ایده اولیه ساخت توربو شارژ در ابتدا توسط دایملر مطرح شد. در سال 1855 میلادی این مهندس سعی کرد تا به وسیله ساختاری مکانیکی هوای فشورده را به داخل سیلندر خودرو هدایت کند.در این مقاله قصد داریم تا با نحوه ی عملکرد توربو شارژ آشنا شویم.
در آخر این ایده در سال 1900 میلادی توسط مهندس سویسی تبار به نام آلفرد بوچی پیاده سازی شد به این شکل توربو شارژ در صنعت خودرو متولد شد. وسیله ای که بوچی ساخت شامل منیفویلد حلزونی شکل بود که درون آن یک توربین وجود داشت،این وسیله با اتصال خروجی اگزوز همانند یک کمپرسور عمل کرده و تراکم هوای ورودی به سیلندر را افزایش می دهد.
توربو شارژ چیست؟
توربو شارژر یا به اصتلاح سیستم پرخوران برای خودروهایی با حجم موتور کمتر و در عوض بازده و راندمان بالاتر طراحی شد. توربو شارژ قطعه ای مکانیکی است که هوای فشورده با اکسیژن بالاتر را وارد موتور کرده و در نتیجه باعث بالا بردن راندمان موتور خواهد شد.
نگاهی به نحوه عملکرد توربو شارژر:
در ابتدا باید بدانیم توان موتور احتراق داخلی به میزان هوای ورودی و نسبت سوخت به هوا بستگی دارد. حال باید بدانیم که تزریق سوخت اضافی بدون وجود هوای کافی موجب هدر رفتن سوخت خواهد شد.
توربو شارژر با گرفتن انرژی های حاصل از گازهای خروجی موتور(در ابتدای مسیر اگزوز) همانند یک دمنده عمل کرده و هوای فشورده با اکسیژن بالا را وارد محفظه احتراق می کند. به دنبال این موضوع سوخت با کیفیت بهتری می سوزد بنابراین انرژی بیشتری تولید می شود.
با گازهای ناشی از محفظه احتراق سیلندر، پره های توربین توربوشارژ به چرخش درآمده و به دلیل اینکه با تیغه های کمپرسور هم محور بوده موجب دوران تیغه ها می شود.چرخش تیغه های کمپرسور موجب مکش هوای تازه و فشورده شده که پس عبور از اینترکولر(رادیاتور خنک کننده) به همراه سوخت به درون سیلنر تزریق می شود.
به دلیل افزایش هوارسانی و غلظت اکسیژن موجود در محفظه سیلندر کیفیت سوختن بنزین یا گازوییل افزایش یافته که موجب آزاد شدن انرژی بیشتر می شود.
ساختار توربو شارژر:
یک توربو شارژ از بخش های زیادی تشکیل شده که این قطعات باید دمای نزدیک 1000درجه سیلسوس کار کنند و دوام بیاورند. همچنین پره های موجود در توربوشارژ با سرعتی بیش از 200 هزار دور در دقیقه در حال دوران هستند به همین علت در ساخت توربوشارژ از متریال ویژه و مقاوم استفاده می شود.
اجزای تشکیل دهنده توربو شارژ:
1-هوزینگ 2-پره های چرخان 3-شفت یا محور اتصال دهنده 4-یاتاقان ها 5-بلبرینگ های شفت 6-آب بندها
هوزینگ:
پوسته بیرونی توربو شارژ است که فرم کلی این قطعه را تشکیل می دهد و دیگر اجزا توربو شارژ را درون خود جای می دهد.
پره های چرخان:
تیغه ها و پره های چرخان کمپرسور به منظور فشورده سازی هوا با استفاده از انرژی گازهای خروجی طراحی شده اند. نوع طراحی،سایز ، فرم تیغه ها،شدت جریان هوا و نسبت فشار تعیین کننده راندمان کمپرسور و نیز توان توربین هستند.
شفت یا محور اتصال دهنده:
این محور در میان بلبرینگ ها یا یاتاقان های روغنکاری شونده نصب شده و تیغه های کمپرسور و توربین را به یک دیگر متصل می کند.
یاتاقان ها:
این یاتاقان ها توسط روغن موتور روانکاری می شوند،در برخی مدل ها سطح بالا از بلبرینگ به جای یاتاقان استفاده می شود.
بلبرینگ های شفت:
این بلبرینگ ها نیروهای محوری وارده به شفت را تحمل می کند.
آب بندها:
این آب بندها همانند رینگ پیستون در موتور عمل می کند و موجب عدم نشتی روغن از کمپرسور و یا توربین خواهد شد.
بدون دیدگاه