توربو شارژ دو مرحله ای چیست؟

توربو شارژ دو مرحله ای چیست؟ توربوشارژ دو مرحله‌ ای یک سیستم پیشرفته در موتورهای احتراق داخلی است که از دو توربوشارژ برای افزایش فشار هوا به موتور استفاده می‌ کند. در این سیستم، توربوشارژها به‌ صورت سری یا پشت‌ سر هم کار می‌ کنند؛ به این صورت که توربوشارژ اول در دورهای پایین فعال می‌ شود و با افزایش دور موتور، توربوشارژ دوم به‌صورت تدریجی وارد عمل می‌ شود. این فرآیند به موتور اجازه می‌ دهد که در دورهای مختلف، هوای بیشتری را با فشار مناسب دریافت کند و در نتیجه توان بیشتری تولید کند.

استفاده از توربوشارژ دو مرحله‌ ای مزایای بسیاری دارد؛ از جمله افزایش کارایی موتور، کاهش تأخیر در پاسخ‌ دهی توربو و بهبود عملکرد در تمامی محدوده‌ های دور موتور. این سیستم همچنین باعث می‌ شود که خودروها توان بالاتری داشته باشند، بدون اینکه نیاز به موتورهای بزرگتر و سنگین‌ تر باشد. علاوه بر این، توربوشارژ دو مرحله‌ ای به بهبود بازده سوخت کمک می‌ کند و در خودروهای دیزلی سنگین، کامیون‌ ها و برخی خودروهای اسپرت استفاده می‌ شود.

مزایا و معایب توربوشارژ دو مرحله‌ ای

مزایای توربوشارژ دو مرحله‌ ای:

1. افزایش توان و گشتاور: این سیستم به موتور اجازه می‌ دهد هوای بیشتری را با فشار بالاتر دریافت کند، که منجر به افزایش توان و گشتاور در تمامی دورهای موتور می‌ شود.
2. کاهش تأخیر توربو (Turbo Lag): با استفاده از دو توربوشارژ که در دورهای مختلف عمل می‌ کنند، تأخیر در پاسخ‌ دهی توربو به حداقل می‌ رسد، به‌ ویژه در دورهای پایین.
3. بهبود بازده سوخت: توربوشارژ دو مرحله‌ ای باعث افزایش کارایی موتور می‌ شود که به مصرف کمتر سوخت و کاهش آلایندگی منجر می‌ گردد.
4. عملکرد بهتر در محدوده‌ های مختلف دور موتور: این سیستم به‌ طور مؤثری در دورهای پایین و بالا عمل می‌ کند، به طوری که در هر شرایطی عملکرد بهینه‌ تری ارائه می‌دهد.

معایب توربوشارژ دو مرحله‌ ای:

1. پیچیدگی و هزینه بیشتر: سیستم‌ های دو مرحله‌ ای پیچیده‌ تر از توربوشارژهای تک‌ مرحله‌ ای هستند و به قطعات و فناوری‌ های پیشرفته‌ تری نیاز دارند که هزینه نصب و نگهداری آن‌ ها را افزایش می‌ دهد.
2. نیاز به نگهداری دقیق‌ تر: به دلیل پیچیدگی بیشتر، این سیستم‌ ها نیاز به مراقبت و نگهداری دقیق‌ تری دارند تا از خرابی و کاهش کارایی جلوگیری شود.
3. وزن بیشتر: اضافه شدن یک توربوشارژ دیگر به سیستم ممکن است وزن کلی خودرو را افزایش دهد، که در برخی موارد بر عملکرد و بازدهی کلی تأثیر منفی می‌ گذارد.
4. محدودیت در فضای نصب: به دلیل نیاز به فضای بیشتر برای نصب دو توربوشارژ، استفاده از این سیستم در خودروهای کوچک یا فشرده ممکن است چالش‌ برانگیز باشد.

توربوشارژ دو مرحله‌ ای و توربو دوقلو (Twin-Turbo) هر دو سیستم‌ هایی برای افزایش کارایی و توان موتور هستند، اما عملکرد و ساختار آنها متفاوت است. در توربوشارژ دو مرحله‌ ای، دو توربوشارژ به‌ صورت سری عمل می‌ کنند؛ یکی از آن‌ ها در دورهای پایین و دیگری در دورهای بالا فعال می‌ شود. این باعث می‌ شود که موتور در تمامی محدوده‌ های دور موتور، هوای بیشتر و با فشار مناسب دریافت کند، که بهبود کارایی و کاهش تأخیر توربو (Turbo Lag) را به همراه دارد. این سیستم برای ارائه عملکرد پیوسته و بهینه در تمامی شرایط دور موتور طراحی شده است.

