تفاوت توربوشارژ و سوپرشارژ چیستتفاوت توربوشارژ و سوپرشارژ چیست؟تفاوت توربوشارژ و سوپرشارژ چیست؟ تمام اطلاعات مرتبط با توربو شارژ و سوپرسارژ در یک مقاله جامع و کامل مطالعه کنید.
انواع خودروهای بنزینی و دیزلی که امروزه ما از آن‌ها استفاده می‌کنیم، نیروی حرکت خود را از گشتاور ایجاد شده در اثر احتراق سوخت به دست می‌آورند. اما بالا بردن قدرت و کارایی یک موتور بنزینی چندان ساده نیست. توربوشارژرها به وجود آمده‌اند تا کارایی و قدرت موتور را افزایش دهند، اما توربوشارژ چیست و چگونه این کار را انجام می‌دهد؟ با ما همراه باشید تا در ادامه مزایا و معایب سوپرشارژ را بررسی کنیم.
بهتر است اول بفهمیم در یک موتور معمولی چه اتفاقی می‌افتد. در موتورهای احتراقی، بنزین با فشار بالا به سمت انژکتور حرکت می‌کند و سپس به درون محفظه احتراق پاشیده می‌شود. در محفظه احتراق، سوخت با اکسیژن هوا ترکیب می‌شود و عمل احتراق رخ می‌دهد.
توربوشارژ چیست و چطور کار می‌کند؟
مهم‌ترین تفاوت بین موتور توربوشارژ و موتور بنزینی معمولی این است که هوای ورودی به موتور توربوشارژ، قبل از تزریق سوخت فشرده می‌شود. اینجاست که وظیفه توربو شارژ توربوشارژر برای خروج نیرو و کارایی موتور دیزل بسیار مهم است. وظیفه دستگاه توربوشارژر این است که هوای بیشتری را که وارد سیلندر موتور می‌شود، فشرده کند.
مزایای سوپر شارژ چیست؟
با فشرده شدن هوا، مولکول‌های اکسیژن به هم نزدیک‌تر می‌شوند و تعداد مولکول‌های اکسیژن موجود در محفظه احتراق بیشتر می‌شود، پس به همین نسبت موتور می‌تواند سوخت بیشتری به محفظه تزریق کند. با استفاده از تکنولوژی توربوشارژ می‌توان اندازه موتور را کاهش داد و در نتیجه از مزایای کاهش وزن موتور و بهبود کلی مصرف سوخت بهره‌مند شد.
عملکرد توربوشارژ
برای بررسی عملکرد توربوشارژر، لازم است ابتدا اجزای توربو شارژ را بشناسیم.
اجزای توربوشارژ
توربوشارژر از دو بخش اصلی تشکیل شده است. اجزا توربو شارژ عبارت‌اند از:
1- توربین 2- کمپرسور.
توربین
وظیفه محفظه توربین اینگونه است که دود اگزوز را به داخل چرخ توربین هدایت کند. انرژی حاصل از خروج دود اگزوز چرخ توربین را می‌چرخاند و سپس گاز از طریق ناحیه خروجی اگزوز از محفظه توربین خارج می‌شود.
کمپرسور
کمپرسور از دو قسمت چرخ کمپرسور و محفظه کمپرسور تشکیل شده است. نحوه عملکرد کمپرسور درست برعکس توربین است. چرخ کمپرسور توسط یک شفت فولادی به توربین متصل شده و با چرخش توربین، کمپرسور به حرکت درآمده و با سرعت بالا هوا را به درون کشیده و فشرده می‌کند.
نحوه عملکرد
در نهایت محفظه کمپرسور جریان هوای پرسرعت و کم‌فشار را از طریق فرایندی به نام نفوذ، به یک جریان هوای فشار بالا و کم سرعت تبدیل می‌کند. این هوای فشرده شده به درون موتور رانده شده و به موتور اجازه می‌دهد سوخت بیشتری بسوزاند تا انرژی بیشتری تولید کند.
در طول این فرایند قطعه دیگری نیز وجود دارد که اهمیت بسیاری دارد. در ادامه با قطعه اینترکولر و عملکرد آن در موتورهای توربوشارژ بیشتر آشنا می‌شویم.
