TOP

เทอร์โบรถยนต์

 

สำหรับปัจจุบันเทอร์โบได้เข้ามามีส่วนอย่างมากในการเพิ่มประสิทธิภาพให้กับรถยนต์ หลายๆค่ายผู้ผลิตรถยนต์ก็มีรถยนต์ที่ติดตั้งเทอร์โบออกจำหน่ายอย่างต่อเนื่อง การติดเทอร์โบสามารถเพิ่มได้ทั้งแรงม้า และแรงบิด และเห็นกันได้ง่ายๆ ในบ้านเราเลย คือเครื่องยนต์รถกระบะที่เป็นเครื่องยนต์ดีเซลรุ่นใหม่ๆ เดี๋ยวนี้มีเทอร์โบติดมาให้ทุกยี่ห้อเลยก็ว่าได้ นอกจากนี้ก็ยังมีกลุ่มคนที่เล่นเครื่องที่ไม่มีเทอร์โบหรือที่เรียกกันว่าเครื่อง NA นำไปติดตั้งเทอร์โบกันมากมายและเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ

เทอร์โบ (TURBO) คืออะไร การติดตั้งเทอร์โบมันดีอย่างไรและมันแรงขึ้นหรือไม่

เทอร์โบ (TURBO) คือ อุปกรณ์อัดอากาศชนิดหนึ่ง ทำหน้าที่อัดไอดีเข้ากระบอกสูบด้วยแรงดันและมวลของอากาศที่มากกว่าแรงดูดจากการเลื่อนลงของลูกสูบของเครื่องยนต์ปกติ ในขณะที่เครื่องยนต์ที่ไม่มีระบบอัดอากาศ จะสามารถประจุไอดีได้เพียง 70-100% ของความจุกระบอกสูบ เพราะการเลื่อนตัวลงของกระบอกสูบ แม้จะมีแรงดูดสูง แต่ยังไงก็ยังเป็นการดูด ทั้งยังมีสารพัดชิ้นส่วนขวางการไหลของอากาศ เช่น วาล์ว ลิ้นปีกผีเสื้อ ไส้กรองอากาศ ฯลฯ เป็นต้น จึงทำให้การดูดอากาศนั้นไม่เต็มที่ 100% ของแรงดูด

เทอร์โบ (TURBO) ประกอบด้วยชุด เทอร์ไบน์ (กังหันไอเสีย) และคอมเพรสเซอร์ (กังหันไอดี) มีลักษณะคล้ายกังหัน 2 ตัว ติดตั้งอยู่บนแกนเดียวกัน ฟากละตัว หันหลังเข้าหากัน หมุนไปพร้อมกันตลอด โดยที่ชุดโข่งและกังหันไอเสีย ได้ติดตั้งอยู่กับท่อไอเสีย กังหันไอเสียจะหมุนด้วยการไหลและการขยายตัวของไอเสียที่ถูกส่งเข้ามา กลายเป็นต้นกำลังในการหมุนของแกนเทอร์โบ ต่อจากนั้นไอเสียก็จะถูกระบายทิ้งไปตามปกติทางท่อไอเสียไปยังด้านท้ายของรถยนต์ความเร็วในการหมุนของกังหันไอเสีย ผกผันอยู่กับความร้อนและปริมาณไอเสียทั้งหมดที่ถูกส่งเข้ามา ไม่มีระบบอากาศเชื่อมกันและมีระบบหล่อลื่นช่วงกลางแกนกังหันด้วยน้ำมันหล่อลื่นที่ไหลเวียนจากปั๊มเครื่องยนต์

เมื่อกังหันไอเสียหมุนด้วยกำลังจากไอเสีย กังหันไอดีที่ติดตั้งอยู่บนแกนเดียวกันอีกฟากหนึ่ง จะหมุนดูดอากาศแล้วอัดเข้าสู่กระบอกสูบผ่านท่อไอดีด้วยแรงดันที่เรียกว่า แรงดันเสริม (BOOST PRESSURE) แรงดันที่สูงกว่าบรรยากาศปกติ เทอร์โบสามารถสร้างแรงดันเสริมให้สูงขึ้นได้หลายระดับ ตามการออกแบบหรือตามการควบคุม แต่ถ้าใช้แรงดันสูงเกินไป ชิ้นส่วนภายในเครื่องยนต์อาจเสียหายได้ และการทำงานของเทอร์โบ มิได้ทำให้เครื่องยนต์สูญเสียพลังงานส่วนใดมากนัก เพราะเป็นการนำพลังงานความร้อนจากการขยายตัวของไอเสียที่จะต้องทิ้งไปเปล่าประโยชน์มาใช้หมุนกังหันไอเสียเปลี่ยนเป็นพลังงานกลก่อนที่จะระบายทิ้งไป แต่อาจมีแรงดันย้อนกลับเกิดขึ้นในระบบไอเสียบ้างเล็กน้อยเมื่อเทียบกับเครื่องยนต์ที่ไม่ได้ติดเทอร์โบ

