وظيفه توربو شارژ دميدن هوا با فشار به داخل سيلندر مي باشد توربوشارژ با اين كار در خروج دود
كمك كرده در ضمن توربوشارژ با اين كار هواي بيشتري به داخل سيلندر تزريق مي كند اين كار
توربوشارژ باعث بهتر پر كردن سيلندر خواهد شد و راندمان موتور افزايش مي يابد
تامين هواي بيشتر در واقع مهيا ساختن اكسيژن 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 يك دمنده به همين منظور استفاده مي شود كه قبلا شرح داده شد
فشار هواي ارسالي توسط دمنده تنها اندكي 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 كه توربو شارژ ندارد به عنوان موتورهاي بدون توربو شارژ يا موتورهاي معمولي ياد
مي شوند زيرا در اين موتورها به علت حركت پيستون در داخل سيلندر عمل مكش 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 كمتر 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 يك كمپرسور و يك توربين مي باشد كه هر دو روي شفت نصب شده اند و
توربين توسط گازهاي خروجي حاصل از احتراق چرخانيده مي شود به اين ترتيب انرژي اين گازها
كه در صورت نبودن توربوشارژ تلف مي شد براي چرخانيدن كمپرسور استفاده مي شود و هواي
بيشتري براي سيلندرها موتور تامين مي كند توربو شارژ داراي يك قسمت دوار (روتور) است كه
شامل يك شفت مي باشد و يك سر ان توربين و سر ديگر ان يك كمپرسور نصب شده است اين
قسمت دوار داخل يك پوسته قرار گرفته كه داراي دو محفظه يكي توربين و ديگري براي كمپرسور
مي باشد گازهاي خروجي موتور مستقيما وارد محفظه توربين شده و توربين و در نتيجه كمپرسور
را با سرعت بالايي به چرخش وا مي دارند از هوا از مركز محفظه كمپرسور مكيده شده و تحت
فشار قرار گرفته و توسط نيروي گريز از مركز كه بواسطه سرعت بسيار بالاي چرخش كمپرسور
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 كمپرسور در سمت ديگر (بستگي به ديد )
محور دوار در وسط حامل توربين و كمپرسور مي باشد و از داخل داراي مجرايي است كه در ان
روغن به منظور روغنكاري و خنك كاري محور و ياتاقان جريان دارد پوسته محفظه توربين داراي
پره هاي ثابت مي باشد كه به عنوان نازل هاي حلقوي عمل مي كنند 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 يك طريق عمل مي كنند 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 يك معبر تنها مي باشد كه گازهاي خروجي موتور را به چرخ توربين منتقل
مي كند حلزون يك معبر مارپيچ در درون پوسته محفظه توربين مي باشد كه مقطع ان ثابت نبوده
و كاهش 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 كرده و وارد توربين مي شوند گازها از ميان پره هاي
توربين عبور كرده و باعث چرخش توربين شده و سپس توربين را ترك و وارد اگزوز مي شوند
چرخ كمپرسور به همراه توربين روي يك شفت نصب شده است پره هاي كمپرسور داراي انحنا
بوده و تحت تاثير نيروي گريز از مركز هوا را فشرده مي سازد هواي فشرده شده با سرعت زياد
و فشار كم از لبه پره هاي كمپرسور جدا مي شود هوا از ديفيوز عبور نموده وارد قسمت حلزوني
پوسته كمپرسور مي شود اين امر سبب مي گرد از انكه هوا مستقيما وارد محفظه احتراق شود
ان كاهش و فشار ان افزايش يابد
توربوشارژ حلزوني با افزاينده سرعت
اين نوع توربوشارژ داراي يك حلزون و يك 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 انكه 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 كمپرسور توربو شارژ همانطور
كه قبلا در نوع حلزوني توضيح داده شد عمل مي كند
توربوشارژ نوع ضرباني
استفاده از اين نوع توربوشارژ يك منيفولد دود نوع ضرباني را طلب مي كند زيرا از ضربات دودهاي
خروجي كه از سيلندرها موتور خارج مي شود استفاده مي كند اين امر سبب افزايش سرعت
توربوشارژ مي شود
منيفولد نوع ضرباني داراي معبري از هر سيلندر مي باشد كه در انتها به دو كانال اصلي جداگانه
تبديل مي شوند اين دو كانال به دو كانال روي پوسته توربين مي پيوندند منيفولد داراي مقطع نسبتا
كوچكي مي باشد تا از ضربات بهره بيشتري ببرد زيرا در منيفولد بزرگتر اتلاف بيشتر است شكل
منيفولد به گونه اي طرح گشته تا از جريان گازهاي ازاد نيز به خوبي گازهاي توده اي استفاده كند
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 يك در ميان با توجه به ترتيب احتراق به
يك كانال مرتبط گشته اند مثلا در يك موتور شش سيلندر كه ترتيب احتراق 4-2-6-3-5-1 مي باشد
سيلندرهاي 1و2و3 به يك كانال و سيلندرهاي 4و5و6 به كانال ديگر متصل مي گردند به اين ترتيب
باعث مي شود توده هاي دود بيشتر از هم جدا باشند و اثر بيشتري خواهد داشت
منبع : موتورهاي ديزل (مهندس مجيد اميني و مهندس مهدي افقي)