مبدأ عمل الشاحن التربيني
الشاحن التوربيني هو ضاغط هواء عالي الكفاءة يعزز طاقة المحرك عن طريق ضغط الهواء المدخول. يعتمد مبدأ العمل الأساسي على استرداد واستخدام طاقة عادم المحرك.
أولاً، يتم توجيه غازات العادم ذات الحرارة العالية والضغط العالي المنبعثة من المحرك إلى قسم التوربين في الشاحن التوربيني. تمارس غازات العادم هذه قوة على ريش التوربينات، مما يؤدي إلى دورانها. تزداد سرعة دوران التوربين مع ارتفاع عدد دورات المحرك في الدقيقة، مما يؤدي إلى تحويل طاقة العادم بشكل فعال.
يتم توصيل التوربينات بقسم الضاغط عبر عمود مشترك. لذلك ، عندما تدور التوربينات ، فإنه يدفع مباشرة قسم الضاغط للتدوير. تتمثل وظيفة الضاغط في ضغط الهواء الذي يمر عبر مرشح الهواء ، مما يزيد من ضغطه وكثافته. هذا يسمح بمزيد من الهواء لإجباره على اسطوانات المحرك.
نظرًا لأن الضاغط يضغط الهواء إلى مستويات الضغط الأعلى ، تزداد كثافة الهواء أيضًا. هذا يسمح للمحرك بحرق المزيد من الوقود في كل دورة عمل ، وبالتالي إطلاق المزيد من الطاقة وزيادة إنتاج الطاقة للمحرك.
لضمان أداء وموثوقية الشاحن التوربيني ، تقتصر تشغيل الضاغط على نطاق نسبة ضغط معين. يساعد هذا في تجنب الزيادة المفرطة (أي الاختناق الضاغط) وتقييد التدفق (أي ، كشك الضاغط) ، والحفاظ على الأداء الأمثل والموثوقية.
علاوة على ذلك ، يتم تجهيز الشاحن التوربيني عادةً بنظام تنظيم النفايات. The Wastegate عبارة عن صمام يمكنه توجيه غازات العادم لتجاوز التوربينات ، وبالتالي التحكم في زيادة الضغط ومنع زيادة الشمولية. هذا يساهم في التشغيل الآمن للمحرك.
قد تستخدم الشواحن التوربينية المتقدمة أيضًا تقنية التوربينات ذات الهندسة المتغيرة. تسمح هذه التقنية بتعديل مساحة المقطع العرضي لمدخل التوربين لتحقيق الأداء الأمثل عبر نطاقات مختلفة لعدد دورات المحرك في الدقيقة.
في بعض التطبيقات عالية الأداء ، يمكن استخدام تكوينات الشاحن المزدوج. يمكن ترتيب هذه الشاحن التوربيني بالتوازي (تخدم مجموعة من الأسطوانات لكل منهما) أو في سلسلة (تعزز مرحلة ما إلى أخرى) لتعزيز القوة والاستجابة.
باختصار، يستعيد الشاحن التوربيني طاقة عادم المحرك ويستخدمها لضغط الهواء إلى ضغوط وكثافات أعلى، مما يسمح للمحرك بحرق المزيد من الوقود وإنتاج مخرجات طاقة أعلى. مبدأ العمل هذا يجعل الشاحن التوربيني مكونًا حاسمًا لتعزيز أداء المحرك وكفاءته.
