرو است. موتورهای توربو شارژ یکی از موتورهایی هستند که برای تولید خودروهای امروزی به کار گرفته می‌شوند. در ادامه این مطلب از وبسایت کاسپین رنت به معرفی ماشین های مجهز به موتور توربو شارژ پرداخته و نحوه عملکرد این موتورها و همچنین نکات رانندگی با موتورهای توربو شارژ را برای شما شرح می‌دهیم.
موتور توربو شارژ چیست؟
موتور توربو شارژ موتوری است که میزان قدرت موتور اصلی خودرو را افزایش می‌دهد. یکی دیگر از مزایای این نوع موتورها، کمک به افزایش راندمان سوخت است. یعنی موتورهای توربو شارژ با توجه به نوع طراحی و عملکردی که دارند باعث می‌شوند یک خودرو با سوخت کمتر، بتواند مسافت بیشتری را طی کند. افزایش راندمان سوخت به معنای اشتعال کامل‌تر سوختی است که در خودرو مورد استفاده قرار می‌گیرد.
ممکن است تصور کنید موتورهای توربو شارژ به طور مستقل، نوعی موتور خودرو هستند. اما در واقع توربوشارژ نوعی سیستم است که بر روی موتور خودروها نصب می‌شود. در حقیقت بهتر است بگوییم برخی از موتورهای خودروهای مختلف، مجهز به سیستم توربوشارژ هستند. بنابراین در ادامه این مطلب، به جای استفاده از عبارت موتور توربوشارژ، از عبارت تکنولوژی توربو شارژ (یا توربو شارژر) استفاده می‌شود. توربو شارژر نوعی موتور مکانیکی و سیستم کمکی است که با اتصال به موتور اصلی خودرو، موجب افزایش هوای ورودی به داخل موتور می‌شود.
دلیل افزایش هوای ورودی به درون موتور خودور چیست؟
برای انجام فرآیند احتراق درون سیلندرهای موتور، علاوه بر سوخت و مشعل، به اکسیژن نیز نیاز است. همان طور که واضح است، هوایی که وارد موتور خودرو می‌شود دارای اکسیژن می‌باشد. بنابراین وقتی هوای بیشتری وارد موتور خودرو می‌شود، میزان اکسیژن وارد شده به درون موتور نیز افزایش پیدا می‌کند. افزایش اکسیژن باعث می‌شود فرآیند اشتعال بهتر و کامل‌تر صورت گیرد. اشتعال بهتر سوخت، موجب افزایش قدرت موتور خودرو می‌شود. لازم است بدانید کمبود اکسیژن باعث می‌شود سوخت به طور کامل درون موتور دچار اشتعال نشود؛ در نتیجه قدرت موتور کاهش پیدا می‌کند.
هدف از تولید تکنولوژی توربو شارژ چه بود؟
توربو شارژرها علاوه بر افزایش میزان اشتعال سوخت موجود در موتور (که در بخش قبلی همین مطلب به آن اشاره شد)، مزایای دیگری را برای موتورهای خودرو به ارمغان آورده‌اند. این تکنولوژی باعث شد طراحان بتوانند موتورهایی را طراحی کنند که علاوه بر داشتن وزن کمتر، بتوانند قدرت بیشتری نسبت به سایر موتورهای خودرو (موتورهایی که فاقد سیستم توربو شارژ هستند) داشته باشند.
لازم است بدانید هنگام فعالیت سیلندرها، علاوه بر هوا و سوخت، مقداری دود نیز در این سیلندرها وجود دارد. این دود، محصول فرآیند اشتعال سوخت خودرو است. اگر این دود به طور دائم از سیلندرها خارج نشود، فرآیند اشتعال با مشکل مواجه خواهد شد. زیرا به جای وجود هوا در سیلندرها، دود حاصل از فرآیند اشتعال، فضای داخل سیلندرها را اشغال می‌کند. توربور شارژ با دمیدن هوای پر فشار به درون سیلندرهای خودرو باعث می‌شود هوای تازه جای دود حاصل از فرآیند اشتعال را بگیرد. این گونه، راندمان موتور به طرز چشمگیری افزایش پیدا می‌کند.
