العالم
01-04-2002, 07:43 PM
السلام عليكم ورحمه الله وبركاته:
من هو مخترع الشحن التوربيني؟
يعود اختراع مبدء الشحن التوربيني الى المهندس السويسري الفريد بوكي في العام 1905..
ماهي فوائد الشحن التوربيني؟
فوائد الشحن التوربيني كثيره فمنها على سبيل المثال لغايه زياده القوه في المحرك وايضا لغايات تخفيف وزن المحرك وحجمه وإستهلاكه للوقود وتلويثه للبيئة، قياساً بالقوة والعزم الممكن إستخراجهما إضافياً بفضل التوربو.
وقد انتشر إستغلال تلك التقنية سريعاً لدى عدد متزايد من موديلات السيارات العائلية وغيرها، لمحركات البنزين والديزل على حد سواء. فخلافاً لأولوية زيادة القوة والعزم التي يسعى إليها الصانعون من إضافة الشاحن التوربيني الى محركات موديلاتهم الرياضية الحامية، يرمي الشاحن التوربيني في السيارة العائلية إجمالاً الى تمكين محرك صغير نسبياً، أو متوسط الحجم (نحو 2.0 ليتر في أربع أسطوانات مثلاً)، من إستخراج قوة محرك سعته 2.5 أو 3.0 ليتر في ست أسطوانات مثلاً.
وإن عجز محرك الأسطوانات الأربع عن مجاراة نعومة آخر بست أسطوانات (خصوصاً إذا كانت متتابعة) أو جاذبية هديره، يصيب المتغنون بإيجابيات التوربو في نقطة أساسية مفادها أن مستخدم محرك الأسطوانات الست المتسعة لـ3.0 ليتر مثلاً، لا يستغل القوة والعزم المتاحين له إضافياً عن المتاح في محرك مواز سعته 2.0 ليتر، إلا في حالات إستثنائية (كالتجاوز والسرعة العالية في الرحلات الطويلة) لا تتعدى نسبتَي 10 الى 15 في المئة من مجموع عمر السيارة لديه. بمعنى آخر، يرى محبذو التوربو أن محرك الـ 3.0 ليتر في تلك الحالة يستهلك الكمية الإضافية من الوقود (عدا عن وزنه وحجمه الإضافيين) بلا لزوم في 85 الى 90 في المئة من خدمة المحرك.
وبكل بساطة، يقترح المحرك المتسع لـ2.0 ليتر مع شاحن توربيني، معقولية إستهلاك محرك 2.0 ليتر في القيادة العادية، وقوة وعزماً إضافيين فور تشغيل التوربو بضغط دواسة الوقود، للحصول بالتالي على قوة محرك الـ 3.0 ليتر عند الضرورة فقط (ويرتفع معدل الإستهلاك في تلك الأثناء فقط).
كيف تعمل تقنيه الشحن التوربيني؟
تعمل تقنية الشحن التوربيني بمبدأ بسيط، إذ تتلقى التوربين turbine الغازات المحترقة وهي في طريقها للخروج عبر العادم، فتأخذ (التوربين) في الدوران بسرعة متصاعدة حسب قوة تدفق الغازات المحترقة (وحسب ضغط السائق بالتالي على دواسة الوقود). وفي الجانب المقابل للتوربين، يدور الضاغط compressor بسرعة مماثلة لسرعة دوران التوربين المتصلة به، مع فارق عمل الضاغط من جهة الهواء الواصل الى المحرك، فينضغط الهواء في طريقه الى المحرك وتزداد فاعلية ملء غرف الإحتراق في الأسطوانات وترتفع بالتالي قوة تمدد مزيج الهواء/الوقود عند الإشتعال، فيزداد عزم الدوران والقوة.
طبعاً، تطوّرت تقنية التوربو كثيراً منذ بداياته، فأصبحت شفيرات التوربينات العصرية مثلاً أصغر حجماً مما كانت عليه في الماضي، وبتصميم متبدّل المقاييس variable geometry يقرّبها من بعضها في مجالات الدوران المنخفضة (لتشغيل التوربو بنعومة منذ الدوران المنخفض، عوضاً عن تركه يتدخّل بفجائية مربكة في مجال أعلى)، قبل أن تتباعد (الشفيرات) عن بعضها تدريجاً، تحت تأثير تزايد ضغط الغازات الخارجة من المحرك، تحاشياً لهَوَس التوربين (والشاحن الضاغط في الجهة المقابلة) بسرعة متلفة.
وإضافة الى تخفيف أحجام وحدات الشحن التوربيني ووزنها وزيادة متانتها مع الوقت، حظيت تقينات الشحن التوربيني بتحسينات أخرى ليس أقلها إعتماد المنفث المحوّل wastegate (يحوّل فائض الضغط الى ممر مفتوح، إن إرتفع أكثر من الحد الأقصى المحدد له) والمبادل الحراري intercooler في عدد متزايد من أنظمة التوربو. ويعمل المبادل الحراري كالمبرّد، إذ يمر فيه الهواء الداخل فتهبط حرارته قبل وصوله مضغوطاً الى غرف الإحتراق. وبما أن الهواء يتمدد مع إرتفاع حرارته وينكمش مع هبوطها، يؤدي تبريده الى تكثيفه وزيادة كميته الداخلة (بالحجم ذاته)، فتزداد قوة المحرك وعزمه.
اتمنى ان يستفيد الجميع من هذا الموضوع وامل ان اكون قد اوضحت هذه التقنيه بالقدر الكافي.
