Teentoa 4 ShowTime
Offroad Mania
จิปาถะเกี่ยวกับรถยกสูง 2 เพลา ซื้อ-ขาย ด้วยไมตรีจิตTurbo คืออะไร ทำไมถึงแรง
เวลา 12:41 น.
Turbo คืออะไร ทำไมถึงแรง
เทอร์โบ เป็นอุปกรณ์ชิ้นหนึ่ง ที่สามารถเพิ่มความแรงให้กับเครื่องยนต์
จนเป็นชื่อเรียกติดปากถึงความแรงว่า เมื่อไรที่มีเทอร์โบแล้วต้องแรง
จนแพร่ไปถึงการเปรียบเปรยในเรื่องอื่น เช่น แรง-เร็ว ยังกับติดเทอร์โบ
TURBO ทำไมต้องแรง
เทอร์โบ คือ อุปกรณ์อัดอากาศชนิดหนึ่ง
ทำหน้าที่อัดไอดีเข้ากระบอกสูบ
ด้วยแรงดันและมวลของอากาศที่มากกว่าแรงดูดจากการเลื่อนลงของลูกสูบของ
เครื่องยนต์ปกติ
เครื่องยนต์ที่ไม่มีระบบอัดอากาศ จะสามารถประจุไอดีได้เพียง 70-100%
ของความจุกระบอกสูบ เพราะการเลื่อนตัวลงของกระบอกสูบ แม้จะมีแรงดูดสูง
แต่ยังไงก็ยังเป็นการดูด ทั้งยังมีสารพัดชิ้นส่วนขวางการไหลของอากาศ เช่น
วาล์ว ลิ้นปีกผีเสื้อ ไส้กรองอากาศ ฯลฯ จึงทำให้การดูดอากาศนั้นไม่เต็มที่
100% ของแรงดูด
ถ้างง ให้เปรียบเทียบกับคน
ที่มีปอดขยายตัวคอยสูดอากาศ แต่อากาศก็ยังเข้าไปได้แค่พอประมาณ
เพราะต้องดูดผ่านจมูกรูแคบ ๆ ทั้งยังมีขนจมูกคอยกันอยู่ด้วย
ในส่วนของการพัฒนาเพิ่มประสิทธิภาพการดูดอากาศ ยังไงก็ยังเป็นการดูดมวลของอากาศที่เข้าไป เต็มที่ก็ใกล้เคียง 100% เท่านั้น
แม้
ว่าเครื่องยนต์จะมีประสิทธิภาพในการดูดอากาศได้สูงเพียงใด
แต่ก็เป็นไปในช่วงแคบ ๆ ของรอบการทำงานเท่านั้น
เพราะเมื่อรอบเครื่องยนต์เปลี่ยนไปตามจังหวะการเปิด-ปิดวาล์ว
อากาศที่ไหลเข้าสู่กระบอกสูบก็จะน้อยลง อีกทั้งยังมีอุปกรณ์อื่น เช่น พอร์ท
วาล์ว ฯลฯ ขัดขวางการไหลของอากาศจนสามารถบรรจุไอดีได้เพียง 75-90%
เท่านั้น
เครื่องยนต์ที่ติดเทอร์โบ
ช่วยอัดอากาศตั้งแต่รอบเครื่องยนต์หมุนปากกลางขึ้นไป
จะมีประสิทธิภาพในการประจุไอดีได้สูงในช่วงรอบเครื่องยนต์ที่กว้างกว่า
เนื่องจากการอัดไอดีด้วยแรงดันอย่างต่อเนื่องไม่ใช่แค่แรงดูดจากการเลื่อนลง
ของลูกสูบ มวลอากาศที่ถูกอัดเข้าไปในกระบอกสูบจึงมีความหนาแน่นมากกว่าปกติ
เทอร์โบ
ประกอบด้วยชุด เทอร์ไบน์ (กังหันไอเสีย) และคอมเพรสเซอร์ (กังหันไอดี)
มีลักษณะคล้ายกังหัน 2 ตัว ติดตั้งอยู่บนแกนเดียวกัน ฟากละตัว
หันหลังเข้าหากัน หมุนไปพร้อมกันตลอด ไม่มีระบบอากาศเชื่อมกัน
และมีระบบหล่อลื่นช่วงกลางแกนกังหันด้วยน้ำมันหล่อลื่นที่ไหลเวียนจากปั๊ม
เครื่องยนต์
ชุดกังหันไอดี และกังหันไอเสีย จะหมุนไปพร้อมกัน
โดยที่ชุดโข่งและกังหันไอเสีย ได้ติดตั้งอยู่กับท่อไอเสีย
กังหันไอเสียจะหมุนด้วยการไหลและการขยายตัวของไอเสียที่ถูกส่งเข้ามา
กลายเป็นต้นกำลังในการหมุนของแกนเทอร์โบ
