صدای یک موتور با کارایی بالا نشان دهنده اوج مهندسی خودرو است، جایی که فناوری توربو شارژ نقش مهمی در عملکرد خودروهای مدرن دارد.توربو شارژر ها قدرت موتور را تغییر داده اند، ارائه بهبود قابل توجهی در قدرت و گشتاور که ماشین های معمولی را به ماشین های با عملکرد بالا تبدیل می کند.
ابعاد فیزیکی یک توربو شارژر به طور اساسی بر ویژگی های عملکرد آن تأثیر می گذارد. توربو شارژرهای کوچکتر زمان پاسخ سریعتر و افزایش موثر در سرعت های پایین تر موتور را فراهم می کنند.آنها را برای رانندگی شهری و سناریوهای شتاب سریع ایده آل می کنداین واحدهای جمع و جور به طور معمول در موتورهای بنزین که در آن پاسخ فوری گاز اولویت دارد، مزیت خود را نشان می دهند.
در مقابل، توربو شارژرهای بزرگتر می توانند حجم بیشتری از هوا را حرکت دهند و فشار های افزایش بیشتری ایجاد کنند که به دستاوردهای اسب بخار قابل توجهی منجر می شود.برنامه های کاربردی مبتنی بر عملکرد اغلب افزایش قدرت بیش از 30٪ را با توربو شارژرهای بزرگ مناسب اندازه گیری می کنند، اگرچه اين با افزایش تاخير توربو همراه است.
علاوه بر اندازه فیزیکی، طراحی توربو شارژر به طور قابل توجهی بر نتایج عملکرد تأثیر می گذارد. واحدهای با عملکرد بالا شامل مهندسی پیشرفته برای به حداکثر رساندن فشار ورودی در حالی که بهره وری را حفظ می کنند.اجزای حیاتی از جمله چرخ کمپرسور و محفظه توربین باید به طور دقیق مطابقت داشته باشند تا از محدودیت جریان هوا که می تواند به دستاوردهای بالقوه محدود شود جلوگیری شود.
دینامیک مایعات محاسباتی مدرن به مهندسان اجازه می دهد مسیرهای جریان هوا را بهینه کنند، آشفتگی را کاهش دهند و کارایی کلی را بهبود بخشند.رابطه بین بخش های کمپرسور و توربین یک تعادل ظریف را نشان می دهد - یک سیستم نامناسب می تواند مزایای هر یک از اجزای به تنهایی را رد کند.
در حالی که توربو شارژرها می توانند قدرت تولید را به طور چشمگیری افزایش دهند، اجزای مکانیکی موتور محدودیت های مطلق را تعیین می کنند. عناصر حیاتی از جمله پیستون ها، میله های اتصال،و سر های سیلندر باید به فشار های افزایش یافته ناشی از تحرک اجباری مقاومت کنند.. تجاوز از اين پارامترهاي طراحي خطر شکست موتور فاجعه بار رو داره
موتورهای با عملکرد بالا که برای توربو شارژ طراحی شده اند اغلب شامل اجزای داخلی ساخته شده و بلوک های موتور تقویت شده هستند.ممکن است در صورت افزایش قابل توجهی فشار فشار بیش از مشخصات کارخانه، ارتقاء بازار پس از فروش لازم باشد..
مدیریت مناسب موتور یکی دیگر از عوامل مهم است. واحد کنترل موتور باید به طور دقیق برای مدیریت فشار افزایش فشار، تنظیم تحویل سوخت، زمان سوزان،و پارامترهای دیگر برای حفظ عملیات امن در حالی که حداکثر عملکرد.
فشرده سازی بالاتر از محرک اجباری مستلزم رتبه بندی اکتان سوخت مناسب است. اکتان ناکافی می تواند منجر به پیش اشتعال مخرب شود (کک) ، به ویژه در شرایط بار بالا.بسیاری از موتورهای توربو شارژر نیاز به سوخت فوق العاده ای دارند تا به طور ایمن و به طور کامل کار کنند.
حجم موتور به طور قابل توجهی بر تأثیر نسبی توربو شارژ تاثیر می گذارد. موتورهای با حجم کوچکتر به طور معمول درصد سود چشمگیری از توربو شارژ را نشان می دهند.از آنجا که خروجی به طور طبیعی جذب شده آنها فضای بیشتری برای بهبود فراهم می کندتکنولوژی توربو شارژ مدرن باعث شده موتورهای کوچک به قدرت تولیداتی که قبلاً برای واحدهای بزرگ تر با آسپراسیون طبیعی منحصر به فرد بود، دست یابند.
خنک کننده های بین المللی نقش مهمی در سیستم های توربو شارژ دارند زیرا دمای هوا را کاهش می دهند. هوا خنک کننده متراکم تر است و حاوی اکسیژن بیشتری برای احتراق است در حالی که خطر انفجار را کاهش می دهد.خنک سازی موثر می تواند قدرت تولید را به طور قابل توجهی افزایش دهد و در عین حال قابلیت اطمینان موتور را بهبود بخشد.
توربو شارژرها برای حرکت توربین به جریان گازهای خروجی موثر وابسته هستند. محدودیت ها یا نشت در سیستم خروجی می تواند به طور چشمگیری اثربخشی توربو شارژر را کاهش دهد.اجزای خروجی با جریان بالا به حداکثر رساندن عملکرد توربو شارژر با به حداقل رساندن فشار عقب کمک می کنند.
توربو شارژ کردن یک چالش مهندسی پیچیده است که نیاز به بررسی دقیق سیستم های متعدد مرتبط با هم دارد.اجرای موفقیت آمیز توربو شارژر نیاز به توجه دارد:
وقتی که به درستی اجرا شود،تکنولوژی توربو شارژ می تواند عملکرد خودرو را تغییر دهد در حالی که بهره وری سوخت معقول را حفظ می کند - ترکیبی که پذیرش گسترده آن را در سراسر صنعت خودرو توضیح می دهد.