في هذه المقالة ، بالإضافة إلى فحص الفرق بين محركات الشاحن التوربيني والشاحن التوربيني الفائق ، نذكر أيضًا مزاياها وعيوبها.
الفرق بين الشحن الفائق والشحن التوربيني بسيط للغاية. يحصل الشاحن التوربيني على طاقته مباشرة من المحرك نفسه (بأحزمة متصلة مباشرة بالحدافة) ، لكن الشاحن التوربيني يحصل على طاقته من ضغط غازات العادم من المحرك.
الشاحن التوربيني عبارة عن مضخة طرد مركزي يتم استخدامها بواسطة غازات العادم الناتجة عن الاحتراق وترسل المزيد من خليط الهواء والوقود إلى المحرك ، مما يتسبب في زيادة الضغط وزيادة قوة المحرك.
في الشاحن التوربيني الفائق ، يتم تثبيت عجلتين ريشة على طرفي المحور ، تعمل إحداهما بمثابة توربين والأخرى تعمل كضاغط ، بحيث تدخل أبخرة الاحتراق الخارجة من المحرك إلى التوربين وتجعله تدور من الدوران الناتج للضاغط ، والذي يقع في اتجاه واحد على محور ، ويجلب الهواء النقي ويضغطه.
نظرًا لارتفاع ضغط الإدخال الناتج عن الشاحن التوربيني ، فإنه يتسبب أحيانًا في تدمير مكونات المحرك وتلفها. للتحكم في ذلك ، تم تجهيز الشاحن التوربيني بقناة عادم. يفتح صمام التحكم هذا عندما يزداد ضغط التعزيز. يتم إرسال الدخان إلى الخارج بدلاً من توجيهه إلى التوربين ويتحكم في دورانه.
بالطبع ، في المحركات الجديدة المزودة بوحدة تحكم إلكترونية أو وحدة تحكم إلكترونية ، يتم التحكم في ذلك بواسطة مستشعر في مشعب الوقود ، مما يمنع زيادة الضغط بقياس أكثر دقة ويتحكم فيه عن طريق إرسال إشارة إلى وحدة التحكم الإلكترونية. بطيء
من المشاكل الموجودة في تشغيل الشاحن التوربيني زيادة درجة الحرارة مما يبطئ من عمل الشاحن التوربيني ولمنع ذلك يتم استخدام المبرد البيني وهو مبرد لتقليل درجة حرارة الهواء المضغوط. ، من بين مزاياها الأخرى. بالإضافة إلى تبريد الهواء الداخل ، فإنه يقلل من الحمل الحراري للمحرك ويقلل أيضًا من درجة حرارة غازات العادم ، مما يساعد بشكل كبير في استهلاك الوقود.
في الشواحن التوربينية ، توجد دوارات متحركة تفتح وتغلق حسب احتياجات المحرك ، وفي المحركات المجهزة بوحدة التحكم الإلكترونية ، يتم التحكم في ذلك بواسطة صمامات مغناطيسية ويتم توجيهها ، وبالتالي ، مع سرعة منخفضة وعالية للمحرك ، وأشار إلى مزايا هذه الآلية في إنتاج عزم دوران عالي بسرعات منخفضة للمحرك وتقليل استهلاك الوقود.
يختلف الشاحن التوربيني عن الشاحن التوربيني وتختلف طريقة عملها عن بعضها البعض. يعمل الشاحن التوربيني باستخدام غازات العادم ، لكن الشاحن الفائق يتم تشغيله ميكانيكيًا بواسطة حزام أو سلسلة من العمود المرفقي مباشرة ، على الرغم من ذلك ، عن طريق الضغط على الدواسة. شواحن الغاز الفائقة في محركات الاحتراق الداخلي يتم تشغيلها بواسطة أحزمة.
انتبه إلى نقطة اتصال الحزام في الصورة على اليسار (شاحن فائق) أمام نقطة الاتصال إلى مشعب الإخراج في الصورة على اليمين (شاحن توربيني)
يمكن تثبيت وصلة الشاحن الفائق أو توفيرها من خلال القابض. يحتوي شاحن الجذور الفائق على دوَّارين وكل دوار به نتوءان أو ثلاث نتوءات إما مسطحة أو لولبية. تأخذ السلسلة القوة الدافعة من المحرك ، والتي نظرًا للقطر الصغير لعجلة التروس وحزام الرأس الشاحن ، فإن محيطها يتراوح من ثلاثة إلى أربعة أضعاف محيط المحرك. استخدام الشاحن التوربيني الفائق عندما يكون المحرك تحت حمولة كاملة يقلل من قوة المحرك ، وهو لحل هذه المشكلة ، في معظم الشواحن الفائقة ، يتم استخدام القابض الإلكتروني للتحرك في انسجام مع الضغط المطبق على المحرك.
بشكل عام ، الشواحن التوربينية والشواحن الفائقة ، بالإضافة إلى زيادة الطاقة الناتجة للمحرك وزيادة عزم الدوران ، لها تأثير إيجابي على استهلاك البنزين أو الوقود ، كما أنها تقلل الضغط على المحرك ، مما يؤدي في حد ذاته إلى تآكل أقل وإطالة عمر مكوناته. بالطبع ، لا ينبغي أن يقال إن تركيب وتشغيل الشاحن التوربيني والشاحن الفائق يتطلب مستوى عالٍ من المعرفة ، وإذا كان في أوقات أخرى عندما يقوم المصنعون أنفسهم بذلك بحرية وبدون المعلومات اللازمة ومع العلامات التجارية المختلفة ، فسنقوم بذلك مع العديد المشاكل وقد نواجه الخطر.
على أي حال ، فإن الشواحن التوربينية والشواحن الفائقة ، بالإضافة إلى زيادة الطاقة الناتجة للمحرك وزيادة عزم الدوران ، تجعل من الممكن توفير البنزين والديزل والوقود ، والأهم من ذلك ، منع الضغط على المحرك ، والذي يسبب بدوره انخفاض تآكل قادم وعمر أطول لمكوناته.
وغني عن القول أن تركيب وتشغيل الشاحن التوربيني والشاحن الفائق يتطلب مستوى عاليًا من الخبرة ، وإذا فعلنا ذلك بحرية وبدون المعلومات اللازمة ومع العلامات التجارية المختلفة في أوقات أخرى عندما يقوم المصنعون أنفسهم بذلك ، فسنواجه العديد من المشكلات بل ويمكن أن تكون خطيرة.
ما فائدة ضغط هواء المحرك؟
هذا هو أن المحرك يضخ المزيد من الهواء في الاسطوانة. يعني دخول المزيد من الهواء مزيدًا من الوقود في الأسطوانة ، وبذلك تحصل على مزيد من الطاقة في كل انفجار من كل أسطوانة. ينتج وجود شاحن توربيني / فائق في المحرك قوة أكبر من المحرك في حالة عدم وجود شاحن فائق. كمية التعزيز التوربيني / الشاحن الفائق هي 6 إلى 8 أرطال لكل بوصة مربعة (psi). نحن نعلم أن الضغط الجوي الطبيعي عند مستوى سطح البحر هو 14.7 رطل / بوصة مربعة. نتيجة لذلك ، وجدنا أن الشاحن التوربيني / الشاحن الفائق يرسل هواءً أكثر بنسبة 50٪ إلى المحرك والأسطوانة. لذلك تتوقع طاقة أكثر بنسبة 50٪ من المعتاد. لكنها لا تصل إلى هذا المقدار بشكل كامل ، لكنها تتحسن بين 30 و 40٪. يكمن الاختلاف الرئيسي بين الشاحن التوربيني / الفائق في مكان مصدر الطاقة. نفس الطاقة التي تضغط الهواء. في الشاحن التوربيني الفائق ، يتم إمداد الطاقة بواسطة حزام متصل مباشرة بالمحرك. مثل مضخة المياه والمولدات في محرك السيارة ، والتي تحصل على طاقتها بنفس الطريقة. في الشاحن التوربيني ، يتم توفير هذه الطاقة من الغازات الخارجة من العادم. تقوم هذه الغازات بتحريك التوربين بسرعتها وضغطها ، ونتيجة لذلك ، يقوم التوربين أيضًا بتحريك الضاغط الذي يضغط الهواء.
ما الفرق بين الشاحن التوربيني والشاحن التوربيني؟
الشاحن التوربيني هو تصميم ذكي بهذه الطريقة حيث يعمل باستخدام دخان العادم من المحرك وبالتالي يتمتع بكفاءة أعلى من الشاحن الفائق. لأنه يستخدم الطاقة المهدرة ودخان العادم لتزويده بالطاقة ، ولكن الشاحن التوربيني يتسبب في حدوث بعض الضغط الخلفي في نظام العادم ، وهذا الضغط الخلفي يمكن أن يقلل من كفاءة الشاحن التوربيني ما دام المحرك يعمل بسرعة عالية.
زيادة درجة الحرارة ، والتي بدورها تبطئ عمل الشاحن التوربيني ، ولمنع ذلك ، يتم استخدام مبرد داخلي ، وهو مبرد لتقليل درجة حرارة الهواء المضغوط. لها مزايا أخرى إلى جانب تبريد هواء السحب ، وخفض الحمل. تساعد حرارة المحرك ، وكذلك تقليل درجة حرارة الغازات الخارجة من العادم ، بشكل كبير في استهلاك الوقود.
تركيب الشاحن الفائق أسهل ولكنه مكلف.
في أجهزة الشحن التوربينية ، كما يوحي الاسم ، يوجد توربين صغير به دوارات متحركة تفتح وتغلق وفقًا لاحتياجات المحرك. في المحركات المجهزة بوحدة التحكم الإلكترونية ، يتم التحكم في ذلك والتحكم فيه بواسطة صمامات مغناطيسية. لذلك ، مع سرعة المحرك المنخفضة والعالية ، يتم إغلاق المراوح. وأشار إلى مزايا هذه الآلية في إنتاج عزم دوران عالي بسرعات منخفضة للمحرك وتقليل استهلاك الوقود.
يختلف الشاحن التوربيني عن الشاحن التوربيني وتختلف طريقة عملها عن بعضها البعض. يعمل الشاحن التوربيني باستخدام أبخرة العادم. الضغط على دواسة الوقود ، يتم تشغيل الشواحن الفائقة في محركات الاحتراق الداخلي بواسطة حزام.
يمكن توفير اقتران الشاحن التوربيني الفائق من خلال القابض ، ويحتوي الشاحن الفائق للجذور على دوَّارين ، ويحتوي كل دوار على اثنين أو ثلاثة نتوءات إما مسطحة أو لولبية. يتم تشغيل الدوارات بواسطة الترس وبواسطة الحزام أو السلسلة يأخذ الطاقة من المحرك ، والذي نظرًا للقطر الصغير لعجلة التروس وعجلة حزام الشاحن التوربيني الفائق ، فإن محيطه يتراوح من ثلاثة إلى أربعة أضعاف محيط المحرك. استخدام الشاحن التوربيني الفائق عندما يكون المحرك تحت حمولة كاملة يقلل من قوة المحرك. لحل هذه المشكلة ، في معظم الشواحن الفائقة ، يتم استخدام القابض الإلكتروني للتحرك بتناغم مع الضغط المطبق على المحرك.