टर्बोचार्जर म्हणजे काय?

जेव्हा इंधनाच्या कमी वापरासह कार्यप्रदर्शन एकत्र करण्याचा विचार येतो तेव्हा अभियंत्यांना टर्बो इंजिनची निवड करण्यास भाग पाडले जाते.

सुपरकार जगाच्या पातळ हवेच्या बाहेर, जिथे लॅम्बोर्गिनी अजूनही आग्रह धरते की नैसर्गिकरीत्या आकांक्षा असलेली इंजिने शक्ती आणि आवाज निर्माण करण्यासाठी सर्वात स्वच्छ आणि सर्वात इटालियन मार्ग आहेत, नॉन-टर्बोचार्ज्ड कारचे दिवस आता संपत आहेत.

उदाहरणार्थ, नैसर्गिकरित्या आकांक्षा असलेला फोक्सवॅगन गोल्फ मिळवणे अशक्य आहे. डिझेलगेटनंतर, अर्थातच, यात काही फरक पडण्याची शक्यता नाही, कारण आता कोणीही गोल्फ खेळू इच्छित नाही.

तथापि, वस्तुस्थिती अशी आहे की शहर कार, कौटुंबिक कार, भव्य टूरर्स आणि अगदी काही सुपरकार्स स्कूबा भविष्याच्या बाजूने जहाज सोडत आहेत. फोर्ड फिएस्टा ते फेरारी 488 पर्यंत, भविष्य हे सक्तीच्या इंडक्शनचे आहे, अंशतः उत्सर्जन कायद्यांमुळे, परंतु तंत्रज्ञान झेप आणि सीमारेषेने विकसित झाल्यामुळे देखील.

सुरळीत ड्रायव्हिंग आणि तुम्हाला हवे तेव्हा मोठे इंजिन पॉवर यासाठी लहान इंजिन इंधन अर्थव्यवस्थेचे हे प्रकरण आहे.

जेव्हा कमी इंधन वापरासह उच्च कार्यक्षमतेची सांगड घालण्याचा विचार येतो, तेव्हा अभियंत्यांना त्यांचे नवीनतम इंजिन टर्बोचार्ज तंत्रज्ञानासह डिझाइन करण्यास भाग पाडले जाते.

टर्बो कमी सह अधिक कसे करू शकतो?

हे सर्व इंजिन कसे कार्य करतात यावर अवलंबून आहे, तर चला या तंत्राबद्दल थोडे बोलूया. गॅसोलीन इंजिनसाठी, 14.7:1 वायु-इंधन गुणोत्तर सिलेंडरमधील सर्व गोष्टींचे संपूर्ण ज्वलन सुनिश्चित करते. यापेक्षा जास्त रस हा इंधनाचा अपव्यय आहे.

नैसर्गिकरित्या आकांक्षा असलेल्या इंजिनमध्ये, उतरत्या पिस्टनने तयार केलेले आंशिक व्हॅक्यूम सिलिंडरमध्ये हवा खेचते, आतल्या नकारात्मक दाबाचा वापर करून इनटेक व्हॉल्व्हमधून हवा आत जाते. गोष्टी करण्याचा हा एक सोपा मार्ग आहे, परंतु स्लीप एपनिया असलेल्या व्यक्तीप्रमाणे हवा पुरवठ्याच्या बाबतीत ते खूप मर्यादित आहे.

टर्बोचार्ज केलेल्या इंजिनमध्ये, नियम पुस्तक पुन्हा लिहिले गेले आहे. पिस्टनच्या व्हॅक्यूम इफेक्टवर अवलंबून राहण्याऐवजी, टर्बोचार्ज केलेले इंजिन हवेला सिलेंडरमध्ये ढकलण्यासाठी एअर पंप वापरते, जसे स्लीप एपनिया मास्क तुमच्या नाकात हवा ढकलतो.

जरी टर्बोचार्जर मानक वायुमंडलीय दाबापेक्षा 5 बार (72.5 psi) पर्यंत हवा दाबू शकतात, तरीही रस्त्यावरील कारमध्ये ते सामान्यत: 0.5 ते 1 बार (7 ते 14 psi) च्या अधिक आरामशीर दाबाने चालतात.

व्यावहारिक परिणाम असा आहे की बूस्ट प्रेशरच्या 1 बारवर, इंजिनला नैसर्गिकरीत्या आकांक्षीपेक्षा दुप्पट हवा मिळते.

याचा अर्थ इंजिन कंट्रोल युनिट एक आदर्श हवा-इंधन गुणोत्तर राखून दुप्पट इंधन इंजेक्ट करू शकते, ज्यामुळे खूप मोठा स्फोट होतो.

