وظيفه توربو شارژ دميدن هوا با فشار به داخل سيلندر مي باشد توربوشارژ با اين کار در خروج دود کمک کرده در ضمن توربوشارژ با اين کار هواي بيشتري به داخل سيلندر تزريق مي کند اين کار توربوشارژ باعث بهتر پر کردن سيلندر خواهد شد و راندمان موتور افزايش مي يابد .

 

 

تامين هواي بيشتر در واقع مهيا ساختن اکسيژن بيشتر براي انجام احتراق بوده و اين امر سبب احتراق بهتر سوخت در محفظه احتراق و در نهايت قدرت بيشتر موتور خواهد بود.
در موتورهاي ديزل دو زمانه از يک دمنده به همين منظور استفاده مي شود که قبلا شرح داده شد فشار هواي ارسالي توسط دمنده تنها اندکي از فشار جو (فشار اتمسفر) بيشتر است و بنابراين اثر توربو شارژ را ندارد. توربو شارژ نيروي خود را از دودهاي خروجي موتور مي گيرد.


◄   تامين هواي موتور(توربوشارژ):
موتورهايي که توربو شارژ ندارد به عنوان موتورهاي بدون توربو شارژ يا موتورهاي معمولي ياد مي شوند زيرا در اين موتورها به علت حرکت پيستون در داخل سيلندر عمل مکش هوا به داخل سيلندرها انجام مي شود به اين ترتيب هواي داخل سيلندر با فشار جو تامين مي گردد حتي در شرايط ايدال فشار هواي ورودي در داخل سيلندرها به فشار جو نمي رسد و در عمل به مقدار قابل توجهي کمتر از ان مي باشد.
توربو شارژ جريان هواي ورودي به محفظه احتراق را تقويت نموده و باعث افزايش فشار ان به نسب دو برابر فشار جو مي گردد اين امر سبب افزايش قدرت خروجي و گشتاور موتور از 25 تا 40 درصد بسته به طراحي توربوشارژ و موتور مي شود.

◄   توربو شارژر:
توربوشارژر شامل يک کمپرسور و يک توربين مي باشد که هر دو روي شفت نصب شده اند و توربين توسط گازهاي خروجي حاصل از احتراق چرخانيده مي شود به اين ترتيب انرژي اين گازها که در صورت نبودن توربوشارژ تلف مي شد براي چرخانيدن کمپرسور استفاده مي شود و هواي بيشتري براي سيلندرها موتور تامين مي کند توربو شارژ داراي يک قسمت دوار (روتور) است که شامل يک شفت مي باشد و يک سر ان توربين و سر ديگر ان يک کمپرسور نصب شده است اين قسمت دوار داخل يک پوسته قرار گرفته که داراي دو محفظه يکي توربين و ديگري براي کمپرسور مي باشد گازهاي خروجي موتور مستقيما وارد محفظه توربين شده و توربين و در نتيجه کمپرسور را با سرعت بالايي به چرخش وا مي دارند از هوا از مرکز محفظه کمپرسور مکيده شده و تحت فشار قرار گرفته و توسط نيروي گريز از مرکز که بواسطه سرعت بسيار بالاي چرخش کمپرسور ناشي مي شود به درون موتور رانده مي شود به اين ترتيب هواي بيشتري به داخل سيلندر ارسال مي گردد اگر سوخت بيشتري به داخل سيلندرها تزريق شود انرژي گازهاي خروجي نيز افزايش يافته و در نتيجه سرعت چرخش توربوشارژ نيز بالاتر مي رود اين امر سبب افزايش هواي تامين شده براي موتور مي گردد.

◄   اجزاي توربوشارژ:
اجزاي توربو شارژ عبارتند از توربين در سمت راست و کمپرسور در سمت ديگر (بستگي به ديد ) محور دوار در وسط حامل توربين و کمپرسور مي باشد و از داخل داراي مجرايي است که در ان روغن به منظور روغنکاري و خنک کاري محور و ياتاقان جريان دارد پوسته محفظه توربين داراي پره هاي ثابت مي باشد که به عنوان نازل هاي حلقوي عمل مي کنند گازهاي خروجي موتور روي پره هاي ثابت پوسته محفظه چرخيده و سپس با سرعت بسيار زياد روي پره هاي توربين برخورد مي نمايد.