ต่อจากนั้นไอเสียก็จะถูกระบายทิ้งไปตามปกติทางท่อไอเสียไปยังด้านท้ายของรถ
ยนต์
ความเร็วในการหมุนของกังหันไอเสีย ผกผันอยู่กับความร้อนและปริมาณไอเสียทั้งหมดที่ถูกส่งเข้ามา
การ
ทำงานของเทอร์โบ ไม่ใช่เป็นความเข้าใจผิด ๆ ของบางคนว่า เทอร์โบ
เป็นการใช้ไอเสียกลับเข้าสู่เครื่องยนต์ ซึ่งไม่มีเหตุผลที่จะทำเช่นนั้น
เพราะไอเสียร้อนและแทบไม่มีออกซิเจนที่ช่วยในการเผาไหม้อยู่เลย
เมื่อ
กังหันไอเสียหมุนด้วยกำลังจากไอเสีย
กังหันไอดีที่ติดตั้งอยู่บนแกนเดียวกันอีกฟากหนึ่ง
จะหมุนดูดอากาศแล้วอัดเข้าสู่กระบอกสูบผ่านท่อไอดีด้วยแรงดันที่เรียกว่า
แรงดันเสริม (BOOST PRESSURE)แรงดันที่สูงกว่าบรรยากาศปกติ
เทอร์โบ
สามารถสร้างแรงดันเสริมให้สูงขึ้นได้หลายระดับ
ตามการออกแบบหรือตามการควบคุม แต่ถ้าใช้แรงดันสูงเกินไป
ชิ้นส่วนภายในเครื่องยนต์อาจเสียหายได้
แม้กังหันไอเสีย
และกังหันไอดีจะหมุนทำงานต่อเนื่องบนแกนเดียวกันแต่ทั้ง 2
กังหันมิได้มีอากาศหมุนเวียนต่อเนื่องกันเลย ไอเสีย
เมื่อมาหมุนกังหันไอเสีย และก็ปล่อยทิ้งออกไป
ส่วนกังหันไอดีมีต้นกำลังจากการหมุนของกังหันไอเสีย
ก็ดูดอากาศบริสุทธิ์จากข้างนอกเข้ามา
การทำงานของเทอร์โบ
มิได้ทำให้เครื่องยนต์สูญเสียพลังงานส่วนใดมากนักเลย
เพราะเป็นการนำพลังงานความร้อนจากการขยายตัวของไอเสียที่จะต้องทิ้งโดยเปล่า
ประโยชน์ มาใช้หมุนกังหันไอเสีย เปลี่ยนเป็นพลังงานกลก่อนที่จะระบายทิ้งไป
แต่อาจมีแรงดันน้อยกลับ เกิดขึ้นในระบบไอเสียบ้างเล็กน้อย
ซึ่งเมื่อเทียบกับเครื่องยนต์ที่ไม่ได้ติดเทอร์โบ ซึ่งใช้หม้อพักแบบไส้ย้อน
ก็จะเกิดแรงดันย้อนกลับในระบบไอเสียมากกว่ากันไม่เท่าไร
ในการทำ
งานสูงสุด แกนเทอร์โบอาจหมุนนับแสนรอบต่อนาทีและมีความร้อนสูง
จึงต้องมีการหล่อลื่นด้วยน้ำมันเครื่อง
โดยถูกส่งจากปั๊มขึ้นมาไหลผ่านแล้วก็ไหลกลับลงอ่างน้ำมันเครื่อง
หรืออาจเสริมการลดความร้อนด้วยการหล่อเลี้ยงภายนอกด้วยน้ำ
(แยกจากน้ำมันเครื่อง)
เมื่อดับเครื่องยนต์
ปั๊มน้ำมันเครื่องก็จะหยุดการทำงาน ไม่ส่งน้ำมันเครื่อง
ถ้าแกนเทอร์โบร้อนเกินไป อาจเผาน้ำมันเครื่องให้เป็นตะกรันแข็งขึ้นได้
ตะกรันนี้อาจทำลายซิลภายในเทอร์โบที่ต้องป้องกันไม่ให้น้ำมันเครื่องไหลออก
ทางกังหันทั้ง 2 ข้างจนเกิดควันสีขาวจากการเผาน้ำมันเครื่อง
ดังนั้นก่อนดับเครื่องยนต์ควรปล่อยเครื่องยนต์เดินเบาไว้ 1-5 นาที
ตามความร้อนที่ขับมา
เพื่อให้แกนเทอร์โบเย็นลงก่อนที่น้ำมันเครื่องจะหยุดไหลเวียน
แกน
เทอร์โบจะหมุนอยู่ตลอดเวลาตั้งแต่เครื่องยนต์ทำงาน
เพียงแต่ว่ายังไม่สามารถอัดอากาศตั้งแต่รอบต่ำ
