توربو شارژ، پیشرانه‌ای است که راندمان سوخت و قدرت خودرو را بهبود می‌دهد. سیستم توربو شارژر برای واردکردن هوای اضافی به محفظه احتراق، از نیروی توربین و القای اجباری بهره می‌برد و به‌واسطه ورود هوای بیشتر، سوخت بیشتری وارد پیشرانه می‌کند، که منجر به افزایش قدرت و سرعت خودرو می‌شود. موتورهای خودروی دارای توربو شارژر امروزی برای انتقال هوای اضافی به محفظه احتراق، یک توربین گازی دارند.
انواع سیستم طراحی توربوشارژ
۱. توربو شارژ حلزونی
۲. توربو شارژ حلزونی افزاینده سرعت
۳. توربو شارژ ضربانی
منیفولد توربوشارژ ضربانی
اجزای تشکیل‌دهنده توربو شارژ
روتور ؛ قطعه مهمی در توربوشارژر
انواع سیستم طراحی توربوشارژ
توربو شارژ نیز مانند بسیاری سیستم‌های دیگر که در خودروها شاهد هستیم انواع مختلفی دارند. هرچند کارایی نهایی آن‌ها مشترک است و همه انواع یک وظیفه دارند. اما نحوه انجام این وظیفه در آن‌ها متفاوت است. انواع توربوشارژ به شرح زیر است:
۱. توربو شارژ حلزونی
در این مدل، توربین در انتهای یک مسیر حلزونی قرار دارد و گازهای خروجی از موتور پس از این مسیر به توربین رسیده و با عبور از آن از اگزوز خارج می‌شوند. این مسیر حلزونی درون پوسته توربین است و مقطع آن نیز ثابت نیست. به این معنی که سطح مقطع معبر حلزونی به‌سمت توربین کاهش می‌یابد که خود منجر به افزایش فشار هوا و حرکت سریع‌تر پره‌های توربین می‌شود. همین سبب ثابت نگه داشتن سرعت گازها می‌شود.
۲. توربو شارژ حلزونی فزاینده سرعت
این نوع از توربو شارژرها برخلاف توربوشارژر حلزونی ساده دارای دو معبر عبور هوا هستند. به‌این ترتیب که در آن‌ها شاهد یک حلزون و یک فزاینده سرعت هستیم که در دو مجرای مختلف قرار دارند. گازهای حاصل از احتراق ابتدا به منیفولد دود و سپس حلزون وارد می‌شوند اما قبل از وارد شدن به توربین، از روی پرده‌های ثابت فزاینده سرعت که روی پوسته توربین هستند، عبور می‌کنند تا با انرژی و زاویه متناسب به توربین برخورد کنند.
۳. توربو شارژ ضربانی
این سیستم نیاز به منیفولد دود ضربانی دارد. درواقع ضربات گازهای خروجی از منیفولد تأمین‌کننده انرژی موردنیاز توربین هستند. منیفولد ضربانی دارای خروجی مستقل از هر سیلندر است. این خروجی‌ها در انتها به دو کانال اصلی اما جدا از هم می‌رسند که کانال‌ها نیز به معابر توربوشارژر متصل هستند. منیفولد ضربانی دارای مقطع نسبتا کوچکی است تا از ضربات بهره‌ی بیشتری ببرد.
منیفولد توربوشارژ ضربانی
هرچه منیفولد دود بزرگ‌تر، اتلاف انرژی بالاتر است. شکل منیفولد ضربانی به‌گونه‌ای طراحی شده تا از جریان گازهای آزاد (بدون ضربه) نیز به‌خوبی گازهای توده‌ای (همراه با ضربه) استفاده کند. این ویژگی در حین شتاب‌گیری باعث افزایش سرعت و تداوم رسیدن انرژی گازهای خروجی به توربین، افزایش میزان اکسیژن و در نتیجه افزایش قدرت موتور خودرو می‌شود.اجزای تشکیل‌دهنده توربو شارژ
سیستم توربو شارژ از دو قطعه توربین و کمپرسور تشکیل شده است که جفت آن‌ها بر روی میله (شفت) تعبیه می‌شوند. در این سیستم همان‌طور که گفتیم، گازهای خروجی، توربین را به حرکت درمی‌‌آورند، سپس قدرت به‌دست‌آمده کمپرسور را می‌چرخاند و هوای موردنیاز سیلندرها را تأمین می‌کند.
روتور ؛ قطعه مهمی در توربوشارژر
در توربو شارژر قطعه‌ای به نام روتور نصب شده است که یک سمت آن به کمپرسور و سمت دیگرش به شفت وصل شده است. روتور دو محفظه دارد که یکی از آن‌ها برای کمپرسور و دیگری برای توربین استفاده می‌شوند. زمانی که گازهای خروجی به محفظه توربین وارد می‌شوند، توربین به چرخش درمی‌آید و پس از آن کمپرسور نیز با سرعت زیادی می‌چرخد. در نتیجه هماهنگی اجزای مختلف توربو شارژر، سوخت بیشتری به سیلندر وارد می‌شود و در نهایت سرعت کارکردن توربو شارژ افزایش یافته و هوای بیشتری به داخل سیلندرها وارد می‌شود.
