วันอังคารที่ 8 พฤศจิกายน พ.ศ. 2559

เทอร์โบชาร์จเจอร์ TURBOCHARGER คืออะไรในรถยนต์

สวัสดีครับ วันนี้จะขอพูดถึงอุปกรณ์อย่างหนึ่งที่หลายคนคงรู้จักนั้นก็คือ เทอร์โบชาร์จเจอร์ (Turbocharger) สำหรับคนที่ชอบความแรงคุ้นเคยกันดีสำหรับเจ้าตัวนี้ ก่อนอื่นขอเล่าประวิติความเป็นมากันซะหน่อย


ความเป็นมาของเทอร์โบ หลังจากที่ได้มีการประประดิษฐ์เครื่องยนต์สันดาปภายในขึ้นมา เป็นช่วงต้นปี 1885 และปี 1896 เดมเลอร์ (Gottlieb Daimler) และ รูดอล์ฟดีเซล (Rudolf Diesel) ได้หาทางเพิ่มประสิทธิภาพให้กับเครื่องยนต์และประหยัดการใช้น้ำมันลงด้วย โดยเพิ่มประสิทธิภาพการเผาไหม้ คนที่ประสพความสำเร็จในการพัฒนา ด้วยการใช้ไอเสียในการเพิ่มการอัดอากาศ เป็นวิศวกรชาวสวิส Alfred Büchi สามารถเพิ่มประสิทธิภาพได้กว่า 40 % และนี่เป็นการเริ่มต้นเปิดตัวเข้าสู่อุตสาหกรรมยานยนต์

เทอร์โบยุคแรกถูกนำมาใช้กับดครื่องยนต์ขนาดใหญ่เช่น เครื่องยนต์ทางทะเล ส่วนในอุตสาหกรรมยานยนต์เริ่มใช้กับรถบรรทุกในปี 1938 เทอร์โบนั้นได้รับความนิยมมากในช่วงยุค 70 หลังจากที่มันถูกนำไปใช้ในการแข่ง Formula 1

แล้วทีนี้เจ้าเทอร์โบมันมีหลักการทำงานอย่างไร หลักการไม่ยากโดยตัวเทอร์โบรูปร่างหน้าตาเหมือนหอยโข่งหรือปั๊มน้ำแต่มันมีโข่งสองด้าน

-ด้านหนึ่งเป็นด้านเทอร์ไบ (turbine) มองด้วยตาจะเป็นด้านสีดำด้านนี้จะเป็นด้านที่ต่อเข้าไอเสียที่ออกมาจากห้องเผาไหม้ แล้วเป็นตัวสร้างแรงบิดที่เกิดจากการไหลผ่านของไอเสียที่ประทะเข้ากับชุดเทอร์ไบ ส่งกำลังที่ได้ผ่านแกนเทอร์โบที่จะต่อไปยัง
-คอมเพรสเซอร์ (Compressor) ด้านนี้จะเป็นตัวปั่นอาการเข้าไปในห้องเผาไหม้ด้วยแรงดัน เรียกง่ายๆว่ายัดอาการเข้าไปเลย นึกไม่ออกลองนึกถึงตอนกินข้าวเราตักกินเองเราค่อยๆตักใส่ปากทีละคำ แต่อยู่ๆวันดีคืนดีก็มีคนมาป้อนเข้าใส่ปากเราแบบใส่เอาๆให้เต็มปากเต็มคำและเร็วด้วย

แต่สำหรับเครื่องยนต์การอัดอากาศเข้าไปเป็นการเพิ่มปริมาณอากาศที่ช่วยให้การเผาไหม้ดีขึ้นหัวฉีดจ่ายน้ำมันปริมาณที่เหมาะสมทำให้เราได้แรงม้าเพิ่มขึ้นได้

นี่คือรอบการทำงานของเทอร์โบ หลังจากได้ไอเสียที่มีแรงดันและความร้อนมาปันกังหันเทอร์ไบน์แล้วนั้นด้านสีดำก็จะมีความร้อนสูงขึ้นด้วย แล้วเนื่องจากด้านคอมเพรสเซอร์ที่อยู่ติดกันข้างๆย่อมได้รับการถ่ายความร้อนนั้นด้วยเป็นผลทำให้อากาศดีที่ไหลผ่านนั้นเกิดความร้อนสูงขึ้นด้วย นั้นจึงทำให้อากาศขยายตัวทำให้ประสิทธิภาพของอากาศที่จะทำการเผาไหม้ลดลง เราจึงต้องมีตัวลดอุณหภูมิอากาศที่เรียกว่า อินเตอร์คูลเลอร์  (Intercooler) แล้วจึงเข้าไปในห้องเผาไหม้ต่อไป

แล้วหลังจากที่เราเหยียบคันเร่งมากขึ้นความเร็วรอบมากขึ้นเทอร์ไบหมุนมากขึ้นแรงดันด้านดูดก็มากขึ้นด้วย นี่ก็คือปัจจัยที่ทำไมแรงม้าถึงมากขึ้นตามไปด้วย แน่นอนความร้อนก็สูงมากขึ้นด้วยเพื่อเป็นการป้องกันอันตรายที่จะเกิดขึ้นกับเครื่องยนต์ของเราก็ต้องมีการระบายไอเสียเพิ่มขึ้นโดยการเพิ่มช่องระบายด้วยวาวล์บายพาสไอเสีย (Wastegate bypass regulator valve) เพื่อลดความเร็วรอบในการหมุนของเทอร์บายลง เมื่อนั้นแรงดันทางฝังไอดีก็ลดลงด้วย

ส่วนทางฝังไอดีก็จะมีวาวล์อยู่ตัวหนึ่งเหมือนกัน เรียกว่าโบออฟ "Blow-off valve" ก็จะเป็นตัวระบายแรงดันฝังไอดีเมื่อกรณีถอนคันเร่งลิ้นปีกผีเสื้ออยู่ในตำแหน่งปิดทำให้มีแรงดันสูงที่ด้านหลังอาจทำให้แรงดันส่วนนี้ตีกลับไปที่คอมเพรสเซอร์ได้และอาจสร้างความเสียหายให้กับตัวเทอร์โบได้นั้นเอง จึงต้องมีวาวล์นั้นนี้ช่วยระบายแรงดันส่วนนี้ทิ่งออกไปนั่นเอง

เทอร์โบที่ว่านี้จะทำงานได้ดีในรอบที่สูงเท่านั้นเพราะจะสร้างแรงอัดที่ดีได้นั้นรอบเครื่องยนต์ต้องสูง จึงจะส่งแรงของไอเสียมาปั่นได้ดีที่สุดจึงทำให้เกิดอาการรอรอบนั้่นเอง แต่ปัจจุบันมีเทอร์โบแปรผันเข้ามาจึงทำให้ลดจุดด้อยตรงนี้ไปได้ด้วย


ไม่มีความคิดเห็น:

Google+ Followers