سیستم بای توربو چیست و چه تفاوتی با تویین توربو دارد؟

توربو شارژ یا پر خوران و در اصطلاح عامیانه توربو ، سیستم کمکی است که با تزریق هوا بیشتر به محفظه احتراق ، توان خروجی و راندمان موتور ای درون سوز را افزایش می دهد . در گذشته این وسیله توربو سوپر شارژر نامیده می شد چرا که تمام دستگاه هایی القای اجباری توربو شارژر خوانده می شدند . امروزه از واژه سوپر شارژر فقط برای دستگاه های القای اجباری مکانیکی استفاده می شود .

تفاوت اساسی سوپر شارژ و توبور شارژ این است که سوپر شارژ به صورت مکانیکی و توسط تسمه کوپل شده به میل لنگ ، توسط موتور چرخانده می شود ، در حالی که توربو شارژر توسط گاز های خروجی به حرکت در می آید . توربو شارژر در مقایسع با سوپر شارژر راندمان بالاتری دارد اما واکنش پذیری آن کمتر است . تویین شارژر موتوری است که شامل هر دو تجهیز سوپر شارژر و توربو شارژر باشد .

تاریخچه موتور

در سال های اولیه ، تلاش هایی برای استفاده از موتور های بخار و موتور های الکتریکی صورت گرفت ، اما موفقیت های کمی در این زمینه کسب کرده است . در قرن بیستم میلادی موتور درون سوز به نوع غالب موتورهای مورد استفاده در خودرو ها بدل شد . در سال 2015 موتور درون سوز همچنان بیشترین کاربرد را در خودرو ها دارد، اما استفاده دوباره از نیرو الکتریسیته نیز محتمل به نظر می رسد ، چرا که نگرانی ها در رابطه با آلایندگی گاز های خروجی موتور های درون سوز به افزایش است .

تا سال 2017 اکثریت خودرو های موجود در ایالات متحده نیروی خود را از سوخت بنزین می گرفته اند . در اوایل سده 1900 میلادی ، موتور های درون سوز در رقابت با موتور های بخار و موتور های الکتریکی بوده اند . در آن زمان ، موتور های درون سوز از سوخت بنزین استفاده می کردند .

انواع موتور

1- موتور های درون سوز

موتور های بنزینی به سرعت به گزینه مورد انتخاب خودرو سازان و خریداران خودرو ها تبدیل کرده است . با وجود استارت نا هنجاری ، صدا و آلودگی زیاد ، و دشواری در تعویض دنده ها ، فناوری های جدید نظیر خطوط تولید و همچنین پیشرفت های بدست آمده برای این نوع موتور ، امکان تولید استاندارد خودرو هایی با موتور های مبتنی بر سوخت را فراهم کرده است . ابداع خودرو های مجهز به موتور بنزینی به سال 1876 ، و آغاز تولید انبوه این نوع خودرو ها به دهه 1890 میلادی بر می گردد .

2- موتور های بخاری

موتور بخار در اوایل سده 1700 میلادی اختراع شد ، و به شیوه اصلی برای تامین قدرت موتور ها ، و کمی پس از آن به روشی برای به حرکت در آوردن لوکوموتیو ها بدل شده است .

موتور های بخار ، دستگاهی است که حرارت را به جنبش مکانیکی تبدیل می کند . این حرارت با استفاده از دیگ های بخار که با جوشاندن آب تولید بخار می کند ، فراهم می شود .

اصلی ترین علت حذف موتور های بخار از خودرو های این بود که متصدی باید پیش از راه اندازی اطلاعات کاملی در مورد دیگ ها و موتور های بخار می داشتند ، چرا که در صورت بی توجهی متصدی ، عملکرد موتور می توانست برای خودش مضر و زیان بار است .

3- موتور های الکتریکی

خودرو های برقی مشابه خودرو های بخار ، با دوام ترین گزینه برای پیشرانه خودرو ها می باشد . این نوع موتور اولین بار در اوایل سده 1800 اختراع شد و در حدود سال 1890 ، فردی توانست در یک ساعت مسافت 14 کیلو متری را طی کند .

خودرو های برقی برای ذخیره سازی برق ، که جهت قدرت بخشیدن به موتور های الکتریکی به کار می رود ، از باتری بهره می برند . یک خودرو برقی فاقد قطعاتی همچون میل لنگ است که در خودرو های بنزینی به کار رفته است ، این موضوع امکان تولید سریع تر قدرت نسبت موتور های بنزینی را برای موتور های برقی فراهم کرده است . به واسطه انتقال سریع تر قدرت ، وسایل نقلیه برقی قادرند تا نسبت به خودرو بزینی به شتاب بیشتری دست پیدا کنند .

