دانلود تحقیق تفاوت موتورهای دیزل دو زمانه و چهار زمانه

مراحل کار موتور :
فعالیتهایی که درون یک سیلندر موتور انجام می شود به مراحلی (کورس) تقسیم میشوند.

عبارت کورس به معنای حرکت پیستون می باشد.

بالاترین موقعیت پیستون در سیلندر و یا به عبارت ساده تر نقطه فوقانی کورس پیستون را TDC یا نقطه مرگبالا و پایینترین موقعیت پیستون در سیلندر را نقطه مرگ پایین (BDC) می نامند.

بنابراین یک کورس طی فاصله بین TDCبه BDC و یا بر عکس می باشد.

میل لنگ از طریق شاتون با یک دور گردش کامل خود دو کورس پیستون را پدید می آورد و پیستون یکبار به نقطه مرگ بالا و یکبار به نقطه مرگ پایین می رسد.

عملیات مشخصی در داخل یک موتور اتفاق می افتد که باعث کارکرد موتور می شوند.

این عملیات بصورت یک چرخه تکرار می شوند.

بسته به نوع طراحی موتور، یک چرخه کامل شامل دو کورس (دوزمانه) و یا چهار کورس پیستون (چهارزمانه)هستند.

انجام چرخه کامل دیزل نیاز به هوای فشرده شده در سیلندر ، تزریق سوخت، احتراق مخلوط سوخت و هوا، انبساط گازها جهت اعمال نیرو بر روی پیستون و نهایتاً تخلیه گازها از سیلندر دارد.

در موتورهای چهار زمانه، هوا از طریق سوپاپ هوا وارد سیلندر شده و گازهای سوخته شده از راه سوپاپ دود که در سرسیلندر تعبیه شده خارج میشوند.

در موتورهای دو زمانه مجراهایی در دیواره سیلندر وجود داردکه از طریق آنها هوا وارد سیلندر می شود.

با حرکت پیستون در داخل سیلندر این مجراها باز و بسته می شوند.

گازهای خروجی نیز از طریق سوپاپهایی مانند موتورهای چهارزمانه خارج میشوند.

چرخه چهار زمانه:
موتور دیزل چهارزمانه با چرخه ای شامل چهارکورس پیستون دارد.

مکش، تراکم، قدرت (احتراق) و تخلیه سوپاپهای هوا و دود بگونه ای تنظیم شده اند که باز وبسته شدن آنها دقیقاً متناسب با حرکت پیستون انجام شود.

سوپاپها حرکت خود را از میل سوپاپ می گیرند که میل سوپاپ نیز نیروی محرک خود را از میل لنگ می گیرد.

بدلیل سهولت درک متن زیر باز و بسته شدن سوپاپ ها در نقاط TDC و BDC در نظر گرفته می شود.

در عمل آنها دقیقاً در نقاط مرگ و مرگ پایین باز یا بسته نمی شوند اما بگونه ای تنظیم شده اند که کمی قبل یا بعد از این نقاط باز یا بسته شده تاهوای تازه بداخل سیلندر مکیده شده و گازهای سوخته شده بطور کامل از سیلندر رانده شوند.

مراحل مختلف کار یک موتور دیزل چهار زمانه به شرح زیر می باشد.

مکش هوا یا تنفس – کورس مکش هوا با باز شدن سوپاپ هوا و حرکت پیستون به سمت پایین آغاز میشود.

هوا از طریق سوپاپ هوا بداخل سیلندر مکیده می شود و در نقطه BDC محفظه سیلندر از هوای تازه پر شده است.

تراکم – پس از رسیدن به نقطه BDC پیستون به سمت بالا حرکت کرده و هوای مکیده شده به داخل سیلندر را متراکم می سازد.

در این حالت سوپاپ هوا بسته است.

سوپاپ دود نیز بسته است،‌بنابراین محفظه سیلندر آب بندی شده و هیچ منفذی باز نیست.

با بالا رفتن پیستون در اثر گردش میل لنگ، هوا متراکم می شود.

وقتی پیستون به نقطه TDC می رسد هوا تقریباً به نسبت یک شانزدهم حجم اولیه فشرده شده است.

متراکم شدن هوا در سیلندر نه تنها فشار آنرا افزایش می دهد بلکه حرارت آن نیز بالا می رود.