توربو شارژ دارای چه بخش هایی است؟ فعالیت هر یک چگونه است؟
بخش اصلی تکنولوژی توربو شارژ، از دو پنکه کوچک تشکیل شده است. این پنکه‌ها، هوای بیشتری را به سمت موتور خودرو می‌فرستند. این دو پنکه، به کمک یک میله (که از هر طرف به مرکز یکی از پنکه‌ها وصل شده است) به یکدیگر متصل شده‌اند. هر یک از این پنکه‌ها دارای فعالیت متفاوتی نسبت به پنکۀ دیگر است.
به میله‌ای که این دو پنکه را به یکدیگر متصل می‌کند، شافت گفته می‌شود. اتصال پنکه‌ها به کمک شافت، باعث شده است چرخش هر یک از پنکه‌ها، بر روی چرخش پنکه دیگری اثرگذار باشد. در حقیقت با چرخش هر یک از پنکه‌ها، پنکه دیگری نیز به چرخش در می‌آید. نام یکی از این پنکه‌ها توربین است. همان طور که ذکر شد، از درون سیلندرهای موتور، دودی خارج می‌شود که حاصل فرآیند اشتعال سوخت است. در کنار این دود، گازهای دیگری نیز از سیلندرها خارج می‌شوند.
این گازها دارای حرارت زیادی هستند. توربین در مسیر خروجی گازها از درون سیلندرها قرار می‌گیرد. دلیل این امر این است که این گازهای خروجی، توانایی به حرکت در آوردن توربین را دارند. عملکرد اصلی توربوشارژ، با به حرکت در آمدن توربین آغاز می‌شود. همان طور که ذکر شد، توربین از طریق شافت به پنکه دیگری که در سیستم توربو شارژ وجود دارد، متصل می‌شود.
نام پنکه‌ای که از طریق شافت به توربین متصل است، کمپرسور می‌باشد. وجود شافت باعث می‌شود با شروع چرخش توربین، کمپرسور نیز شروع به چرخیدن کند. چرخش کمپرسور موجب مکش هوا می‌شود. به همین دلیل کمپرسور را بر خلاف توربین (که در مسیر خروجی سیلندرها نصب می‌شود)، در مسیر ورودی هوا به درون سیلندرها متصل می‌کنند. این گونه هوای مکش شده از طریق کمپرسور، وارد سیلندرها می‌شود. پس از ورود هوای پرفشار به درون سیلنر، عمل احتراق با کیفیت بیشتری انجام شده و سوخت وارد شده به درون سیلندرها به طور کامل‌تری می‌سوزد.
نحوه عملکرد توربو شارژر در مسیر ورودی موتور به چه شکل است؟
در این بخش در نظر داریم نحوه فعالیت سیستم توربو شارژ را به طور کامل مورد بررسی قرار دهیم. برای این کار، عملکرد سیستم توربوشارژ را به بخش‌های مختلف تقسیم بندی کرده و هر یک از قسمت‌ها را به صورت مرحله به مرحله برای شما شرح می‌دهیم. اولین مرحله از عملکرد توربو شارژر، ورود هوای خنک به درون موتور است. تا قبل از ورود هوا به درون موتور، کمپرسور در حالت ثابت و بدون حرکت است.
همان طور که ذکر شد، کمپرسور در مسیر ورودی هوا به درون سیلندرها قرار دارد. بنابراین با ورود هوا به درون موتور، این هوا از بین پره‌های کمپرسور نیز عبور می‌کند. بدین ترتیب فن کمپرسور نیز شروع به حرکت می‌کند. شروع به حرکت کردن کمپرسور موجب افزایش هوای ورودی به درون موتور می‌شود. این اتفاق به دلیل مکشی است که فن کمپرسور ایجاد می‌کند.
کمپرسور علاوه بر افزایش هوای ورودی، موجب فشرده شدن آن نیز می‌شود. فشردگی هوا نیز سبب افزایش گرمای هوای ورودی به درون موتور می‌شود. اما این هوای گرم برای وارد شدن به درون موتور خودرو مناسب نیست. به همین دلیل پس از کمپرسور، کولر قرار داده شده است. کولر موجب خنک شدن هوای گرمی می‌شود که به دلیل چرخش فن کمپرسور و افزایش فشار هوا، ایجاد شده است. هوای خنک شده از سمت کولر، برای ورود به درون موتور مناسب است.
