X
تبلیغات
نماشا
رایتل
توربو شارژرها چگونه کار می کنند؟(ترجمه از داریوش رضایی میانرودی) - مهندس برتر
آموزش نیاز های ((اصلی و فرعی)) مهندس مکانیک
توربو شارژرها چگونه کار می کنند؟(ترجمه از داریوش رضایی میانرودی)
سه‌شنبه 6 اردیبهشت‌ماه سال 1390 ساعت 10:04 | نوشته شده به دست ایلناز علییاری

 

توربو شارژرها چگونه کار می کنند؟

وقتی مردم درباره ی اتومبیل های مسابقه یا اتومبیل های ورزشی با سرعت بالا صحبت می کنند،موضوع توربوشارژرها ظاهر می شود ،توربوشارژرها در موتورهای دیزل بزرگ هم وجود دارند،یک توربوشارژر به طور عمده قدرت موتور را بدون افزایش وزن آن زیاد می کند که مزیت بزرگی است و توربوشارژرها را مهم می کند 

 

 

در این مقاله یاد می گیریم که چطور توربوشارژر قدرت خروجی موتور را افزایش می دهد،همچنین یاد می گیریم پره های سرامیکی و یاطاقان های ساچمه ای چطور به توربوشارژر کمک می کنند تا وظیفه اش را بهتر انجام دهد

 توربوشارژرها یک نوع سیستم مکش هوا هستند که جریان هوای ورودی به موتور را فشرده می کنند،مزیت این سیستم این است که به موتور اجازه می دهد هوای بیشتری به سیلندر وارد کند و هوای بیشتر به معنی سوخت بیشتر است،بنابر این انرژی بیشتری از هر انفجار به دست می آید،یک موتور با توربو شارژر در کل قذرت بیشتری از یک موتور مشابه بدون تورربوشارژر دارد،یعنی توربوشارژر نسبت قدرت به وزن موتور را افزایش می دهد

 برای رسیدن به این تقویت فشار،توربوشارژر از جریان خروجی  اگزوز برای چرخاندن یک توربین استفاده می کند که خود یک پمپ هوا را می چرخاند،توربین در توربوشارژر با سرعتی بالغ بر ١٥٠٫٠٠٠ دور در دقیقه می چرخد که ٣٠ برابر سریع تر از دور موتور است،چون تئربین به اگزوز چسبیده دما در آن خیلی بالاست

 

اصول:

راه قطعی برای بدست آوردن قدرت بیشتر از موتور افزایش مقدار هوا و سوختی است که می سوزد،یک راه برای انجام این کار اضافه کردن یا بزرگتر کردن سیلندرهاست،بعضی مواقع این تغییرات شدنی نیست،یک توربوشارژر ساده تر است

 

 

مکان توربوشارژر در خودرو

توربوشارژرها با فشرده کردن هوا به موتور اجازه می دهند سوخت و هوای بیشتری بسوزاند،فشار نسبی ایجاد شده توسط توربوشارژر بین ٦تا ٨ پوند بر اینچ مربع است،از آن جایی که فشار جو در سطح دریا  ٧/١٤ پوند بر اینچ مربع است می توانید بفهمید که حدود ٥٠٪ هوای بیشتری وارد موتور می شود،بنابراین می توان انتظار داشت ٥٠٪ قدرت بیشتری بدست آید،اما توربوشارژر کاملا ایده آل نیست و بین ٣٠ تا ٤٠ درصد بهبود در قدرت موتور مشاهده می شود

یکی از دلایل عدم کارایی این است که انرژی چرخاندن توربین از اگزوز گرفته می شود و وجود یک توربین در اگزوز مقاومت در برابر خروج دود را افزایش می دهد،و این یعنی در مرحله ی خروج دود،موتور باید دود را با فشار بیشتری خارج کند در نتیجه کمی از قدرت سیلندری که در مرحله ی انفجار قرار دارد کاسته می شود

 در ارتفاعات:

