رفتن به مطلب
انجمن پی سی دی
datis

سوپرشارژر چیست (Supercharger)

پست های پیشنهاد شده

قبلاً به بررسی سیستم

توربو شارژرها پرداختیم. در این پست قصد داریم تا نحوه عملکرد سوپرشارژرها را مورد بررسی قرار دهیم.

 

%20496

پیش از آن که وارد بحث سوپرشارژر (Supercharger) شویم، ضروری است تا مقدماتی راجع به اصول اولیه احتراق و مراحل انجام آن بدانیم. در یک موتور احتراق داخلی چهار مرحله ای، یک مرحله به ??رایند مکش هوا تخصیص داده شده است. در این مرحله برای مکش هوا سه گام وجود دارد: (1) پیستون پایین می آید، (2) خلاء ایجاد می شود، و (3) هوا تحت ??شار اتمس??ر وارد سیلندر می شود. هنگامی که هوا وارد موتور می شود، پس از ترکیب شدن با سوخت، مخلوط ان??جار شکل می گیرد. مخلوط ان??جار پس از طی یک ??رایند شیمیایی که احتراق نام دارد، می تواند به انرژی جنبشی تبدیل شود. ایجاد یک جرقه در داخل پیستون کا??ی است تا این مخلوط من??جر شود و در پی آن انرژی قابل ملاحظه ای را آزاد کند. نیروی حاصل از این ان??جار که در بخش بالایی سیلندر متمرکز شده است، پس از پرتاب پیستون به سمت پایین، نیروی محرکه ایجاد شده را به چرخ های خودرو منتقل می کند.

 

%20499

اگرچه تزریق سوخت بیش تر به داخل سیلندر، شدت ان??جار و در پی آن، قدرت موتور را ا??زایش می دهد، اما پمپ کردن سوخت بیش از حد به داخل سیلندر، کار چندان ساده ای نیست؛ زیرا طبق روابط شیمیایی مندرج در کتاب های درسی، به ازای هر قسمت سوخت، 14 قسمت هوا نیاز است. بنابراین، تزریق سوخت بیش تر به تزریق اکسیژن بیش تر نیاز خواهد داشت تا حدی که بتوان حداکثر راندمان را از مقدار سوخت تزریقی به دست آورد. ازاین رو، این جا است که سوپرشارژر می تواند نقش آ??رینی کند و با تزریق مقدار سوخت بیش تر، راندمان بیش تری را نیز به دست آورد.

 

%20407

سوپرشارژر در حقیقت یک کمپرسور هوا است که برای ا??زایش ??شار، دما، و دانسیته هوای ورودی به موتور احتراق داخلی مورد است??اده قرار می گیرد. سوپرشارژر با ??شرده سازی هوا تا ??شار بالاتر از ??شار اتمس??ر، قدرت مکش آن را بدون نیاز به ایجاد خلاء بالا می برد. این واحد، هوای بیش تری را وارد سیلندر موتور می کند. بنابراین، با وجود هوای بیش تر، سوخت بیش تری نیز به داخل سیلندر تزریق می شود و در نتیجه قدرت موتور ا??زایش پیدا می کند. در مقایسه با موتورهای معمولی که هوا به صورت طبیعی وارد موتور می شود، این هوای ??شرده، مقدار اکسیژن بیش تری را به ازای هر سیکل احتراق در اختیار موتور قرار می دهد که از این طریق، ??رایند سوخت کامل تر انجام می شود و در نتیجه، ضمن ا??زایش قدرت موتور، راندمان خودرو نیز بالاتر می رود. برای به حرکت در آوردن سوپرشارژر معمولاً از تسمه، چرخ دنده، یا زنجیر متصل به میل بادامک است??اده می شود و از این طریق گاز خروجی اگزوز برای به چرخش در آوردن توربین داخلی است??اده می شود. از چنین سوپرشارژری تحت عنوان توربوسوپرشارژر یا به شکل ساده تر همان توربو شارژر یاد می شود. آزمایشات نشان داده است که است??اده از سوپرشارژر به طور متوسط 46% به قدرت موتور و 31% به گشتاور اضا??ه می کند. گ??تنی است، در مواقعی که راندمان موتور در حالت طبیعی به دلیل ا??ت ??شار هوا در داخل موتور رو به کاهش است، وجود سوپرشارژر باعث می شود تا موتور در شرایط بهینه به کار خود ادامه دهد.

