วันนี้พวกเราจะมาทำความรู้จักกับ Turbo หรือ Turbocharger คืออะไร หลักการทำงานทำงานอย่างไร และ แตกต่างกันกับ Supercharge อย่างไร ??

ระบบการทำงานของเทอร์โบชาร์จเจอร์ (Turbocharger) คืออุปกรร์เพิ่มความแรงให้กับเครื่องยนต์โดยอาศัยการอัดอากาศเข้าไปในระบบจุดระเบิด ในปัจจุบันนั้นเป็นที่นิยมในค่ายรถต่างๆ มากมายไม่ว่าจะเป็น รถยุโรปหรือญี่ปุ่นก็ตาม หรือหากรถคันนั้นๆ ยังเป็นระบบ N/A อยู่ หรือยังไม่มีเทอร์โบอยู่นั้น ผู้ขับขี่ที่ชื่นชอบความเร็วก็จะนิยมใส่เพิ่มเข้าไป เพิ่มเพิ่มสมรรถนะของรถให้มีมากขึ้นกว่าเดิม แต่หากท่านผู้อ่านท่านใดยังไม่รู้ยักกับระบบอัดอากาศ หรือ Turbocharger วันที่ก็มาทำความรู้จักกับมันไปพร้อมกันได้เลย

เพราะอะไรทำไมเทอร์โบจึงทำให้รถยนต์สามารถมีแรงเพิ่มมากขึ้นได้ ?

          ปกติแล้วในการจุดระเบิด เพิ่มทำให้เครื่องยนต์มีแรงแล้วนั้นจะมี ส่วนผสมอยู่สองสิ่งที่อยู่ในกระบอกสูบที่อาจทำให้เกิดการระเบิดซึ่งต้องอธิบายก่อน มันคืออากาศและเชื้อเพลิง ซึ่งรวมถึงเชื้อเพลิงเบนซินและดีเซล มันถูกควบคุมโดยเครื่องจักรเพื่อสั่งอัตราส่วนน้ำมันและอากาศระเบิดให้ถูกต้องเพื่อให้ได้ค่าพลังงานสูงสุดจากการระเบิด ถัดไประบบจะแปลงพลังงานนี้เป็นกำลังและหมุนเพลาหรือล้อด้วยการกระทำของเกียร์ เมื่อน้ำมันติดไฟ จะต้องผลิตพลังงานตามขีดจำกัดของมันเอง ซึ่งหมายความว่าหากคุณต้องการเพิ่มกำลังการจุดระเบิด 1 เท่า คุณต้องเพิ่มปริมาณเชื้อเพลิงในขณะที่จุดระเบิดอีกครั้ง แต่ถ้าระบบไอดียังเหมือนเดิม เชื้อเพลิงที่ฉีดเข้าไปจะไม่สามารถเผาไหม้จนหมดได้ จึงใช้ระบบอากาศแบบเทอร์โบชาร์จเพื่อทำหน้าที่ตรงนี้ โดยไม่มีพลังงานเหลือเฟือให้สิ้นเปลือง เพิ่มอากาศไปยังห้องจุดระเบิด สอดคล้องกับการฉีดน้ำมันมากขึ้นต่อรอบ รับพลังมากขึ้นจากการระเบิดที่ระเบิดในห้อง ซึ่งช่วยให้เครื่องยนต์สร้างแรงม้าได้มากขึ้นตามลำดับ