میل لنگ چیست ؟

میل لنگ یا به اصطلاح مکانیک ها ، میل موج گیر ، در اکثر موارد برای بالا بردن تعادل خودرو و جلوگیری از چپ شدن آن ، در خودرو ها استفاده می شود .

میله تعادل یک میله فولادی است که در دو سر دارای بوش بوده و غالبا بین دو چرخ یک محور قرار می گیرد و به اصطلاح دو چرخ را به یکدیگر متصل می کند . میل تعادل معمولا به وسیله دو اتصال محوری در دو طرف به شاسی نیز متصل می شود .

این قطعه بخشی از سیستم تعلیق خودرو است که به پایداری خودرو در پیچ های تند یا حرکت مار پیچی کمک خواهد کرد . این میله معمولا یک میله فولادی می باشد که در دو سر خود دارای بوش می باشد که معمولا در زیر کاپوت قرار دارد و چرخ های ماشین را به هم وصل کرده است .

بررسی کمپرسی موتور

می توان کمپرس را به دو روش اندازه گیری تقسیم کنیم ، به روش دستی با اندازه گیری کمپرس ، یا الکتریکی با تحلیل گر موتور . روش اندازه گیری دستی تنها روش قابل دسترسی است که بیش تر افراد نیز خودشان به تنهایی می تواند آن را انجام دهد . برای بررسی کمپرس ابتدا موتور را خاموش کنید تا عمل احتراق توقف شود . دریچه گاز و هوا را باز کنید . در حالی که فشار سنج را در محل قرار گیری یکی از شمع ها می بندید ، موتور را با استفاده از سوییچ استارت کنترل از راه دور به مدت چند ثانیه روش کنید تا به توانید بیش ترین مقدار فشار را بخوانید .

اگر کمپرس در یک یا بیش از یک سیلندر کم است ، این مشکل در مواردی خاص به سوپاپ ها و رینگ ها مربوط می شود . از طریق سوراخ شمع پاشیدن مقدار کمی روغن موتور به سیلندر می توان تست کمپرس را انجام داد و این کار را تکرار کرد . روغن هم به طور موقت ، رینگ ها را آب بندی می کند .

مزایا و معایب استفاده از توربو شارژر

1- قدرت موتور به طرز قابل توجهی زیاد می شود و می توان از موتور های با حجم کوچک ، قدرت های بالایی گرفت .

2- مصرف سوخت کاهش پیدا می کند .

3- استفاده از توربو شارژر باعث کاهش آلایندگی می شود .

4- راندمان توربو شارژر از سوپر شارژر بیشتر است ، چون انرژی مورد نیاز خود را از گاز های خروجی از موتور می گیرد نه خود موتور و در نتیجه هیچ اتلاف انرژی وجود ندارد .

1- در توربو شارژر ها زمانی طول می کشد تا سرعت چرخش توربین شارژر به جایی برسد تا بتواند بوست قابل استفاده برای پیشرانه تولید کند .

2- یگ عیب دیگر این است که این بوست در دو موتور های محدود در احتیار راننده قرار می پیرد و از شروع حرکت در دسترس نیست .

3- توربو شارژر دمای بالا دارد و منبع تامین انرژی ، گاز های داغ خروجی از موتور است که از اینترکولر برای خنک کردن هوا استفاده می شود .

آشنایی با مواد موتور های شش زمانه

موتور شش زمانه از انواع موتور های درون سوز که براساس ساختار موتور چهار زمانه است اما با این تفاوت که دارای چند ویژگی افزوده است که باعث افزایش کارایی موتور و کاهش گاز های گل خانه ای می باشد . دو نوع از موتور های شش زمانه از سال 1890 رو به توسعه می باشد . حرارات به محفظه ای که با محفظه احتراقی در تماس است منتقل می شود .

مهم ترین مشخصه یک موتور خودرو ، نسبت توان به وزن بالای آن است . امکان دستیابی به این مشخص به واسطه بهره مندی از سرعت چرخشی بالا فراهم می شود .

مزایا موتور های شش زمانه

1- راندمان بالا تر

2- 30 درصد کاهش مصرف سوخت

3- ایجاد صدای کمتر

4- کاهش گاز های گل خانه ای

5- قدرت بیشتر نسبت به حجم موتور یکسان

6- در موتور پیستون مقابل انتقال نیرو به صورت متقارن بین پیستون ها تقسیم نمی شود .

