سوپرشارژر و توربوشارژر در خودرو + مقاله جامع با فیلم

سرعت و قدرت خودرو همیشه یکی از مهمترین مسائل در زمینه طراحی خودرو بوده و رسیدن به این اهداف از روش های مختلف میسر میباشد، یکی از این روش ها که ، نسبت به راندمانی که به ما خواهد داد مقرون به صرفه است استفاده از توربوشارژر ها یا سوپرشارژر ها میباشد.

عملکرد توربوشارژر

میدانیم که اگر ما هوایی را که وارد سیلندر میکنیم افزایش بدهیم احتراقی شدیدتر و در نهایت افزایش قدرت موتور و راندمان موتور را خواهیم داشت .

اما ما در اینجا به دستگاهی مانند توربوشارژر نیازمندیم که این میزان هوای ورودی را افزایش دهد و به درون سیلندر تزریق نماید این وسیله توربوشارژر نام دارد به عبارتی توربوشارژر باعث میشود بدون اینکه ما تغییرات فیزیکی در موتور ایجاد نماییم قدرت موتور به شدت بهبود یابد.

توربوشارژر یک سیستم دمنده  هوا است که هوا با فشار زیاد را به درون سیلندر میدمد از آنجا که هرچقدر هوا درون سیلندر بیشتر باشد قدرت حاصل از احتراق هوا و سوخت افزایش میابد موتورهای دارای توربوشارژر قدرت و شتاب بیشتری را نسبت به موتورهای معمولی ایفا میکنند که از این عملکرد میتوان در خودروهای سواری یا مسابقه ای یا … استفاده کرد.

 

عملکرد سوپرشارژر

نوع ابتدایی توربوشارژر ها را سوپرشارژر ها می نامند. در سوپرشارژر ها قدرت مورد نیاز برای دمیدن هوا به درون سیلندر ، از میل لنگ گرفته میشد(همانند کولر خودرو) که این امر باعث تحلیل رفتن مقداری از قدرت موتور خودرو میشد اما در توربوشارژر ها این نقیصه برطرف شده است.

عملکرد توربوشارژر ها

در توربوشارژر ها بر خلاف سوپرشارژر ها برای دمیدن هوا از میل لنگ (توان موتور)بهره گرفته نمیشود. در واقع در توربوشارژر ها از نیروی حاصل از گازهای خروجی اگزوز که دارای دما و قدرت بالایی هستند و قادر به چرخاندن توربین موچود در توربوشارژر میباشدبهره مند میشویم

به این صورت که گازهای حاصل وارد توربین شده در ادامه این گاز ها در داخل توربین منبسط گشته که عامل چرخش توربین را فراهم میکند و در نهایت وارد محیط پیرامون ما میشود.

 

ساختمان توربوشارژر ها به شرح زیر است:

1)توربین

2)کمپرسور

3)شفت

4)اینتر کولر

گفتیم توربین موجود در توربوشارژرها توسط نیروی حاصل از گازهای خروجی اگزوز چرخشش را به دست می آورد حال حرکت دورانی این توربین باعث چرخش یک کمپرسور میشود در ادامه هوا واردکمپرسور شده و سپس از طریق پره های موجود هوا را فشرده (کمپرس) کرده و به درون سیلندر انتقال میدهد.

شما عزیزان میتوانید از دیسک چرخ های ساینوپارت با کلیک بر روی لینک آن دیدن فرمایید.ساینوپارت با بیش از 10 سال سابقه کار در صنعت خودرو و تولید دیسک ترمز آماده خدمت رسانی به شما مشتریان گرامی میباشد.

شفت نیز هم رابط بین توربین و کمپرسور میباشد.

اما طراحی و استفاده از آلیاژ توربین ذکر شده را باید به نحوی انجام دهیم که در مقابل دمای بالای گازهای خروجی اگزوز در مدت زمان زیاد قادر به تحمل باشد.

معمولا پره های توربین را از جنس سرامیک میسازند چرا که توربین سرامیکی هم دارای استحکام بالا و هم سبک تر از فلزهای مورد استفاده میباشند.از دیگر مزیت های این پرده ها نسبت به پره های فلزی مقاومت در برابر واکنش های شیمیایی حاصل از گازهای خروجی میباشد.

اما وظیفه اینترکولر چیست؟

میدانیم که هوا در اثر فشردن و تزریق آن توسط توربوشارژر به داخل سیاندر گرم میشود و هوای گرم حجم بیشتر را در داخل سیلندر اشغال میکند در نتیجه برای رفع این نقیصه می توانیم از یک خنک کننده در جریان هوای ورودی به سیلندر استفاده بکنیم که این عمل را اینتر کولر انجام میدهد ونهایتا باعث افزایش راندمان و گشتاور میشود.