หลักการทำงานของระบบ Turbocharger

          Turbocharger หรือ เทอร์โบชาร์จเจอร์ นี่คือระบบกลไกที่ทำงานโดยใช้กลไก แกนใบพัดเป็นแกนเดียว และใบพัดติดอยู่ที่ปลายทั้งสองด้าน ด้านหนึ่งเรียกว่ากังหัน ใบพัดที่รับไอเสีย อีกเพลาหนึ่งเรียกว่าคอมเพรสเซอร์เป็นใบพัดที่ช่วยให้โรเตอร์ทั้งสองหมุนและทำงานพร้อมกันได้ ช่วยอัดอากาศไอดีเข้าไปในห้องจุดระเบิด ติดตั้งเทอร์โบเพื่อรับไอเสียจากห้องจุดระเบิด เมื่อไอเสียผ่านใบพัดกังหัน เพลาที่เชื่อมต่อจากศูนย์กลางยังทำงานโดยการหมุนใบพัดคอมเพรสเซอร์อีกด้วย คอมเพรสเซอร์ตรวจสอบอากาศเข้าจากภายนอก หากมีอากาศหรือออกซิเจนจำนวนมากในห้องจุดระเบิดที่ส่งไปยังห้องระเบิดเพื่อช่วยในการเผาไหม้ เครื่องยนต์จ่ายเชื้อเพลิงมากขึ้นในแต่ละรอบการจุดระเบิด จึงมีพลังงานมากขึ้น

Turbocharger นั้นในปัจจุบันมีอยู่หลายประเภท

          ระบบอัดอากาศหรือเทอร์โบ ในสมัยก่อนมีใบพัดแบบตายตัวเพียงชนิดเดียวเท่านั้น กังหัน กังหันมีความจุลมเท่ากัน ตัวอย่างเช่น หากคุณหมุนกังหันและเริ่มการทำงานที่ 1,000 รอบต่อนาที ค่านี้จะไปถึงระหว่างการทำงาน คือถ้ารอบต่ำเทอร์โบจะยังไม่หมุน เครื่องยนต์ยังคงไม่สามารถเพิ่มกำลังได้มากกว่าเดิม เป็นผลให้หากรอบไม่ถึงการตั้งค่าเครื่องยนต์ทำให้เกิดอาการที่เรียกว่ารอ แรงม้าไม่มากเท่าที่คุณต้องการ อย่างไรก็ตาม หากตั้งกังหันให้หมุนตั้งแต่ต้นรอบต่ำ เทอร์โบจะทำให้ระบบไอเสียไม่สามารถทำงานได้เมื่อถึงระดับสูง พลังงานลดลงถึงรอบสูงนั่นเอง

ตอนนี้ เพื่อแก้ปัญหาการรอคอย ระบบเทอร์โบแปรผันได้ถูกคิดค้นขึ้น บริษัทรถยนต์แต่ละแห่ง เช่น VGS Turbo, VG Turbo, VNT Turbo เรียกระบบนี้แตกต่างกัน หลักการทำงานมีดังนี้ มีส่วนที่เรียกว่าครีบ ทิศทางลมบังคับใบพัดกังหันให้พัดออกจากครีบ ซึ่งสามารถปรับมุมได้โดยใช้กลไกไฟฟ้าที่รอบต่ำ ครีบหมุนเพื่อบีบอากาศผ่านช่องเล็กๆ แกนหมุนสามารถหมุนใบพัดคอมเพรสเซอร์เพื่ออัดอากาศเข้าไปในห้องจุดระเบิด เพื่อให้ใบพัดกังหันทำงานที่ความเร็วต่ำ แต่เมื่อรอบเริ่มสูง ระบบเครื่องกลไฟฟ้าจะปรับครีบให้กว้างขึ้น อากาศสามารถผ่านใบพัดได้มากขึ้นเพื่อให้ลมผ่านโดยตรงผ่านใบพัดกังหันมากขึ้น เพื่อทำงานให้สมดุลการไหลเข้าและออกของทั้งลมอัดและไอเสีย ส่วนใหญ่เป็นระบบเทอร์โบแปรผันในปัจจุบัน โดยทั่วไปจะใช้เป็นระบบมาตรฐานในเครื่องยนต์ดีเซลเกือบทั้งหมดในรถกระบะและ PPV ข้อเสียของ turbos แบบแปรผันคือพวกมันมีค่าที่สูงกว่าและดูแลรักษายากกว่าตัวเก่า

ในความเป็นจริง เทอร์โบคู่และไบเทอร์โบ หรือสองเทอร์โบอาจทำงานพร้อมกันได้ นอกจากนี้ยังให้ความร่วมมืออย่างอิสระ แต่ขอยกให้เป็นอีกบทความหนึ่ง เพราะมันค่อนข้างยาว

แล้ว Supercharger และ Turbocharger แตกต่างกันอย่างไร ?

          หลังจากที่เข้าใจการทำงานของระบบอัดอากาศล่วงหน้า และหลังจากเข้าใจหลักการทำงานของเทอร์โบชาร์จเจอร์แล้ว เรามาทำความรู้จักกับระบบอัดอากาศอีกระบบหนึ่งที่เรียกว่าซุปเปอร์ชาร์จเจอร์ โล่ออกมาบนประทุน เมื่อต้องการกำลังเครื่องยนต์ Max จะกดปุ่มเพื่อหมุนเทอร์โบ ระบบซุปเปอร์ชาร์จเจอร์จะเป็นแบบนี้จนกว่าเขาจะแข็งแกร่งพอที่จะไล่ตามวายร้ายได้ ใช้งานได้เฉพาะในภาพยนตร์โดยใช้มอเตอร์หมุนซูเปอร์ชาร์จเจอร์ตามต้องการ แต่เป็นคุณลักษณะของระบบอัดอากาศในปัจจุบัน ไอเสียใช้เพื่อเปลี่ยนการหมุนของระบบเทอร์โบปกติที่หมุนใบพัดกังหัน แล้วเปลี่ยนเป็นรอกที่ใช้ติดสายพานหรือโซ่เพื่อรับกำลังโดยตรงจากข้อเหวี่ยงของเครื่องยนต์ กล่าวอีกนัยหนึ่ง เครื่องยนต์จะหมุนไม่ว่าซุปเปอร์ชาร์จเจอร์จะหมุนกี่รอบก็ตาม เพลารอกเชื่อมต่อกับใบพัดอีกชุดหนึ่ง ช่วยอัดอากาศเข้าไปในห้องเผาไหม้เหมือนเทอร์โบทั่วไป รถยนต์ส่วนใหญ่ที่มีระบบอัดอากาศแบบซุปเปอร์ชาร์จมักจะเป็นรถลากที่ต้องการใช้กำลังตั้งแต่สตาร์ทเครื่องยนต์ (F&F Dom’s) รถยนต์ก็ใช้ระบบนี้เช่นกัน) ข้อดีของระบบนี้คือต้องรอ ระบบอัดอากาศทำงานตั้งแต่รอบแรก ข้อเสียของระบบนี้คือ สูญเสียความแข็งแรงไปบางส่วนเนื่องจากการพลิกสายพานอีกเส้นหนึ่ง การบริโภคน้ำมันจะสูงขึ้น

หลักการอัดอากาศสำหรับทั้งเทอร์โบชาร์จเจอร์และซูเปอร์ชาร์จเจอร์ ปลายทางที่ต้องการก็เหมือนกัน ต้องการกำลังจากเครื่องยนต์มากขึ้น ไม่มากถ้าเป็นเครื่องยนต์มาตรฐานที่ติดตั้งมาจากโรงงาน อย่างไรก็ตาม คุณอาจต้องตัดสินใจให้ดีสำหรับการติดตั้งเพิ่มเติมจากการติดตั้งเดิมเนื่องจากจุดแข็งและจุดอ่อน และงบประมาณสำหรับการติดตั้งทั้งสองประเภทขึ้นอยู่กับประเภทที่คุณใช้ เป็นรถรุ่นไหนครับ?

ติดตามบทความเกี่ยวกับยานยนต์เพิ่มเติมได้ที่ โรงเรียนสอนขับรถศรีสะเกษ