เทอร์โบ ทำหน้าที่อะไร 2022

เทอร์โบ คืออะไร

เทอร์โบ คือ เครื่องอัดอากาศเข้าสู่ห้องเผาไหม้ โดยอาศัยแรงผลักดันจากไอเสียของเครื่องยนต์ ใช้เพิ่มกำลังของเครื่องยนต์สันดาปภายใน จะเพิ่มความดันของอากาศที่เข้าในเครื่องยนต์เพื่อสร้างพลังงานมากขึ้น มีการทำงานด้วยใบกังหันซึ่งเป็นแรงผลักดันจากก๊าซไอเสียของเครื่องยนต์

ทำไมถึงต้องมี turbo

การเพิ่มปริมาณน้ำมันทำได้ไม่ยาก เพราะหัวฉีดใช้ ECU ในการควบคุม ถ้าเราอยากเพิ่มเท่าไหร่ ก็สามารถเพิ่มได้ แต่ที่เราไม่สามารถทำได้ คือการเพิ่มปริมาณอากาศเข้าไปในเครื่องยนต์ เนื่องจากการดูดอากาศด้วยตัวเองของเครื่องยนต์นั้น ติดข้อจำกัดในหลายๆด้าน อากาศที่ไหลเข้าสู่ห้องเครื่องเผาไหม้นั้น ต้องผ่านทางเดินอากาศที่ค่อนข้างยาว ผ่านทั้งท่อไอดี วาล์วไอดี และในการใช้รอบสูงๆ ระยะ ยกวาล์วก็จะเปิดเพียงเสี้ยววินาที ทำให้อากาศที่เข้าสู่กระบอกสูบ หรือห้องเครื่องเผาไหม้จริงๆ อยู่ที่ปริมาณ 70-80% และช่วงเวลาในการทำงานนั้นสั้นมากๆ การผสมอากาศ และเชื้อเพลิงนั้น ยังทำงานได้ไม่เต็มที่ ผลที่จะตามมานั้นคือ เครื่องยนต์ได้กำลังไม่เต็มที่ และมีการเผาไหม้ไม่สมบูรณ์

turbo จะมาช่วยในเรื่องของการเพิ่มปริมาณอากาศ เข้าสู่ห้องเครื่องเผาไหม้ หรือกระบอกสูบเพิ่มขึ้น เพราะอากาศที่ถูกอัดเข้ามานั้นจะมีความเร็วในการไหลมากกว่า ในระยะเวลาที่วาล์วไอดีเปิดเท่าเดิม เทอร์โบสามารถเพิ่มปริมาณของอากาศได้มากขึ้น ทำให้อากาศที่ไหลเข้าไปในห้องเครื่องเผาไหม้ ใกล้เคียง 100% ผลที่ได้ตามมา คือ การเผาไหม้ที่สมบูรณ์ เครื่องยนต์สามารถสร้างกำลังได้เต็มที่ ใช้งานเชื้อเพลิงได้อย่างคุ้มค่า และมีการเผาไหม้ที่สะอาดขึ้น

ขนาด มีความสำคัญ?

ในยุคแรก ยังมีข้อจำกัดค่อนข้างมาก ข้อจำกัดที่ว่านี้ คือ เรื่องของการเลือก turbo ใช้ขนาด ถ้าเลือก turbo ขนาดเล็กจะทำให้ turbo ทำงานได้เร็วในรอบต่ำ เพราะใช้ปริมาณไอเสียในการขับเคลื่อนชุดเทอร์ไบน์น้อย ทำให้เครื่องยนต์ตอบสนองเร็ว

turbo ขนาดเล็กในเครื่องยนต์ดีเซล สามารถเริ่มทำงานได้ตั้งแต่ประมาณ 1,000 รตน. ขึ้นไป เครื่องยนต์จึงมีอัตราเร่งที่ดีในรอบต่ำจนถึงรอบปานกลาง แต่เมื่อรอบเครื่องยนต์สูงขึ้น ปริมาณไอเสียก็มากขึ้นตามไปด้วย ความที่เป็นturbo ขนาดเล็ก จะเกิดการอั้นที่ด้านไอเสีย ทำให้เกิดความร้อนสะสมสูง เครื่องยนต์ และturbo ก็จะร้อนจัด เครื่องยนต์จะทำงานได้ไม่ดีในรอบสูง turbo ที่ติดตั้งมาจากโรงงาน ส่วนใหญ่มักเลือกใช้ขนาดเล็ก เพราะจังหวะที่ทำให้เกิดมลพิษมากที่สุด คือ จังหวะออกตัว และจังหวะเร่งแซง แต่พอแก้ปัญหาหนึ่งได้ ก็จะมีอีกปัญหาตามมา เมื่อใช้ turbo ตัวเล็กก็จะดีเรื่องรอบต่ำอย่างเดียว

ในเครื่องยนต์ตัวเดียวกัน เมื่อเปลี่ยนไปใช้ turbo ขนาดใหญ่ขึ้น จะทำให้รอบสูงๆ นั้นมีกำลังเพิ่มขึ้น การเร่งแซงต่างๆ จะดีขึ้น แต่ก็มีปัญหาอีกเหมือนกัน แต่ปัญหานี้ตรงกันข้ามกับการใช้ turbo ลูกเล็ก เมื่อเปลี่ยนเป็น turbo ขนาดใหญ่ในขณะอยู่ที่รอบต่ำจะรอรอบนาน หมายความว่า อัตราเร่งเวลาออกตัว จะไม่ฉับไวเท่าขนาดเล็ก เพราะการทำงานนั้นจะใช้แรงดันไอเสียในการขับดันเทอร์ไบน์ รอบเครื่องยนต์ต่ำๆ นั้น turbo จะยังไม่ทำงานจนกว่าปริมาณไอเสียจะเพียงพอ