Supercharger And turbocharger

ระบบซปุ เปอรช์ ารจ์ เจอร์ และเทอรโ์ บชารจ์ เจอร์ Supercharger And turbocharger เรียบเรียงโดย นาย ธรี ะพนั ธ์ จริยา สาขาวิชาเทคนคิ เครอื่ งกล วิทยาลยั เทคนคิ สุโขทยั

ระบบซุปเปอร์ชาร์จเจอร์ และเทอร์โบชารจ์ เจอร์ ระบบซุปเปอร์ชารจ์ เจอร์ และเทอรโ์ บชาร์จเจอร์ หรือเรียกสั้นๆว่า “ซปุ เปอรช์ าร์จ” และ “เทอร์โบชาร์จ” คอื วิธีการหนึง่ ท่ชี ่วยเพ่ิมประสทิ ธภิ าพให้แกเ่ คร่ืองยนต์ โดยไมต่ ้องเพิ่มปริมาตรความจขุ องกระบอกสบู(ไมต่ ้องเปลีย่ นเครือ่ งยนต์) กล่าวคอื ระบบซุปเปอรช์ ารจ์ เจอร์ และเทอรโ์ บชาร์จเจอร์ จะเป็นกลไกท่ชี ่วยเพิม่ปรมิ าณอากาศ เข้าไปร่วมในการจุดระเบิดในหอ้ งเผาไหม้ในขณะท่เี คร่ืองยนตท์ างานอยู่ทีร่ อบเดินเบา ปริมาณอากาศท่ีลกู สูบดูดไปใช้งาน (อากาศจะวงิ่ จากภายนอกรถ ผา่ นไสก้ รอง ผา่ นทอ่ ร่วมไอดี และเข้าสู่กระบอกสบูของแต่ละสูบ) โดยผสมกับน้ามันเช้อื เพลงิ เพ่อื จุดระเบดิ นนั้ เปน็ ไปตามความต้องการของเครือ่ งยนต์ ท่ีบริษทั ผู้ผลติ เคร่อื งยนต์ได้กาหนดมา จากน้ัน เมื่อรถเริม่ วิ่งไป เครอ่ื งยนต์เรมิ่ มีการทางานมากขึน้ ลูกสบู จงึ เร่ิมเคลอ่ื นทีเ่ ร็วขน้ึ จงึ ต้องการอากาศเขา้ มาในกระบอกสบู ไวขึน้ เมือ่ มีการเพิ่มความเรว็ สูงข้นึ ไปอีก เคร่อื งยนต์ย่ิงตอ้ งทางานมากขนึ้ ลกู สบู ก็ย่งิ ตอ้ งเคลือ่ นท่ีขึ้น-ลงเร็วขน้ึ ไปอีก จงึ ส่งผลให้ต้องการอากาศไวมากขึน้ ไปอีกตามลาดับ การทดสอบอตั ราความเรว็ จึงเปน็ ไปตามมาตรฐาน ของบรษิ ัทผู้ผลติ เครือ่ งยนตย์ ่ีหอ้ ต่างๆจากเหตุการณ์ดังกลา่ ว อากาศว่งิ เขา้ สู่ห้องเผาไหม้ เพราะแรงดูด จากการทล่ี ูกสูบเคลอ่ื นท่ลี งส่ตู าแหน่ง ศูนยต์ ายลา่ ง (Bottom dead center) ในกระบอกสูบ เม่ือเคร่ืองยนต์ ทางานท่ีรอบตา่ ความหนาแน่นของอากาศที่ว่ิงเข้ามาสู่ห้องเผาไหม้ จะมีมากกว่าสภาวะที่เครอื่ งยนตท์ างานในรอบสูง การตดิ ต้ังระบบซุปเปอรช์ ารจ์ เจอร์ หรือ เทอรโ์ บชารจ์ เจอร์ จะชว่ ยเพ่มิปริมาณความหนาแน่ของอากาศในท่อร่วมไอดีไดด้ ี ในสภาวะท่เี ครื่องยนต์ทางานที่รอบสงู และต้องการอากาศมาก จึงทาให้การจุดระเบิด มีประสทิ ธิภาพมากขน้ึ ดว้ ยเหตุนี้ จึงส่งผลใหม้ ีกาลังมา้ (Horse power) และกาลังบิด (Torque) สูงขึ้น