เพราะแรงดูดของลูกสูบมีมากกว่า ไอเสียที่ข้ามาปั่นกังหันไอเสียมีน้อย
และแกนเทอร์โบยังหมุนช้าอยู่ เมื่อเร่งรอบเครื่องยนต์
ไอเสียที่มาปั่นกังหันไอเสียมีมากขึ้นกังหันไอดีหมุนเร็วขึ้น
มีการดูดอากาศและอัดสู่กระบอกสูบด้วยมวลที่มากกว่าแรงดูดเริ่มเป็นแรงดัน
(บูสท์)
กำลังของเครื่องยนต์จึงมากขึ้นจากการเผาไหม้อากาศที่มากขึ้นอย่างรุนแรงขึ้น
การอัดอากาศ ต้องมีขีดจำกัด ถึงจะอัดมากและแรงขึ้นมาก
แต่ชิ้นส่วนภายในเครื่องยนต์อาจเสียหายได้ จากแรงดันที่เพิ่มขึ้น
จึงต้องมีการควบคุมโดยระบายไอดีทิ้งบ้าง
หรือปล่อยไอเสียไม่ให้ไหลผ่านกังหันไอเสียเพื่อลดรอบการหมุนของกังหันไอดี
ไม่ให้เทอร์โบมีการดูดและอัดอากาศมากเกินไป
ซึ่งล้วนเป็นการควบคุมไม่ให้แรงดันไอดี มีแรงดันมากเกินไป
โดยนิยมใช้วิธีหลังกันมากกว่า ซึ่งจะมีกระเปาะรับแรงดันจากท่อไอดี
และมีแกนต่อไปยังลิ้นบังคับการระบายไอเสียไม่ให้ผ่านกังหันไอเสีย
ถ้า
แรงดันในท่อไอดีชนะแรงดันของสปริงภายในกระเปาะ
แกนก็จะดันให้ลิ้นบังคับไอเสียเปิดระบายไอเสียไม่ให้ผ่านกังหันไอเสีย
จนกว่าแรงดันในท่อร่วมไอดีจะลดลงตามที่ควบคุมไว้
แกนบังคับจึงจะปิดให้ไอเสียปั่นกังหันไอเสียได้ต่อไป
เทอร์โบจะทำ
งานตามปริมาณไอเสีย ไม่ได้ทำงานเฉพาะความเร็วสูง ถ้าใช้เทอร์โบเล็ก
กังหันไอเสียหมุนเร็วตั้งแต่รอบเครื่องยนต์ต่ำ อัดอากาศได้เร็ว
แต่ในรอบสูงจะตื้อ เพราะไอเสียไหลได้ไม่ทัน เทอร์โบตัวใหญ่
สร้างแรงดันได้ช้า รอรอบนาน แต่ไอเสียไหลคล่อง
จึงควรใช้เทอร์โบขนาดพอเหมาะกับซีซีของเครื่องยนต์
ถ้างงเรื่องการ
อัดอากาศแล้วแรง ให้เปรียบเทียบกับคน
ที่ปกติมีการหายใจด้วยการขยายตัวหรือแรงดูดของปอด
ก็จะมีเรี่ยวแรงในระดับปกติ แต่ถ้ามีอากาศอัดช่วยแบบการให้ออกซิเจน
ย่อมต้องมีเรี่ยวแรงมากขึ้น ทั้งที่อวัยวะในร่างกายยังเหมือนเดิม
แต่ถ้าอัดอากาศเข้าด้วยแรงดันที่มากเกินไป ปอดก็แตกตาย
นั่นคือบท
สรุปสั้น ๆ ของการเพิ่มกำลังของเครื่องยนต์ด้วยการอัดอากาศจากเทอร์โบ คือ
ไม่ต้องมีการขยายความจุกระบอกสูบ-ซีซี
ซึ่งการเพิ่มซีซีของเครื่องยนต์มีจุดด้อยมากมาย
แต่ก็ต้องมีการเพิ่มความแข็งแรงของหลายชิ้นส่วนเตรียมรองรับแรงดันและมวลของ
อากาศที่เพิ่มขึ้นกว่าปกติ ดังที่ทราบกันว่า
เครื่องยนต์ที่มีซีซีและระบบพื้นฐานต่าง ๆ ใกล้เคียงกัน
ซึ่งมีและไม่มีเทอร์โบ
เครื่องยนต์ที่มีเทอร์โบจะมีทั้งกำลังม้าและแรงบิดมากกว่าอยู่ไม่มากก็น้อย
แต่
มิได้หมายความว่า เครื่องยนต์ที่ติดตั้งเทอร์โบ
จะต้องมีแรงดุจเครื่องยนต์ของรถแข่ง
เพราะต้องขึ้นอยู่กับแรงดันและมวลของอากาศที่ถูกควบคุมหรือออกแบบกำหนดไว้