در مقابل، توربو دوقلو (Twin-Turbo) از دو توربوشارژ مستقل و معمولاً به‌ صورت موازی استفاده می‌ کند. این توربوشارژها به طور همزمان یا یکی برای هر مجموعه از سیلندرها به‌ کار می‌ روند. در موتورهای V شکل، معمولاً هر توربو مسئول تقویت یکی از مجموعه‌ های سیلندرها است. این سیستم برای تولید توان بالا در دورهای میانی و بالا کارآمد است، اما تأخیر توربو در دورهای پایین ممکن است بیشتر احساس شود. در نتیجه، تفاوت اصلی این دو سیستم در نحوه توزیع و کنترل فشار هوا و واکنش موتور در شرایط مختلف دور موتور است.

توربوشارژ دو مرحله‌ ای در هر دو نوع خودروهای سنگین و سبک کاربردهای متعددی دارد و باعث بهبود عملکرد موتور و افزایش کارایی آنها می‌ شود.

1. در خودروهای سنگین: این سیستم بیشتر در کامیون‌ ها، اتوبوس‌ ها و خودروهای دیزلی سنگین استفاده می‌ شود. موتورهای دیزلی به دلیل نیاز به توان بالا و کارایی بیشتر در دورهای مختلف، از توربوشارژ دو مرحله‌ ای بهره می‌ برند. این سیستم کمک می‌ کند تا گشتاور بالا در دورهای پایین به دست آید و تأخیر توربو در دورهای پایین کاهش یابد. همچنین به بهبود مصرف سوخت و کاهش آلایندگی این خودروها کمک می‌ کند، که در حمل‌ و نقل سنگین بسیار اهمیت دارد.
2. در خودروهای سبک: در خودروهای سواری اسپرت و لوکس، توربوشارژ دو مرحله‌ ای به منظور افزایش قدرت و بهبود عملکرد موتور استفاده می‌ شود. این سیستم در خودروهای سبک به دلیل کاهش تأخیر توربو و ارائه توان بالا در تمامی دورهای موتور، به بهبود تجربه رانندگی کمک می‌ کند. خودروهای سبک با این فناوری می‌ توانند شتاب بهتر و راندمان سوخت بالاتری داشته باشند، در حالی که به دلیل طراحی پیشرفته، آلایندگی و مصرف سوخت آنها نیز کاهش می‌ یابد.

تأخیر توربو (Turbo Lag) در سیستم‌ های توربوشارژ دو مرحله‌ ای کمتر است زیرا از دو توربوشارژ با اندازه‌ ها و عملکرد متفاوت استفاده می‌ شود که در دورهای مختلف موتور فعال می‌ شوند. توربوشارژ کوچک‌ تر در دورهای پایین موتور وارد عمل می‌ شود و با فشار کمتری شروع به تقویت هوا می‌ کند.

این باعث می‌ شود که تأخیر معمول توربو که در دورهای پایین اتفاق می‌ افتد، به حداقل برسد، زیرا توربوشارژ کوچک‌ تر سریع‌ تر به فشار مطلوب می‌ رسد. هنگامی که دور موتور بالا می‌ رود، توربوشارژ بزرگ‌ تر وارد عمل می‌ شود تا حجم هوای بیشتری را با فشار بالا به موتور برساند.

این توزیع وظایف بین دو توربوشارژ باعث می‌ شود که موتور در تمامی دورهای موتور عملکرد بهینه‌ ای داشته باشد. در واقع، سیستم دو  مرحله ای به‌ طور پیوسته هوا را تقویت می‌ کند، بدون اینکه نیاز باشد منتظر بماند تا توربوشارژر بزرگ‌ تر به دور مطلوب برسد. به همین دلیل، تأخیر توربو که در سیستم‌ های تک‌ توربو مشاهده می‌ شود، در اینجا بسیار کمتر است و خودرو در تمامی شرایط به پاسخ‌ دهی سریع‌ تر و بهتری دست می‌ یابد.

بله، نصب توربوشارژ دو مرحله‌ ای به دلیل پیچیدگی سیستم نسبت به توربوشارژ تک‌ مرحله‌ ای دشوارتر است. این سیستم از دو توربوشارژ با عملکرد متفاوت استفاده می‌ کند که نیاز به هماهنگی دقیق و فضای بیشتری در موتور دارد. برای نصب صحیح، باید اجزای مختلف مانند لوله‌ کشی‌ ها، سیستم‌ های خنک‌ کننده، و دریچه‌ های فشار هوا به‌ درستی تنظیم شوند. همچنین، به دلیل نیاز به تنظیمات دقیق در مدیریت موتور (ECU) برای عملکرد بهینه، این کار نیازمند تخصص و تجهیزات پیشرفته است.

بنابراین، نصب توربوشارژ دو مرحله‌ ای معمولاً نیاز به افراد متخصص و تجربه فنی بالا دارد و ممکن است هزینه و زمان بیشتری نسبت به سیستم‌ های ساده‌ تر داشته باشد.

نصب توربوشارژ دو مرحله‌ ای سخت است؟

جمع بندی: