1- ظهرت شواحن الهواء في اواخر القرن التاسع عشر عندما اخترع دايملر مضخة تدور بعلبه تروس لأجبار الهواء لدخول غرفه الاحتراق عام 1885 م .
2- اخترع الشاحن التربيني من قبل المهندس السويسري الفرد بوتشي وحصل على براءة أختراع في عام 1905 م .
الشاحن التوربينى
3- استخدم التربو لأول مرة في صناعة الطائرات الحربية في الحروب العالمية و ذلك قبل استخدامه في السيارات و كانت الفكرة منه زيادة قوة الطائرات .
4- استخدام الشواحن التربينية في صناعة السيارات في اوروبا باستخدامها في المحركات ذات الاداء العالى(High performance) ذات الثمانية اسطوانات والتى خصصت لسيارات سباقات الفورميلا والتى كانت تسمح قوانينها في تلك الفترة باستخدام الشواحن و كانت اول سيارة تجارية انتجت سنة 1978 م ........
ما هو الشاحن التوربينى turbo charger
الشاحن التوربينى عبارة عن جهاز يساعد المحرك على حرق المزيد من الوقود و ذلك عن طريق ادخال المزيد من الهواء للمحرك مع ضغطه بصورة أكبر حتى نزيد من نسبة اشتعال الوقود داخل غرفة الاحتراق .
الفرق بين Super Charger والشاحن التوربينى Turbo charger
الفرق الأساسى بين Super charger الشاحن التوربينى هو أن السوبر يحتاج الى مصدر للحرك فيأخد حركته من المحرك (من عمود الكرنك )عن طريق سير ، لذلك يعتبر حمل على المحرك ويسبب إجهادات ميكانيكية على المحرك . وأيضا القدرة الخارجة من المحرك تقل قليلاً ، ويتميز بأنه أرخص ثمناً .
فكرة عمل الشاحن التوربينى turbo charger
تعمل غازات العادم على إدارة عجلة التوربينة التي تدير بالتالي عجلة المضخة أو الضاغط ( الكومبروسر ) عن طريق عمود الأدارة . ويسحب الضاغط شحنة جديدة من الهواء مزوداً بها المحرك ، ويسخن الهواء نتيجة الضغط الى C180 .
الهواء الساخن كثافته عالية لذلك يجب تبريده قبل دخوله الأسطوانة ، عن طريق مبرد الهواء Intercooler مما يزيد من كثافة الهواء ، وكلما كبرت كتلة الهواء فأنها تسمح بحقن كمية أكبر من الوقود فتزداد قدرة المحرك .
تدور عجلة التوربين بسرعات تصل الى ان تكون اسرع بمقدار 30 مرة من اسرع محرك من محركات السيارات حيث تدور بمقدار قد يصل الى 150 الف دورة في الدقيقة .
إذا كلما زادت عدد لفات المحرك (RPM) كلما زاد ضغط غاز العادم و بالتالي زادت نسبة الهواء الذى يضخه الشاحن.
مكان الشاحن التوربينى turbo charger
يجب مراعاة التالى عند تركيب الشاحن التوربينى :
1- يتصل الشاحن التوربينى بفتحة إدخال الهواء للمحرك .
2- يتصل الشاحن التوربينى بفتحة إخراج العادم .
3- يكون مخرج الهواء من الشاحن في فلتر الهواء للمحرك .
4- أن يوضع في أبعد مكان عن المحرك حتى لا تؤثر حرارة المحرك عليه.
مكونات الشاحن التوربينى turbo charger
Compressor housing
Compressor wheel
Bearings
Oil seals
Shaft
Turbine wheel
Turbine housing
Waste Gate Valve
مميزات وعيوب الشاحن التوربينى turbo charger
المميزات :
1- زيادة من قدرة المحرك .
2- يستخدم الشاحن التوربينى أيضا لتحسن أحتراق الوقود .
3- من الممكن استخدامه مع محركات صغيرة الحجم ، ويعطي قدرة أكبر من المحركات الكبيرة التي لا تستخدم التيربو.
العيوب:
1- في المقابل تزيد حرارة المحرك بشكل كبير نتيجة لزيادة نسبة الاحتراق في المحرك و هذه الزيادة ستؤدى الى تناقص العمر الافتراضي .
2- أحيانا ما تكون المحركات التي تستخدم التيربو أثقل قليلا على الزيت مقارنة بمحركات التنفس الطبيعي .
3- في الموديلات القديمة للسيارات يواجه السائق مشكلة في تأخر استجابة التيربو حتى يستطيع القيام بعمله، ولكن هذه المشكلة تلاشت مع السيارات الحديثة.
انواع الشاحن التوربينى turbo charger
- محرك بضاغط توربينى واحد Single turbo
- محرك بضاغطين توربنيين Twin turbo ( bi turbo )
- محرك بضاغط توربينى بمدخلين Twin scroll turbo
- محرك بضاغط توربينى متغير Variable geometry turbo
- محرك بضاغط توربينى متغير بمدخلين Variable twin scroll turbo
محرك بضاغطين توربنيين ( Twin Turbo ، Bi turbo )
ينقسم الى نوعين :
بضاغطين توربنيين متتابعين Bi turbo
يعمل أحدهما لضغط الهواء عند سرعة منخفضة والثاني عند سرعة مرتفعة وبذلك يمكن توفير ضغط الهواء خلال مدى واسع لدورات المحرك
بضاغطين توربنيين متماثلين Twin Turbo
يركب فى المحركات الأكبر حجماً
v6 أوv8
محرك بضاغط توربينى بمدخلين Twin Scroll turbo
يكون غالبا بنفس فكرة عمل التربو المتتابع Bi turbo ولكن يأتي بمضخة واحدة أو ضاغط واحد له مدخلين ، أحدهما ضيق ، حتى يضمن عمل التيربو في السرعات المختلفة .
محرك بضاغط توربينى متغير
(Variable Geometry Turbo (VGT)
يسمى أيضا (Variable Nozzle Turbo Charger (VNT)
وتكون زعانف التوربينة قابلة للميلان ، بحيث تزيد تدفق غازات العادم أو تقلله حسب الحاجة ، ولكن يعيب هذا النوع أنه مرتفع التكلفة وغالبا يوجد فى المعدات الثقيلة ومحركات الديزل الكبيرة مثل الشاحنات .
ليست هناك تعليقات:
إرسال تعليق