מגדשי טורבו קיימים כבר די הרבה זמן. תאמינו או לא, ג'נרל מוטורס הייתה הראשונה שהציגה טורבו לרכבים שלה ב-1962 עם ה-Oldsmobile Turbo Jetfire. טורבו מוסיפים טונות של כוח מבלי לדרוש מנוע גדול יותר, והוא פועל על אותם גזי פליטה שהרכב שלך כבר מייצר.
טורבו הם הישגים מבריקים של הנדסה שהתרבו במהירות ברחבי תעשיית הרכב. זה התחיל כשדרוג ביצועים נדיר המוגבל למכוניות יוקרה וספורט יוקרתיות, אבל הוא כעת תוספת בכל מקום שמגבירה את היעילות.
המשך לקרוא כדי לגלות עוד על אופן פעולת הטורבו.
מדוע מכוניות מודרניות משתמשות במגדשי טורבו
מגדשי טורבו מתוארכים לשנת 1905, כאשר אלפרד בוצ'י קיבל פטנט על מגדש טורבו מוקדם. זה מדהים איך הטכנולוגיה מתחילה יותר ממאה שנה, במיוחד בהתחשב בכמה של בום מגדשי טורבו חווים כעת.
באופן מעניין למדי, טורבו מוקדם פותחו מתוך מחשבה על ביצועי מטוס. מנועי בעירה פנימית משתמשים באוויר ובדלק המוצתים בתא הבעירה של המנוע למטה על הבוכנה, ומאפשרים למנוע לייצר כוח.
לפני הטורבו, הדרך היחידה להגביר את הספק המנוע הייתה להגדיל את הנפח. על ידי הגדלת תא הבעירה פיזית והרחבת המנוע כולו, או על ידי הוספת עוד צילינדרים, יצרני מנועים יכולים לשרוף יותר דלק ואוויר, ובכך להגדיל את הספק המנוע תְפוּקָה. זו הסיבה שהאמרה המפורסמת "אין תחליף לתזוזה" הפכה לעיקר בעולם הרכב.
אבל, יש דרך יעילה יותר להוסיף כוח מבלי להגדיל את הנפח: מגדשי טורבו. התקנים אלה מאפשרים למנוע לייצר יותר כוח מבלי להגדיל פיזית את הנפח, מה שמוכיח שיש תחליף לעקירה.
רכבי החשמל בעלי הביצועים הטובים ביותר להוכיח גם שהאמרה לא נכונה. דוגמה אחת היא ה-Lucid Air המהיר במיוחד, שהוא מהיר יותר ממכוניות שרירים קלאסיות V8 בזמן ריצה על אלקטרונים.
מה זה טורבו?
במילים פשוטות, מגדש טורבו הוא מדחס אוויר המופעל על ידי גזי הפליטה של המנוע. מדחס זה מאפשר למנוע לבלוע יותר אוויר, ובכך מאפשר למנוע להכניס יותר דלק לתא הבעירה מבלי להוסיף עוד תזוזה. במקרה של מטוסים, מגדשי טורבו הם יישום נוח מאוד.
ככל שמטוס ממשיך לטפס, האוויר הופך פחות צפוף; לפיכך, אותו מנוע יפיק פחות כוח בגבהים גבוהים יותר מאשר קרוב יותר לגובה פני הים. זו בעיה עצומה, אבל מגדשי טורבו מספקים פתרון מצוין.
מגדשי טורבו שנוספו למנועי מטוסים מאפשרים לדחוף יותר אוויר לתוך המנוע ממה שהיה אפשרי בדרך כלל בגובה רב, ופותרים את סוגיית אובדן הכוח בעת טיסה. כמו מנועי מטוסים בשאיפה טבעית (NA), גם מכוניות NA סובלות מאובדן ביצועים בגובה רב בהשוואה למנועי טורבו.
איך מגדשי טורבו עובדים?
מגדשי טורבו הם מדחסי אוויר, אז כפי שהשם מרמז, טורבו עושה עבודה אחת: לדחוס אוויר ולחדיר אותו למנוע. הדרך בה הוא מבצע משימה זו פשוטה יחסית. מנוע מייצר גזי פליטה בגלל הבעירה שמניעה את הרכב, וטורבו משתמש בזה בעירה להנעת טורבינה אשר בסופו של דבר מובילה לדחיסת אוויר שנדחף לתוך הטורבינה מנוע.