اکنون هوا در محفظه کوچک بالای پیستون (محفظه احتراق) آنقدر داغ شده است که می تواند سوخت دیزلی را که از طریق انژکتور به این محفظه تزریق میشود، مشتعل سازد.

قدرت – درست کمی قبل از رسیدن پیستون به TDC مقدار متناسبی سوخت دیزل از طریق انژکتور بداخل محفظه احتراق پاشیده می شود و احتراق صورت می گیرد.

هوای داغ محفظه نه تنها یک مخلوط قابل احتراق رابا ذرات سوخت پاشیده شده تشکیل ‌ ‌
می‌دهد بلکه باعث مشتعل شدن آن نیز می گردد.

احتراق یا اشتعال بسرعت اتفاق می افتد و فشار داخل سیلندر راافزایش می دهد.

گازهای انبساط یافته در اثر احتراق در داخل سیلندر و بر روی سر پیستون نیرویی اعمال می کنند که باعث رانش پیستون به سمت پایین میشود.

این حرکت از طریق شاتون به میل لنگ انتقال یافته و باعث چرخش آن و عملیات بعدی موتور می شود.

در زمان احتراق هر دو سوپا بسته هستند اما در انتهای کورس سوپاپ دود باز می‌شود.

تخلیه دود – در این زمان سوپاپ دود باز میشود، پیستون به سمت بالا حرکت کرده و گازهای سوخته شده را از طریق مجرای سوپاپ دود به بیرون می راند.

وقتی پیستون به نقطه TDC می رسد سوپاپ دود بسته می‌شود.

به این ترتیب چرخه چهار زمانه موتور کامل می شود.

با ادامه کار موتور سوپاپ هوا مجدداً باز میشود و هوای تازه با شروع پایین رفتن پیستون بداخل سیلندر مکیده می شود و چرخه مکش تکرار می گردد.

سوپاپ هوا درست قبل از بسته شدن کامل سوپاپ دود باز می گردد.

این حالت قیچی کردن سوپاپها نامیده می شود.

قیچی کردن سوپاپها باعث میشود گازهای سوخته شده بسرعت از سیلندر خارج شده و سیلندر تمیز گردد.

همانطور که قبلاً ذکر شد موتورهای دیزل بگونه ای طراحی شده اند که نسبت تراکم در آنها بسیار می باشد و این نسبت تراکم باعث تولید فشار و حرارت بسیار زیادی
می گردد تا جائیکه پس از پاشش سوخت در محفظه احتراق، حرارت موجود، مخلوط سوخت را مشتعل می سازد.

یکی از قوانین اساسی علوم (قانون گازها) به این موضوع ارتباط پیدا می کند به این صورت که بطور خلاصه افزایش فشار در یک سیلندر باعث افزایش دما می شود بنابراین حرارت هوا آنقدر بالا می رود که موجب اشتعال می شود.

موتور دیزل دو زمانه :
موتور دیزل دو زمانه با دو کورس پیستون یک چرخه کامل خود را طی می کند: یک کورس بطرف بالا و یک کورس به طرف پایین.

در موتورهای دیزل دو زمانه مجراهایی در دیواره سیلندر تعبیه شده اند که حرکت پیستون به بالا و پایین سبب بسته و باز شدن آنها میشود.

این مجراها بعنوان مجاری هوا و دود طراحی شده اند.

در موتورهای دیزل معمولاً هم از مجرا و هم از سوپاپ (مجرا برای ورود هوا و سوپاپ برای خروج دود از سیلندر ) استفاده میشود.

این موتورها به یک پمپ باد یا دمنده مجهز شده اند که هوا را با فشار اندکی از فشار دود خروجی سیلندر به داخل آن می دمد.

این پمپ نه تنها سیلندر را از هوای تازه کاملاً پر می کند بلکه به خروج سریعتر و بهتر گازهای سوخته پس از احتراق کمک می کند و این به تمیز شدن محفظه سیلندر از دود و گازهای سوخته شده اشاره دارد.

عملیات کار موتور دو زمانه به شرح زیر است: (a) پیستون در نقطه BDC است.هوا بوسیله پمپ دمنده و از طریق مجراهای ورود هوا در دیواره سیلندر به داخل دمیده میشود این عمل باعث پر شدن محفظه سیلندر از هوای تازه و خارج شدن گازهای سوخته از طریق سوپاپ دود در سیلندر خواهد شد که در این زمان باز می باشد.