بدین ترتیب هوای خنک شده توسط کولر، وارد سیلندرها می‌شود. در ابتدا که هنوز کمپرسور به چرخش در نیامده است، میزان هوای ورودی به درون سیلندرها کم می‌باشد. به همین دلیل، فرآیند سوزاندن سوخت به خوبی انجام نمی‌شود. اما پس از به حرکت در آمدن کمپرسور و افزایش هوا ورودی به سمت کولر و در نهایت، رسیدن آن به سمت سیلندرها، فرآیند سوزاندن سوخت با کیفیت بهتر و به میزان بیشتری انجام می‌شود.
لازم است بدانید با افزایش هوا درون سیلندرها، سرعت فرآیند سوزاندن سوخت نیز به طرز چشمگیری افزایش پیدا می‌کند. سوختن سوخت بیشتر، به معنای تولید انرژی بیشتر است. این افزایش انرژی موجب افزایش فعالیت بخش‌هایی مانند شفت‌ها، پیستون‌ها و چرخ دنده‌ها می‌شود. به همین ترتیب، با افزایش فعالیت قسمت‌های ذکر شده، نیروی بیشتری به سمت چرخ‌ها ارسال شده و در نهایت سرعت و قدرت خودرو افزایش پیدا می‌کند.
نحوه عملکرد توربوشارژر در مسیر خروجی موتور به چه شکل است؟
در بخش قبلی، به بررسی نحوه عملکرد سیستم توربو شارژ در مسیر ورودی موتور پرداخیتم. در این بخش در نظر داریم فعل و انفعالاتی که در مسیر خروجی موتور مجهز به سیستم توربو شارژ اتفاق می‌افتد را بررسی کنیم. در بخش قبلی به این مرحله رسیدیم که هوای ورودی به سیلندر افزایش و فعالیت بخش‌های مختلف موتور نیز در راستای آن افزایش یافت.
در مرحله بعدی، گازهای تولید شده در اثر فعالیت پیستون‌ها و فرآیند سوختن سوخت درون سیلندرها، از درون سیلندرهای خودرو خارج می‌شود. این گازهای اضافی دارای حرارت زیادی هستند. همان طور که ذکر شده، توربین در مسیر خروجی گازهای سیلندر قرار می‌گیرد. بدین ترتیب این گازهای اضافی و گرم، موجب چرخش بیشتر توربین می‌شوند.
در نظر داشته باشید که پیش از خروج گازهای اضافی از درون سیلندر، توربین در حال چرخش بوده است. دلیل آن هم اتصال توربین به کمپرسور از طریق شافت است. بنابراین می‌توان به این نتیجه رسید که اول کمپرسور است که توربین را به چرخش در می‌آورد. گازهای خروجی سرعت چرخش توربین و به دنبال آن سرعت چرخش کمپرسور را افزایش می‌دهند.
بنابراین هوا با فشار بیشتری وارد موتور می‌شود. در نهایت، دود ایجاد شده در اثر فعالیت پیستون‌ها و فرآیند سوزاندن سوخت درون سیلندرها، از طریق اگزوز، از خودرو خارج می‌شود. نکته حائز اهمیت در ارتباط با موتورهای مجهز به سیستم توربو شارژ این است که این نوع موتورها، انرژی و سوخت کمتری را نسبت به سایر موتور ها هدر می‌دهند.
نکات مهم در ارتباط با رانندگی با خودروهای توربو شارژ
ممکن است تصور کنید رانندگی با خودروهای توربوشارژ، مانند رانندگی با خودروهای دیگر (مانند خودروهای تنفس طبیعی) است، اما این تصو کاملاً اشتباه است. هنگام رانندگی با خودروهای توربو شارژ، باید یک سری نکات بسیار مهم را در نظر بگیرید. لازم است بدانید خودروی توربو شارژ خودرویی است که موتور آن به سیستم توربوشارژ مجهز می‌باشد. در این بخش به برخی از مهم‌ترین نکاتی که هنگام رانندگی با خودروهای توربو شارژ باید در نظر بگیرید اشاره می‌کنیم.