 

%20465

برخلا?? توربو شارژر که از گازهای خروجی اگزوز برای به حرکت در آوردن توربین داخلی و در نتیجه کمپرسور هوا است??اده می کند، سوپرشارژر نیروی محرکه خود را مستقیماً از میل بادامک دریا??ت می کند. به عبارت بهتر، برتری سوپرشارژر نسبت به توربو شارژر در این است که چون نیروی محرکه به طور مستقیم از موتور خودرو یا همان میل بادامک دریا??ت می شود، بنابراین ضع?? ا??ت ??شار هوا که در توربو شارژر به دلیل نوسانات ??شار گاز خروجی از اگزوز دیده می شود، ندارد. لازم به ذکر است، آن چه در سوپرشارژر نقش ای??ا می کند، دور موتور است که همین، برای راه اندازی توربین داخلی آن کا??ی است. به طورکلی، بسته به چگونگی مکانیسم ??شرده سازی هوا، دو نوع سوپرشارژر وجود دارد: نوع اول، که در آن حجم ثابتی از هوای ??شرده در تمام دور موتورها تولید می شود و نوع دوم، که در آن با ا??زایش دور موتور، ??شار هوا نیز ا??زایش می یابد.

 

%20349

سوپرشارژرها انواع مختل??ی دارند که از جمله مهم ترین آن ها می توان به روتز (Roots)، دوپیچی (Twin-Screw)، و سانتری??یوژی (Centrifugal) اشاره کرد. اختلا?? اصلی در این نوع سوپرشارژرها صر??اً در چگونگی تزریق هوای ??شرده به داخل منی??ولد موتور خودرو است. در سوپرشارژرهای روتز و دوپیچی، از لب های گیراندازنده (Meshing Lobes) برای هدایت جریان هوا به داخل موتور است??اده شده است، درحالی که وظی??ه این کار در سوپرشارژرهای سانتری??یوژی بر عهده یک پروانه (Impeller) است. اگرچه همه این سوپرشارژرها هوای ??شرده تأمین می کنند، اما عملکرد و راندمان آن ها با هم ??رق می کند. طبق آن چه در منابع آمده است، این نوع سوپرشارژرها بسته به این که چه کاربردی از آن ها انتظار خواهید داشت، در اندازه های مختل??ی موجود هستند؛ مثلاً اندازه سوپرشارژری که برای ا??زایش راندمان و بهبود عملکرد موتور ماشین معمولی به کار می رود با آن چه برای خودروهای مسابقه ای مورد است??اده قرار می گیرد، مت??اوت است. در ادامه، به اختصار به چگونگی عملکرد هر یک از این موارد پرداخته می شود.

[h=2]سوپرشارژر روتز (Roots)[/h] در این نوع سوپرشارژر، به محض این که لب های گیراندازنده می چرخند، هوای محبوس در بین لب ها از سمت ورودی به سمت خروجی هدایت می شوند. در این مرحله، به قدری هوا وارد منی??ولد می شود که در آن جا در اثر ایجاد تراکم، ??شار مثبت شکل بگیرد. در حقیقت، سوپرشارژرهای روتز همان دمنده هوا هستند و گاهی اوقات در ل??ظ عامه، به چنین سوپرشارژرهایی، دمنده نیز گ??ته می شود. بر اساس آن چه در مراجع گ??ته شده است، از آن جا که این سوپرشارژرها اندازه بزرگی دارند، اغلب آن ها را روی موتور خودرو قرار می دهند و به همین دلیل است که کاپوت برخی خودروهای عضلانی یا همان ماسل کار ها از وسط برآمدگی دارد. از جمله معایبی که در مورد این نوع سوپرشارژرها گ??ته شده است می توان به سنگینی آن و ناپیوسته بودن جریان هوای ??شرده به داخل منی??ولد هوا اشاره کرد.