مع تحيات اخوكم العالم.
:) :) :D
من هو مخترع الشحن التوربيني؟
يعود اختراع مبدء الشحن التوربيني الى المهندس السويسري الفريد بوكي في العام 1905..
ماهي فوائد الشحن التوربيني؟
فوائد الشحن التوربيني كثيره فمنها على سبيل المثال لغايه زياده القوه في المحرك وايضا لغايات تخفيف وزن المحرك وحجمه وإستهلاكه للوقود وتلويثه للبيئة، قياساً بالقوة والعزم الممكن إستخراجهما إضافياً بفضل التوربو.
وقد انتشر إستغلال تلك التقنية سريعاً لدى عدد متزايد من موديلات السيارات العائلية وغيرها، لمحركات البنزين والديزل على حد سواء. فخلافاً لأولوية زيادة القوة والعزم التي يسعى إليها الصانعون من إضافة الشاحن التوربيني الى محركات موديلاتهم الرياضية الحامية، يرمي الشاحن التوربيني في السيارة العائلية إجمالاً الى تمكين محرك صغير نسبياً، أو متوسط الحجم (نحو 2.0 ليتر في أربع أسطوانات مثلاً)، من إستخراج قوة محرك سعته 2.5 أو 3.0 ليتر في ست أسطوانات مثلاً.
وإن عجز محرك الأسطوانات الأربع عن مجاراة نعومة آخر بست أسطوانات (خصوصاً إذا كانت متتابعة) أو جاذبية هديره، يصيب المتغنون بإيجابيات التوربو في نقطة أساسية مفادها أن مستخدم محرك الأسطوانات الست المتسعة لـ3.0 ليتر مثلاً، لا يستغل القوة والعزم المتاحين له إضافياً عن المتاح في محرك مواز سعته 2.0 ليتر، إلا في حالات إستثنائية (كالتجاوز والسرعة العالية في الرحلات الطويلة) لا تتعدى نسبتَي 10 الى 15 في المئة من مجموع عمر السيارة لديه. بمعنى آخر، يرى محبذو التوربو أن محرك الـ 3.0 ليتر في تلك الحالة يستهلك الكمية الإضافية من الوقود (عدا عن وزنه وحجمه الإضافيين) بلا لزوم في 85 الى 90 في المئة من خدمة المحرك.
وبكل بساطة، يقترح المحرك المتسع لـ2.0 ليتر مع شاحن توربيني، معقولية إستهلاك محرك 2.0 ليتر في القيادة العادية، وقوة وعزماً إضافيين فور تشغيل التوربو بضغط دواسة الوقود، للحصول بالتالي على قوة محرك الـ 3.0 ليتر عند الضرورة فقط (ويرتفع معدل الإستهلاك في تلك الأثناء فقط).
كيف تعمل تقنيه الشحن التوربيني؟
تعمل تقنية الشحن التوربيني بمبدأ بسيط، إذ تتلقى التوربين turbine الغازات المحترقة وهي في طريقها للخروج عبر العادم، فتأخذ (التوربين) في الدوران بسرعة متصاعدة حسب قوة تدفق الغازات المحترقة (وحسب ضغط السائق بالتالي على دواسة الوقود). وفي الجانب المقابل للتوربين، يدور الضاغط compressor بسرعة مماثلة لسرعة دوران التوربين المتصلة به، مع فارق عمل الضاغط من جهة الهواء الواصل الى المحرك، فينضغط الهواء في طريقه الى المحرك وتزداد فاعلية ملء غرف الإحتراق في الأسطوانات وترتفع بالتالي قوة تمدد مزيج الهواء/الوقود عند الإشتعال، فيزداد عزم الدوران والقوة.
طبعاً، تطوّرت تقنية التوربو كثيراً منذ بداياته، فأصبحت شفيرات التوربينات العصرية مثلاً أصغر حجماً مما كانت عليه في الماضي، وبتصميم متبدّل المقاييس variable geometry يقرّبها من بعضها في مجالات الدوران المنخفضة (لتشغيل التوربو بنعومة منذ الدوران المنخفض، عوضاً عن تركه يتدخّل بفجائية مربكة في مجال أعلى)، قبل أن تتباعد (الشفيرات) عن بعضها تدريجاً، تحت تأثير تزايد ضغط الغازات الخارجة من المحرك، تحاشياً لهَوَس التوربين (والشاحن الضاغط في الجهة المقابلة) بسرعة متلفة.
وإضافة الى تخفيف أحجام وحدات الشحن التوربيني ووزنها وزيادة متانتها مع الوقت، حظيت تقينات الشحن التوربيني بتحسينات أخرى ليس أقلها إعتماد المنفث المحوّل wastegate (يحوّل فائض الضغط الى ممر مفتوح، إن إرتفع أكثر من الحد الأقصى المحدد له) والمبادل الحراري intercooler في عدد متزايد من أنظمة التوربو. ويعمل المبادل الحراري كالمبرّد، إذ يمر فيه الهواء الداخل فتهبط حرارته قبل وصوله مضغوطاً الى غرف الإحتراق. وبما أن الهواء يتمدد مع إرتفاع حرارته وينكمش مع هبوطها، يؤدي تبريده الى تكثيفه وزيادة كميته الداخلة (بالحجم ذاته)، فتزداد قوة المحرك وعزمه.
اتمنى ان يستفيد الجميع من هذا الموضوع وامل ان اكون قد اوضحت هذه التقنيه بالقدر الكافي.
مع تحيات اخوكم العالم.
:) :) :D