توربوشارژرها در ارتفاعات که چگالی هوا کم است به موتور کمک می کنند،موتورهای معمولی در ارتفاعات با کاهش قدرت مواجه می شوند چون موتور جرم کمتری از هوا را دریافت می کند،یک موتور با توربوشارژر ممکن است با کاهش قدرت روبرو شود اما این کاهش قدرت خیلی کمتر است چون هوای رقیق تر راحت تر پمپ می شود

 خودروهای قدیمی با کاربراتور به صورت خودکار مقدار سوخت را افزایش می دهند تا مناسب افزایش هوای ورودی شود،خودروهای مدرن با انژکتور نیز این کار را انجام می دهند،سیستم انژکتور بر مبنای سنسورهای اکسیژن در اگزوز کار می کنند تا نعیین کنند که نسبت سوخت و هوا درست است یا نه بنابراین در این سیستم نیز اگر توربوشارژر اضافه شود مقدار سوخت ورودی خود به خود افزایش می یابد

اگر یک توربوشارژر با فشار بالا به یک خودروی انژکتوری اضافه شود ممکن است کنترل کننده ی انژکتور اجازه ی ورود سوخت زیاد را ندهد ویا پمپ بنزین و تزریق کننده ها توانلیی رساندن این مقدار سوخت را نداشته باشند،در این حالت باید تغییرات دیگری اجرا شود تا بتوان از توربوشارژر استفاده کرد

 

چگونه کار می کند؟ 

توربوشارژر به خروجی اگزوز موتور متصل شده است،گازهای  خروجی از سیلندر توربین را می چرخانند که شبیه یک توربین گازی است،توربین توسط یک محور به کمپرسور که بین فیلتر هوا و لوله های ورودی هوا واقع شده متصل می شود،کمپرسور هوای ورودی به پیستون را فشرده می کند

 

 

 

گازهای خروجی از بین پره های توربین عبور می کنند و آن را می چرخانند،هر چه گازهای بیشتری خارج شود توربین سریع تر می چرخد

 

 

درون یک توربوشارژر

  در طرف دیگر محوری که به توربین متصل است کمپرسور هوا را به سیلندر ها پمپ می کند،کمپرسور یک پمپ از نوع گریز از مرکز است که هوا را از مرکز پره ها می کشد و به بیرون پمپ می کند

 

پره های کمپرسور

   برای رسیدن به سرعت ١٥٠٫٠٠٠ دور در دقیقه محور توربین باید به دقت پشتیبانی شود،اکثر یاطاقان در این سرعت خراب می شوند بنابراین بیشتر توربوشارژرها از یاطاقان های مایع استفاده می کنند،این نوع یاطاقان محور را روی لایه ی نازکی از روغن که به طور پیوسته به دور محور پمپ می شود نگه می دارد،این نوع یاطاقان دو مزیت دارد،یک اینکه محور و سایر قسمت های توربوشارژر را خنک نگه می دارد،دوم اینکه محور بدون اصطکاک چندانی می چرخد

  تقویت فشار بیش از اندازه:

با هوای فشرده ای که توسط توربوشارژر به سیلندر پمپ می شود و فشرده شدن بیشتر توشط حرکت پیستون خطر ضربه زدن موتور وجود دارد چون وقتی شما هوا را فشرده می کنید دمای آن افزایش می یابد این دما ممکن است آنقدر افزایش یابد که سوخت قبل از جرقه زدن شمع ها و در زمان نا مناسب بسوزد که این باعث کوبش موتور می شود،خودرو های دارای توربوشارژر اغلب باید از سوختی با درجه اکتان بالاتر استفاده کنند تا موتور ضربه نزند،اگر فشار واقعا بالا باشد باید نسبت تراکم موتور کاهش یابد تا کوبش نداشته باشد.

