Turbo Nasıl Çalışır?

Bir çok defa “turbo” kelimesini duymuşsunuzdur. Özellikle yarış otomobilleri tutkunları bu kelimeyi çok severler. Ancak, muhtemelen tek bildiğiniz bunun normalden daha “güçlü” bir motor anlamına geldiğidir. Peki, motor kapağının altında tam olarak neler oluyor? Şimdi kapağı kaldıralım ve bir göz atalım.

Tamamen Daha İyi Bir Yanmadan İbaret

Bir turbocharger’ın motora olan katkısını anlamadan önce iç yanmanın temel kurallarını anlamalısınız.

İç yanmalı motorlar “nefes alan” motorlardır. Yani, havayı ve yakıtı içlerine çekerek enerji yaratırlar. İşte bu enerji, hava ve yakıt karışımı yandığı zaman güce dönüşür. Daha sonra yanmadan geriye kalanlar dışarı atılır. Pistonların dördüncü zamanında işte bu işlem gerçekleşir.

Turbocharger ise; bu hava-yakıt karışımının daha yanıcı olmasını sağlar. Bu motorun yanma hücresine daha fazla hava sıkıştırılmak suretiyle olur. Bu da pistonun “patlama” sonrasında daha fazla güçle aşağı itip inmesine, sonuç ta artı tork üretilmesine imkan verir. Bu olay yoğunlaştırılmış hava moleküllerinin sıkıştırılması suretiyle yapılır. Ancak asıl hikaye turbocharger’ın bunu nasıl yaptığıdır.

İki Çarkın Hikayesi

Turbocharger temel olarak bir hava pompasıdır. “Yanma-güç” sonrası motoru terk eden sıcak egzoz gazları turbochargerın türbin pervanesine yönlendirir ve onu döndürür. Türbin pervanesi şaft vasıtasiyle kompresör pervanesine bağlıdır. Türbin pervanesi döndüğü sürece kompresör pervanesini de döner. Kompresör pervanesinin dönüşü esnasında temiz hava içeri çekilir ve motorun manifold-cooler üzerinden yanma hücresine gönderilmeden önce sıkıştırılır.

Tahmin edileceği gibi kompresör salyangozunu terk eden hava sıkıştırılma ve sürtünme gibi nedenlerle çok sıcaktır. Bu yüzden sıcak havayı silindir içine yönlendirmeden soğutmak gerekir. İşte burada charge-air cooler (veya “heat exchanger”) devreye girer. Sıkıştırılmış havanın ısısı düşürken yoğunluğu artar. (Bilindiği üzere ısı genleşme sebebidir) Charge-air cooler aynı zamanda yanma odasının ısısını da düşürür. Böylece, motor, turbocharger ve charge-air cooler “charge-air system”ı meydana getirir.

Bazı sistemlerde ayrıca bir de emici fan bulunur. Bu, charge-air coolerdan hava çekerek turbochargerın sıkıştırdığı havayı daha da soğutur.

Göründüğü Kadar Kolay Değil

Turbochargerın temelinde yatan mantık ne kadar basit olsa da, turbocharger oldukça komplike bir ünitedir. Sadece, turbochargerı biraraya getiren parçaların en ince detayına kadar ayarlanması ve balansı yetmemektedir. Turbocharger ve motor da birbirleri ile tam ve uyumlu olmalıdır. Aksi takdirde, motor verimli çalışmaz, hatta önemli hasar görür. Bu nedenle uygulama esnasında, kullanım ve koruma usul ve talimatına dikkatle uyulması gerekmektedir.