التركيب الهيكلي ومبدأ الشاحن التوربيني

غاز العادمشاحن توربيني يتكون من جزأين: توربين غاز العادم وضاغط. بشكل عام، يكون توربين غاز العادم على الجانب الأيمن والضاغط على الجانب الأيسر. هم محوريون. غلاف التوربين مصنوع من سبائك الحديد الزهر المقاومة للحرارة. يتم توصيل طرف مدخل الهواء بأنبوب عادم الأسطوانة، ويتم توصيل طرف مخرج الهواء بمنفذ عادم محرك الديزل. يتم توصيل طرف مدخل الهواء للضاغط بفلتر الهواء لمدخل هواء محرك الديزل، ويتم توصيل طرف مخرج الهواء بأنبوب مدخل هواء الأسطوانة.

1. توربينات غاز العادم

يتكون توربين غاز العادم عادة من أالسكن التوربينيوحلقة فوهة ومكره عامل. تتكون حلقة الفوهة من الحلقة الداخلية للفوهة والحلقة الخارجية وشفرات الفوهة. تتقلص القناة التي تشكلها شفرات الفوهة من المدخل إلى المخرج. تتكون المكره العاملة من القرص الدوار والمكره، ويتم تثبيت شفرات العمل على الحافة الخارجية للقرص الدوار. تشكل حلقة الفوهة والمكره العامل المجاور "مرحلة". تسمى التوربينة ذات المرحلة الواحدة بالتوربينة ذات المرحلة الواحدة. تستخدم معظم الشواحن الفائقة توربينات أحادية المرحلة.

مبدأ عمل توربين غاز العادم هو كما يلي: عندمامحرك الديزل عندما يعمل، يمر غاز العادم عبر أنبوب العادم ويتدفق إلى حلقة الفوهة عند ضغط ودرجة حرارة معينة. نظرًا لأن مساحة قناة حلقة الفوهة تتناقص تدريجيًا، فإن معدل تدفق غاز العادم في حلقة الفوهة يزداد (على الرغم من انخفاض الضغط ودرجة الحرارة). يدخل غاز العادم عالي السرعة الذي يخرج من الفوهة إلى قناة التدفق في شفرات المكره، ويضطر تدفق الهواء إلى الدوران. بسبب قوة الطرد المركزي، يضغط تدفق الهواء نحو السطح المقعر للشفرة ويحاول مغادرة الشفرة، مما يتسبب في اختلاف الضغط بين الأسطح المقعرة والمحدبة للشفرة. تنتج القوة الناتجة لفرق الضغط المؤثر على جميع الشفرات عزم دوران تصادمي على العمود الدوار، مما يتسبب في دوران المكره في اتجاه عزم الدوران، ومن ثم يتم تفريغ غاز العادم المتدفق من المكره من منفذ العادم عبر مركز التوربين.

2. الضاغط

يتكون الضاغط بشكل رئيسي من مدخل الهواء، المكره العامل، الناشر ومبيت التوربين. الضاغط وهو متحد المحور مع توربين غاز العادم ويتم تشغيله بواسطة توربين غاز العادم لتدوير التوربين العامل بسرعة عالية. التوربين العامل هو المكون الرئيسي للضاغط. وتتكون عادةً من عجلة توجيه رياح منحنية للأمام وعجلة عمل شبه مفتوحة. يتم تثبيت الجزأين على التوالي على العمود الدوار. يتم ترتيب الشفرات المستقيمة بشكل قطري على عجلة العمل، ويتم تشكيل قناة تدفق هواء موسعة بين كل شفرة. بسبب دوران عجلة العمل، يتم ضغط الهواء الداخل بسبب قوة الطرد المركزي ويتم رميه إلى الحافة الخارجية لعجلة العمل، مما يؤدي إلى زيادة ضغط الهواء ودرجة حرارته وسرعته. عندما يتدفق الهواء عبر الناشر، يتم تحويل الطاقة الحركية للهواء إلى طاقة ضغط بسبب تأثير الانتشار. في العادمالسكن التوربيني، تتحول الطاقة الحركية للهواء تدريجيًا إلى طاقة ضغط. بهذه الطريقة، يتم تحسين كثافة الهواء الداخل لمحرك الديزل بشكل كبير من خلال الضاغط.