اینترکولر چیست؟
اگر می‌خواهید درباره موتورهای توربوشارژ بدانید، بهتر است قطعه مهمی را که در کنار توربوشارژر قرار می‌گیرد هم بشناسید( توربو شارژ چیست ؟ مقاله مرتبط برای این موضوع نوشته شده است پیشنهاد می کنیم مطالعه کنید). اینترکولر یک قطعه مکانیکی است که از آن برای خنک‌سازی هوای ورودی موتورهای مجهز به سیستم توربو شارژ توربوشارژ یا سوپرشارژ استفاده می‌شود.
اینترکولر هوایی که توسط دستگاه توربوشارژر یا سوپرشارژر فشرده شده است را پیش از ورود به موتور خنک می‌کند. فرآیند فشرده‌سازی هوا توسط توربوشارژر گرمای زیادی تولید می‌کند و دمای هوای ورودی به موتور را افزایش می‌دهد. متأسفانه هرچه هوا گرم‌تر می‌شود، چگالی آن کاهش می‌یابد و میزان اکسیژن موجود در هر سیلندر کمتر می‌شود و در واقع عملکرد فشرده‌سازی هوا خنثی می‌شود! پس به قطعه‌ای برای خنک کردن این هوا نیاز داریمتا وظیفه توربو شارژ به درستی انجام شود. .
اینترکولر هوای فشرده را خنک می‌کند تا اکسیژن بیشتری به موتور برساند و احتراق را در هر سیلندر بهبود ببخشد. قرارگیری اینترکولر در محلی که جریان هوای بهتری وجود داشته باشد در عملکرد آن بسیار موثر است و به همین دلیل اینترکولرها معمولا جلوی خودرو و پشت صفحه مشبک قرار می‌گیرند.
تفاوت توربوشارژ و سوپرشارژ چیست؟
کلمه سوپرشارژر اصطلاحی عمومی برای انواع کمپرسور هوا است که برای افزایش فشار یا تراکم هوای ورودی به موتور استفاده می‌شوند و اکسیژن بیشتری را برای فرایند احتراق فراهم می‌کنند. اولین سوپرشارژرها نیروی مورد نیاز خود را از میل لنگ می‌گرفتند و معمولا توسط دنده، تسمه یا زنجیر هدایت می‌شدند. موتور توربوشارژ در واقع یکی از انواع موتور سوپرشارژ است که نیروی مورد نیاز آن به جای میل لنگ، توسط توربینی که در جریان اگزوز قرار می‌گیرد تامین می‌شود.
سوپرشارژر چرخ دنده ای، دوپره ای و گریز از مرکز، از دیگر انواع سوپر شارژ هستند که تفاوت اصلی آن‌ها در روش انتقال هوا به منیفولد است.
موتورهای توربوشارژ اولین بار در سال 1915 میلادی در موتورهای هواپیمایی به کار رفتند. در ابتدا این موتورها «توربوسوپرشارژ» نامیده شدند و رفته‌رفته این نام به توربوشارژ و سپس به توربو خلاصه شد.
فرق توربوشارژ با سوپرشارژر این است که سوپر شارژر با یک تسمه به موتور وصل شده و توسط موتور چرخانده می‌شود؛ اما توربوشارژر با نیروی گازهای خروجی موتور و توربینی که در مسیر این گازها قرار دارد، چرخیده می‌شود.
سوپاپ Blow Off
یکی دیگر از قطعات مهم موتورهای توربوشارژ سوپاپ Blow Off است. سوپاپ Blow Off یا شیر تخلیه (BOV) یا شیر بای‌پَس کمپرسور (CBV)، یک سیستم کاهش فشار است که در اکثر موتورهای توربوشارژ وجود دارد.
سوپاپ Blow Off که به آن شیر تسکین فشار یا دریچه دایورتور نیز می‌گویند، نوعی سوپاپ خلاء چند منظوره است که برای آزاد کردن فشار در سیستم ورودی یک وسیله نقلیه توربوشارژ هنگام بلند شدن یا بسته شدن دریچه گاز طراحی شده است. این فشار هوا مجددا به انتهای ورودی بدون فشار (قبل از توربو) اما بعد از سنسور جریان هوای جرم بازگردانده می‌شود.