(b) پیستون در این زمان رو به بالا حرکت کرده و مجرای ورود هوا را می بندد تا ورود هوای دمیده شده توسط پمپ قطع گردد.

حرکت پیستون به سمت بالا ادامه می یابد و هوای محبوس در قسمت فوقانی پیستون به نسبت حدود یک شانزدهم حجم اولیه فشرده می شود.

بنابراین حرارت هوای فشرده افزایش می یابد.

(c) پیستون تقریباً در کورس تراکم به نقطه TDC رسیده است.

سوخت پودر شده از طریق انژکتور به داخل اطاقک احتراق پاشیده می شود و بدلیل وجود حرارت بسیار زیاد در هوای متراکم این محفظه مشتعل می گردد.

فشار حاصل از احتراق در کورس قدرت پیستون را به سمت پایین می راند.

(d) پیستون تقریباً در کورس قدرت به نقطه BDC رسیده است.

سوپاپ دود طوری تنظیم شده است که درست قبل از BDC باز شود و اجازه دهد گازهای سوخته شده از سیلندر خارج شوند.

همچنانکه میل لنگ به گردش خود ادامه می دهد پیستون به نقطه BDC می رسد و جلوی مجرای ورود هوا را باز می کند و مجدداً پمپ، هوای تازه را به داخل سیلندر می دمد و چرخه همانند قبل ادامه می یابد.

با هر دور گردش میل لنگ یک چرخه کامل می شود.

تخلیه دود : همانطور که گفته شد ورود هوای تازه به محفظه داخل سیلندر به خروج گازهای سوخته شده کمک می کند.

در موتور چهارزمانه این عمل در زمان قیچی کردن سوپاپها اتفاق می‌افتد،‌در این حالت برای مدت کوتاهی سوپاپ هوا و سوپاپ دود هر دو باز هستند و طراحی شکل اطاقک احتراق نیز به این عمل کمک می نماید.

در موتور دو زمانه پاک شدن سیلندر از گازهای سوخته شده وقتی کامل می شود که پیستون جلوی مجرای ورودی را باز کرده و پمپ دمنده هوای تازه را بداخل سیلندر می دمد.

دمنده هوا که نوعی پمپ باد می باشد و قادر است هوا را به مقدار زیاد و با فشاری کم تأمین کند در بالای موتور و ما بین سیلندرها قرار گرفته است وقتی موتور در حال کار است این پمپ بمحض باز شدن مجرای هوا توسط پیستون هوای تازه را بداخل سیلندر می دمد.

در وضعیت (a) سوپاپ دود باز است و پیستون، جلوی مجرای ورود هوا را باز کرده است و عمل فوق انجام می شود.

در اطراف دیواره سیلندر مجراهایی وجود دارد که از طریق آنها هوای پمپ دمنده بدون اصطکاک وارد سیلندر می گردد.

پمپ هوا را بداخل محفظه ای می دمد که این محفظه اطراف سیلندر را احاطه کرده و به مجراهای ورود بداخل سیلندر منتهی می گردد.

چرخه سیلندر با مراحل (a) تنفس (b) تراکم (c)قدرت (d) تخلیه دود کامل می شود،‌بطوریکه سوپاپ دود مجدداً باز شده و گازهای سوخته شده خارج می شوند.

پیستون در این حالت در پایین کورس خود قرار دارد و جلوی مجرای هوا را باز کرده است.

با ادامه چرخه، سیلندر از هوای تازه پر شده و دودها خارج می گردند.

طراحی سیلندر بگونه ای است که هوای ورودی از پایین به محفظه وارد شده و گازهای سوخته از قسمت بالای محفظه خارج می شوند.

پمپ باد (دمنده) : پمپ نیروی محرک خود را از موتور می گیرد.این پمپ شامل دو پره یا روتور می باشد که در جهت مخالف یکدیگر درون پوسته ای می گردند.

گردش پره ها سبب می شود هوا از یکطرف آنها مکیده شود و از طرف دیگر دمیده شود.

قسمت خروجی پمپ بوسیله یک منیفولد یا محفظه هوا به مجرای ورود هوای سیلندر مرتبط می شود.

همانطوریکه قبلاً نیز ذکر شد پمپ باد برای ارسال هوای تازه به داخل محفظه سیلندر مورد استفاده قرار می گیرد.

چرخ دنده تایمینگ : میل سوپاپ حرکت خود را از طریق چرخ دنده هایی از میل لنگ می گیرد.

