เทอร์โบชาร์จเจอร์คืออะไร?

รูปถ่าย: สองมุมมองของเทอร์โบชาร์จเจอร์ไร้น้ำมันที่พัฒนาโดย NASAได้รับความอนุเคราะห์จาก NASA Glenn Research Center (NASA-GRC)

คุณเคยเห็นรถแล่นผ่านคุณไปพร้อมกับควันเขม่าควันพวยพุ่งจากท่อไอเสียหรือไม่?เห็นได้ชัดว่าควันไอเสียทำให้เกิดมลพิษในอากาศ แต่ก็เห็นได้ชัดว่าพวกมันกำลังสูญเสียพลังงานไปโดยเปล่าประโยชน์ไอเสียเป็นส่วนผสมของก๊าซร้อนที่สูบออกด้วยความเร็วและพลังงานทั้งหมดที่มีอยู่ในนั้น—ความร้อนและการเคลื่อนที่ (พลังงานจลน์)—กำลังหายไปในชั้นบรรยากาศอย่างไร้ประโยชน์จะดีกว่าไหมถ้าเครื่องยนต์สามารถใช้ประโยชน์จากพลังงานที่เสียไปเพื่อให้รถวิ่งเร็วขึ้นได้?นั่นคือสิ่งที่เทอร์โบชาร์จเจอร์ทำ

เครื่องยนต์ของรถยนต์สร้างกำลังโดยการเผาไหม้เชื้อเพลิงในกระป๋องโลหะที่ทนทานซึ่งเรียกว่ากระบอกสูบอากาศจะเข้าสู่แต่ละกระบอกสูบ ผสมกับเชื้อเพลิง และเผาไหม้เพื่อทำให้เกิดการระเบิดขนาดเล็กที่ขับลูกสูบออกมา หมุนเพลาและเฟืองที่หมุนล้อรถเมื่อลูกสูบดันกลับเข้าไป มันจะสูบอากาศเสียและส่วนผสมเชื้อเพลิงออกจากกระบอกสูบเป็นไอเสียปริมาณพลังงานที่รถยนต์สามารถผลิตได้นั้นเกี่ยวข้องโดยตรงกับความรวดเร็วในการเผาผลาญเชื้อเพลิงยิ่งคุณมีกระบอกสูบมากขึ้นและมีขนาดใหญ่ขึ้น รถก็จะสามารถเผาผลาญเชื้อเพลิงได้มากขึ้นในแต่ละวินาที และ (อย่างน้อยในทางทฤษฎี) ก็จะยิ่งวิ่งเร็วขึ้นเท่านั้น

วิธีหนึ่งที่จะทำให้รถวิ่งเร็วขึ้นคือการเพิ่มกระบอกสูบนั่นเป็นเหตุผลว่าทำไมรถสปอร์ตที่เร็วเป็นพิเศษจึงมีกระบอกสูบ 8 และ 12 สูบ แทนที่จะเป็น 4 หรือ 6 สูบในรถยนต์ครอบครัวทั่วไปอีกทางเลือกหนึ่งคือการใช้เทอร์โบชาร์จเจอร์ ซึ่งจะบังคับให้อากาศเข้าไปในกระบอกสูบมากขึ้นในแต่ละวินาที เพื่อให้สามารถเผาไหม้เชื้อเพลิงในอัตราที่เร็วขึ้นเทอร์โบชาร์จเจอร์เป็นชุดอุปกรณ์พิเศษที่เรียบง่าย ราคาค่อนข้างถูก ซึ่งสามารถรับกำลังได้มากขึ้นจากเครื่องยนต์เดิม!