مزایای توربوشارژ
گرچه وظیفه توربوشارژ تزریق اکسیژن بیشتر به محفظه احتراق است، اما استفاده از آن مزایای فراوانی با خود به همراه دارد. دستگاه توربوشارژ را اصطلاحا به عنوان دستگاهی که نیروی رایگان ارائه می‌کند می‌شناسند، زیرا بر خلاف یک موتور سوپرشارژ، برای راه‌اندازی آن به قدرت موتور احتیاجی نیست. نیروی توربوشارژ را گازهای داغ و در حال انبساطی که از موتور خارج می‌شوند و ما آن‌ها را به عنوان دود اگزوز می‌شناسیم، تأمین می‌کند، بنابراین توربوشارژ از نیروی خالص موتور هیچ استفاده‌ای نمی‌کند. برای آشنایی با ظاهر توربو شارژر، می‌توانید عکس توربو شارژ را در زیر ببینید.
همچنین بر خلاف موتورهای معمولی، قرار گرفتن در ارتفاعات غیرمعمول تاثیری بر موتورهای توربوشارژ نمی‌گذارد. با افزایش ارتفاع، به دلیل رقیق شدن هوا اکسیژن‌گیری برای موتورهای معمولی دشوارتر می‌شود، اما موتور توربوشارژ با این مشکل روبرو نخواهد شد و دلیل آن تنها این است که اکسیژن را با فشاری دو برابر فشار جو به محفظه احتراق تزریق می‌کند و در همین‌جا است که تفاوت موتور توربو شارژ با معمولی مشخص می‌شود.
توربوشارژرها بازده سوخت یک وسیله نقلیه را نیز بهبود می‌بخشند، اما یک باور غلط درباره وسایل نقلیه توربوشارژ و بهره‌وری سوخت در آن‌ها وجود دارد. بسیاری از افراد تصور می‌کنند می‌توان با استفاده از یک موتور معمولی و سپس نصب یک دستگاه توربوشارژ روی آن، بازده مصرف سوخت موتور را بهبود داد، اما چنین چیزی صحت ندارد.
تولیدکنندگان در واقع با کاهش اندازه موتور و سپس توربوشارژ کردن آن، بازده مصرف سوخت موتور را کاهش می‌دهند. به عنوان مثال، یک موتور معمولی با 4 سیلندر 2.5 لیتری را در نظر بگیرید، میزان جابه‌جایی سیلندر را به 1.4 لیتر کاهش دهید و سپس آن را توربوشارژ کنید. موتور کوچک‌تر و توربوشارژ عملکردی کاملا مشابه یا حتی کمی بهتر از موتورو معمولی دارد.
معایب توربوشارژ
موتور توربوشارژ در مقایسه با یک موتور معمولی دو شاخصه منفی اصلی دارد. اولین مورد گرما است. از آنجا که سیستم توربوشارژ از دود اگزوز داغ نیرو می‌گیرد، به شدت داغ می‌شود. گاهی اوقات تحت شرایط خاص موتور، ممکن است بخش توربوشارژر از شدت گرما قرمز و ملتهب شود، اما چنین اتفاقی در شرایط رانندگی روزمره رخ نمی‌دهد. زمانی توربوشارژ به چنین مرحله‌ای می‌رسد که موتور برای مدت زمان طولانی و به طور مداوم بیش از حد توان مجاز خود کار کند. بنابراین برای جلوگیری از بروز این مشکل باید در نگهداری توربو شارژ دقت لازم را داشته باشید.
دومین مورد از معایب توربوشارژ مسئله‌ای به نام تاخیر یا توربو لَگ است. در برخی شرایط خاص، زمانی که شما پای خود را روی گاز قرار می‌دهید، ممکن است بین زمان تقاضای نیرو از موتور و لحظه شروع به حرکت، مقداری تأخیر احساس شود. این تاخیر همان توربو لَگ است.
وقتی دور موتور کم است، دود اگزوز به میزان کمی از توربین توربوشارژ عبور می‌کند، بنابراین وقتی شما از موتور نیرو می‌خواهید، توربین توربوشارژر برای شروع چرخش با سرعت مطلوب به کمی زمان نیاز خواهد داشت.
سخن پایانی
در این مطلب سعی کردیم درباره انواع توربو شارژ و وظایف آن صحبت کنیم تا ببینیم موتور معمولی با موتور توربو شارژر چه تفاوتی دارد. توربوشارژر علاوه بر مزایای خود، معایبی نیز دارد اما در واقعیت مزایای توربوشارژ چنان بر معایب آن غالب هستند که امروز می‌توانید کاربرد موتورهای توربو شارژ را در بیشتر محصولات خودروسازان برتر جهان مشاهده کنید. برای بررسی قیمت توربو شارژ، سایت رنویار را بررسی کنید.