برای یک موتور چهارزمانه، به ازای هر دو دور گردش میل لنگ ، میل سوپاپ یک دور می چرخد.

درموتورهای دو زمانه سرعت چرخش میل لنگ و میل سوپاپ با هم برابر می باشد.

در شکل 19-5 چرخ دنده سر میل لنگ و چرخ دنده سر میل سوپاپ نشان داده شده است.

تعداد دندانه های چرخ دنده سرمیل سوپاپ دو برابر دندانه سر میل لنگ می باشد، پس به این ترتیب می توان یک موتور چهارزمانه را شناسایی کرد.

برای اطمینان از اینکه هنگام بستن چرخ دنده ها ،‌دندانه های آنها در موقعیت صحیح با هم درگیر شود یک علامت بر روی آنها حک می شود.

حرکت میل سوپاپ باید متناسب با حرکت میل لنگ تنظیم شده باشد تا سوپاپها متناسب با حرکت پیستون باز و بسته شوند.

در جهت عقربه های ساعت موارد زیر رخ می دهد: 1- شروع پاشش در 17 درجه قبل از TDC 2- توقف پاشش، پاشش برای مدت کوتاهی تقریباً برای 13 درجه چرخش میل لنگ ادامه دارد.

کورس قدرت در نقطه مرگ بالا شروع شده و سوخت پاشیده شده ، می‌سوزد.

عمل احتراق تا بعد از نقطه مرگ بالا ادامه دارد تا زمانیکه تمام سوخت پاشیده شده بسوزد.

3- سوپاپ دود تقریبا در 95 درجه باز می شود و اجازه می دهد گازهای سوخته شده سیلندر را ترک کنند.

توجه داشته باشید که سوپاپ تحت اثر بادامک کار می کند و به تدریج شروع به باز شدن می کند و بطور ناگهانی به حالت کاملاً باز در نمی آید.

4- مجراهای ورود هوا در دیواره های سیلندر شروع به باز شدن می کنند، همچنانکه پیستون به سمت پائین حرکت می کند سریعاً مجرای بزرگی برای ورد هوا باز می شود.

هوا وارد سیلندر شده و گازهای سوخته شده را به خارج از سیلندر می راند.

5- با حرکت پیستونها به سمت بالا مجاری ورود هوا نیز بسته می شوند این عمل در موقعیت 230 درجه اتاق می افتد.

6- سوپاپ دود کاملا بسته شده است.

پیستون در حال بالا آمدن می باشد تا هوای داخل سیلندر را متراکم ساخته و در نقطه (1) چرخه موتور را کامل نماید.

اطلاعاتی که از دیاگرام چرخه موتور دو زمانه بدست می آید عبارتست از: 2-1 پاشش سوخت در این مقطع صورت می گیرد.

این باعث می شود احتراق آغاز شده و کورس قدرت آغاز گردد.

این مرحله در موتورهای دو زمانه و چهارزمانه یکسان و مشترک می باشد.

3-2 کورس قدرت .

4-3 با باز شدن سوپاپ دود، گازهای سوخته شده با فشار از سیلندر خارج می شوند.

5-4 هوای تازه اجازه ورود به سیلندر را پیدا کرده و ورود هوا، گازهای سوخته شده را به خارج می راند و سیلندر را پر می کند.

6-5 زمان بسیار کوتاهی است که سوپاپ دود هنوز در حال بسته شدن می باشد.

در حقیقت،این سوپاپ همین قدر باز می ماند.

ولی در این زمان تمام گازهای سوخته شده از سیلندر خارج خواهند شد.

1-6 در حالیکه هر دو سوپاپ دود و هوا بسته هستند کورس تراکم اتفاق می افتد.

توربوشارژرها : به این دلیل از سوپرشارژرها استفاده می شود که هوای بیشتری برای سیلندرهایی موتور تأمین شود.

تأمین هوای بیشتر در واقع مهیا ساختن اکسیژن بیشتر برای انجام احتراق بوده و این امر سبب احتراق بهتر سوخت در محفظه احتراق و در نهایت قدرت بیشتر موتور خواهد بود.

در موتورهای دیزل دو زمانه از یک دمنده به همین منظور استفاده می شود که قبلاً شرح داده شده.

فشار هوای ارسالی توسط دمنده تنها اندکی از فشار جو ( فشار اتمسفر ) بیشتر است و بنابراین اثر سوپرشارژر را ندارد.