הדבר הגדול בטורבו הוא שהוא ממחזר גזי פליטה כדי להפעיל את מנגנון המדחס. הטורבו מחולקים לשני חצאים: האזור החם, במגע עם גזי הפליטה, והאזור הקר.
המשמעות היא שאחד החצאים (החם) מחובר לסעפת הפליטה. כאשר אוויר חם נעקר מהמנוע, הוא מסובב טורבינה הנמצאת במחצית החמה של מגדש הטורבו, אשר בתורה מסובב את מאוורר המדחס השוכן באזור הקר של הטורבו.
שני האלמנטים המסתובבים הללו מחוברים דרך פיר, המאפשר לטורבינת הצד החמה לסובב את מדחס הצד הקר כאשר גזי הפליטה נכנסים במהירות פנימה. כאשר תהליך זה מתרחש, הצד החם של מגדש הטורבו מתחיל לזהור אדום-לוהט, וזו הסיבה שמגדשי טורבו נראים לעתים קרובות כאשר צד אחד חלוד והשני בתולי.
זאת בשל הטמפרטורות הקיצוניות שחווה האזור החם של הטורבו מגזי הפליטה. גזי הפליטה מאפשרים למדחס הצד הקר להסתובב ולשאוב אוויר, לדחוס אותו ולדחוף אותו חזרה למנוע. זה מייצר יותר כוח בתיאוריה.
עם זאת, דחיסת האוויר מייצרת גם חום, מה ששולל את היתרונות של המדחס. הפתרון הוא הוספת מצנן ביניים בין מגדש הטורבו לסעפת היניקה. זה מאפשר לאוויר הנכנס לתא הבעירה להתקרר, מה שמגביר את הביצועים. זו הסיבה שאתה רואה כמה מכוניות מוגדשות טורבו עם מכסה מנוע, שמשתמשות באוויר העובר כדי לקרר את האוויר הדחוס.
מגדשי טורבו עשויים להציג פיגור מסוים כאשר הטורבו מתגלגל. הסיבה לכך היא שהוא זקוק לגזי פליטה כדי להעלות אותו למהירות לפני שהוא באמת יכול לספק דחיפה למנוע. כמה חברות חלקי חילוף לרכב מייצרות גם מערכות אנטי-פיגור כדי לפתור את בעיית הפיגור. עם זאת, הם יקרים ובדרך כלל משמשים רק צוותי מירוץ מקצועיים.
Wasteates הם גם רכיבים חיוניים המאפשרים לשחרר לחץ אוויר לפני שהוא מסובב את הטורבינה, ומונעים כשל מנוע קטסטרופלי. אם פסולת לא היו נוכחים במערכות מגדשי טורבו, המנוע עלול לסובב יתר על המידה את הטורבינה ולדחוף יותר מדי לחץ לתוך תא המנוע. זהו תרחיש לא רצוי לחלוטין שעלול לגרום לכישלון מנוע קטסטרופלי.
היצרנים אימצו הגדלת טורבו בכל רחבי הרכבים שלהם, בעיקר לצורך יעילות. עם זאת, חובבים עדיין חושבים על טורבו כמקור הבחירה שלהם לתוספת כוח ברכב שלך.
טורבו מאפשרים מכוניות יעילות יותר
הודות למגדשי טורבו, מנועי ארבעה צילינדרים מודרניים מתפקדים בערך כמו דגמי V8 מהדור הישן מבחינת הספק תוך שהם מספקים מספרי קילומטראז' דלק טובים יותר. יצרנים רבים פנו להטעין טורבו את כלי הרכב שלהם לאחרונה - אפילו פורד הוסיפה מנועי טורבו מוקטנים לטנדר ה-F-150 שלהם כדי להפוך אותם ליעילים יותר.
פסק הדין עדיין קיים בשאלה האם המנועים הללו טובים יותר או עמידים יותר ממנועים בנפח גדול יותר. אבל, דבר אחד בטוח: עם הסתערותן של מכוניות היברידיות ורכבי רכב חשמליים, אולי אפילו טורבו לא יצליחו להציל את מנוע הבעירה הפנימית.