เครื่องยนต์เทอร์โบในสายการผลิตรถยนต์ส่วนใหญ่
มักควบคุมให้มีแรงดันของอากาศ (บูสต์) ไม่สูงหรือที่เรียกกันว่า
เครื่องยนต์แบบ LIGHT TURBO
เพราะเป็นการเน้นการเพิ่มกำลังของเครื่องยนต์ให้มีกำลังดีตั้งแต่รอบต่ำและ
เป็นช่วงกว้างเท่านั้น
โดยทั่วไปแล้ว
การดูแลเครื่องยนต์ที่ติดตั้งเทอร์โบ
มีความยุ่งยากกว่าเครื่องยนต์ที่ไม่ได้ติดตั้งเทอร์โบ เพียงพอสมควร คือ
ควรใช้น้ำมันเครื่องคุณภาพสูง
และมีการปล่อยให้เครื่องยนต์เทอร์โบเดินเบาก่อนการดับเครื่องยนต์สัก 1-5
นาที ตามความร้อนที่สะสมอยู่ ถ้าขับคลาน ๆ ในเมือง
ก็ปล่อยให้เครื่องยนต์เดินเบาแค่ช่วงสั้นๆ
ถ้าอัดทางยาวมาก็ปล่อยให้เครื่องยนต์เดินเบาไว้นานหน่อย
ส่วน
เครื่องยนต์ธรรมดาที่ไม่มีการติดตั้งเทอร์โบ
หากเจ้าของต้องการติดตั้งเทอร์โบเพิ่มเข้าไป ต้องใช้อุปกรณ์ร่วมที่ดี
และช่างต้องมีความเชี่ยวชาญ
โดยจะต้องมีการเปลี่ยนชิ้นส่วนภายในเครื่องยนต์หรือไม่ ต้องดูกันเป็นกรณี ๆ
ไป
การติดตั้งเทอร์โบเพิ่มเข้าไปในเครื่องยนต์ดีเซล
ส่วนใหญ่ไม่ต้องมีการเปลี่ยนชิ้นส่วนภายในเครื่องยนต์
แต่ควรใช้แรงดันของอากาศ (บูสต์) ไม่เกิน 5-7 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว
และถ้ามีการแต่งปั๊มจ่ายน้ำมันเชื้อเพลิงเพิ่มก็จะดีขึ้นไปอีก
การ
ติดตั้งเทอร์โบเพิ่มเข้าไปในเครื่องยนต์เบนซิน ถ้าใช้แรงดันของอากาศ
(บูสต์) ไม่เกิน 5-7 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว
อาจไม่ต้องมีการเปลี่ยนชิ้นส่วนภายในเครื่องยนต์
แต่อาจต้องมีการเพิ่มอัตราการจ่ายน้ำมันเชื้อเพลิงเพิ่มขึ้นอย่างเหมาะสม
นับว่าละเอียดอ่อนและยุ่งยากกว่าการติดตั้งเทอร์โบเพิ่มเข้าไปในเครื่องยนต์
ดีเซล
ไม่ว่าจะเป็นเครื่องยนต์เบนซินหรือดีเซล
ถ้ามีการติดตั้งเทอร์โบเพิ่มเติมภายหลัง แม้จะทำได้ดี
เครื่องยนต์ไม่พังกระจาย แต่ก็ต้องยอมรับว่า
เครื่องยนต์จะมีการสึกหรอเพิ่มขึ้น และมีอายุการใช้งานลดลงบ้างไม่มากก็น้อย
คัดลอก จากหนังสือพิมพ์ผู้จัดการรายวัน วันเสาร์-อาทิตย์ที่ 27-28 มีนาคม 2542
เรื่องของอินเตอร์คลูเลอร์ Intercooler
เรื่องของอินเตอร์คลูเลอร์ Intercooler
เรื่องของอินเตอร์คลูเลอร์ Intercooler
เรื่องของอินเตอร์คลูเลอร์ Intercooler
เรื่องของอินเตอร์คลูเลอร์ Intercooler
Reply to Discussion
"คำเตือน การใช้งานเว็บบอร์ด"
ท่านผู้ใช้ลงประกาศในทางที่ไม่เหมาะสม, ผิดศีลธรรม, โฆษณาหลอกลวง
แม้กระทั่งการประกาศขายสินค้า หากทางเว็บพบเจอ
ทางเว็บจะทำการลบกระทู้ โดยมิได้แจ้งให้ทราบล่วงหน้า
ขอขอบคุณทุกท่านที่แวะเวียนมาใช้บริการเว็บบอร์ด