पण टर्बोचार्जरच्या युक्त्या फक्त अर्ध्या आहेत. 4.0-लिटर नॅचरली एस्पिरेटेड इंजिन आणि 2.0 बारच्या बूस्ट प्रेशरसह 1-लिटर टर्बोचार्ज्ड इंजिनची तुलना करूया, हे गृहीत धरून की ते तंत्रज्ञानाच्या दृष्टीने सारखेच आहेत.

4.0-लिटर इंजिन निष्क्रिय असताना आणि हलके इंजिन लोड असतानाही जास्त इंधन वापरते, तर 2.0-लिटर इंजिन खूपच कमी वापरते. फरक असा आहे की वाइड ओपन थ्रॉटलवर, टर्बोचार्ज केलेले इंजिन शक्य तितकी हवा आणि इंधन वापरेल - समान विस्थापनाच्या नैसर्गिकरित्या एस्पिरेटेड इंजिनच्या दुप्पट किंवा नैसर्गिकरित्या एस्पिरेटेड 4.0-लिटर प्रमाणेच.

याचा अर्थ टर्बोचार्ज केलेले इंजिन कमी 2.0 लिटरपासून ते शक्तिशाली चार लिटरपर्यंत कुठेही धावू शकते.

त्यामुळे हलक्या वाहन चालवण्याकरता लहान इंजिन इंधनाची अर्थव्यवस्था आणि तुम्हाला हवे तेव्हा मोठे इंजिन पॉवर असे हे प्रकरण आहे.

ते किती हुशार आहे?

अभियांत्रिकी सिल्व्हर बुलेटला शोभेल तसे टर्बोचार्जर स्वतःच कल्पक आहे. इंजिन चालू असताना, एक्झॉस्ट वायू टर्बाइनमधून जातात, ज्यामुळे ते अविश्वसनीय वेगाने फिरते - सामान्यत: प्रति मिनिट 75,000 ते 150,000 वेळा.

टर्बाइन एअर कंप्रेसरला बोल्ट केले जाते, याचा अर्थ टर्बाइन जितक्या वेगाने फिरते तितक्या वेगाने कॉम्प्रेसर फिरते, ताजी हवा शोषून घेते आणि इंजिनमध्ये जबरदस्ती करते.

तुम्ही गॅस पेडल किती जोरात दाबता यावर अवलंबून, टर्बो स्लाइडिंग स्केलवर कार्य करते. निष्क्रिय असताना, टर्बाइनला कोणत्याही अर्थपूर्ण वेगापर्यंत पोहोचवण्यासाठी पुरेसा एक्झॉस्ट गॅस नसतो, परंतु जसजसा तुम्ही वेग वाढवता तसतसे टर्बाइन वर फिरते आणि बूस्ट प्रदान करते.

जर तुम्ही तुमच्या उजव्या पायाने ढकलले तर अधिक एक्झॉस्ट वायू तयार होतात, जे सिलेंडरमध्ये जास्तीत जास्त ताजी हवा दाबतात.

मग पकड काय आहे?

अर्थात, जटिलतेपासून सुरुवात करून आपण सर्वजण वर्षानुवर्षे टर्बोचार्ज केलेल्या कार का चालवत नाही याची अनेक कारणे आहेत.

जसे तुम्ही कल्पना करू शकता, स्फोट न होता वर्षानुवर्षे 150,000 RPM वर फिरू शकेल असे काहीतरी तयार करणे सोपे नाही आणि त्यासाठी महागडे भाग आवश्यक आहेत.

टर्बाइनला समर्पित तेल आणि पाणी पुरवठा देखील आवश्यक असतो, ज्यामुळे इंजिनच्या स्नेहन आणि कूलिंग सिस्टमवर अधिक ताण येतो.

टर्बोचार्जरमधील हवा तापत असल्याने, सिलेंडरमध्ये प्रवेश करणाऱ्या हवेचे तापमान कमी करण्यासाठी उत्पादकांना इंटरकूलर देखील स्थापित करावे लागले. गरम हवा थंड हवेपेक्षा कमी दाट असते, टर्बोचार्जरचे फायदे नाकारते आणि इंधन/हवेच्या मिश्रणाचे नुकसान आणि अकाली विस्फोट देखील होऊ शकते.

टर्बोचार्जिंगची सर्वात कुप्रसिद्ध कमतरता, अर्थातच, लॅग म्हणून ओळखली जाते. म्हटल्याप्रमाणे, टर्बोला अर्थपूर्ण बूस्ट प्रेशर निर्माण करण्यास सुरुवात करण्यासाठी तुम्हाला गती वाढवणे आणि एक्झॉस्ट तयार करणे आवश्यक आहे, ज्याचा अर्थ असा होतो की सुरुवातीच्या टर्बो कार विलंबित स्विच सारख्या होत्या - काहीही नाही, काहीही नाही, काहीही नाही, सर्वकाही.

