موتور توربو شارژ چیست؟ انواع موتور توربو شارژ

امروزه اگر قصد خرید خودرو داشته باشید، حتما دیده‌اید که تولیدکننده‌ها برخورداری محصولات خود از موتور توربو شارژ را به‌عنوان یک مزیت اعلام می‌کنند. این نوع موتور به‌عنوان یک راه‌کار مهم برای ارتقا قدرت پیشرانه در نظر گرفته می‌شود. این تکنولوژی در ابتدا در موتورهای هواپیما به کار رفت اما رفته‌رفته به خودروهای دیزلی و بنزینی نیز راه یافت.

اما نحوه عملکرد موتور توربو شارژ چیست و دقیقا چه مزایایی دارد؟ در این مقاله، علاوه بر این سوالات به بررسی برخی معایب این محصول نیز پرداخته و انواع آن را نیز معرفی می‌کنیم. با ما همراه شده و با یکی از مهم‌ترین تکنولوژی‌های به‌کاررفته در خودروهای امروزی آشنا شوید.

موتور توربو شارژ چیست؟

موتور توربو شارژ یا به‌اختصار توربو، نوعی موتور احتراق داخلی است که در طول فرآیند احتراق، هوا را فشرده می‌کند. درنتیجه، فضای بیشتری برای ورود هوا فراهم شده و گرما و نیروی بیشتری بدون نیاز به افزایش سوخت، تولید می‌شود. به همین دلیل، موتورهای توربو شارژ معمولا اندازه کوچکتری نسبت به موتورهای معمولی با قدرت یکسان دارند.

اندازه کوچکتر موتورهای توربو شارژ، سبب شده که بتوان آنها را با هر تعداد سیلندر نصب کرد. در برخی خودروها نیز شاهد نصب یک ردیف از آنها هستیم. موتورهای سری V‌ نمونه‌ای از آنها هستند که خود شامل چند موتور توربوشارژر می‌شوند. در زبان بین‌المللی صنعت خودروسازی به این موتور،Turbo charged engine یا turbocharger engine‌ گفته می‌شود.

تاریخچه موتورهای توربو شارژ

برخلاف آنچه ممکن است تصور کنید تکنولوژی موتور توربو شارژ، چندان هم جدید نیست. در اواخر قرن ۱۹ میلادی بود که نخستین خودروساز جهان، مهندس آلمانی و سازنده مرسدس بنز، گوتلیب دایملر (Gottlieb Daimler) این تکنولوژی را اختراع کرد. استفاده از آن اما تا پس از جنگ جهانی اول به تعویق افتاد. سپس، موتورهای توربو شارژر در صنعت هواپیماسازی به کار گرفته شدند که حاصل آن توانایی پرواز تا ارتفاعات بالاتر بود. 

برای اولین بار در سال ۱۹۶۱ نیز شرکت آمریکایی Oldosmobile‌ تکنولوژی موتور توربو شارژر را به خودروهای مسابقه‌ای خود اضافه کرد. در سال‌های بعدی شرکت‌هایی مانند Saab، Redex، مرسدس بنز، مزدا و غیره محصولات پیشرفته‌تری تولید کرده و استفاده از آن در موتورهای معمولی را عمومی کردند.

نحوه عملکرد موتور توربو شارژ چیست؟

به‌طورکلی، نحوه عملکرد یک موتور توربوشارژر، تفاوت چندانی با موتورهای احتراق داخلی معمول ندارد. بااین‌حال، آنها بخش‌های اضافه‌تری دارند که فرآیند کمپرس هوا توسط آنها انجام می‌شود. این محصول از دو چرخ توربین تشکیل می‌شود. اولین چرخ، توسط گازهای خروجی حاصل از فرآیند احتراق به حرکت درآمده و دومی نیز توسط یک شفت به اولی متصل است. این سه قطعه در درون یک محفظه عموما حلزونی‌شکل که دارای یک ورودی هواست قرار دارند. 

