در دنياي پيشرانههاي احتراق داخلي، توربوشارژرها نقش مهمي در كاهش مصرف سوخت و افزايش بازده اين پيشرانهها ايفا ميكنند. استفاده از توربوشارژر اين امكان را ميدهد تا پيشرانههايي كوچكتر و سبكتر و كممصرفتر با قدرت بيشتر توليد شود. توربوشارژر در پيشرانههاي ديزلي نيز هنگام نياز موتور به هواي زياد براي مخلوط سوخت و هوا كمك ميكنند.
درابتدا، پيشرانهها بهصورت تنفسطبيعي استفاده ميشدند. در هر پيشرانهي تنفسطبيعي، هيچ سيستمي براي ارسال هواي بيشتر به داخل موتور وجود ندارد. بنابراين، تنها راه باقيمانده در اين پيشرانهها افزايش حجم موتور بود؛ همانطور كه آمريكاييها ضربالمثلي دارند با اين مضمون: هيچچيز جاي حجم موتور را نميگيرد.
ارسال هواي بيشتر به درون پيشرانه باعث سوختن سوخت بيشتري ميشود و انرژي بيشتري آزاد ميكند. در سيستم توربوشارژر، وقتي راننده پاي خود را روي پدال گاز فشار ميدهد، گازهاي جديد خروجي از سوپاپ اگزوز وارد قسمت گرم توربو ميشوند. اين گازها سرعت بسياري سريعي دارند و ميتوانند دور توربين توربو را در كسري از ثانيه تا ۳۰۰,۰۰۰ دوربردقيقه نيز افزايش دهند.
در سمت ديگر توربو كه به آن «قسمت سرد» ميگويند، كمپرسوري قرار دارد كه با چرخيدن هوا را ميمكند و فشرده ميكند. تا اينجاي كار ايدهي توربوشارژر بسيار خلاقانه جلوه ميكند و حتما با خود ميگوييد اين ايده كاملا بينقص است و از گازي كه هدر ميرود، انرژي توليد ميكنيم؛ اما اينطور نيست.
وقتي راننده پاي خود را از روي پدال گاز برميدارد، توربو همچنان درحال چرخش و ارسال هواي فشرده بهسمت موتور است. اين حالتِ اين فشار اضافي ميتواند آسيبزننده باشد؛ بههميندليل دو سوپاپ اطمينان در مدار توربو تعبيه شدهاند تا اين فشار اضافي را تخليه كنند. زمانيكه راننده دوباره پدال گاز را بفشارد، هر دو اين سوپاپها بسته ميشوند. مسئلهي ديگر تأخير توربوشارژر است. اين سيستم بهصورت آني عمل نميكند و ابتدا بايد پيشرانه كمي دور بگيرد تا گازهاي خروجي سرعت كافي براي راهاندازي توربوشارژر داشته باشند.
توربوشارژرهاي امروزي بازده فراواني دارند. ميزان تأخير در توربوشارژرهاي جديد بهحداقل رسيده و اين كار بهكمك كوچككردن ابعاد قطعات متحرك توربوشارژر بهدست آمدهاند. همچنين، برينگهاي پيشرفته و طراحي پيشرفتهي توربين نيز به كاهش تأخير توربو كمك كرده است. مدلهاي مختلفي از توربوشارژرها طراحي شدهاند. براي مثال، در توربوهاي دومجرايي (Twin-Scroll) دو مجرا براي ورود گاز به توربوشارژر وجود دارد تا واكنش آن سريعتر شود.
توربوشارژرهاي ديگر با نام متغير (VGT) شناخته ميشوند. اين توربوها تأخير را بهحداقل ممكن ميرسانند؛ اما ارزش گرانتري دارند. توربوشارژرهاي متغير بيشتر در خودروهاي ديزلي استفاده ميشوند؛ چون با دماي كمتر گاز اگزوز اين خودروها همخواني بيشتري دارند. راههاي ديگري نيز براي افزايش بازدهي پيشرانههاي توربوشارژر وجود دارد؛ مانند استفاده از دو عدد توربوشارژر. در اين روش، يك توربوشارژر كوچك براي دورهاي پايين و يك توربوشارژر بزرگ براي دورهاي بالا روي پيشرانه نصب ميشود.
بيامو يكي از نخستين خودروسازاني است كه بهصورت گسترده از توربوشارژرها استفاده كرد. همچنين، اين خودروساز اولينبار در سال ۲۰۱۱ توربوشارژر دومجرايي را در پيشرانههاي ۲ ليتري خود به بازار عرضه كرد. در اين پيشرانه، از منيفولد اگزوز فولادي براي كاهش هزينهها استفاده شده است. توربوشارژرهاي دومجرايي مزاياي توربوشارژرهاي متغير را با ارزش كمتري بههمراه دارند.
هم انديشي ها