ما هو الشاحن التوربيني؟ تعرف على ظروف تشغيل الشاحن التوربيني في محرك الاحتراق الداخلي
محتوى
يشير الاسم نفسه إلى أن الغرض من التوربين هو الضغط. الهواء ضروري لإشعال الوقود ، وبالتالي فإن الشاحن التوربيني يؤثر على تدفق الهواء الداخل إلى غرفة الاحتراق. ماذا تعني زيادة ضغط الهواء؟ بفضل هذا ، من الممكن حرق جرعة كبيرة من الوقود ، مما يعني زيادة قوة المحرك. لكن هذه ليست الوظيفة الوحيدة التي يؤديها التوربين. تعرف على المزيد حول الشواحن التوربينية للسيارات!
كيف يتم ترتيب التوربينات؟
إذا كنت تريد فهم كيفية عمل التوربينات ، فأنت بحاجة إلى معرفة كيفية عملها. وهي مقسمة إلى قسمين يسميان:
- البرد؛
- حار.
يتكون الجزء الساخن من عجلة توربينية يتم تشغيلها بواسطة غازات العادم الناتجة عن احتراق خليط الوقود والهواء. يتم وضع المكره في مبيت متصل بمشعب عادم المحرك. يتكون الجانب البارد أيضًا من دافع ومبيت يتم فيه دفع الهواء من مرشح الهواء. يتم وضع كلا الدوارين على نفس قلب الضاغط.
الكمثرى على الجانب البارد هي أيضا جزء مهم. يغلق القضيب صمام العادم عند الوصول إلى أقصى قدر من التعزيز.
تشغيل شاحن توربيني في سيارة احتراق داخلي
تحت تأثير دافع غاز المداخن ، يتم تسريع الجزء المتحرك على الجانب الساخن. في نفس الوقت ، يتم تشغيل الدوار الموجود في الطرف الآخر من القلب. يعتمد الشاحن التوربيني ذو الهندسة الثابتة كليًا على زخم غازات العادم ، لذلك كلما زادت سرعة المحرك ، زادت سرعة دوران الدوارات. في التصميمات الجديدة ، تؤثر حركة الشفرات المتحركة للتوربينات. تنخفض نسبة الضغط المعزز إلى سرعة المحرك. وبالتالي ، يظهر التعزيز بالفعل في نطاق الدوران المنخفض.
الشاحن التوربيني - مبدأ التشغيل والتأثير على المحرك
ما هو ممكن لأن الهواء المضغوط يدخل غرفة الاحتراق؟ كما تعلم ، كلما زاد الهواء ، زاد الأكسجين. لا يؤثر هذا الأخير في حد ذاته على زيادة قوة الوحدة ، ولكن بالإضافة إلى ذلك ، تصدر وحدة التحكم في المحرك أيضًا جرعة متزايدة من الوقود مع كل عملية شحن. بدون أكسجين ، لا يمكن حرقه. وبالتالي ، يزيد الشاحن التوربيني من قوة المحرك وعزم دورانه.
الشاحن التربيني - كيف يعمل الجانب البارد؟
من أين أتى هذا الاسم؟ أؤكد أن الهواء الداخل إلى مشعب السحب بارد (أو على الأقل أبرد بكثير من غازات العادم). في البداية ، قام المصممون بتركيب الشواحن التوربينية فقط في المحركات التي تدفع الهواء مباشرة من الفلتر إلى غرفة الاحتراق. ومع ذلك ، لوحظ ارتفاع درجة حرارة الجهاز وانخفاض كفاءة الجهاز. لذلك ، اضطررت إلى تثبيت نظام تبريد ومبرد داخلي.
كيف يعمل المبرد الداخلي ولماذا يتم تثبيته؟
تم تصميم المبرد بحيث يعمل تدفق الهواء الذي يمر عبر زعانفه على تبريد الهواء المحقون فيه. تثبت ميكانيكا الغاز أن كثافة الهواء تعتمد على درجة الحرارة. كلما كان الجو أكثر برودة ، زاد الأكسجين الذي يحتوي عليه. وبالتالي ، يمكن دفع المزيد من الهواء إلى حجرة المحرك في وقت واحد ، وهو أمر ضروري للاشتعال. من المصنع ، تم تركيب المبرد البيني عادة في قوس العجلة أو في الجزء السفلي من المصد. ومع ذلك ، فقد لوحظ أنه يعطي أفضل النتائج عند وضعه أمام مبرد سائل.
كيف يعمل شاحن توربيني ديزل - هل هو مختلف؟
باختصار - لا. ينتج كل من محركات الاشتعال بالضغط والاشتعال بالشرارة غازات عادم ، لذلك يعمل الشاحن التوربيني في محرك البنزين والديزل والغاز بنفس الطريقة. ومع ذلك ، يمكن أن تكون إدارتها مختلفة باستخدام:
- صمام جانبي
- التحكم في الفراغ (مثل الصمام N75) ؛
- وضع متغير للشفرات.
قد يختلف أيضًا مدى دوران التوربين في محرك معين. في وحدات الديزل والبنزين الصغيرة ، يمكن الشعور بالزيادة بالفعل من نطاق الدورات الأقل. غالبًا ما وصلت الأنواع الأقدم من سيارات البنزين إلى أقصى قدر من التعزيز عند 3000 دورة في الدقيقة.
شواحن توربينية للسيارات الجديدة ومعداتها في السيارات
حتى وقت قريب ، كان استخدام أكثر من شاحن توربيني لكل محرك مخصصًا للمحركات عالية الأداء فقط. الآن لا يوجد شيء غريب في هذا ، لأنه حتى قبل عام 2000 ، تم إنتاج تصميمات مع توربينين للاستخدام الجماعي (على سبيل المثال ، Audi A6 C5 2.7 biturbo). في كثير من الأحيان ، تحتوي محطات الاحتراق الأكبر على توربينين بأحجام مختلفة. أحدهما يقود المحرك عند عدد دورات أقل في الدقيقة ، والآخر يوفر تعزيزًا عند سرعة دوران أعلى في الدقيقة حتى انتهاء صلاحية محدد السرعة.
يعتبر الشاحن التوربيني اختراعًا رائعًا ويستحق الاهتمام به. يتم تشغيله بواسطة زيت المحرك ويتطلب الصيانة المناسبة. هذا مفيد ليس فقط عند القيادة بسرعة أو عند تسريع أو زيادة الطاقة في السيارة. إنه عملي للغاية. يمكنك تقليل استهلاك الوقود (لا تحتاج إلى زيادة قوة المحرك للحصول على مزيد من القوة والكفاءة) ، والتخلص من الدخان (خاصة محركات الديزل) ، وزيادة الطاقة في اللحظة الحاسمة (عند التجاوز ، على سبيل المثال).
