خمسة عوامل: لماذا يصبح الشاحن التوربيني أكثر أهمية
خمسة عوامل: لماذا يصبح الشاحن التوربيني أكثر أهمية.
تعتمد قوة محرك السيارة على عدد وحجم اسطوانات المكبس؟ لقد أصبح هذا التاريخ. اليوم ، يتم تحديد الأداء العام للسيارة من خلال نظام التحكم الإلكتروني في المحرك أو الشاحن التوربيني أو الضاغط. ولا سيما الشاحن التوربيني يلعب دورًا حيويًا فيه. منذ أن صنع المخترع السويسري الشاحن التوربيني في عام 1925 ، تحسن أداء المحرك بشكل كبير. ما هي خصائص هذا المكون ، ولماذا أصبح أكثر وأكثر أهمية ، وما هي مزايا استخدام الآلات الكهروكيميائية - خمسة عوامل مثيرة للاهتمام حول الشاحن التوربيني:
1. المبدأ الأساسي يبقى دون تغيير.
يعود تاريخ الاختراع إلى حوالي 100 عام ، لكن مبدأه الأساسي لم يتغير. يقود تدفق غاز العادم عجلة التوربين ، المتصلة بعجلة أخرى بواسطة عمود دوران. يضغط هذا الدافع على الهواء النقي للسحب ويضغط عليه في غرفة الاحتراق. في هذا الوقت ، يمكن إجراء عملية حسابية بسيطة: فكلما زاد دخول الهواء إلى غرفة الاحتراق بهذه الطريقة ، زاد عدد جزيئات الأكسجين التي تتحد مع جزيئات الوقود الهيدروكربونية أثناء الاحتراق - والتي توفر المزيد من الطاقة فقط.
2. ما يقرب من 300000 ثورة.
أخيرًا ، يمكن للشاحن التوربيني توليد أعلى ضغط هواء ممكن لتحقيق أفضل النتائج. من الناحية العملية ، يمكن للشاحن التوربيني أن يحقق معايير طاقة عالية للغاية: في المحركات الحديثة ، يمكن أن تصل السرعة القصوى لدوار الضاغط إلى 290000 دورة في الدقيقة. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن تنتج المكونات درجات حرارة عالية للغاية. لذلك ، هناك أيضًا واجهة أو نظام لتبريد هواء الشحن بالماء على الشاحن التوربيني. بشكل عام ، يتم جمع أربع مواد مختلفة في المساحة الصغيرة لهذا المكون: غاز العادم عالي الحرارة ، وهواء الشحن البارد ، وماء التبريد ، والزيت (يجب ألا تكون درجة حرارة الزيت مرتفعة جدًا).
3."مزايا الكهروكيميائية".
في ظل هذه الفرضية ، يصبح إنتاج الشاحن التوربيني أحد أكثر المهام تحديًا في صناعة تصنيع السيارات. هذا ليس فقط للمباني المعقدة ، ولكن أيضًا لأعمدة التوربينات. إنها مصنوعة من مواد عالية الأداء ويمكنها تحمل درجات حرارة تصل إلى 1000 درجة مئوية دون أي مشاكل. مثل الفولاذ المصبوب المقاوم للحرارة أو مواد سبائك Inconel. عادةً ما يشتمل تصنيع هذه الأجزاء على سلسلة عملية كاملة من الطحن المسبق إلى إزالة الحواف. في هذه الحالة ، يمكن أن تحقق العملية الكهروكيميائية مزايا كبيرة. على سبيل المثال ، عند استخدام هذه العملية ، لا يلزم سوى خطوة واحدة متكررة لإكمال التوازن الديناميكي لعمود الشاحن التوربيني. علاوة على ذلك ، لن يسبب ضررًا حراريًا للمادة. حتى المواد الأكثر صلابة ستجلب القليل من التآكل للأداة - فهذه مزايا رائعة مقارنة بتقنية القطع التقليدية. بعد كل شيء ، ستعمل المواد مثل Inconel على تقصير عمر الأداة.
4. تزايد الأهمية.
أصبح إنتاج الشاحن التوربيني أكثر صرامة ، وهو مرتبط بالاتجاه العام للحفاظ على طاقة السيارات وتقليل الانبعاثات: إزاحة العديد من محركات الاحتراق الداخلي آخذ في التناقص ، ولكن ضغط الشاحن التوربيني يمكن أن يحافظ على تناسق الأداء أو حتى يتحسن. ومن المثير للاهتمام ، أنه نظرًا للوزن المتزايد للشواحن التوربينية ومبردات الشحن ، فإن وزن محركات تقليل الانبعاثات يتجاوز وزن المحركات المماثلة دون تصميم لتقليل الانبعاثات. لذلك ، بدأ موظفو البحث والتطوير في تقليل سمك جدار الغلاف لتقليل الوزن ، مما أدى بدوره إلى زيادة متطلبات المعالجة الخاصة بهم.
5. تحديات المستقبل.
لا يزال الشحن التوربيني هو التقنية الرئيسية لتطوير محركات موفرة للطاقة وفعالة. ومع ذلك ، فإن الاتجاهات التكنولوجية المختلفة تجلب أيضًا تحديات جديدة. على سبيل المثال ، يتم استخدام ما يسمى بنظام إعادة تدوير غاز العادم بشكل متزايد ، والذي يبرد جزءًا من غاز العادم ، ويمزجها مع هواء الشحن ويرسله مرة أخرى إلى المحرك. يعد نظام إعادة تدوير غاز العادم (EGR) أحد أهم التدابير لتقليل انبعاثات محركات الديزل. لذلك ، يجب أن يضغط الشاحن التوربيني على المزيد من الهواء في غرفة الاحتراق لتزويدها بالأكسجين الكافي. يستخدم العديد من الشركات المصنعة أنظمة شحن توربيني ذات مرحلتين مع شاحنين توربينيين مختلفين هنا.