نحوه عملکرد موتور توربو شارژ به این صورت است که دومین توربین با چرخش اولی، به حرکت درآمده و پس از کمپرس کردن هوا، آن را از دریچه خروجی خارج می‌کند. به همین دلیل توربین دوم، توربین کمپرس هم گفته می‌شود. 

سرعت چرخش توربین‌های یک موتور توربو شارژ، تعیین‌کننده قدرت آن است. آنها می‌توانند تا ۲۵۰ هزار دور را نیز در دقیقه طی کنند. هرچه این سرعت بیشتر باشد، هوای بیشتری به داخل مکیده خواهد شد که حجم آن گاهی به دو برابر ظرفیت حجم موتور در حالت معمول می‌رسد.

لازم به ذکر است که هوای فشرده‌شده توسط موتور توربو شارژ، پس از خنک شدن توسط یک خنک‌کننده داخلی (Intercooler) به سیلندرها بازگردانده می‌شود. موتورهای توربو شارژ از سیستم روغن‌کاری برای روان کردن قطعات و خنک شدن بهره می‌برند. آنها همچنین دریچه‌ای اضافی برای خروج گاز اضافی دارند که در صورت لزوم و به‌منظور کاهش گرمای درون موتور می‌تواند سرعت گردش آن را نیز کم کند.

مزایای موتورهای توربو شارژر

آشنایی با مزایا و معایب موتور توربو شارژ پیش از نصب آن روی خودرو ضروری است. مهم‌ترین این مزایا عبارتند از:

• بهبود راندمان کل سیستم پیشرانه؛ قدرت یک موتور توربو شارژ با قدرت موتورهای بزرگتر با سیلندرهای بیشتر برابری می‌کند. آنها معمولا حداکثر گشتاور را در دور موتور پایین ارائه می‌دهند.
• کاهش وزن خودرو و اشغال فضای کمتر که به شتاب بیشتر خودرو کمک می‌کند
• کاهش آلایندگی هوا و بهبود کیفیت سوخت
• کاهش مصرف سوخت
• افزایش شتاب و حداکثر سرعت امکان‌پذیر خودرو
• کاهش صدای موتور با خاموش کردن پالس‌های مکرر اگزوز. صدای موتور توربو شارژ معمولا به‌عنوان یک عنصر اسپرت نیز در نظر گرفته می‌شود.

لازم به ذکر است که این مزایا تنها زمانی حاصل می‌شوند که موتور را از یک مرکز خرید لوازم یدکی خودرو معتبر و با برند شناخته‌شده خریداری کنید. فروشگاه زدفیت با تامین محصولات خود از شرکت‌های خارجی، کیفیت آنها را تضمین کرده و با خدماتی مانند مشاوره خرید عرضه می‌کند.

معایب موتورهای توربو شارژر

تکنولوژی موتور توربو شارژ معایبی نیز دارد که مهم‌ترین آنها عبارتند از:

• هزینه نسبتا بالای تعمیرات و دشواری بیشتر این فرآیند در مقایسه با موتورهای تنفس طبیعی
• تاخیر؛ در برخی موتورهای توربو شارژ، شاهد تاخیر به دلیل فاصله زمانی رسیدن هوا به توربین دوم هنگام تغییر سریع سرعت هستیم. به همین دلیل، برخی شرکت‌ها از دو موتور توربو شارژ با هندسه متفاوت در کنار هم استفاده می‌کنند. این تاخیر در موتورهای بزرگتر مشهودتر است.
• افزایش سرعت سوخت در سیلندرها با فشار شدید پدال گاز که منجر به کاهش راندمان موتور می‌شود. به همین دلیل ممکن است لازم باشد سبک رانندگی خود را با موتورهای توربو شارژر تغییر دهید.

