เทอร์โบชาร์จเจอร์(Turbocharger)

หลายคนคงรู้จักเทคโนโลยีที่ช่วยเพิ่มสมรรถนะให้กับเครื่องยนต์ในเรื่องของอัตราเร่งและอัตราสิ้นเปลือง ซึ่งนอกจากเครื่องยนต์ธรรมดาทั่วไปแล้ว ระบบอัดอากาศคือหนึ่งในอุปกรณ์ที่ช่วยเพิ่มพละกำลังให้กับรถได้ และระบบอัดอากาศ จะมี 2 แบบหลักๆ คือ เทอร์โบชาร์จเจอร์( Turbocharger)  และ ซุปเปอร์ชาร์จเจอร์( Supercharger)  แม้ว่าอุปกรณ์ 2 อย่างนี้จะมีส่วนประกอบที่ต่างกัน แต่มีหน้าที่หลักๆ คือ การเพิ่มปริมาณอากาศเข้าไปที่ห้องเผาไหม้โดยแรงดันที่สูงกว่าแรงดันบรรยากาศ ที่มา https://www.bloggang.com/data/f/figther/picture/1490617067.jpg ทำไมถึงต้องดันอากาศเข้ากระบอกสูบมากๆ ?                                                                                       เพราะข้อจำกัดในเรื่องของสมรรถนะของเครื่องยนต์นั้นมาจากอากาศที่จะเข้าสู่ห้องเผาไหม้นั้นไม่เพียงพอ อากาศที่ดูดเข้าห้องเผาไหม้นั้น ประมาณ 75-85 % เมื่อเทียบกับปริมาณของอากาศทางทฤษฎี ซึ่งอัตราส่วนผสมระหว่างอากาศและเชื้อเพลิงของเครื่องยนต์เบนซินจะเป็น 14:1   โดยน้ำหนัก นั่นหมายความว่า จะมีอากาศ 14 ส่วน เชื้อเพลิง1 ส่วน มาผสมกัน จึงจะเรียกว่า การ

ความเป็นมาของ เทอร์โบชาร์จเจอร์( Turbocharger )  หลังจากที่ได้มีการประประดิษฐ์เครื่องยนต์สันดาปภายในขึ้นมา เป็นช่วงต้นปี  1885  และ ปี  1896  เดมเลอร์ ( Gottlieb Daimler ) และ รูดอล์ฟดีเซล ( Rudolf Diesel ) ได้หาทางเพิ่มประสิทธิภาพให้กับเครื่องยนต์และประหยัดการใช้น้ำมันลงด้วย โดยเพิ่มประสิทธิภาพการเผาไหม้  Alfred J .  Buechi  ชาวสวิตเซอร์แลนด์ได้ทำการทดลองและ   จดสิทธิบัตรนวัตกรรมระบบอัดอากาศในเครื่องยนต์ลูกสูบ สำหรับเทอร์โบที่  Alfred J .  Büchi  ชาวสวิสได้ทำการคิดค้นขึ้นนั้น ส่วนใหญ่เป็นเทอร์โบอัดอากาศของเครื่องยนต์ดีเซลขนาดยักษ์ โดยมีการติดตั้งให้กับหัวจักรรถไฟในเครื่องยนต์ดีเซลที่เป็นต้นกำลังให้กับหัวรถจักรเมื่อปี ค.ศ. 1927  และได้กลายเป็นอุปกรณ์ที่จำเป็นต่อการให้กำลังของเครื่องยนต์ดีเซลที่ใช้ขับหัวรถจักร สำหรับเครื่องยนต์ดีเซลติดตั้งเทอร์โบอัดอากาศเพื่อเสริมประสิทธิภาพนั้น เริ่มต้นใช้งานในรถบรรทุกเมื่อปี  1938  จนกระทั่งเวลาเดินทางมาถึงปี ค.ศ.  1952  ระบบอัดอากาศแบบเทอร์โบชาร์จเจอร์จึงถูกนำไปใช้งานในรถยนต์ที่ใช้เครื่องยนต์เบนซิน เนื่องจากในยุคนั้นพลังงานในรูปของเชื้อเพลิงยังคงมีร

