يعد استخدام الشحن التوربيني في محركات الاحتراق الداخلي أمرًا لا غنى عنه لتلبية أحدث متطلبات الطاقة والانبعاثات لمحركات الديزل والغاز الكبيرة.من أجل تحقيق
ومع التباين المطلوب، يمكن تصميم الشاحن التوربيني إما بممرات جانبية وبوابات نفايات، أو بأشكال هندسية توربينية متغيرة بالكامل (VGT).يؤدي استخدام بوابات النفايات إلى الإضرار بأداء الشاحن التوربيني ولكنه يوفر حلاً قويًا وفعالاً من حيث التكلفة للتنوع المطلوب.تتطلب أنظمة VGT التقليدية عددًا كبيرًا من المكونات التي يتم فيها تحريك كل فوهة بشكل مستقل بواسطة حلقة تشغيل وأحيانًا بواسطة ذراع رافعة.
على الرغم من تعقيده، فإن الشحن التوربيني VGT يوفر فوائد كبيرة مقارنة بالشاحن التوربيني ذو الهندسة الثابتة المطابق
إما للتحميل الكامل، مما يترك فجوة في تطبيقات التحميل الجزئي، أو مطابقته للتحميل الجزئي ويتطلب بوابة نفايات.يصف المنشور متطلبات وجود فوهة يمكن إزاحتها محوريًا لاستيعاب وجود الرواسب والتمدد الحراري لمنع تعلق الشفرة.لم يتم تطبيق أنظمة VGT التقليدية على نطاق واسع في التطبيقات التي تتطلب طاقة عالية وموثوقية عالية وعمرًا طويلًا بسبب أسباب التكلفة والتعقيد، ولهذا السبب تم تصميم العديد من التطورات لتحقيق شاحن توربيني VGT بتصميم أبسط ومكونات أقل حركة .
يقترح هذا العمل مفهومًا جديدًا لفوهة الشاحن التوربيني ذات الهندسة المتغيرة والتي يمكن تطبيقها على تكوينات الشاحن التوربيني المحوري والقطري.يوفر هذا المفهوم تخفيضًا كبيرًا في الأجزاء المتحركة، وبالتالي لديه القدرة على تقليل تكلفة الشاحن التوربيني وزيادة موثوقيته مقارنة بتصميمات VGT التقليدية.يتكون المفهوم من فوهة رئيسية وفوهة ترادفية.كل واحدة من هذه الفوهات عبارة عن حلقة تحتوي على العدد المطلوب من الدوارات.من خلال إزاحة إحدى الفوهات بالنسبة إلى الأخرى، من الممكن تعديل زاوية تدفق خروج الفوهة، وتعديل منطقة الحلق بطريقة يمكن من خلالها تحقيق تغيير في تدفق الكتلة الذي يمر عبر الفوهة.
مرجع
P. Jacoby, H. Xu and D. Wang، "VTG Turbocharging - مفهوم قيم لتطبيق الجر"، في ورقة CIMAC رقم 116، شنغهاي، الصين، 2013.
وقت النشر: 07 يونيو 2022