เทอร์โบชาร์จเจอร์คืออะไร?
เทอร์โบชาร์จเจอร์หรือเทอร์โบ (ภาษาพูด) จากภาษากรีก "τύρβη" ("Wake"), (เช่นจากละติน "Turbo" ("Spinning Top") เป็นอุปกรณ์เหนี่ยวนำแบบบังคับที่ขับเคลื่อนด้วยกังหันซึ่งเพิ่มประสิทธิภาพของเครื่องยนต์เผาไหม้ภายใน กำลังไฟโดยการบังคับให้อากาศเพิ่มเข้ามาในห้องเผาไหม้การปรับปรุงผลลัพธ์การส่งออกของเครื่องยนต์ที่มีแรงบันดาลใจตามธรรมชาติเนื่องจากกังหันสามารถบังคับให้อากาศได้มากขึ้น
เทอร์โบชาร์จเจอร์เป็นที่รู้จักกันดีในชื่อ turbosuperchargers เมื่ออุปกรณ์การเหนี่ยวนำที่ถูกบังคับทั้งหมดถูกจัดเป็นซุปเปอร์ชาร์จเจอร์ ทุกวันนี้คำว่า "ซุปเปอร์ชาร์จเจอร์" มักจะใช้กับอุปกรณ์เหนี่ยวนำที่ถูกขับเคลื่อนด้วยกลไกเท่านั้น ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างเทอร์โบชาร์จเจอร์และซุปเปอร์ชาร์จเจอร์ทั่วไปคือซุปเปอร์ชาร์จเจอร์ถูกขับเคลื่อนด้วยเครื่องยนต์โดยใช้สายพานที่เชื่อมต่อกับเพลาข้อเหวี่ยงในขณะที่เทอร์โบชาร์จเจอร์ขับเคลื่อนด้วยกังหันที่ขับเคลื่อนด้วยก๊าซไอเสียของเครื่องยนต์ เมื่อเปรียบเทียบกับซูเปอร์ชาร์จเจอร์ที่ขับเคลื่อนด้วยกลไกเทอร์โบชาร์จเจอร์มีแนวโน้มที่จะมีประสิทธิภาพมากขึ้น แต่ตอบสนองน้อยกว่า Twincharger หมายถึงเครื่องยนต์ที่มีทั้งซูเปอร์ชาร์จเจอร์และเทอร์โบชาร์จเจอร์
เทอร์โบชาร์จเจอร์มักใช้กับรถบรรทุกรถยนต์รถไฟเครื่องบินและเครื่องยนต์อุปกรณ์ก่อสร้าง พวกเขาส่วนใหญ่มักใช้กับวงจรอ็อตโตและเครื่องยนต์สันดาปภายในดีเซล พวกเขายังพบว่ามีประโยชน์ในเซลล์เชื้อเพลิงยานยนต์
มันทำงานอย่างไร?
โดยปกติแล้วเครื่องยนต์ลูกสูบที่มีแรงบันดาลใจก๊าซไอดีจะถูก "ผลัก" เข้าไปในเครื่องยนต์โดยความดันบรรยากาศเติมช่องว่างปริมาตรที่เกิดจากจังหวะลงของลูกสูบ (ซึ่งสร้างพื้นที่แรงดันต่ำ) คล้ายกับการวาดของเหลวโดยใช้เข็มฉีดยา ปริมาณของอากาศที่ได้รับแรงบันดาลใจจริงเมื่อเทียบกับปริมาณเชิงทฤษฎีหากเครื่องยนต์สามารถรักษาความดันบรรยากาศได้เรียกว่าประสิทธิภาพของปริมาตรวัตถุประสงค์ของเทอร์โบชาร์จเจอร์คือการปรับปรุงประสิทธิภาพปริมาตรของเครื่องยนต์โดยการเพิ่มความหนาแน่นของก๊าซไอดี พลังงานต่อรอบเครื่องยนต์
คอมเพรสเซอร์ของเทอร์โบชาร์จเจอร์ดึงอากาศรอบข้างและบีบอัดก่อนที่จะเข้าสู่ท่อร่วมไอดีที่ความดันเพิ่มขึ้น สิ่งนี้ส่งผลให้มีอากาศจำนวนมากเข้าสู่กระบอกสูบในแต่ละจังหวะ พลังงานที่จำเป็นในการหมุนคอมเพรสเซอร์แบบแรงเหวี่ยงมาจากพลังงานจลน์ของก๊าซไอเสียของเครื่องยนต์
เทอร์โบชาร์จเจอร์อาจถูกนำมาใช้เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการใช้เชื้อเพลิงโดยไม่ต้องเพิ่มกำลัง นี่คือความสำเร็จโดยการกู้คืนพลังงานของเสียในไอเสียและป้อนกลับเข้าไปในปริมาณเครื่องยนต์ ด้วยการใช้พลังงานที่สูญเปล่าเป็นอย่างอื่นเพื่อเพิ่มมวลของอากาศมันจะง่ายขึ้นเพื่อให้แน่ใจว่าเชื้อเพลิงทั้งหมดจะถูกเผาไหม้ก่อนที่จะถูกระบายในช่วงเริ่มต้นของระยะไอเสีย อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นจากความดันที่สูงขึ้นทำให้ประสิทธิภาพของ Carnot สูงขึ้น
การควบคุมของเทอร์โบชาร์จเจอร์นั้นซับซ้อนมาก [จำเป็นต้องมีคำอธิบายเพิ่มเติม] และมีการเปลี่ยนแปลงอย่างมากในช่วง 100 ปีที่ผ่านมาของการใช้งาน เทอร์โบชาร์จเจอร์ที่ทันสมัยสามารถใช้ของเสียวาล์วระเบิดและเรขาคณิตผันแปรตามที่กล่าวไว้ในส่วนต่อมา
ความหนาแน่นที่ลดลงของอากาศไอดีมักเกิดจากการสูญเสียความหนาแน่นของบรรยากาศที่เห็นด้วยระดับความสูงที่สูงขึ้น ดังนั้นการใช้เทอร์โบชาร์จเจอร์เป็นธรรมชาติกับเครื่องยนต์อากาศยาน ในขณะที่เครื่องบินปีนขึ้นไปสู่ระดับความสูงที่สูงขึ้นความดันของอากาศรอบ ๆ ก็ลดลงอย่างรวดเร็ว ที่ 5,486 เมตร (17,999 ฟุต) อากาศอยู่ที่ระดับครึ่งความดันของระดับน้ำทะเลซึ่งหมายความว่าเครื่องยนต์ผลิตน้อยกว่าครึ่งกำลังที่ระดับความสูงนี้