استفاده از روغن مناسب
نه فقط برای موتورهای مجهز به سیستم توربو شارژ، بلکه در ارتباط با تمامی موتورها، لازم است از روغن موتور مناسب استفاده کرده و نسبت به تعویض به موقع آن اقدام کنید. برای این نوع از موتورهای مجهز به سیستم توربوشارژ، تنها راه کاهش گرمای موتور و خنک کردن آن، استفاده از روغن موتور بود. اما موتورهای مجهز به سیستم توربوشارژی که امروزه تولید می‌شوند را با استفاده از سیال خنک کننده نیز می‌توان خنک کرد. استفاده از روغن‌های سینتتیک می‌تواند بهترین انتخاب برای این نوع موتورها باشد.
موتور خودروی خود را تحت فشار نگذارید
بسیاری از افراد تصور می‌کنند وجود سیستم توربو شارژ در موتور یک خودرو، به این معنا است که راننده می‌تواند به طور دائم موتور را تحت فشار گذاشته و با سرعت‌های زیاد رانندگی کنند. اما لازم است بدانید این تصور کاملاً اشتباه بوده و در صورت تکرار این نوع فشارها، امکان آسیب دیدن موتور خودرو افزایش می‌یابد.
استفاده از سوخت مناسب
برای خودروهای توربو شارژ بهتر است از بهترین و مرغوب‌ترین بنزین‌ها که عدد اکتان بالایی دارند استفاده کنید. استفاده از بنزین‌هایی که عدد اکتان بالایی دارند (مانند بنزین سوپر) می‌تواند در بهبود فرآیند اشتعال سوخت و کامل سوختن آن و در نتیجه در افزایش راندمان موتور تاثیر زیادی بگذارد. اگر به دنبال دریافت اطلاعات کاملی در خصوص اکتان هستید، پیشنهاد می‌کنیم مطلب «اکتان چیست؟ راهنمای خرید اکتان مناسب خودرو» از بلاگ کاسپین رنت را مشاهده نمایید».
درجا روشن گذاشتن خودرو پس از انجام رانندگی های طولانی
به دلیل بالا رفتن حرارت موتور و قطعات درون آن پس از انجام رانندگی‌های طولانی، لازم است پس از انجام چنین رانندگی‌هایی، قبل از خاموش کردن خودرو، خودوی خود را به مدت حداقل 30 ثانیه به صورت درجا و بدون حرکت روشن بگذارید. این گونه، حرارت موتور به صورت تدریجی کاهش پیدا می‌کند.
سایر نکات مهم در ارتباط با رانندگی با خودروهای توربو شارژ (به صورت تیتروار) عبارتند از:
- تعویض به موقع فیلتر هوا و استفاده از فیلتر هوای مرغوب و با کیفیت
- استفاده از فیلتر سوخت و فیلتر روغن با کیفیت و تعویض به موقع آنها
- قرار دادن دنده خودرو در وضعیت مناسب
- خاموش کردن خودرو به صورت اصولی
- صبر کردن پس از روشن کردن خودرو و فرصت دادن به گرم شدن موتور
- بررسی مداوم و مرتب لوله‌ها، شلنگ‌ها و سایر اتصالات خودرو
بررسی کلی
در این مطلب تلاش شد تفاوت موتورهای مجهز به سیستم توربو شارژ با سایر موتورها مورد بررسی قرار گیرد. همچنین متوجه شدیم که موتورهای دارای توربوشارژ، موجب افزایش راندمان قدرت خودرو می‌شوند. با توجه به نحوه عملکرد سیستم توربو شارژ و نتایجی که در راندمان سوخت و موتور در پی دارد می‌توان به این نتیجه رسید که وجود این سیستم در موتور خودروهای مختلف، می‌تواند بسیار سودمند و حائر اهمیت باشد.
البته در کنار تمامی مزایایی که سیستم توربو شارژ برای موتور خودروی شما به ارمغان می‌آورد، باید به این نکته توجه داشته باشید که رانندگی با خودروهای توربوشارژ، نیاز به رعایت نکات مختلفی دارد. برخی از این موارد (مانند استفاده از بنزین سوپر) می‌تواند برای شما هزینه‌بر باشد.بهتر است جهت کسب اطلاعات بیشتر در پایان این مطلب به برخی از مهم‌ترین نکات در ارتباط با رانندگی با خودروهای توربو شارژ اشاره شد. شما با رعایت این نکات، می‌توانید طول عمر موتور خودروی توربوشارژ خود را افزایش دهید.
تفاوت موتورهای توربو شارژ با بقیه موتورها چه خوب توضیح داده شد