დარწმუნებული ვარ, ყოველ ჩვენთაგანს ერთხელ მაინც ექნება შენიშნული ერთი შეხედვით, ჩვეულებრივ ავტომობილზე მიკრული პატარა ნიშანი – «turbo». ისინი მცირე ზომისაა და სპეციალურად, ისეთ ადგილზე ათავსებენ, რომ ჩვეულებრივი გამვლელი იოლად აუვლის მას გვერდს, უფრო გათვითცნობიერებული კი გაჩერდება და დააკვირდება.
ავტომობილის კონსტრუქტორები (ამ პროფესიის ქვეყნად გაჩენის მომენტიდან) მუდმივად ფიქრობენ ხერხებზე, თუ როგორ გაზარდონ ძრავის სიმძლავრე. ფიზიკის კანონები გვამცნობენ, რომ ეს მაჩვენებელი პირდაპირ კავშირშია ერთი სამუშაო ციკლის განმავლობაში გამოყენებული საწვავის რაოდენობასთან. ვთქვათ მოგინდათ უფრო მძლავრი ავტომობილით გასეირნება – როგორ გავაკეთოთ ეს? სწორედ აქ არის დამალული კატის თავი.
ტურბოკომპრესორი 2 „ლოკოკინისაგან“ შედგება – ერთი მათგანის მეშვეობით გადამუშავებული აირები გაედინება, მეორე კი ცილინდრში ჰაერის მიწოდებითაა დაკავებული.
საქმე იმაშია,რომ საწვავის წვისათვის აუცილებელია ჟანგბადი. ასე რომ, ცილინდრებში მხოლოდ საწვავი კი არა მისი და ჰაერის ნაერთი იწვის. თანაც მათი შეერთება მხოლოდ განსაზღვრულ მიმართებაში შეიძლება. მაგალითად, ბენზინის ძრავებში საწვავის ერთ წილზე 14-15 წილი ჰაერი უნდა მოდიოდეს – მუშაობის რეჟიმის, საწვავის შემადგენლობის და სხვა ფაქტორების გათვალისწინებით.როგორც ვხედავთ, ჰაერი – ბევრია საჭირო. თუ გავზრდით საწვავის მიწოდებას (ეს არ არის პრობლემა), მნიშვნელოვნად მოგვიწევს ჟანგბადის მიწოდების გაზრდაც. ჩვეულებრივი ძრავები თავისით იწოვენ მას, ცილინდრსა და ატმოსფეროში წნევის განსხვავების გამო. დამოკიდებულება პირდაპირ-პროპორციულია – რამდენჯერაც მეტია ცილინდრის მოცულობა, იმდენჯერ მეტი ჰაერი ხვდება მასში ყოველ ციკლზე. ასეც მოიქცნენ ამერიკელები, გამოუშვეს ძრავები უზარმაზარი მოცულობით და საწვავის დანახარჯის დიდი დონით. მაგრამ რა მოხდება, თუ იმავე მოცულობაში მეტ ჟანგბადს მოვათავსებთ?
ძრავიდან გამოდევნილი აირი ატრიალებს დგუშს. მას, თავის მხრივ მოძრაობაში მოჰყავს კომპრესორი, რომელიც ცილინდრში შეკუმშულ ჰაერს გამოდევნის. სანამ ეს მოხდება, იქამდე – ჰაერი ინთერ-ქულერს გაივლის და ცივდება – ასე მისი სიმკვრივის გაზრდა შეიძლება.
არის და პირველად იგი მოიგონა ბატონმა გოტლიბ ვილჰელმ დაიმლერმა (Gottlieb Wilhelm Daimler). გეცნობათ გვარი? სწორედ იგი გხვდებათ დასახელებაში – DaimlerChrysler. სხვათა შორის, ეს გერმანელი ძალიან კარგად აზროვნებდა და ძრავებშიც კარგად ერკვეოდა. მან 1885 წელს მოიფიქრა, თუ როგორ მოეთავებინათ მეტი ჟანგბადი ძრავში. სწორედ მას ეკუთვნის იდეა, რომ ცილინდრში ჰაერი გამწოვის საშუალებით შესულიყო, რომელსაც „ვინტილიატორის“ (კომპრესორი) სახე ექნებოდა.
