Turbocompound - ما هو؟ مبدأ التشغيل

لتحسين كفاءة وحدات الطاقة ، يقوم المصنعون بتطوير آليات وأجهزة مختلفة. من بينها مركب توربيني. دعنا نتعرف على نوع الجهاز ، وكيف يعمل المحرك التوربيني وما هي مزاياه.

ما هو التوربيني

يستخدم هذا التعديل على محرك ديزل. في الشكل الكلاسيكي ، يحتوي المحرك على توربين يستخدم غازات العادم لزيادة ضغط الهواء في مجمع السحب.

يوفر التوربينات الغازية احتراقًا أفضل لـ HTS في الأسطوانات ، مما يؤدي إلى تلقي الغلاف الجوي لمواد أقل ضررًا ، ويزداد قوة المحرك. ومع ذلك ، تستخدم هذه الآلية جزءًا بسيطًا فقط من الطاقة المنبعثة عندما تغادر غازات العادم مجمع العادم.

إليك بعض الأرقام. يمكن أن تصل درجة حرارة غاز العادم عند الخروج من المحرك إلى حوالي 750 درجة. أثناء مرور الغاز عبر التوربين ، يقوم بتدوير الشفرات ، مما يمنح المحرك كمية إضافية من الهواء النقي. عند مخرج التوربينات ، لا تزال الغازات ساخنة (تنخفض درجة حرارتها بمائة درجة فقط).

يتم استخدام الطاقة المتبقية بواسطة كتلة خاصة يمر من خلالها العادم. يقوم الجهاز بتحويل هذه الطاقة إلى عمل ميكانيكي ، مما يزيد من دوران العمود المرفقي.

موعد

يتمثل جوهر الكتلة المركبة في زيادة قوة العمود المرفقي بسبب الطاقة التي يتم إزالتها ببساطة في الغلاف الجوي في محرك تقليدي. يحصل الديزل على تعزيز إضافي لعزم الدوران ، لكنه لا يستخدم وقودًا إضافيًا.

كيف يعمل مركب التربو

يتكون الشحن التوربيني الكلاسيكي من آليتين. الأول هو الغاز ، حيث يتم تشغيل المكره بسبب حقيقة أن الضغط يتم إنشاؤه في قناة العادم. الآلية الثانية هي ضاغط مرتبط بالعنصر الأول. والغرض منه هو ضخ الهواء النقي في الاسطوانات.

في قلب الوحدة الإضافية ، يتم استخدام توربين كهربائي خلف التوربينات الرئيسية. للتخلص من الاختلاف الكبير بين دوران مركب التوربو والحذافة ، يتم استخدام عنصر هيدروليكي - القابض. يضمن انزلاقه مطابقة عزم الدوران القادم من الجهاز والعمود المرفقي للمحرك.

إليك مقطع فيديو قصير يوضح كيفية عمل أحد تعديلات محركات فولفو التوربينية:

شاحنات فولفو - محرك D13 توربو المركب

مخطط تشغيل مركب توربو

فيما يلي رسم تخطيطي سريع لكيفية عمل محرك مركب توربو. أولاً ، يدخل غاز العادم إلى تجويف الشاحن التوربيني ، ويدور التوربين الرئيسي. علاوة على ذلك ، يقوم التدفق بتدوير المكره لهذه الآلية. علاوة على ذلك ، يمكن أن تصل السرعة إلى 100 ألف في الدقيقة.

يتم تثبيت كتلة مركبة خلف دائرة الشاحن الفائق. يدخل تيار في تجويفه ، ويدور التوربين الخاص به. هذا الرقم يصل إلى 55 ألف في الدقيقة. علاوة على ذلك ، يتم استخدام أداة اقتران السوائل ومعدات الاختزال المتصلة بالعمود المرفقي. بدون اقتران السوائل ، لن يتمكن الجهاز من توفير زيادة سلسة في قوة محرك الاحتراق الداخلي.

محرك سكانيا لديه مثل هذا المخطط. هذه العملية هي عمل محطة توليد الكهرباء DT 1202. كان محرك الديزل الكلاسيكي المزود بشاحن توربيني قادرًا على تطوير طاقة في حدود 420 حصانًا. بعد أن قامت الشركة المصنعة بتحديث وحدة الطاقة بنظام مركب توربو ، زاد أدائها بمقدار 50 حصانًا.

مزايا وعيوب

جعلت خصوصية التطوير المبتكر من الممكن تحقيق النتائج الإيجابية التالية:

• زيادة جيدة في كفاءة المحرك ، ولكن في نفس الوقت لا يدور العمود المرفقي أكثر من المعتاد ؛
• أثناء التشغيل ، لا يتطلب التثبيت وقودًا إضافيًا ، مما لا يجعل السيارة أكثر شراسة ؛
• نظرًا لوجود اقتران هيدروليكي ، يتم ضمان استقرار الوحدة مع تغيير حاد في الحمل ؛
• يعمل المحرك بشكل أكثر سلاسة لأن الزيادة في الطاقة يتم توفيرها من خلال دوران العمود المرفقي الأكثر كفاءة ، ولكن ليس بسبب الصدمات من آلية الكرنك ؛
• لا تقل متانة الوحدة ، كما لو تم تركيب التوربينات على محرك تقليدي. على العكس من ذلك ، نظرًا لتفريغ آلية المكبس ، تزداد موارد عملها.

تشمل العيوب حقيقة أن الكثير من المال قد تم إنفاقه على التطوير وسيتطلب التثبيت الإضافي أيضًا الدفع مقابل تحديث المحرك. بالإضافة إلى التكلفة العالية للمحرك نفسه ، يصبح تصميمه أكثر تعقيدًا. وبسبب هذا ، تصبح الصيانة ، وإذا لزم الأمر ، عمليات الإصلاح أكثر تكلفة ، ويصعب العثور على المعلم الذي يفهم بوضوح جهاز التثبيت.

نقدم تجربة قيادة صغيرة لمحرك ديزل توربيني مركب:

شاحنة فولفو FH I-Save - اختبر المركب التوربيني