بعض المعلومات عن الشاحن التوربيني

يعد التفريغ التوربيني أسلوبًا جديدًا يمكنه الاستفادة بشكل أفضل من الطاقة التي يمكن استردادها بواسطة التوربينشنت في تدفق العادم لمحركات الاحتراق الداخلي. إن استعادة طاقة النبض المنفجرة بمعزل عن طاقة نبض الإزاحة يسمح بتفريغ نظام العادم لتقليل عمل ضخ المحرك وتحسين الاقتصاد في استهلاك الوقود في المحرك. يعد هذا أسلوبًا جديدًا لتحسين نظام الهواء والذي تمت دراسته مسبقًا للمحركات ذات السحب الطبيعي. ومع ذلك، لكي يكون ناجحًا، يجب أن يكون التفريغ التوربيني قابلاً للتطبيق على المحركات ذات الشحن التوربيني، حيث أن تقليص الحجم يعد اتجاهًا واعدًا لأنظمة نقل الحركة المستقبلية.

تستخدم بعض الدراسات نمذجة ديناميكيات الغاز أحادية البعد لاستكشاف تأثير التفريغ التوربيني على محرك البنزين المزود بشاحن توربيني، مع التركيز بشكل خاص على التفاعل مع نظام الشحن التوربيني. أظهرت النتائج أن عزم دوران المحرك الأقصى يزداد عند السرعات المنخفضة إلى المتوسطة مع انخفاض طفيف في عزم الدوران عالي السرعة بسبب القيود المفروضة على تنفس المحرك مع صمامات العادم ذات الرفع المنخفض. كان عزم دوران المحرك الأقصى كدالة للسرعة مع شاحن توربيني أكبر وتفريغ توربيني مشابهًا لتلك الموجودة في الشاحن التوربيني الأصغر بدون تفريغ توربيني. وكانت تحسينات الاقتصاد في استهلاك الوقود واضحة في معظم مناطق التحميل الجزئي لخريطة المحرك، حيث تراوحت قيم الذروة من 2 إلى 7% اعتمادًا على استراتيجية نظام هواء المحرك الأساسي. تم تقليل الكتلة المتبقية المحاصرة الساخنة باستمرار عبر جزء كبير من خريطة المحرك، باستثناء ظروف الطاقة العالية، حيث يهيمن تأثير انخفاض ضغط الصمام. ومن المتوقع أن يؤدي ذلك إلى تمكين تقدم الشرارة وزيادة الاستفادة من الاقتصاد في استهلاك الوقود.

نتائج هذه الدراسة واعدة وتظهر أن استخدام بعض طاقة غاز العادم المتاحة للتفريغ التوربيني بدلاً من الشحن التوربيني يمكن أن يكون له تأثير إيجابي على أداء المحرك ذو الحمولة الجزئية والحمولة الكاملة. لا تزال هناك إمكانية كبيرة لمزيد من التحسين من خلال تطبيق تشغيل الصمامات المتغيرة وأنظمة التحكم في الشاحن التوربيني.

مرجع

وزارة التجارة والصناعة (DTI). خارطة طريق تكنولوجيا المركبات الاستشرافية: اتجاهات التكنولوجيا والبحث لمركبات الطرق المستقبلية، الإصدار 3.0، 2008https://connect.innovateuk.org/web/technology-roadmap/ملخص تنفيذي (تمت الزيارة في أغسطس 2012).