◄   انواع توربو شارژ:
همه توربو شارژ ها به يک طريق عمل مي کنند اما چگونگي ورود گازهاي خروجي به داخل توربين متفاوت مي باشد سه نوع توربوشارژ وجود دارد اين سه نوع عبارتند از:

 نوع حلزوني ساده و نوع حلزوني با افزايش سرعت و نوع ضرباني

    +   توربوشارژ حلزوني ساده:
اين نوع توربوشارژ داراي يک معبر تنها مي باشد که گازهاي خروجي موتور را به چرخ توربين منتقل مي کند حلزون يک معبر مارپيچ در درون پوسته محفظه توربين مي باشد که مقطع ان ثابت نبوده و کاهش مي يابد.
اين تغيير به دليل ثابت نگهداشتن سرعت گازهاي خروجي هنگام عبور از طول حلزن مي باشد گازهاي خروجي به طور پيوسته از حلزون عبور کرده و وارد توربين مي شوند گازها از ميان پره هاي توربين عبور کرده و باعث چرخش توربين شده و سپس توربين را ترک و وارد اگزوز مي شوند.
چرخ کمپرسور به همراه توربين روي يک شفت نصب شده است پره هاي کمپرسور داراي انحنا بوده و تحت تاثير نيروي گريز از مرکز هوا را فشرده مي سازد هواي فشرده شده با سرعت زياد و فشار کم از لبه پره هاي کمپرسور جدا مي شود هوا از ديفيوز عبور نموده وارد قسمت حلزوني پوسته کمپرسور مي شود اين امر سبب مي گرد از انکه هوا مستقيما وارد محفظه احتراق شودان کاهش و فشار ان افزايش يابد.

    +   توربوشارژ حلزوني با افزاينده سرعت:
اين نوع توربوشارژ داراي يک حلزون و يک افزاينده سرعت (پره هاي ثابت) يا دو حلزون و دو مجرا مي باشد گازهاي خروجي وارد منيفولد دود و از انجا وارد حلزونها شده اما بجاي انکه مستقيما وارد چرخ توربين شوند از پره هاي ثابت روي پوسته توربين عبور نموده و با زاويه مناسب بسيار زياد و با انرژي بالاتر با پره هاي توربين برخورد مي نمايد سمت کمپرسور توربو شارژ همانطور که قبلا در نوع حلزوني توضيح داده شد عمل مي کند.

    +   توربوشارژ نوع ضرباني:
استفاده از اين نوع توربوشارژ يک منيفولد دود نوع ضرباني را طلب مي کند زيرا از ضربات دودهاي خروجي که از سيلندرها موتور خارج مي شود استفاده مي کند اين امر سبب افزايش سرعت توربوشارژ مي شود.
منيفولد نوع ضرباني داراي معبري از هر سيلندر مي باشد که در انتها به دو کانال اصلي جداگانه تبديل مي شوند اين دو کانال به دو کانال روي پوسته توربين مي پيوندند منيفولد داراي مقطع نسبتا کوچکي مي باشد تا از ضربات بهره بيشتري ببرد زيرا در منيفولد بزرگتر اتلاف بيشتر است شکل منيفولد به گونه اي طرح گشته تا از جريان گازهاي ازاد نيز به خوبي گازهاي توده اي استفاده کند.
در حين شتاب گيري اين امر اجازه مي دهد انرژي گازهاي خروجي سريعا به توربين رسيده و شتاب موتور بهبود يابد براي بهره بردن بهتر از گازهاي توده اي سيلندرها بطور يک در ميان با توجه به ترتيب احتراق به يک کانال مرتبط گشته اند مثلا در يک موتور شش سيلندر که ترتيب احتراق 4-2-6-3-5-1 مي باشد.
سيلندرهاي 1و2و3 به يک کانال و سيلندرهاي 4و5و6 به کانال ديگر متصل مي گردند به اين ترتيب باعث مي شود توده هاي دود بيشتر از هم جدا باشند و اثر بيشتري خواهد داشت.

 

◄   منبع:

کتاب موتورهاي ديزل نوشته مهندس مجيد اميني و مهندس مهدي افقي