انواع موتور های شش زمانه

نخستین مدل

تک پیستون نام دارد که شامل دو محفظه می باشد به ازای هر پیستون 4 سوپاپ دارد . نحوه کار آن به گونه ای است حرارتی ایجاد شده در محفظه احتراق ، به محفظه گرمکن که با هم در تماس هستند منتقل خواهد شد . و همچنین این تماس به نوعی مانع از دور ریز حرارت می گردد .

این مدل تقریبا شبیه موتور چهار زمانه است ولی علاوه بر ایجاد نیرو از احتراق سوخت انبساط گاز های حاصله را از انبساط هوای محبوس در گرمکن نیز برای تولید نیرو استفاده می شود . پیستون در این نوع موتور شش زمانه به ازای هر تزریق سوخت 3 بار و پایین می رود . و همچنین این موتور دارای دو مولد نیرو به نام های سوخت و هوا یا دود می باشد .

دومین مدل

دومین مدل موتور ، نامش پیستون مقابل می باشد که شامل 2 پیستون رو به روی هم می باشد . این مدل به گونه ای ترکیبی می باشد از موتور چهار زمانه و موتور دور زمانه است ولی برخلاف مدل قبلی 2 پیستون دارد . سامانه 2 پیستون در موتور های معمولی جایگزین پیستون شده اما ضریب تراکم را افزایش می دهد .

خودرو های برقی یا خودرو های الکتریکی

خودرو برقی به خودرو ای گفته می شود که از باتری های قابل شارژ به عنوان منبع انرژی ، و از موتور الکتریکی به عنوان نیروی محرکه استفاده خواهد شد .

اولین خودرو های برقی کاربردی در دهه 1880 معرفی شده است . خودرو های برقی در اواخر قرن 19 و اوایل قرن 20 متداول بودند تا این که تولید این گونه خودرو ها با پیشرفت در موتور های احتراق داخلی و به خصوص استارت الکتریکی خودرو و تولید انبوه خودرو های بنزینی ارزان ، دچار افت شدید می شود . در دهه های 1970 و 1980 میلادی با وقوع بحران انرژی مجددا خودرو برقی مورد توجه قرار گرفت این علاقه مندی سبب تولید انبوه و ایجاد بازار رقابتی می باشد .

از سال 2008 میلادی با توجه به پیشرفت فناوری باتری ها ، افزایش بیماری ها و مرگ های ناشی از آلودگی هوا ، نگرانی ها در خصوص قیمت نفت و نیاز به کاهش گاز های گل خانه ای انقلابی اساسی در تولید خودرو های برقی صورت گرفت .

از مزایای خودرو برقی نسبت به خودرو احتراقی می توان به کاهش قابل ملاحظه آلودگی هوا محلی ، کاهش گاز گل خانه ای و کاهش وابستگی بع نفت اشاره کرد . در مقایسه با خودرو های احتراق داخلی ، خودرو های برقی کم صدا تر می باشد و هیچ گونه آلودگی خروجی از اگزوز ندارد .

خودرو های برقی

شرکت سانولت انرژی اخیر موفق به ساخت سیستم تولید ذخیره انرژی برای خودرو های برقی شده است . در این فناوری از گرافن استفاده شده است .

شرکت سانولت انرژی و ادیسون پاور در چند وقت اخیر ، موفق به ساخت خودرو برقی شده اند که با استفاده از ابزاری گرافن انرژی آن تامین می شود . این خودرو مجهز به پیل سوختی هیدروژنی گرافنی می باشد .

این پیل سوختی با استفاده از واحد تولید هیدروژن می تواند نیاز خود را تامین کند و در این خودرو تنها آب به عنوان سوخت ریخته خواهد شد .

این شرکت معتقد است که در حال حاضر صنعت به دنبال ساخت خودرو های برقی با قابلیت شارژ است که این سیستم ذخیره سازی جدید می تواند این مسیر را هموار کند . این خودرو تمام مزایای خودرو برقی تولید شده تاکنون را دارد و فقط یک تفاوت دارد که زمان شارژ در این خودرو فقط 5 دقیقه می باشد .

یکی از ویژگی های بارز این خودرو ایمن بودن آن می باشد به طوری که هیچ احتمال انفجار یا آتش سوزی در مخزن و سیستم سوختی آن نمی باشد در حالی که این مشکل در باتری های یون لیتیم رایج می باشد .

شرکت سانولت ، سیستم مقرون به صرفه ای برای تولید و ذخیره سازی انرژی به کار گرفته است این فناوری برای اولین بار است که استفاده شده و می تواند هزینه را کم کرده و کارایی را افزایش دهد .