1. เทอรโ์ บระบบซปุ เปอรช์ ารจ์ เจอร์ (Supercharger) จะใชอ้ ปุ กรณ์ป๊ัมอัดอากาศโดยได้รับพลังงานมาจากเคร่ืองยนต์ ผา่ นทางสายพานซ่ึงคล้องไว้กับพลู เลย่ เ์ พลาข้อเหวี่ยง ซึ่งปมั๊ อัดอากาศในระบบซปุ เปอรช์ าร์จเจอร์นัน้ มีหลายรูปแบบ เช่นแบบลกู สูบเลื่อน แบบลอน หรอื แบบรตู แบบแวน แบบโรตารี่ เทอร์โบระบบซุปเปอร์ชารจ์ จะทางานโดยรบั แรงหมุนมาจากเพลาข้อเหว่ียง ดังน้ันจึงเกิดดึงกาลังเคร่ืองนดิ หน่อย และไม่เหมาะกบั การทางานทรี่ อบเคร่ืองสงู มาก ต่อมาจงึ มีการคิดค้นระบบเทอร์โบชาร์จขน้ึ มา โดยใช้แรงดันของไอเสยี ไปปั่นเทอรไ์ บนใ์ นอปุ กรณเ์ ทอร์โบ 2. ระบบเทอรโ์ บชารจ์ เจอร์ (Turbocharger) ระบบเทอรโ์ บชาร์จเจอร์ ใช้อปุ กรณ์ปั๊มอดั อากาศแบบ แรงเหวีย่ งหนศี นู ย์ (Centrifugal compressor) อุปกรณ์ตัวนี้ มีลักษณะเหมือนหอยโขง่ 2 ตัวประกบตดิ กัน มีแกนกลางเปน็ แบริ่ง ยื่นเขา้ ไปในหอยโข่งท้ัง 2 ฝงั่ บรเิ วณแกนของแบร่งิ จะมีนา้ มนั หล่อลื่น (Oil cooler) มาหลอ่ เล้ียงอยเู่ สมอ ส่วนปลายท้งั 2 ฝัง่ ของแกนแบรง่ิ จะยึดตดิ กบั จานใบพดั

หอยโขง่ ฝั่งหน่งึ จะทาหน้าทรี่ ับไอเสียทีป่ ล่อยออกมา หลงั จากการเผาไหม้ในห้องเผาไหม้ เขา้ ไปปน่ั จานใบพดั ทีเ่ รยี กวา่ “เทอร์ไบน์” (Turbine) เมื่อ เทอร์ไบน์หมุน แกนแบริง่ ท่ียึดติดกับจานใบพดั (Impeller) ที่อยใู่ นตวั เรือน หอยโข่งฝั่งตรงข้าม ก็จะหมนุ ตามไปดว้ ย อากาศจึงมีการเคลื่อนท่ี การทางานในส่วนนค้ี ือ การป๊ัมอัดอากาศ (Compression) เมื่อกังหันไอเสียหมนุ ดว้ ยกาลงั จากไอเสยี กังหันไอดที ่ีตดิ ตงั้ อยู่บนแกนเดยี วกนั อีกฟากหนึ่ง จะหมุนดูดอากาศแล้วอัดเข้าสู่กระบอกสูบผ่านทอ่ ไอดดี ้วยแรงดนั ที่เรยี กว่า แรงดนั เสรมิ หรอื บสู ท์ (BOOSTPRESSURE) แรงดนั ท่ีสูงกว่าบรรยากาศปกติ เทอรโ์ บ สามารถสรา้ งแรงดนั เสรมิ ให้สูงข้นึ ได้หลายระดับ ตามการออกแบบหรือตามการควบคุม แตถ่ ้าใช้แรงดันสงู เกินไป ชิน้ สว่ นภายในเครือ่ งยนต์อาจเสยี หายได้ แกนเทอรโ์ บจะหมุนอยู่ตลอดเวลาตัง้ แตเ่ ครือ่ งยนต์ทางาน เพยี งแต่ว่ายงั ไม่สามารถอัดอากาศตง้ั แต่รอบต่า เพราะแรงดดู ของลูกสบู มีมากกว่า ไอเสียที่ขา้ มาปน่ั กังหันไอเสียมีน้อย และแกนเทอรโ์ บยงั หมุนชา้ อยู่ เมอื่เรง่ รอบเคร่ืองยนต์ ไอเสียท่ีมาปัน่ กังหนั ไอเสียมีมากขึน้ กงั หันไอดหี มุนเร็วขนึ้ มกี ารดูดอากาศและอัดสกู่ ระบอกสูบด้วยมวลที่มากกวา่ แรงดูดเร่ิมเป็นแรงดัน (บูสท์) กาลังของเคร่ืองยนตจ์ งึ มากขน้ึ

3. เทอรโ์ บแปรผัน VNT (Variable Nozzle Turbo) คือ เทคโนโลยอี ัดอากาศ (ไอดี ) เข้าห้องเผาไหม้ด้วยแรงขับดนั ออกของไอเสยี ที่สามารถเพิม่ ปรมิ าตรไอดี ไหลเขา้ ให้มากกวา่ ปกติไดแ้ มไ้ อเสียมแี รงไหลออกเพียงน้อยในขณะเครื่องยนต์ทางานท่รี อบตา่ และยังสร้างแรงอัดไอดีไดอ้ ย่างต่อเนือ่ งในรอบปานกลางหรือรอบสูง เทอรโ์ บแปรผนั แตกต่างจากเทอรโ์ บธรรมดาท่ัวไปตรงโข่งไอเสยี ภายในจะมีครีบปรับแรงดนั ไอเสยี เพม่ิ เขา้มา เทอรโ์ บแปรผันมชี ่ือเรียกตา่ งๆ กนั เช่น Holset เรียกว่า VGT (Variable Geometry Turbo), Garrettเรยี กวา่ VNT (Variable Nozzle Turbine) และ Borg Warner เรียกวา่ VTG (Variable TurbineGeometry) เป็นตน้แหลง่ ข้อมลู อ้างอิงซปุ เปอรช์ าร์จเจอร์ และเทอร์โบชารจ์ เจอร์ ออนไลน]์ . เข้าถึงได้จากhttp://www.techniccar.com/turbocharger/(วันที่คน้ ข้อมูล :31 กรกฎาคม 2560)