შვეიცარიელი ინჟინერ-გამომგონებელი ალფრედ ბიუხი (Alfred J. Büchi) – კიდევ უფრო შორს წავიდა. იგი Sulzer Brothers – კომპანიის ძრავების წარმოებით იყო დაკავებული და ძალიან არ მოსწონდა, რომ ისინი ასეთი მძიმეები და დიდები იყო, სიმძლავრეს კი მცირეს იძლეოდა. 1905 წელს ბნ-მა ბიუხიმ დააპატენტა მსოფლიოში პირველი გამწოვი, რომელიც გამონაბოლქვი აირების მოძრაობის ენერგიის ხარჯზე მოქმედებდა. ერთი სიტყვით, მან ტურო-გამბერიგამოიგონა. ჭკვიანი შვეიცარიელის იდეაც, ისევე, როგორც ყველაფერი გენიალური -ძალიან მარტივია. როგროც ქარის წისქვილს ატრიალებს ჰაერის ნაკადი, ისე გამოდევნილი აირი ატრიალებს ბორბალს შემონაფენებით. განსხვავება მხოლოდ იმაშია, რომ ეს ბორბალი ძალიან მცირეა, შემონაფენები კი – ბევრი. მთელ ამ მოწყობილობას ქვია „ დგუშის როტორი“ და კომპრესორთან ერთად არის მოთავსებული. შედეგად, ტურბო-გამწოვი 2 ნაწილადაც შეიძლება დაიყოს – როტორი და კომპრესორი. როტორი შემობრუნდება გადამუშავებული აირის ნაკადის გამო, მასთან დაკავშირებული კომპრესორი კი, რომელიც „ვინტილიატორის“ ფუნქციას ასრულებს – დამატებით ჰაერს იწოვს ცილინდრში. მთელი ეს „ბრძენი“ კონსტრუქცია ცნობილია სახელწოდებით – ტურბო კომპრესორი (ლათინურად: turbo — გრიგალი და compressio — შეკუმშვა) ან ტურბო-გამწოვი.
ტურბოგამბერის ანალოგი – ამძრავის გამწოვი – მჭიდროდაა დაკავშირებული ძრავთან, რომლის სიმძლავრის ნაწილი მის მუშაობაზე იხარჯება.
ჰაერი ტურბო-ძრავში, რომელიც ცილინდრში ხვდება, ხშირად დამატებით გაცივებას მოითხოვს – მაშინ მისი წნევის გაზრდაც შეიძლება ცილინდრში მეტი ჟანგბადის მოთავსებით. ცივი ჰაერის შეკუმშვა ხომ გაციელბით იოლია, ვიდრე ცხელის.ჰაერი, რომელიც ტურბინაში გაივლის, შეკუმშვისა და გამონაბოლქვი აირის მიერ შემთბარი ტურბოგამბერის დეტალებისაგან – ხურდება. ძრავისაკენ მიმართული ჟანგბადი ინთერ-ქულერით (პერიოდული გამაცივებელი) ცივდება. ეს არის ერთგვარი რადიატორი, რომელიც კომპრესორსა და ძრავის ცილიდრებს შორის არის დაყენებული. მასში გავლის მერე ჰაერის ნაკადი თავის სითბოს ატმოსფეროს გადასცემს. ცივი ჰაერი კი უფრო მკვრივია – ე.ი. ცილინდრში მისი მეტი რაოდენობის მოთავსება შეიძლება.
რაც მეტი გამონაბოლქვი ხვდება ტურბინაში, იგი მეტად სწრაფად ტრიალებს და დამატებითი ჰაერი ხვდება ძრავში, ის კი მეტ სიმძლავრეს გვაძლევს. ამ გადაწყვეტის ეფექტურობა იმაში მდგომარეობს, რომ თვითმომსახურებაზე ძრავის ენერგიის მხოლოდ 1.5% იხარჯება. ყველაფერი ზემოთ აღნიშნულის შედეგად, ტურბოგამბერიანი ძრავები, მის თანამოძმე „ატმოსფერულებთან“ შედარებით (რომლებიც იმავე სიმძლავრეს იძლევიან) – უფრო ეკონომიურია. თითქოს, მივაგენით არიადნეს ძაფის ბოლოს, მაგრამ ყველაფერი არც ამდენად მარტივია. პრობლემები მხოლოდ ახლა იწყება.
Mitsubishi Lancer Evolution-ში ინთერ-ქულერი წინა „ბამპერშია“ მოთავსებული, რადიატორის წინ. Subaru Impreza WRX STI-ში კი — გამწოვის წინ.
ჯერ ერთიც, დგუშის ბრუნვის სიჩქარემ შეიძება მიაღწიოს 200 ათას ბრ/წთ-ს. მეორეც – დაყოფილი აირების ტემპერატურა 1000°C-ს აჩვენებს. თქვენ წარმოგიდგენიათ?! 1000°C!!! რას ნიშნავს ყველაფერი ეს? იმას, რომ ასეთი მაჩვენებლების გამძლე მოწყობილობის გაკეთება არც ისეთი იოლი და იაფაია.
