ขอคำแนะนำครับ กำลังจะแต่งรถ อยากรู้ว่าการทำงานของเทอร์โบเป็นยังไงบ้างครับ?

สวัสดีครับ ผมมีเรื่องอยากสอบถามผู้รู้ ตอนนี้ผมมีแพลนอยากแต่งรถยนต์ คิดว่าจะเริ่มที่การปรับแต่งเครื่องยนต์ที่ติดตั้งเทอร์โบให้รถแรงขึ้น แต่ตอนนี้ยังขาดความเข้าใจเกี่ยวกับการทำงานของเทอร์โบอยู่บ้าง เพราะผมพึ่งจะหันมาสนใจการแต่งรถได้ไม่นาน อยากจะทราบข้อแนะนำจากผู้รู้ครับว่าหลักๆแล้วเทอร์โบทำงานอย่างไรบ้าง มีผลในทิศทางใดของรถยนต์ วานแนะนำด้วยครับ

ภัทรพล พิชัยสงคราม (pattarapon_sing@hotmail.com)

สวัสดีครับ คุณ ภัทรพล พิชัยสงคราม

สำหรับเทอร์โบ (Turbo) นั้น หลักๆก็คือเครื่องที่ใช้อัดอากาศเข้าห้องเผาไหม้โดยการอาศัยแรงขับดันจากไอเสียของรถยนต์ เพื่อเพิ่มกำลังของเครื่องยนต์สันดาปภายใน เอาง่ายๆก็คือ เทอร์โบจะเพิ่มความดันของอากาศที่เข้าไปในเครื่องยนต์ เพื่อการสร้างพลังงานที่มากขึ้น มีการทำงานของใบกังหันซึ่งเป็นแรงผลักดันจากก๊าซไอเสียของเครื่องยนต์

ตัวอย่างเทอร์โบรถยนต์

อย่างแรกเลย ต้องเข้าใจก่อนว่าคำว่า “เทอร์โบ” คือคำที่มีความหมายเดียวกันกับ “เทอร์โบชาร์จเจอร์” หน้าที่ก็คือการเพิ่มกำลังของเครื่องยนต์ จะเห็นได้จากการใช้เทอร์โบกับรถยนต์ในสนามแข่ง หลักการทำงานของเทอร์โบก็คือ การอาศัยหลักการของกลศาสตร์ของไหลมาเป็นวิธีการทำงานของตนเอง ที่สำคัญก็คือเทอร์โบจะมีอุปกรณ์ที่เรียกว่าใบพัดทำงานร่วมกัน โดยมีทั้งหมด 2 ตัว คือ คอมเพรสเซอร์ และ เทอร์ไบน์

กำลังงานหลักๆที่ขับแกนเทอร์โบ จะถูกสร้างขึ้นที่ใบพัดเทอร์ไบน์ โดยการอาศัยแรงเป่าจากก๊าซไอเสียที่ไหลออกมาจากห้องเผาไหม้ที่มีอุณหภูมิและความดันที่สุงมาก เมื่อเทอร์ไบน์หมุนแล้วใบพัดฝั่งคอมเพรสเซอร์ก็จะหมุนตามไปด้วย จึงทำให้เกิดการทำงานร่วมกัน

แน่นอว่าเมื่อคอมเพรสเซอร์ทำงานก็จะสร้างแรงดูดเพื่อเอาอากาศเข้าสู่เครื่องยนต์ ยิ่งหมุนเร็วเท่าไหร่ก็ยิ่งสูดอากาศเข้าไปมากเท่านั้น และอากาศที่ถูกคอมเพรสเซอร์ดูดเข้าไปก็จะถูกอัดจนกรทั่งมีความดันสูงและไหลเข้าสู่ห้องเผาไหม้เพื่อทำการสันดาปต่อไปและเมื่ออากาศถูกอัดแล้ว จะมีอุณหภูมิสูงขึ้น หลักการต่อไปก็คือการทำให้อากาศนั้นเย็นลงก่อนเข้าสู่เครื่องยนต์ และสิ่งที่จะทำหน้าที่นี้ก็คืออินเตอร์คูลเลอร์ ส่วนกระบวนการเผาไหม้ของเทอร์โบนั้น จะต้องมีความสมดุลกันของอัตราส่วน A/F ให้คงที่อยู่เสมอ เพื่อที่จะทำให้เครื่องยนต์ไม่เกิดอาการน็อคตามมา อย่างเช่น หากอากาศเข้ามามากเกินหัวฉีดก็ต้องจ่ายน้ำมันมากขึ้น แต่หากอากาศเข้ามาน้อยการจ่ายน้ำมันก็ต้องน้อยตาม เพื่อรักษาความสมดุลดังกล่าว

การติดตั้งเทอร์โบในเครื่องยนต์

โดยเครื่องยนต์ที่มีการติดตั้งเทอร์โบนั้น จะมีการดูดอากาศเข้าสู่ห้องเผาไหม้ได้มากกว่าปกติ เมื่ออากาศเข้าไปการจ่ายน้ำมันก็ต้องมากขึ้นตามดังที่กล่าวมาในข้างต้น ซึ่งในส่วนของการเพิ่มแรงม้าจากเทอร์โบนั้น ก็คือการสร้างความดันเท่าที่ความสามารถของเทอร์โบที่จะทำได้ ความดันนี้ก็คือความดันอากาศที่ท่อร่วมไอดี เรียกง่ายๆก็คือ บูสต์ ยิ่งมีการบูสต์มากก็ยิ่งอัดอากาศได้มาก การออกกำลังแรงม้าก็มากขึ้นตามไปด้วย ส่งผลให้รถมีความแรง และเร็วขึ้น ตามการเผาไหม้และการบูสต์ของเครื่องยนต์ภายในนั่นเอง แต่ทั้งนี้ทั้งนั้น ก็จะต้องมีตัวควบคุมเพื่อไม่ให้เกิดการโอเวอร์ฮีทขึ้น โดยการใช้อุปกรณ์ที่ควบคุมซึ่งเรียกกันว่า เวสต์เกต และยังมีวาล์วระบายแรงดันที่ติดตั้งเอาไว้ในท่อร่วมไอดีด้วย เพื่อควบคุมความดันต่างๆให้สมดุลอยู่เสมอ

อย่างไรก็ตาม ในปัจจุบันนี้มีการติดตั้งเทอร์โบร่วมในเครื่องยนต์มากขึ้นในอุตสาหกรรมยานยนต์ ทั้งนี้ ก็เพื่อการเพิ่มประสิทธิภาพของเครื่องยนต์ให้ประหยัดน้ำมันมากขึ้น แต่หากต้องการเพิ่มประสิทธิภาพของเทอร์โบในเครื่องยนต์จะต้องอยู่ภายใต้การดูแลของผู้เชี่ยวชาญนะครับ ถึงจะเหมาะสม

การทำงานของเทอร์โบ