انواع موتور توربو شارژ

نحوه عملکرد موتور توربو شارژ به نوع آن نیز بستگی دارد. شرکت‌های خودروسازی مختلف، گاهی محصولات کاملا اختصاصی خود را استفاده می‌کنند. اما به‌طورکلی، ۶ نوع کلی از این محصول وجود دارد که در ادامه آنها را بررسی می‌کنیم.

موتور تک توربو یا سینگل

در میان انواع موتور توربو شارژ، موتورهای سینگل یا تک توربو، ساده‌ترین و ارزان‌ترین هستند. سازوکار آنها همانی است که در بخش‌های قبلی گفتیم. این محصول بر اساس نوع بلبرینگ خود به انواع دیگری نیز تقسیم می‌شود. عملکرد آنها با افزایش سایز موتور بهبود یافته اما با افزایش صدای موتور همراه است.

موتور توربوی دوقلو یا تویین

یک موتور توربو شارژ دوقلو از دو موتور تک توربو تشکیل شده است. این راه‌کار معمولا برای تامین قدرت مورد نیاز تعداد زیادی سیلندر در نظر گرفته می‌شود. به‌عنوان مثال برخی شرکت‌ها به ازای هر ۶ یا هشت سیلندر، یک موتور تک توربو نصب می‌کنند. همچنین برای کاهش تاخیر و حفظ شتاب خودرو در سرعت‌ها و دورهای پایین و بالا نیز گاهی از موتور تویین استفاده می‌شود.

موتور اسکرول دوقلو یا تویین اسکرول

یک موتور توربو شارژ از نوع Twin Scroll به جای داشتن تنها یک مجرای ورودی گاز، دو مجرا دارد. این مزیت، سرعت و حجم ورود هوا را بهبود بخشیده و سبب کاهش تاخیر، شتاب بهتر و قدرت بالاتر موتور به‌خصوص در سرعت‌های پایین می‌شود.

موتور توربوی GMT

سه حرف GMT مخفف عبارت Variable Geometry Turbocharger به معنی توربوشارژر با هندسه متغیر هستند. ویژگی مهم این موتور توربو شارژ این است که نسبت مساحت به شعاع (A/R) پره‌های توربین‌های آن با دور موتور خودرو تنظیم می‌شود. به این ترتیب در دورهای بالاتر، شاهد گردش سریع‌تر و کاهش تاخیر هستیم.

موتور توربوی GMT با اسکرول دوقلو

یکی از بهترین انواع موتور توربو شارژ، نوع GMT با دو ورودی گاز است. این محصول، ترکیبی از دو نوع قبلی محسوب می‌شود. قیمت آن هم در مقایسه با موتورهای VGT ارزان‌تر و از یک موتور اسکرول دوقلوی ساده، گران‌تر است.

موتور توربوی برقی

یک موتور توربو شارژ برقی، علاوه بر انرژی فسیلی از یک موتور و یک کمپرسور الکتریکی هم برای افزایش راندمان به‌خصوص در سرعت‌های پایین بهره می‌برد. در این موارد، موتور الکتریکی روشن شده و تاخیر را از بین می‌برد. این موتور، توسط سیستم کنترل مرکزی خودرو کنترل می‌شود.

سخن آخر؛ اهمیت کیفیت برند موتور توربو

در پایان این مقاله ضروری است یادآوری کنیم که اعتبار برند تولیدکننده و فروشنده، تضمین‌کننده کیفیت عملکرد موتور توربو شارژ شما هستند. همچنین در صورت خرابی هریک از قطعات آن مانند شیلنگ‌ها، شفت، لوله خروجی و غیره لازم است قطعات اورجینال را نصب کنید. شرکت زدفیت با همکاری تولیدکننده‌های مطرح، اقدام به واردات این محصولات نموده است. این محصولات را با ضمانت اصالت کالا و قیمت رقابتی خریداری از زدفیت کنید. به‌منظور دریافت لیست قیمت نیز با کارشناسان ما تماس بگیرید.