გამონაბოლქვი აირები გამომშვებ სისტემასაც ახურებენ და ტურბოგამბერსაც. ამიტომაც ამ ხელსაწყომ დიდი გავრცელება მხოლოდ II მსოფლიო ომის დროს ჰპოვა და ისიც, მხოლოდ ავიაციაში. 50-იან წლებში ამერიკულმა კომპანიამ – Caterpillar იგი თავის ტრაქტორებში გამოიყენა, ხალხმა Cummins-დან კი პირელი ტურბო დიზელელბი – საბარგო ავტომობილებში დაამონტაჟა. სერიულ მსუბუქ ავტომობილებზე ტურბოძრავები მოგვიანებით დაყენდა. მოხდა ეს 1962 წელს. მაშინ როცა დღის სინათლე ერთდროულად იხილა: Oldsmobile Jetfire და Chevrolet Corvair Monza -მა. კონსტრუქციის აგებულების სირთულე და მაღალი თვითღირებულება- მისი ერთადერთი ნაკლი როდია. საქმე იმაშია, რომ დგუშის მუშაობის ეფექტურობა ძლიერაა დამოკიდებული ძრავის ბრუნვებზე. დაბალი ბრუნვების პირობებში გამონაბოქლვი ცოტაა, როტორიც სუსტად ბრუნავს და კომპრესორი თითქმის ვერ უშვებს დამატებით ჰაერს ცილინდრებში. სწორედ ამის გამოა, რომ დაახლობით 3 ათასი ბრინვისას ძრავი ვერაფერს ახერხებს და მხოლოდ შემდეგ, ასე 4-5- ათასის პირობებში უეცრად ამუშავდება.არსებობს უფრო დახვეწილი კონსტრუქციებიც. მაგალითად, ინჟინერები ძრავზე ერთის ნაცვლად 2 დგუშს აყენებენ. ერთი დაბალი ბრუნვის პირობებში მუშაობს და ასე ვთქვათ „ახურებს“ კონსტრუქციას, ხოლო მეორე მოგვიანებით ირთვება. ასეთი გადაწყვეტა ცნობილი სახელით – twin-turbo. წინა საუკუნის ბოლოსათვის ავტომობილები დგუშების თანმიმდევრული ჩართვის სისტემით – საკმაოდ პოპუალრული იყო. მას უშვებდა: Nissan, Toyota, Mazda და Porsche-ც კი. თუმცა აგებულების სირთულის გამო, ეს იდეა სწრაფად შეცვალა სხვამ.მაგალითად, პარალელური ტურბოგამბერი ან biturbo. ანუ, ერთის ნაცვლად 2 ერთნაირი დგუში იდგმება. ისინი ერთმანეთის დამოუკიდებლად მუშაობენ. იდეა ასეთია: რაც უფრო პატარაა ტურბინა, მით სწრაფად იგი ბრუნავს და ძრავიც უფრო იოლად ახდენს რეაგირებას ყველაფერზე. როგროც წესი, 2 დგუში V-ტიპის ძრავებში ყენდებოდა. თითო ყოველ „ნახევარზე“.კიდევ ერთი ვარიანტია – დგუში ორი „ლოკოკინით“ ან twin-scroll. ერთ-ერთი მათგანი (უფრო მოზრდილი) მიიღებს გადამუშავებულ აირს ძრავის ცილინდრების ერთი ნახევრიდან, მეორე (უფრო მომცრო) – ცილინდრების მეორე ნახევრიდან. ორივე მათგანი აირს ერთ დგუშს აწვდის და ეფექტურად ატრიალებს მას როგორც დაბალ, ასევე მაღალ ბრუნვებზე.
twin-scroll-ს დგუშის ორმაგი „ლოკოკინა“ გააჩნია – ერთი მათგანი ეფექტურად მუშაობს ძრავის მაღალი ბრუნვისას, მეორე – დაბალისას.
არც ამით დაკმაყოფილდნენ კონსტრუქტორები. რა საჭიროა 2 დგუში, თუ ერთიც კარგად გაართმევს თავს. მთავარია ისე მოეწყოს, რომ მან ყველა დიაპაზონში ერთნაირად იმუშაოს. ასე გაჩნდა ტურბინა ცვალებადი გეომეტრიით. სწორედ აქ იწყება ყველაზე საინტერესო. ბრუნვების მიხედვით სპეციალური შემონაფენები ტრიალებს. შედეგად მიიღება „სუპერ-დგუში“, რომელიც ბრუნვათა ნებისმიერი დიაპაზონში კარგად მუშაობს. ეს იდეა დიდ ხანს არსებობდა, მაგრამ მისი რეალიზაცია მხოლოდ ახლა მოხერხდა. პირველად ისინი დიზელის ძრავებში დაყენდა. ბენზინის მოდელებში კი იგი პირველად Porsche 911 Turbo-ში დამონტაჟდა.
ტურბოძრავების იდეა სულ ახლახან გააცნობიერა ხალხმა, ბოლო დროს კი მისი პოპუალრობა მკვეთრად გაიზარდა. თანაც, ტურბო-კომპრესორების იდეა არა მხოლოდ ძრავების ფორსირებისათვის გამოდგა კარგი, არამედ გამონაბოლქვის სიწმინდისა და ეკონომიურობის ამაღლებისათვისაც. იშვიათი დიზელის ავტომობილები „ტურბო“ დანამატს დღეს არ მოიცავს. სამაგიეროდ ბენზინის ერთი შეხედვით ჩვეულებრივი მანქანები მისი წყალობით ნამდვილ „ცეცხლოვან“ მექანიზმად გადაიქცა. ეს სწორედ ისინია, პატარა შეუმჩნეველი ნიშნებით – «turbo».
წყარო: DRIVE.GE
