در بعضی شرایط موتور خودرو باید با حداکثر قدرت کار کند، به عنوان مثال یک خودروی مسابقه ای به قدرت فراوانی نیاز دارد تا بتواند با سرعت بالا حرکت کند. به همین ترتیب موتور خودرویی که در ارتفاع بسیار بالاتر از سطح دریا حرکت می کند باید تحت فشار بالا کار کند. موتور برای تولید قدرت جهت به حرکت در آوردن خودرو به سوخت نیاز دارد. علاوه بر این موتور برای سوزاندن سوخت به هوا نیاز دارد. به جای استفاده از سیلندرهای بزرگتر یا اضافه کردن به تعداد سیلندرهای موتور که ممکن است امکانپذیر نباشد، می توان با نصب یک توربوشارژر به قدرت بیشتری دست یافت.
توربوشارژر هوایی که وارد موتور می شود را متراکم می کند. به این ترتیب امکان سوزاندن سوخت بیشتری فراهم می شود و در نتیجه از هر انفجاری که داخل سیلندرها رخ می دهد قدرت بیشتری آزاد می شود. زیرا وقتی حجم بیشتری از هوا وارد موتور شود می توان سوخت بیشتری داخل موتور تزریق کرد بدون اینکه نسبت سوخت و هوا به هم بخورد. متخصصین برآورد می کنند که فشار هوا در سطح دریا حدود 14.7 Psi (پوند بر اینچ مربع) است که این رقم تقریبا معادل 1 بار (BAR) است. توربوشارژر می تواند با متراکم کردن هوا فشار آن را 6 تا 8 Psi (0.4 تا 0.55 بار) افزایش دهد. در نتیجه توربوشارژر می تواند تقریبا به اندازه 50 درصد هوای بیشتر وارد موتور کند. از آنجایی که بازدهی سیستم 100 درصد نیست احتمالا افزایش قدرت موتور به جای 50 درصد حدود 30 تا 40 درصد خواهد بود.
چه اتفاقی می افتد اگر در ارتفاع بسیار بالاتر از سطح دریا رانندگی کنید؟ چگالی هوا در ارتفاعات بالاتر نسبت به ارتفاعات پایینتر کمتر است (به ازای هر 100 متر افزایش ارتفاع حدود 10 میلی بار از فشار هوا کاسته می شود)، بنابراین هوایی که وارد موتور می شود نیز چگالی کمتری دارد و راندمان موتور در سوزاندن سوخت کاهش می یابد و قدرت کمتری تولید می شود. یک راه حل برای این مشکل نصب توربوشارژر است. توربوشارژر در این شرایط بسیار کارآمد است زیرا می تواند مقدار زیادی هوا با چگالی کم را متراکم کند و در مجموع حجم زیادی از هوا را وارد موتور کند که برای سوزاندن مقدار بیشتری از سوخت مناسب است. به همین دلیل افت قدرت موتورهای توربوشارژ و سوپرشارژ در ارتفاعات بالا (مثل تهران) کمتر از موتورهای تنفس طبیعی است. حتی می توان دو عدد توربوشارژر یا بیشتر برای یک موتور نصب کرد. می توان از یک توربوشارژر کوچک برای دور گرفتن سریع موتور در دورهای پایین و میانی و یک توربوشارژر بزرگتر که در دورهای بالاتر وارد مدار می شود و بوست بیشتری تولید می کند استفاده کرد.
 

تراکم مولکول های هوا با افزایش ارتفاع کاهش می یابد که منجر به کاهش چگالی هوا می شود

تراکم مولکول های هوا با افزایش ارتفاع کاهش می یابد که منجر به کاهش چگالی هوا می شود

 

 

منبع: خودرو بانک