الشحان الفائق مقابل الشاحن التربيني
أحد العوامل الرئيسية التي تؤثر على كفاءة أي محرك احتراق داخلي هو مصدر الهواء. إذا كان إمداد الهواء أقل من المطلوب ، فإن خليط الوقود والهواء يخضع للاحتراق الجزئي داخل غرفة الاحتراق / الأسطوانة ويكون صافي الطاقة المقدمة أقل من القيمة المقدرة. تتميز هذه المشكلة بانبعاثات العادم الأسود وقلة الطاقة من المحرك.
إذا تم توفير الهواء بشكل مستمر عند نسبة الهواء إلى الوقود المطلوبة ، فإن خليط الهواء بالوقود يخضع للاحتراق الكامل ويوفر المحرك أقصى طاقة. يتم حل المشكلة عن طريق توفير الهواء المضغوط في مدخل الهواء للمحرك بواسطة آلية خارجية ، وتعرف العملية بالحث القسري. Supercharger و Turbocharger نوعان من الأجهزة المستخدمة لإنشاء الحث القسري في محركات الاحتراق الداخلي.
ما هو الشحان الفائق؟
الشحان الفائق هو ضاغط هواء يستخدم لزيادة معدل تدفق كتلة الهواء إلى المحرك بحيث يخضع خليط الوقود والهواء للاحتراق الكامل مع وجود الأكسجين الزائد في الخليط. بناءً على الآلية المستخدمة لضغط الهواء ، يتم تصنيف الشواحن إلى نوع الإزاحة الموجبة ونوع الضاغط الديناميكي.
يستخدم نوع الإزاحة الموجبة مضخة إزاحة موجبة للضغط وتزويد المحرك بالهواء بمعدل ثابت. الأنواع الرئيسية لمضخات الإزاحة الإيجابية المستخدمة هي مضخات الجذور ، ومضخات Lysholm المزدوجة اللولب ، ومضخات الريشة المنزلقة. من بين الضواغط الديناميكية ، النوع الطرد المركزي والضواغط المحورية متعددة المراحل هي الأكثر شيوعًا.
في الشاحن الفائق ، يتم تشغيل الضاغط بواسطة الطاقة التي يوفرها المحرك ، وبالتالي يكون أقل كفاءة.قد تستهلك الشواحن الفائقة ثلث الطاقة التي ينتجها المحرك عند العمود المرفقي ، مما يؤدي أيضًا إلى ارتفاع معدل استهلاك الوقود في المحرك. قد يتم تسليم الطاقة من العمود إلى الشاحن التوربيني الفائق عن طريق محرك الحزام أو محرك التروس أو محرك السلسلة ، مما يؤدي إلى إنشاء تصنيف إضافي في أنواع الشاحن الفائق.
ميزة الشاحن الفائق هي الاستجابة السريعة لطلب زيادة الطاقة ، حيث يتم تشغيل الضاغط مباشرة بواسطة المحرك.
ما هو الشاحن التربيني؟
يُعرف ضاغط الحث القسري الذي يتم تشغيله بواسطة توربين يعمل بغاز عادم المحرك بالشاحن التوربيني.
بدلاً من استخدام عمود المحرك لتشغيل الضاغط ، يتم توجيه غاز العادم المتجمع من الأسطوانات إلى توربين متصل بالضاغط عند مدخل الهواء. ونتيجة لذلك ، فإن كفاءة المحرك عالية ، واستهلاك الوقود يظل منخفضًا. تكون الكفاءة الحرارية ، أو جزء من الطاقة في خليط الوقود والهواء الذي يتم تحويله إلى طاقة خرج أو عمل عمود ، أكبر دائمًا مع شاحن توربيني مقارنة بالشاحن الفائق الذي يتم تشغيله ميكانيكيًا.
ما هو الفرق بين الشاحن التربيني و السوبرشارجر؟
• يتم تشغيل الشاحن الفائق بواسطة المحرك نفسه ويستخدم جزءًا بسيطًا من طاقة العمود المرفقي ، بينما يتم تشغيل الشاحن التوربيني بواسطة توربين مدفوع بعادم المحرك ، لذلك لا تستخدم أيًا من طاقة العمود المرفقي.
• الشاحن الفائق أقل كفاءة حراريًا من الشواحن التوربينية.
• الشاحن الفائق لديه استجابة أقصر للخانق من الشاحن التوربيني.