टर्बो तंत्रज्ञानातील विविध प्रगतीने लवकर टर्बोचार्ज केलेल्या साब्स आणि पोर्शेसच्या संथ गतीने चालणाऱ्या वैशिष्ट्यांपैकी सर्वात वाईट वैशिष्ट्यांवर नियंत्रण मिळवले आहे, ज्यामध्ये टर्बाइनमधील समायोज्य व्हेनचा समावेश आहे जो एक्झॉस्ट प्रेशरवर आधारित हलतो आणि जडत्व कमी करण्यासाठी हलके, कमी-घर्षण घटकांचा समावेश आहे.

टर्बोचार्जिंगमधील सर्वात रोमांचक पाऊल फक्त F1 रेसर्समध्येच आढळू शकते, जिथे एक लहान इलेक्ट्रिक मोटर टर्बोला फिरत ठेवते आणि त्याला फिरवायला लागणारा वेळ कमी करते.

त्याचप्रमाणे, वर्ल्ड रॅली चॅम्पियनशिपमध्ये, अँटी-लॅग म्हणून ओळखली जाणारी प्रणाली हवा/इंधन मिश्रण थेट टर्बोचार्जरच्या पुढे एक्झॉस्टमध्ये टाकते. एक्झॉस्ट मॅनिफोल्ड उष्णतेमुळे स्पार्क प्लग नसतानाही त्याचा स्फोट होतो, एक्झॉस्ट गॅसेस तयार होतात आणि टर्बोचार्जर उकळते.

पण टर्बोडीझेलचे काय?

जेव्हा टर्बोचार्जिंगचा विचार केला जातो तेव्हा डिझेल ही एक विशेष जाती आहे. हे खरोखरच हाताशी असलेले केस आहे, कारण सक्तीने इंडक्शन न करता, डिझेल इंजिने जितके सामान्य आहेत तितके कधीही होणार नाहीत.

नैसर्गिकरित्या आकांक्षायुक्त डिझेल योग्य कमी-अंत टॉर्क प्रदान करू शकतात, परंतु तिथेच त्यांची प्रतिभा संपते. तथापि, सक्तीच्या इंडक्शनसह, डिझेल त्यांच्या टॉर्कचा फायदा घेऊ शकतात आणि त्यांच्या गॅसोलीन समकक्षांसारखेच फायदे घेऊ शकतात.

डिझेल इंजिने टोन्का टफने तयार केली आहेत जे आतमध्ये असलेले प्रचंड भार आणि तापमान हाताळू शकतात, म्हणजे ते टर्बोचा अतिरिक्त दाब सहजपणे हाताळू शकतात.

सर्व डिझेल इंजिने - नैसर्गिकरित्या आकांक्षायुक्त आणि सुपरचार्ज केलेली - तथाकथित दुबळे ज्वलन प्रणालीमध्ये अतिरिक्त हवेत इंधन जाळून चालतात.

नैसर्गिकरीत्या आकांक्षी असलेली डिझेल इंजिने जेव्हा "आदर्श" हवा/इंधन मिश्रणाच्या अगदी जवळ येतात तेव्हा इंधन इंजेक्टर उघडे असतात तेव्हा पूर्ण थ्रॉटल होते.

डिझेल इंधन हे गॅसोलीनपेक्षा कमी अस्थिर असल्यामुळे, जेव्हा ते जास्त हवेशिवाय जाळले जाते तेव्हा मोठ्या प्रमाणात काजळी, ज्याला डिझेल पार्टिक्युलेट्स देखील म्हणतात, तयार होते. सिलेंडरमध्ये हवा भरून, टर्बोडीझेल ही समस्या टाळू शकतात.

त्यामुळे गॅसोलीन इंजिनसाठी टर्बोचार्जिंग ही एक आश्चर्यकारक सुधारणा आहे, परंतु त्याचे खरे फ्लिप डिझेल इंजिनला धुराचे अवशेष बनण्यापासून वाचवते. जरी "डिझेलगेट" कोणत्याही परिस्थितीत असे होऊ शकते.

टर्बोचार्जर जवळजवळ सर्व चारचाकी वाहनांमध्ये प्रवेश करतात या वस्तुस्थितीबद्दल तुम्हाला काय वाटते? खाली टिप्पण्यांमध्ये आम्हाला सांगा.