หลักการทำงานของ  เทอร์โบชาร์จเจอร์ ( Turbocharger ) หลักการทำงานของเทอร์โบนั้นอาศัยหลักการ “ กลศาสตร์ของไหล ” ซึ่งไม่ได้มีความซับซ้อนมากมายนัก ส่วนประกอบหลักๆของเทอร์โบประกอบไปด้วยใบพัดสองใบพัด ซึ่งถูกเชื่อมติดกันด้วยแกนเดียว ใบพัดทั้งสองประกอบไปด้วย 1 ). Compressor คือใบพัดที่ถูกติดตั้งไว้ที่ท่อร่วมไอดี   2 ). Turbine เป็นใบพัดที่ถูกติดตั้งไว้ที่ท่อร่วมไอเสีย ที่มา  https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEg6InpooRmdK9UiqAivGXwP6W8_XpA7FH8vE_7IPIYloVIxS4tVwxz-MTbMtcRv_UseLLpOL0HBUrkBKS_F6ivPZ3jXM2E-8N0Kpi0efGnZ5AmYnbfmrARzR_1eM6w7qh_XwM1MGUQU8U3X/s640/turbinecomp.jpg กำลังงานที่ใช้ขับแกนเทอร์โบจะถูกสร้างขึ้นที่ใบพัด “ เทอร์ไบน์ ” โดยอาศัยแรงเป่าจากก๊าซไอเสียที่ไหลออกมาจากห้องเผาไหม้ซึ่งมีอุณหภูมิและความดันที่สูงมาก เมื่อเทอร์ไบน์หมุนแล้ว แน่นอนว่าใบพัดฝั่ง “ คอมเพรสเซอร์ ” ก็จะหมุนตามด้วยความเร็วเดียวกัน หรือพูดง่ายๆก็คือ “ เทอร์ไบน์ ” จะเป็นตัวขับ ส่วน “ คอมเพรสเซอร์ ” จะเป็นตัวหมุนตาม การหมุนของคอมเพรสเซอร์จะสร้างแรงดูดเพื่อดูดเอาอากาศเข้ามาสู่เค

         ทั้งเทอร์โบชาร์จเจอร์และซุปเปอร์ชาร์จเจอร์นั้นต่างก็แบบระบบอัดอากาศด้วยกันทั้งคู่ ซึ่งช่วยในเรื่องการเพิ่มประสิทธิภาพให้รถยนต์ได้เหมือนกันทั้งคู่ เทอร์โบชาร์จเจอร์                 จากที่ได้พูดเกี่ยวกับหลักการทำงานไปในบทความที่แล้ว เทอร์โบนั้นใช้ไอเสียจากท่อมาหมุนใบพัด และอีกด้าน ซึ่งถูกเชื่อมติดกันด้วยแกนเดียว   เมื่อมันหมุนก็จะมีการดูดอากาศเข้ามาเพิ่มมาขึ้น จุดเด่นของเทอร์โบ...                      -  ได้กำลังแรงอัดที่สูงกว่าการใช้ซุปเปอร์ชาร์จแบบธรรมดา                             -  กินน้ำมันเชื้อเพลิงน้อยกว่าเพราะไม่ต้องสูญเสียแรงเครื่องยนต์มาหมุนแต่กลับใช้ไอเสียที่ปล่อยทิ้งมาเป็นกลไกแทน.. จุดด้อยของเทอร์โบ                     -  ปริมาณและความสกปรกของไอเสียจะส่งผลกระทบโดยตรงต่อการทำงานของระบบ                              -  ความเร็วรอบในการหมุนแกนใบพัดสูงถ้าเกิดข้อผิดพราดของระบบควบคุมจะเกิดความเสียหายได้ง่าย                              -   การตอบสนองต้องรอแรงดันในบบให้ได้ตามกำหนดก่อน ที่มา https://cdn3.bigcommerce.com/s-yg3d5ofnb3/products/30