يعتبر موضوع محركات الديزل ذات الشحن التوربيني من أكثر الموضوعات إثارة للدراسة. يبرز تطوير وتطبيق المحركات ثنائية التوربو في هذا المجال.
يتم تشغيل محركات الاحتراق الداخلي ووحدات طاقة الديزل بواسطة الطاقة المنبعثة عند احتراق خليط الهواء / الوقود. إذا كان ضخ الوقود يمكن أن يتم حصريًا بواسطة مضخة الوقود ، فهناك عدة طرق لسحب الهواء. المحركات المستنشقة ، التي تتميز بساطة الجهاز ، تستقبل الهواء من البيئة تحت تأثير الفراغ الطبيعي الذي يتشكل في المكربن. ومع ذلك ، فإن لديهم عيبًا كبيرًا ، يتم التعبير عنه في الطاقة المنخفضة ، والذي يتم التخلص منه تمامًا في المحركات ذات الشاحن التوربيني والثنائي التوربو.
حول الشاحن التوربيني
كان مبدأ الحقن القسري للهواء في غرفة الاحتراق لمحرك الديزل معروفًا في نهاية القرن التاسع عشر ، لكن ألفريد بوتشي حصل على براءة اختراع لشاحن توربيني فقط في عام 1911. كان اختراع الشاحن التوربيني أحد نتائج البحث حول طرق زيادة قوة محرك الديزل ، والذي يعتبر مبدأ الحقن القسري لغرفة الاحتراق بهواء مضغوط مسبقًا هو الأكثر نجاحًا. سمح الهواء الزائد في غرفة الاحتراق بحرق ما يصل إلى 99٪ من خليط الوقود ، مما زود المحرك المشحون بالشاحن التوربيني بقوة متزايدة دون تنازلات ملموسة في الكفاءة.
كيف يعمل شاحن السوبر
يعتمد مبدأ تشغيل الشاحن التوربيني على استخدام الطاقة من غازات العادم. يمر غاز الضغط العالي من مشعب العادم عبر التوربين ، ويدور حوله. يتم توصيل عمود التوربين مباشرة بدوار ضاغط الطرد المركزي ، والذي يعد الهواء لمشعب السحب. يرتبط أداء الشاحن التوربيني مباشرة بقوة المحرك الحالية.
محرك Biturbo
في صناعة السيارات الحديثة ، يتم إيلاء المزيد والمزيد من الاهتمام للخصائص الديناميكية للمركبات. في بعض الأحيان ، لا تكون مزايا المحركات المشحونة بالشاحن التوربيني على تلك الموجودة في الغلاف الجوي واضحة جدًا. الحقيقة هي أن الحاجة إلى وجود الأكسجين في غرفة الاحتراق ليس لها علاقة خطية مع زيادة عزم الدوران. ببساطة ، هناك حد معين للقدرة لا يكون أداء الشاحن التوربيني بعده كافياً للاستفادة الكاملة من إمكانات محرك الديزل.
تم القضاء على هذا العيب تمامًا مع ظهور المحرك بشاحن توربيني مزدوج. عندما يتجاوز المحرك سعة الضاغط ، يتم تنشيط شاحن توربيني ثان. إنه يتمتع بأداء أعلى ، والذي بدوره يكون مرتفعًا جدًا بحيث لا تعمل وحدة الطاقة عند دورات منخفضة. يسمح تصميم المحرك ثنائي التوربو بزيادة الطاقة عن طريق حرق المزيد من الوقود بدلاً من توسيع مساحة عمل الأسطوانة.