%20366

[h=2]

سوپرشارژر دوپیچی (Twin-Screw)

[/h] در این نوع سوپرشارژر، از یک روتور مخروطی یا حلزونی شکل برای هدایت هوا از سمت ورودی به سمت خروجی است??اده شده است. بدین صورت که هوا در ??ضای حاصل از لب های گیراندازه حلزونی شکل در داخل درپوش موتور محبوس و ??شرده می شود. مزیت این نوع سوپرشارژرها در این است که هرچه از سمت ورودی به سمت خروجی حرکت می کنیم، حجم ??ضای روتور برای هوا کاهش می یابد و در نتیجه هوا در ??ضای کوچک تری ??شرده می شود که این به نوبه خود، راندمان سوپرشارژر را بالا می برد. بدیهی است، بالا ر??تن کارایی سوپرشارژر در ا??زایش کارکرد موتور نیز تأثر مثبت خواهد داشت. گ??تنی است، سوپرشارژرهای دوپیچی به دلیل دقیق تر بودن ??رایند ساخت آن ها، گران قیمت تر هستند.

%20387

[h=2]سوپرشارژر سانتری??یوژی (Centrifugal)[/h] در این نوع سوپرشارژر، از یک پروانه مخصوص که نقش هدایت جریان هوا به داخل موتور را دارد، است??اده شده است. این قطعه در دور موتورهای بسیار بالا یعنی 50,000 تا 60,000 دور بر دقیقه، هوا را به داخل کمپرسور می مکد و این هوا در اثر نیروی گریز از مرکز به صورت شعاعی، به بیرون پخش می شود.

%20277

اگرچه پروانه، هوا را در سرعت های بسیار بالا به بیرون هدایت می کند، اما ??شار نقطه ای آن کم است. ازاین رو، به کمک یک پخش کننده (Diffuser) به شکل مجموعه ای از پره های ثابت پیرامون پروانه، هوای با سرعت بالا و ??شار کم به هوای با سرعت کم و ??شار بالا تبدیل می شود. بدین صورت که پس از برخورد هوا با پره ها و کاهش سرعت مولکول های آن، ??شار هوا ا??زایش می یابد. لازم به ذکر است، این نوع سوپرشارژرها جزء کارامدترین و پرکاربردترین سیستم ها به شمار می روند و علاوه بر این که سبک و کوچک هستند، به جای روی موتور، در جلوی موتور متصل می شوند. در شکل زیر اجزای این سوپرشارژر به خوبی نشان داده شده است.

%20436

در خاتمه، در ??یلم (دانلود) زیر چگونگی عملکرد سوپرشارژر سانتری??یوژی به خوبی به نمایش گذاشته شده است. از شما دعوت می شود حتماً این ??یلم را تماشا کنید تا درک کاملی از این سیستم به دست آورید.

 

دانلود ویدئو با حجم 13مگابایت

 

منبع:car1

به اشتراک گذاری این ارسال


لینک به ارسال
به اشتراک گذاری در سایت های دیگر

برای ارسال دیدگاه یک حساب کاربری ایجاد کنید یا وارد حساب خود شوید

برای اینکه بتوانید دیدگاهی ارسال کنید نیاز دارید که کاربر سایت شوید

ایجاد یک حساب کاربری

برای حساب کاربری جدید در سایت ما ثبت نام کنید. عضویت خیلی ساده است !

ثبت نام یک حساب کاربری جدید

ورود به حساب کاربری

دارای حساب کاربری هستید؟ از اینجا وارد شوید

ورود به حساب کاربری

×
×
  • جدید...