الشواحن التوربينية في السيارة

أغسطس 8 ,2017

منذ ظهور السيارات للمرة الأولى، عمل المصممون والمبدعون في هذا المجال على تحسينها جيل تلو الآخر من خلال الإبتكارات وذلك بهدف الحصول على المزيد من السرعة بجانب تسهيل التعامل بين السائق والسيارة، واليوم هناك عدد كبير من قائدين السيارات ممن يعشقون القيادة على سرعات عالية، ومن أبرز الوسائل التي تساعد في تحسين سرعة السيارة إنها الشواحن التوربينية، لذلك سنتحدث اليوم عن الشواحن التوربينية في السيارة.

تعتبر الشواحن التوربينية Turbochargers أحد أهم الإبتكارات التي منحت السيارة المزيد من السرعة والقوة، وذلك بسبب ما تمثله من إبداع هندسي بجانب القدرة على قلب جميع الموازين فى أي منافسة تشارك بها، إنها ليست مجرد إضافة ربما تتوافر في محرك السيارة أو لا، لكنها ارتقاء بالقوة من مستوى إلى مستوى أفضل بشكل ملحوظ.

في حال رغبتك في شراء سيارة بالتقسيط

الشواحن التوربينية في السيارة

تعتبر الشواحن التوربينية في السيارة من أبرز الإضافات الكلاسيكية إلى محركات السيارات، وذلك لأنها استخدمت كثيرا منذ سنوات وهي قطعة هندسية لا تحتوى على تقنيات عديدة، كما يعود تاريخ الشواحن التوربينية إلى ما قبل السيارات بنحو 10 سنوات، بالتحديد في عام 1885 عندما قرر جوتليب دايملر أن يستخدم مضخة فى شحن المزيد من الهواء داخل محرك احتراق داخلي، وقد تطور مع الوقت ووصل إلى التربو تشارجر المتوفر حاليا في بعض السيارات.

فكرة عمل الشواحن التوربينية

بالبداية يجب أن تتذكر كيف تستمد محركات الاحتراق الداخلى قوتها، إنها عملية بسيطة وغير معقدة، فإن فالمحرك يسحب الهواء من الجو، بعد ذلك يتم خلط هذا الهواء مع الوقود، كما يتم ضغط هذا الخليط بمساحة ضيقة داخل اسطوانات المحرك، وبالتالي تحدث عملية الإشعال، حيث تؤدى إلى انفجار هذا الخليط ومن ثم تمدد الهواء بشكل كبير، بجانب حدوث موجة انضغاطية تدفع كباسات المحرك لتوسيع المساحة المتاحة إلى الإنفجار، مما يؤدى إلى نزول الكباسات إلى أسفل وإدارتها إلى ذراع متصل بها، وبالتالي يؤدى إلى دوران محرك السيارة.

الآن عزيزي قائد السيارة أنت على دراية بأن المحرك يعتمد في عمله على الخليط المضغوط من الهواء والوقود، إذن ماذا إذا استطعنا خلق خليط أكثر كثافة بهذه المساحة، من المؤكد سيكون الإنفجار أقوى وأكثر تأثيرا، حيث ستدفع المكابس بقوة اكبر لأسفل، ومن ثم يولد المحرك قوة اكبر، هكذا تعمل الشواحن التوربينية في السيارة.

هناك حلول عديدة لكي توفر خليط أكثر كثافة من الوقود والهواء، ومن أبرز هذه الحلول حقن المزيد من الوقود، لكن ذلك سيؤدى إلى وجود وقود كثير بدون أكسجين كافي إلى إحداث النتيجة المرجوة وبالتالي يتم هدر الوقود بدون نتيجة، وهناك حل آخر يتمثل في توسيع المساحة التى نضغط بها الخليط، وبالتالي زيادة سعة المحرك، لكن ذلك سيزيد الحجم بدون زيادة الكثافة بجانب زيادة وزن المحرك وزيادة استهلاك الوقود بمعدل كبير، وبالتالي يصبح هذا التعديل بدون فائدة، وهناك أمر بسيط سيواجهنا عند زيادة الهواء والوقود بنفس المساحة المتاحة إنها كيفية دفع المزيد من الهواء داخل المحرك.

سيارات مستعملة للبيع

طريقة دفع المزيد من الهواء داخل المحرك

قبل التعرف على كيفية دفع المزيد من الهواء داخل المحرك، يجب معرفة أن وحدة قياس ضغط الهواء فى مكان ما، إنها وحدة شهيرة فى عالم السيارات حيث يعرف بها نسبة الضغط داخل اسطوانات محرك السيارة تعرف بإسم  PSI، فهي ترمز إلى رطل / بوصة مكعبة، ومن خلالها يمكن معرفة نسبة الإنضغاط داخل المحرك فإنه كلما زادت نسبة الإنضغاط داخل المحرك يكون ذلك دليل على أن أداء المحرك أفضل.

