مدتی است که اتومبیل سازان بزرگ برای رفع مشکلاتی از این دست راه حل های بخصوصی ارایه کرده اند که در طول 4 دهه گذشته بعضی از آنها شکست خورده و به کنار رانده شده اند و برخی دیگر توانسته اند به دلایل مختلف در این عرصه باقی مانده و خدمت رسان صنعت اتومبیل سازی باشند. ایده کلی این راهکار ها بر اساس فشرده سازی هوا و وارد کردن هوای فشرده به درون موتور است تا به این ترتیب مقدار اکسیژن کافی برای احتراق کامل سوخت را حاصل کنند و حداکثر قدرت ممکن را در دسترس ما قرار دهند. سوپر شارژر ها و توربو شارژر ها از موفق ترین و محبوب ترین این راه حل ها هستند.
نحوه ی کار توربو شارژر:
در این سیستم برای فشرده سازی هوا از جریان خروجی اگزوز استفاده می شود به این صورت که هوای خروجی اگزوز یک توربین را به سرعت به حرکت در می آورد و در طرف دیگر این توربین هوایی را که موتور از بیرون دریافت کرده است را مکیده و با فشار تعیین شده به سمت انژکتور ارسال می کند.
مشکل بزرگ:
تاخیر توربو [Turbo lag] بزرگترین مساله ای است که اتومبیل سازان در سیستم های توربو با آن مواجه اند و همین مشکل باعث شده تا مکنیسم های مختلفی در به کار بستن توربوشارژر ها خلق شوند. توربوهای بزرگ در دور موتور های پایین به کار نمی افتند و تا زمانی که به محدوده عملکرد خود برسند مانند وزنه ای بر روی موتور تاثیر می گذارند که پاسخگویی موتور را به شدت تضعیف می کنند. از طرفی توربوشارژر کوچک در دور موتور پایین بخوبی عمل می کند و از تاخیر در پاسخگویی موتور خبری نیست اما در دورهای بالا مانع عملکرد مناسب موتور می شود. شرکت های مختلف راهکار های مخصوص خود را برای حل این مشکل ارایه کردند که در ادامه بررسی می کنیم.
Porsche: در سال 1975 تکنولوژی که بر روی پورشه 911 توربو به بازار معرفی شد. بر اساس مکانیسمی که مهندسین پورشه طراحی کرده بودند، توربوشارژر قبل از رسیدن به محدوده عملکرد خود شروع به چرخیدن می کرد و همین باعث می شد تا مشکل تاخیر پاسخگویی توربو به مقدار قابل توجهی کاهش یابد.
VTG: Variable Turbine Geometery تکنولوژی است که بیشتر در موتور های دیزل مورد استفاده قرار می گیرد. توربو های معمولی نمی توانند از تاخیر [lag] خلاصی یابند و این مساله در موتور های دیزل بیشتر جلوه می کند، چرا که برای دستیابی به قدرت کافی از توربوشارژر های بزرگ استفاده می کنند. در توربوشارژر های VTG این مساله تقریبا حل شده تلقی می شود. این توربو ها قادرند تا جریان هوای اگزوز را که محرک توربین است به بهترین صورت ممکن جهت دهی کنند تا در دور های پایین توربوشارژر های بزرگ بتوانند به خوبی عمل کنند.
Variable-Volume Turbine این سیستم که در واقع یک نوع VTG است، توسط Koenigsegg ابداع و ارایه شده است.
طبق این شیوه فضای داخل توربو به دو بخش کوچک و بزرگ تقسیم می شود.
ورودی اگزوز به توربو توسط یک دریچه کنترل می شود تا در دور پایین هوا را به بخش کوچک تر هدایت کند تا توربو در این مرحله واکنش مناسبی برای تقویت داشته باشد و زمانی که دور موتور بالا تر می رود دریچه باز می شود تا جریان هوا در هر دو قسمت سرازیر شود تا بیشترین فشار تقویتی را به موتور ارایه دهد.