دو اصطلاح « سوپرشارژر» و «دمنده» جهت تشخیص نمودن دو منظور کاملاً جدا استفاده می شود، اما برخی اوقات هر دو اصطلاح “شارژر” و “دمنده” در ارتباط با سوپر شارژر استفاده می شود.

سوپر شارژز که محرک آن دودهای خروجی موتور می باشد، به نام توربورشارژر شناخته می شود.

تأمین هوای موتور: موتورهایی که سوپر شارژر ندارند به عنوان موتورهای بدون سوپرشارژر یا موتورهای معمولی یاد می شوند.

زیرا در این موتورها به علت حرکت پیشتون در داخل سیلندر عمل مکش هوا به داخل سیلندر ها انجام می شود.

به این ترتیب هوای داخل سیلندرها با فشار جو تأمین می گردد.

حتی در شرایط ایده آل، فشار هوای ورودی در داخل سیلندر ها به فشار جو نمی رسد و در عمل به مقدار قابل توجهی کمتر از آن می باشد.

توربوشارژر جریان هوای ورودی به محفظه احتراق را تقویت نموده و باعث افزایش فشار آن به نسبت دو برابر فشار جو می گردد.

این امر سبب افزایش قدرت خروجی و گشتاور موتور از 25 تا 40 درصد بسته به طراحی توربوشارژر و موتور می شود.

توربوشارژر: توربوشارژر شامل یک کمپرسور و یک توربین می باشد که هر دوی روی یک شفت نصب شده اند و توربین توسط گازهای خروجی حاصل از احتراق چرخانیده می شود.

انرژی این گازها، که در صورت نبودن توربورشارژر تلف می شد، برای چرخاندن کمپرسور استفاده می شود و هوای بیشتری برای سیلندرهای موتور تأمین می کند.

توربوشارژر دارای یک قسمت دوار( روتور) است که شامل یک شفت می باشد و یک سر آن توربین و سر دیگر آن یک کمپرسور نصب شده است این قسمت دوار داخل یک پوسته قرار گرفته که دارای دو محفظه یکی برای توربین و دیگری برای کمپرسور می باشد.

گازهای خروجی موتور مستقیماً وارد محفظه توربین شده و توربین و در نتیجه کمپرسور را با سرعت بسیار بالایی به چرخش وا می دارند.

از هوا از مرکز محفظه کمپرسور مکیده شده و تحت فشار قرار گرفته و توسط نیروی گریز از مرکزی که بواسطه سرعت بسیار بالای چرخش کمپرسور ناشی می شود به درون موتور رانده می شود.

به این ترتیب هوای بیشتری به داخل سیلندر ارسال می گردد.

اگر سوخت بیشتری به داخل سیلندرها ترزیق شود، انرژی گازهای خروجی نیز افزایش یافته و در نتیجه سرعت چرخش توربوشارژر نیز بالاتر می رود.

این امر سبب افزایش هوای تأمین شده برای موتور می گردد.

انواع توربوشارژر: همه توربوشارژرها به یک طریق عمل می کنند، اما چگونگی ورود گازهای خروجی به داخل توربین متفاوت می باشد.

سه نوع توربوشارژر وجود دارد.

این سه نوع عبارتند از نوع حلزونی ساده نوع حلزونی با افزایش سرعت و نوع ضربانی توربوشارژر حلزونی ساده : این نوع توربوشارژر دارای یک معبر تنها می باشد که گازهای خروجی موتور را به چرخ توربین منتقل می کند.

حلزون یک معبر مارپیچ در درون پوسته محفظه توربین می باشد که مقطع آن ثابت نبوده و کاهش می یابد.

این تغییر به دلیل ثابت نگهداشتن سرعت گازهای خروجی هنگام عبور از طول حلزون می باشد.

گازهای خروجی به طور پیوسته از حلزون عبور کرده و وارد توربین می شوند.

گازها از میان پره های توربین عبور کرده و باعث چرخش توربین شده و سپس توربین را ترک و وارد اگزوز می شوند.

چرخ کمپرسور به همراه توربین روی یک شفت نصب شده است.

پره های کمپرسور دارای انحناء بوده و تحت تأثیر نیروی گریز از مرکز هوا را فشرده می سازد.

هوای فشرده شده با سرعت زیاد و فشار کم از لبه پره های کمپرسور جدا می شود.