مقدار افزایش راندمان موتور :

میدانیم که فشار محیط پیرامون ما 101 کیلو پاسکال میباشد حال توربوشارژرها هوا را با فشار تقریبا 150 کیلوپاسکال به درون سیلندر میدمند که این امر باعث افزایش راندمان موتور تا 40 درصد میگردد این افزایش در ارتفاعات که هوا رقیق میشود و شتاب خودرو به مراتب پایین می آید بیشتر به چشم میخورد چرا که مقدار هوای کمتری وارد سیلندر شده ، ولی توربوشارژر این نقیصه را با دمیدن هوای بیشتر جبران می کند البته مقداری از انرژی به دلیل برخورد گازهای خروجی با توربین و نداشتن آزادی کامل برای خروج گاز از اگزوز از بین می رود.

شما عزیزان میتوانید از مقاله سیستم های مکاترونیکی خودرو که شامل ترمز های ABS و سیستم ترمزگیری ESP است هم دیدن کنید.

انواع سوپر شارژر ها 

سوپرشارژر ها به سه دسته کلی تقسیم میشوند که به شرح زیر است:

1- روتر 2-مرکز گریز 3- دوپیچی

روتر : تمام سوپرشارژها یک کاری را انجام می دهند ولی تفاوت بین آن ها در نحوه تزریق کردن هوا به داخل سیلندر میباشد به طوری که در سوپرشارژرهای روتر این کار از طریق لبه های گیر انداز صورت میگیرد وهوا را به سمت سیلندر هدایت می کند

این نوع سوپرشارژر روتز بیرون از خودرو قرار میگیرد وبه دلیل این نقیصه در مواقع خاص نظیر ماشین های مسابقات مورد استفاده قرار میگیرد

 

دوپیچی : سوپرشارژر های دوپیچی هوا را به وسیله یک جفت لب گیرانداز که شبیه چرخ دنده های حلزونی شکل می باشند به درون خود میکشند.

هوای درون یک سوپرشارژر دوپیچی همانند یک سوپرشارژر روتر در فضای ایجاد شده به وسیله لب های گردنده وارد و خارج میشود اما تفاوت اساسی دوپیچی ها در اینجاست که خروجی هوا در دو پیچی به شکل نازل (قیف) عمل کرده و هوا را با شدت بیشتری به درون سیلندر انتقال میدهد

مرکز گریز : سوپرشارژر های مرکز گریز دارای پره هایی می باشند تا هوا را به درون خود بکشاند این پره ها می توانند به سرعت های 50000 تا 60000 دور بر دقیق برسند. همان ور که هوا به مرکز پره ها کشیده میشوند ، نیروی مرکز گریز آن را وادار میکند که به بیرون (در واقع داخل سیلندر) پخش شوند. این نوع سوپرشارژر ها پربازده ترین و سبک ترین نوع هستند

تفاوت توربوشارژرها وسوپرشارژرها 

1) توربوشارژر ها برای دمیدن هوا از نیروی به وجود آمده از گازهای خروجی اگزوز بهره میبرند درصورتی که سوپرشارژر ها این نیرو را از میل لنگ دریافت میکنند ، که باعث افت در قدرت موتور میشود .

2) توربوشارژر ها در هنگام فشردن پدال گاز در ابتدای حرکت از توان پایینی برخوردارند چرا که باسد گاز های خروجی حاصل از  اگزوز به سرعت مناسب برسند، در صورتی که سوپرشارژر ها دارای این نقص نمیباشند.

3) نصب کردن یک توربوشارژر نیازمند اصلاحات و تغییرات زیادی در سیستم اگزوز است. اما سوپرشارژر ها دارای نصب اسانتری میباشند

توربوی متغییر

این توربو باعث میشود موتور در دور های پایین راندمان خوبی داشته باشد به این صورت که پره با دریافت اطلاعات از سیستم کنترل به بالا و پایین حرکت می کنند و سرعت زیاد در دورهای پایین را که گاز خروجی از اگزوز قدرت کافی ندارد را تامین میکند.

در این مقاله سعی شده است تا شما به صورت کامل با سوپرشارژر و توربوشارژر آشنا شوید.شما عزیزان میتوانید در قسمت نظرات ما مطالب مورد نیاز خود را بیان کرده ، ماهم در اسرع وقت پاسخگوی شما عزیزان خواهیم بود.

اگر قصد خرید دیسک ترمز با کیفیت و قیمت مناسب هستید حتما از یه کار درستش تهیه کنید!

نویسنده: علی امیراحمدی