ببساطة شديدة ، الشاحن التوربيني هو نوع من مضخات الهواء التي تأخذ الهواء من الضغوط المحيطة (الضغط الجوي) والضغط إلى ضغط أعلى ويمرر الهواء المضغوط إلى المحرك عبر صمامات الدخول..
في الوقت الحاضر ، تُستخدم التوربينات بشكل أساسي في محركات الديزل ، ولكن هناك الآن تحرك نحو الشحن التوربيني لمحركات البنزين المنتجة.
ونظرًا لأن جميع المحركات تعتمد على الهواء والوقود ، فإننا نعلم أن الزيادة في أي من هذه العناصر ضمن الحدود المحددة ستزيد الطاقة من المحرك ولكن إذا قمنا بزيادة الوقود ، فيجب أن نكون قادرين على حرق كل ذلك
من أجل تلبية متطلباتنا من زيادة الطاقة لمحرك السيارة ، فهذا يتطلب الهواء و إن وضع المزيد من الهواء يمثل مشاكل أكثر بكثير من وضع المزيد من الوقود
ولزيادة تدفق الهواء ، يتم تركيب مضخة هواء تيربو (شاحن توربيني) ويتم نفخ الهواء المضغوط في المحرك حيث يمتزج هذا الهواء بالوقود المحقون مما يسمح للوقود بالحرق بكفاءة أكبر مما يزيد من قدرة المحرك .
كيف يعمل الشاحن التوربيني (التيربو)؟
تُستخدم غازات العادم في المحرك لتشغيل عجلة توربينية متصلة بعجلة ضاغط بواسطة عمود دوران. يمتص الضاغط أو عجلة الهواء الهواء عبر مرشحات الهواء ويمررها إلى داخل المحرك .
وعندما يتم طرد الغازات العادمة من المحرك ، يتم توجيهها إلى التوربين أو عجلة التيربو الساخنة وبذلك تكمل الدورة من خلال الطرق الاتيه:
1- التقاط
بدلاً من خروج العادم عبر أنبوب العادم يتجة الى التيربو حيث يتم إنتاج الغازات الساخنة أثناء تدفق الاحتراق إلى الشاحن التوربيني لتشتعل الأسطوانات الموجودة داخل محرك الاحتراق الداخلي بالتتابع (ليس كلها مرة واحدة) ، لذلك يخرج العادم من غرفة الاحتراق بنبضات غير منتظمة .
تقوم الشواحن التوربينية التقليدية أحادية اللولب بتوجيه نبضات العادم غير المنتظمة إلى التوربينات بطريقة تجعلها تتصادم وتتداخل مع بعضها البعض ، مما يقلل من قوة التدفق. في المقابل ، يجمع شاحن توربيني مزدوج التمرير العادم من أزواج من الأسطوانات بالتتابع .
2-الاصطدام والتدوير
يصطدم العادم بشفرات التوربينات ، ويدورهم بسرعة تصل إلى 150000 دورة في الدقيقة. تساعد نبضات العادم المتناوبة في القضاء على تباطؤ التيربو .
3- التنفيس
بعد أن أدت الغرض منها ، تتدفق غازات العادم عبر منفذ إلى المحول الحفاز ، حيث يتم تنظيفها من أول أكسيد الكربون وأكاسيد النيتروز وغيرها من الملوثات قبل الخروج عبر أنبوب العادم .
4- الضغط
وفي الوقت نفسه ، يعمل التيربو على تشغيل ضاغط الهواء ، والذي يجمع الهواء البارد والنظيف من فتحة التهوية ويضغطه إلى 30 في المائة فوق الضغط الجوي ويتدفق الهواء الكثيف الغني بالأكسجين إلى غرفة الاحتراق.
حيث يسمح الأكسجين الإضافي للمحرك بحرق البنزين بشكل كامل ، مما يولد أداءً أكبر من محرك أصغر نتيجة طاقة أكثر بنسبة 30 في المائة من المحرك .