هوا از دیفیوز عبور نموده، وارد قسمت حلزونی پوسته کمپرسور می شود.

این امرسبب می گردد قبل از آنکه هوا مستقیماً وارد محفظه احتراق شود، سرعت آن کاهش و فشار آن افزایش یابد.

توربوشارژر حلزونی با افزاینده سرعت: این نوع توربوشارژر دارای یک حلزون و یک افزاینده سرعت ( پره های ثابت) یا دو حلزون و دو مجرا می باشد.

گازهای خروجی وارد منیفولد دود و از آنجا وارد حلزونها شده،‌ اما بجای آنکه مستقیماً وارد چرخ توربین شوند، از پره های ثابت روی پوسته توربین عبور نموده و با زاویه مناسب و سرعت بسیار زیاد و با انرژی بالاتر با پره های توربین برخورد می نمایند.

سمت کمپرسور توربوشارژر همانطور که قبلاً دو نوع حلزونی توضیح داده شد عمل می کند.

توربوشارژر نوع ضربانی: استفاده از این نوع توربوشارژر، یک مینفولد دود نوع“ضربانی” را طلب می کند زیرا از ضربات دودهای خروجی که از سیلندرهای موتور خارج می شود استفاده می کند.

این امر سبب افزایش سرعت توربوشارژر می شود.

این مینفولد دارای معبری از هر سیلندر می باشد که در انتها به دو کانال اصلی جداگانه تبدیل می شوند.

این دو کانال به دو کانال روی پوسته توربین می پیوندند.

منیفولد دارای مقطع نسبتاً کوچکی می باشد تا از اثر ضربات بهره بیشتری ببرد، زیرا در منیفولدهای بزرگتر اتلاف، بیشتر است.

شکل منیفولد به گونه ای طرح گشته تا از جریان گازهای آزاد نیز به خوبی گازهای توده ای استفاده کند.

در حین شتاب گیری این امر اجازه می دهد انرژی گازهای خروجی سریعاً به توربین رسیده و شتاب موتور بهبود یابد.

برای بهره بردن بهتر از گازهای توده ای، سیلندرها بطور یک در میان با توجه به ترتیب احتراق به یک کانال مرتبط گشته اند.

مثلاً در یک موتور شش سیلندر که ترتیب احتراق 4-2-6-3-5-1 می باشد، سیلندرهای 1،2،3 به یک کانال و سیلندرهای 4،5،6 به کانال دیگر متصل می گردند.

به این ترتیب باعث می شود توده هی دود بیشتر از هم جدا باشند و اثر بیشتری خواهد داشت.

توربوشارژر در موتورهای دو زمانه: در برخی موتورهای دو زمانه هم از توربوشارژر و هم از دمنده ( هر دو با هم) استفاده شده است.

گازهای خروجی از سیلندر توسط منیفولد دریافت و از طریق لوله ها به توربین توربوشارژر می رسند که در بالای پوسته دمنده قرار گرفته است.

هوای ورودی توسط کمپرسور توربوشارژر متراکم شده و به دمنده در زیر آن منتقل می شود و سرعت هوا حفظ می گردد.

سپس هوا از کولر هوا ( افترکولر) که در زیر دمنده تعبیه شده عبور نموده و وارد سیلندر ها می شود.

دمنده توسط موتور به گردش در آمده و وظیفه آن عیناً همانند دمنده در موتورهایی است که توربوشارژر ندارند.

خنک کردن هوا، پس از آنکه توسط توربوشارژر متراکم شد پس از آنکه هوا داخل توربوشارژر متراکم شد، درجه حرارت آن بالا می رود.

خنک کردن هوا پس از خروج از توربوشارژر و قبل از ورود به موتور در کولر( افترکولر، اینترکولر) انجام می پذیرد.

یک مبدل حرارتی بین توربوشارژر و منیفولد هوای ورودی قرار گرفته است که حرارت هوا را جذب و در نتیجه جرم حجمی آنرا بالا می برد.

بنابراین هوا با جرم حجمی بالاتر به محفظه احتراق می رسد.

جرم حجمی هوا با درجه حرارت تغییر می کند.

هر قدر هوا گرمتر شود، بیشتر منبسط می شود و جرم حجمی آن کاهش می یابد.

پس از سرد شدن هوا متراکم شده و جرم حجمی آن افزایش می یابد.

کولر هوا ( افترکولر) هوای ارسالی را با دمای تقریباً یکنواخت حفظ نموده و احتراق را بهبود می دهد.