ส่วนในการทำงานสูงสุด แกนเทอร์โบอาจหมุนนับแสนรอบต่อนาทีและมีความร้อนสูง ต้องมีการหล่อลื่นด้วยน้ำมันเครื่องโดยถูกส่งจากปั๊มขึ้นมาไหลผ่านแล้วก็ไหลกลับลงอ่างน้ำมันเครื่อง หรืออาจเสริมการลดความร้อนด้วยการหล่อเลี้ยงภายนอกด้วยน้ำ (แยกจากน้ำมันเครื่อง) เมื่อดับเครื่องยนต์ ปั๊มน้ำมันเครื่องจะหยุดการทำงาน ไม่ส่งน้ำมันเครื่อง ถ้าแกนเทอร์โบร้อนเกินไป อาจเผาน้ำมันเครื่องให้เป็นตะกรันแข็งขึ้นได้ ตะกรันนี้อาจทำลายซิลภายในเทอร์โบที่ต้องป้องกันไม่ให้น้ำมันเครื่องไหลออกทางกังหันทั้ง 2 ข้างจนเกิดควันสีขาวจากการเผาน้ำมันเครื่อง ดังนั้น ก่อนดับเครื่องยนต์ควรปล่อยเครื่องยนต์เดินเบาไว้ 1-5 นาที ตามความร้อนที่ขับมา เพื่อให้แกนเทอร์โบเย็นลงก่อนที่น้ำมันเครื่องจะหยุดไหลเวียน

แกนของเทอร์โบจะหมุนอยู่ตลอดเวลาตั้งแต่เครื่องยนต์ทำงาน เพียงแต่ว่ายังไม่สามารถอัดอากาศตั้งแต่รอบต่ำ เพราะแรงดูดของลูกสูบมีมากกว่าไอเสียที่เข้ามาปั่นกังหันไอเสียมีน้อย และแกนเทอร์โบยังหมุนช้าอยู่ เมื่อเร่งรอบเครื่องยนต์ ไอเสียที่มาปั่นกังหันไอเสียมีมากขึ้นกังหันไอดีหมุนเร็วขึ้น มีการดูดอากาศและอัดสู่กระบอกสูบด้วยมวลที่มากกว่าแรงดูดเริ่มเป็นแรงดัน (บูสท์) กำลังของเครื่องยนต์จึงมากขึ้นจากการเผาไหม้อากาศที่มากขึ้นอย่างรุนแรงขึ้น การอัดอากาศ ต้องมีขีดจำกัด ถึงจะอัดมากและแรงขึ้นมาก แต่ชิ้นส่วนภายในเครื่องยนต์อาจเสียหายได้ จากแรงดันที่เพิ่มขึ้น จึงต้องมีการควบคุมโดยระบายไอดีทิ้งบ้าง หรือปล่อยไอเสียไม่ให้ไหลผ่านกังหันไอเสีย เพื่อลดรอบการหมุนของกังหันไอดี ไม่ให้เทอร์โบมีการดูดและอัดอากาศมากเกินไปด้วย

เทอร์โบจะทำงานตามปริมาณไอเสีย ไม่ได้ทำงานเฉพาะความเร็วสูง ถ้าใช้เทอร์โบเล็ก กังหันไอเสียหมุนเร็วตั้งแต่รอบเครื่องยนต์ต่ำ อัดอากาศได้เร็ว แต่ในรอบสูงจะตื้อ เพราะไอเสียไหลได้ไม่ทัน เทอร์โบตัวใหญ่ สร้างแรงดันได้ช้า รอรอบนาน แต่ไอเสียไหลคล่อง จึงควรใช้เทอร์โบขนาดพอเหมาะกับซีซีของเครื่องยนต์ด้วย

การเพิ่มกำลังของเครื่องยนต์ด้วยการอัดอากาศจากเทอร์โบ คือ ไม่ต้องมีการขยายความจุกระบอกสูบ-ซีซี ซึ่งการเพิ่มซีซีของเครื่องยนต์มีจุดด้อยมากมาย แต่ต้องมีการเพิ่มความแข็งแรงของหลายชิ้นส่วนเตรียมรองรับแรงดันและมวลของอากาศที่เพิ่มขึ้นกว่าปกติ ดังที่รู้กันว่า เครื่องยนต์ที่มีซีซีและระบบพื้นฐานต่างๆ ใกล้เคียงกัน ซึ่งมีและไม่มีเทอร์โบ เครื่องยนต์ที่มีเทอร์โบจะมีทั้งกำลังม้าและแรงบิดมากกว่าอยู่ไม่มากก็น้อย

จากข้อมูลที่กล่าวมาทั้งหมดนี้เป็นข้อมูลเกี่ยวกับเทอร์โบรถยนต์และการทำงานของเทอร์โบ หวังเป็นอย่างยิ่งว่าข้อมูลที่นำเสนอนี้จะเป็นประโยชน์ต่อผู้อ่านไม่มากก็น้อย

 

ขอขอบคุณข้อมูลดีๆ จาก  thaicrazycar.com

Comments are closed.