 

چاپ این مطلب: کلیک کنید

(0 لایک)
نظرات (8)
سه‌شنبه 20 اردیبهشت‌ماه سال 1390 ساعت 18:44
سلام.مطلبتون مثل همیشه جالب بود ولی من که آخرش نفهمیدم توربو شارژ دقیقه کجای خروجی اگزوز قرار میگیرد
امتیاز: 0 0
دوشنبه 12 اردیبهشت‌ماه سال 1390 ساعت 14:42
سلام.ممنونم که به سوالات جواب میدید..
امتیاز: 0 0
پاسخ:
خواهش میکنم سوال دیگه ای داشتین در خدمتم!البته اگه جوابام قابل قبول باشه واستون!
شنبه 10 اردیبهشت‌ماه سال 1390 ساعت 11:55
سلام
اومدنتون به وبلاگ جامدات(شاخه اصلی مکانیک)تبریک میگم.
فقط جای ۲ سوال باقی میمونه اونم اینکه اسفاده ازاین توربوشارژرها بازده خوبی ازنظرمصرف سوخت دارن یاخیر؟
ودیگراینکه ایا در سیستم خودروهای معمولی هم استفاده میشود؟
امتیاز: 0 0
پاسخ:
اول که مرسی!و بعد جواب سوالاتون:
۱)در کل توربو شارژرها و سوپرشارژرها علاوه بر بالابردن توان خروجی موتور و بالابردن گشتاور آنها در مصرف بنزین و یا سوخت تاثیر مثبتی گذاشته واز فشار بالابر روی موتور نیز کاهش می دهد که خود این امر باعث پایین آمدن فرسودگی و عمر طولانی تر اجزای آن می شود اینتر کولر باعث میشه راندمان حجمی موتور بالا بره و همچنین باعث افزایش قدرت موتور و در نتیجه کاهش مصرف سوخت بشه.
۲)ب ام و مدل 335 اتاق 93/92/E90 دو تا توربو شارژر داره(twin turbo).
رنو مگان هاچبک (رنو اسپرت).یک سری هم رنو5 با موتور الپین.گالانت میتسوبیشی وی ار 4 .میتسوبیشی لنسر هم یک سری ها دارن.
خودرو های سوناتا و آزرا و کمری اینا هیچکدوم ندارن.
یه سری مرسدس اتاق 123 و 124 هم هستن که موتورشون توربو دیزله
.همینا دیگه!
پنج‌شنبه 8 اردیبهشت‌ماه سال 1390 ساعت 16:09
یه لحظه فکر کردم اشتباه شده!!!!
به جمع ما خوش اومدید.
امتیاز: 0 0
پنج‌شنبه 8 اردیبهشت‌ماه سال 1390 ساعت 08:57
سلام.ورودتون به جمع گرم و صمیمی بچه ها ی مکانیکو تبریک می گم.ممنون از مطلبتون.
پاسخ:
سلام مرسی!خواهش میکنم!
پنج‌شنبه 8 اردیبهشت‌ماه سال 1390 ساعت 01:28
سلام خوش اومدید.
امتیاز: 0 0
چهارشنبه 7 اردیبهشت‌ماه سال 1390 ساعت 12:19
سلام
فوق العاده بود .ازاینکه جدیدا علمی مینویسی خیلی خوشحالم.منتظر مطالب جدیدت هستیم
امتیاز: 0 0
پاسخ:
سلام مرسی!ولی متوجه منظورتون نشدم!
سه‌شنبه 6 اردیبهشت‌ماه سال 1390 ساعت 18:41
سلام.اولا ورودتون به قوم بنی مکانیک رو تبریک می گم و واسطون در عرصه ی علمی توفیق روز افزون می طلبم.مطلبتون بار علمی مناسبی داشت.امیدوارم فعالیت علمیتون از این بیشتر بشه.
امتیاز: 0 0
پاسخ:
سلام مرسی!شما هم همینطور انشاالله موفق تر از این که هستین بشید امیدوارم بتونم نویسنده خوبی باشم
برای نمایش آواتار خود در این وبلاگ در سایت Gravatar.com ثبت نام کنید. (راهنما)
نام :
پست الکترونیک :
وب/وبلاگ :
ایمیل شما بعد از ثبت نمایش داده نخواهد شد
 
تقویم
اردیبهشت 1395
شیدسچپج
1 2 3
4 5 6 7 8 9 10
11 12 13 14 15 16 17
18 19 20 21 22 23 24
25 26 27 28 29 30 31
آمار
بازدیدکنندگان : 739295