ما هي تأثيرات شاحن توربيني تويوتا على المحرك؟
ما هي تأثيرات شاحن توربيني تويوتا على المحرك؟
من الواضح أن الشحن التوربيني لشاحن تويوتا التوربيني سيزيد من الحمل الميكانيكي والحمل الحراري للأجزاء الرئيسية للمحرك. من الضروري استخدام معدن أقوى وأكثر مقاومة لدرجات الحرارة العالية لتقوية المحرك ، وضبط نظام إمداد الزيت ، وتغيير توقيت الصمام ، وزيادة زاوية تداخل الصمام بشكل معقول ، وزيادة معامل الهواء الزائد ، وضبط نظام العادم ، وتبريد الهواء التوربيني.
لكن الشاحن التوربيني تضرر بشدة أيضًا. عند السرعة المنخفضة ، تكون طاقة العادم منخفضة للغاية وضغط التعزيز غير كافٍ ، مما يؤدي إلى ضعف امتصاص الهواء. السبب الداخلي هو أن الضاغط عرضة للارتفاع بمعدل تدفق صغير ، مما يؤدي إلى تشغيل غير مستقر. (الارتفاع المفاجئ هو ظاهرة عمل غير طبيعية للميكنة التوربينية الطاردة المركزية. يوجد خط تصاعد على منحنى خاصية الضاغط ، يُعرف أيضًا بالحد الحرج للتشغيل المستقر.) عند السرعة العالية ، تكون طاقة غاز العادم عالية جدًا ، مما يؤدي إلى ارتفاع الهواء جدًا المدخول ، مما يؤدي إلى خليط رقيق جدا. في ظل ظروف العمل عالية السرعة ، من أجل تجنب الشحن المفرط للهواء ، تم تجهيز جميع الشواحن التوربينية بمنظم ضغط ، وذلك لإدخال غاز العادم الزائد مباشرة في أنبوب العادم تحت ظروف العمل. لظروف العمل منخفضة السرعة ، سيتم ذكر مخططين للشحن التوربيني ، نظام الشحن التوربيني بالضغط المستمر ونظام الشحن التوربيني النبضي ، هنا. أولاً ، سيتم وصف الاختلاف بين النظامين بإيجاز. نظام الشحن التوربيني ذو الضغط الثابت هو أن غاز العادم لكل أسطوانة يتم تفريغه في أنبوب رئيسي ، ثم يتم إدخاله في أنبوب دوامة العادم. يقوم نظام الشحن التوربيني النبضي بإدخال غاز العادم من أسطوانات مختلفة إلى أنبوب الدوامة. يقوم نظام الشحن التوربيني بالضغط الثابت بتجميع غاز العادم من جميع أسطوانات محرك الاحتراق الداخلي في أنبوب عادم كبير بما يكفي ، ثم إدخاله في التوربين. على الرغم من أن كل أسطوانة تنفث بالتناوب ، فإن الضغط عند مدخل التوربين لا يتغير أساسًا بسبب تأثير استقرار الضغط لأنبوب العادم ،
المزايا الرئيسية لتوربينات الضغط المستمر هي: التوربينات ذات كفاءة عالية لسحب هواء الدورة الكاملة تحت ضغط ثابت ؛ تكون الإثارة الناتجة عن تدفق الهواء صغيرة ، وليس من السهل أن تتسبب في كسر الشفرة ؛ نظام العادم بسيط ومنخفض التكلفة وسهل التنظيم والصيانة. ببساطة ، مدخل الهواء للشاحن التوربيني عبارة عن أنبوب بدون فصل. تعتمد معظم الشواحن التوربينية في سياراتنا نظام الشحن التوربيني ذي الضغط المستمر لأن تكلفة التصنيع منخفضة نسبيًا وحمل الصدمات على المكره في جانب العادم صغير. يهدف نظام الشحن التوربيني النبضي إلى تحسين الاستفادة من الطاقة المفقودة في نظام الضغط الثابت. ميزة هذا المخطط هي أن أنبوب العادم قصير ورفيع ، ويجب أن يكون حجم نظام العادم أصغر ما يمكن ، بحيث يمكن للعادم أن يدخل التوربين بشكل مباشر وسريع للتوسع والعمل ، ويقلل من خسارة الاختناق. من أجل تقليل التداخل المتبادل لموجات ضغط العادم لكل أسطوانة ، غالبًا ما يتم استخدام أنبوبين أو أكثر من أنابيب العادم الفرعية لفصل عادم أسطوانات الحرق المجاورة. وبالتالي ، فإن غاز العادم لكل أسطوانة لن يكون له تأثير ، وسيتم إدخاله في الأنبوب الدوامي بدوره ، بحيث يمكن إفراغ أنبوب العادم بشكل أسرع ، وذلك لتقليل ضغط العادم الخلفي وتحسين أداء الكسح للداخل محرك الاحتراق. غالبًا ما يتم استخدام اثنين أو أكثر من أنابيب العادم الفرعية لفصل عادم أسطوانات الحرق المجاورة. وبالتالي ، فإن غاز العادم لكل أسطوانة لن يكون له تأثير ، وسيتم إدخاله في الأنبوب الدوامي بدوره ، بحيث يمكن إفراغ أنبوب العادم بشكل أسرع ، وذلك لتقليل ضغط العادم الخلفي وتحسين أداء الكسح للداخل محرك الاحتراق. غالبًا ما يتم استخدام اثنين أو أكثر من أنابيب العادم الفرعية لفصل عادم أسطوانات الحرق المجاورة. وبالتالي ، فإن غاز العادم لكل أسطوانة لن يكون له تأثير ، وسيتم إدخاله في الأنبوب الدوامي بدوره ، بحيث يمكن إفراغ أنبوب العادم بشكل أسرع ، وذلك لتقليل ضغط العادم الخلفي وتحسين أداء الكسح للداخل محرك الاحتراق.
هذا هو الشاحن التوربيني الدوامي المزدوج الذي تم اقتراحه في السنوات الأخيرة ، والذي يتم تطبيقه على محرك 2.0 المطور حديثًا. ومع ذلك ، أعتقد أن العديد من الأصدقاء الذين قادوا سيارات ذات شاحن توربيني قد أدركوا أنه في القيادة الفعلية ، قد ترتفع السرعة إلى حوالي 2300-3000 دورة في الدقيقة. يتمثل التأثير الواضح للشاحن التوربيني على المحرك في أن استخدام الشحن الفائق سيزيد من الحمل الميكانيكي والحمل الحراري للأجزاء الرئيسية للمحرك. من الضروري تقوية المحرك بمعدن أقوى ومقاوم لدرجة الحرارة العالية ، وضبط نظام إمداد الزيت ، وتغيير توقيت الصمام ، وزيادة زاوية تداخل الصمام بشكل معقول ، وزيادة معامل الهواء الزائد ، وضبط نظام العادم ، وتبريد الهواء المضغوط .