اگر چه هدف اصلی از طراحی و استفاده از این کولر خنک کردن هوای دریافتی از توربوشارژر می باشد، ولی علاوه بر آن هنگامی که موتور در شرایط درجه حرارت پایین کار می کند، باعث افزایش درجه حرارت هوای ورودی به موتور می شود.

بنابراین کولر هوا (افترکولر) همیشه در جهت حفظ تعادل و پایداری درجه حرارت هوای ارسالی عمل می کند.

مزیتهای توربوشارژر: افزایش قدرت: وجود توربوشارژر روی موتور باعث افزایش قدرت آن می گردد.

این افزایش در حدود 40 تا 50 درصد قدرت موتور بدون توربوشارژر با همان طراحی می باشد.

این افزایش قدرت ناشی از ارسال هوای اضافه به داخل سیلندرها و تقویت احتراق سوخت می باشد.

نسبت توان وزنی در جرم و اندازه موتور نیز اندکی افزایش می یابد.

مصرف اقتصادی سوخت: سرعت موتور با افزایش مصرف سوخت بیشتر می شود.

توربوشارژر سبب رعایت نسبت دقیق تر سوخت- هوا و احتراق بهتر و بهینه شدن مصرف سوخت می گردد.

کاهش دود: چون توربوشارژر هوای کافی و (اکسیژن) برای احتراق کامل سوخت تأمین می کند، دود سیاه موتور بطور قابل ملاحظه ای کاهش می یابد.

اگر هوا کافی نباشد، سوخت کاملاً نسوخته و در نتیجه موتور دود سیاه می کند.

جبران افت توان موتور در ارتفاعات: توربوشارژر در تغییر ارتفاع، توانایی جبران افت موتور را دارد.

قدرت موتوری که توربوشارژر دارد تقریباً هنگام کار در ارتفاعات ثابت می ماند.

چون چگالی هوا با افزایش ارتفاع کاهش می یابد.

مقاومت هوا روی توربین کاهش یافته و توربین می تواند آزادانه تر چرخیده و کمپرسور را سریعتر بچرخاند و در نتیجه کمپرسور، فشار بیشتری مهیا می سازد.

در نتیجه هوای بیشتری برای موتور تأمین شده و نسبت سوخت – هوا حفظ می شود.

با یک مقایسه مشاهده می شود در موتور بدون توربوشارژر به علت کاهش چگالی هوا در ارتفاعات، اکسیژن کافی برای احتراق کامل سوخت فراهم نشده و موتور دود سیاه می کند.

این موتورها برای کار طولانی در ارتفاعات به علت بهم خوردن نسبت سوخت – هوا دچار مشکل می شوند.

کاهش صدای موتور: توربوشارژر به کاهش صدای موتور در زمان احتراق کمک می کند.

ویژگی های صوتی موتور دیزل، که به عنوان ضربه موتور یاد می شود، نتیجه افزایش فشار در محفظه احتراق می باشد.

هوای با چگالی بیشتر و با فشار و حرارت بیشتر در موتور سبب احتراق بهتر و افزایش نرمی کارکرد موتور و در نهایت کاهش صدای موتور می شود.

نکاتی درباره موتور مجهز به توربوشارژر: موتور توربوشارژردار هنگامی که در هوای سرد استارت می زند، باید حدود یک دقیقه با دور آرام درجا کار کند تا اطمینان حاصل شود که به توربوشارژر روغن رسیده است.

قبل از خاموش نمودن موتور نیز باید اجازه داد موتور حدود یک دقیقه درجا کار کند.

این عمل اجازه می دهد روغن، حرارت یاتاقانهای توربوشارژر را جذب نموده و همچنین پس از خاموش نمودن موتور و افت فشار روغنکاری، دور توربوشارژر کاهش یافته باشد.

اگر هنگامی که موتور را خاموش می کنید، دور آن بالا باشد، توربوشارژر به چرخش سریع خود ادامه داده و خنک کاری روغن کافی نخواهد بود.

دور توربوشارژر تنها به سرعت موتور بستگی ندارد.

هنگامی که موتور در دور بالا- تمام گاز کار می کند، سرعت توربوشارژر تقریباً 80000 تا 90000 دور در دقیقه می رسد.

در چنین شرایطی، یاتاقانها نیاز به روغنکاری و خنک کاری کافی دارند.