تعتمد فكرة الشواحن التوربينية في السيارة على إعادة التدوير، فإن الشاحن التوربينى يتم تركيبه على مخارج العادم التى يمر عن طريقها فى طريقه إلى الهواء، وبالتالي يتم تمرير الهواء المندفع من المحرك عبر فتحة ضيقة تحتوي على مروحة بها أذرع تتصدى إلى الهواء مما يسبب دورانها لكى يمر من خلالها، مجرد إدارة التوربينة فإنها تحرك مضخة هواء على الجهة الأخرى من الشاحن، والتى تسحب كمية أكبر من الهواء الخارجي ثم تضخة للمحرك مرة أخرى بعد تعزيز كمية الهواء الذى يتم دفعه داخل محرك السيارة.

يتوافر الآن كم كبير من الهواء حيث يتم شحنه داخل المحرك بهدف زيادة الضغط، إذن يتبقى زيادة نسبة الوقود فى الخليط لكي تعادل زيادة الهواء، وبالتالي تتم عملية الضغط والإحتراق من جديد بمعدلات ضغط وكثافة اكبر من المعدل العادي، حيث يحقق انفجار كبير ينتج عنه قوة اكبر من المحرك، بطريقة فعالة أقل تكلفة من حصولك على محرك ضعف الحجم الأصلي يستهلك وقود بشكل أكبر بجانب أنه يزيد وزن السيارة.

هناك أمر آخر فى طريق الهواء المشحون للمحرك يمر بمبرد الهواء إنه المشتت الكبير الذى بوجد بمقدمة السيارات المعدلة من الأمام أو أنواع أخرى اصغر في الحجم بالسيارات التجارية، فإن الهواء الساخن المطرود من المحرك يكون أقل كثافة، ولكي نزيد كثافة الهواء للإستفادة منه، يتم تمريره من خلال هذا المبرد لكي يتم تبريده ومن ثم تمريره للمحرك من جديد وبالتالي تحقيق أفضل معدل احتراق للوقود.

يمكنك تحميل تطبيق سيارة مجانا عن طريق آيفون أو آندرويد

حقائق هامة عن الشواحن التوربينية

بعدما تعرفنا بشكل بسيط على الشواحن التوربينية في السيارة، سنتعرف على بعض الحقائق الهامة حول الشواحن التوربينية في السيارة فيما يلي:

من أبرز مشاكل الشواحن التوربينية فعاليتها عند نطاق معين فقط من لفات المحرك، فإنه عند الرغبة في الاستفادة منها عند عدد لفات قليل، عليك الحصول على شاحن توربينى صغير بحيث يستطيع تدفق الهواء القليل على السرعات المنخفضة إلى دوران المحرك ان يشغل هذا الشاحن، وبالتالي دفع المزيد من الهواء للمحرك، لكنه سيواجه صعوبة على عدد اللفات الكبيرة نتيجة عدم قدرة الشاحن التوربيني على تحمل هذه السرعات بسبب صغر حجمها وضعفها نسبيا، مما يجعل هذا النوع من الشواحن تسرب الضغط الزائد عن طريق صمام خاص بتفريغ الضغط للحفاظ على سرعة آمنة إلى دوران التوربينة، بالتالي لا يكون فعال أثناء قيادة السيارة على سرعات عالية.

تعتبرالشواحن الكبيرة خيار مثالى للسرعات المرتفعة إلى دوران المحرك، فإنها تتحمل هذا القدر من تدفق العادم وسرعات الدوران العالية، لكنها غير فعالة مع السرعات المنخفضة والتى لا يكفى العادم المتدفق خلالها إلى تحريك التوربينة كبيرة الحجم ثقيلة الوزن، يمكن حل هذه المشكلة عن طريق الحصول على شاحنين هواء كل منهم يتولى نطاق محدد من سرعات المحرك من أجل الحصول على توازن، أو يتم تزويد الشواحن التوربينية بصمام تفريغ الضغط الذى يستشعر تدفق الهواء بداخل التربو، فإذا زادت سرعة دوران التوربينة عن الحد الآمن يتم تفريغ الضغط الزائد.

من الجدير بالذكر أنه يمكن استخدام الشواحن التوربينية على أى محرك احتراق داخلى يعمل بوقود البنزين او الديزل، لكن ادخال الشواحن على المحركات يحتاج لبعض التعديلات والإعدادات الجديدة بحيث تتناسب مع معدلات الضغط وطريقة عمل الشواحن، ولكن مع التعديلات لا يوجد محرك لا يمكن بأن يتوافق مع الشاحن التوربيني.

ننصحك بتصفح المزيد عن مختلف أنواع السيارت في السعودية بأسعار منافسة وممتازة في موقع سيارة ولا تتردد فهو حراج السيارات تم تطويره ليخدمك

أضف تعليق

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *