زيادة قدرة محرك السيارة

من طرف **زيزو** السبت 18 يونيو 2011, 7:45 pm

Engine Supercharging

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]

- مقدمة
زيادة الخرج النوعى لمحرك احتراق داخلى تتطلب زيادة معدل كتلة الهواء الداخل للمحرك. بالتالى نستطيع زيادة كتلة الوقود المحترقة داخل اسطوانة المحرك.
تتحقق هذه الزيادة إما بزيادة سرعة الدوران أو بزيادة كثافة الهواء الداخل للمحرك.
فى الحالة الأولى " زيادة سرعة الدوران " تعنى زيادة عدد الدورات الحرارية التى تتم فى وحدة الزمن ويترتب على ذلك زيادة قوى القصور التى تتعرض لها الأجزاء المتحركة وزيادة اهتزازات المحرك وانخفاض الكفاءة الميكانيكية نتيجة الزيادة فى الاحتكاك الميكانيكى. بالإضافة لانخفاض الكفاءة الحجمية وما يترتب عليها من انخفاض الكفاءة الحرارية والضغط المتوسط الفعال فضلا عن زيادة الاجهادات الحرارية على جسم المحرك.
فى الحالة الثانية " رفع كثافة الهواء الداخل للمحرك "فتتم بواسطة استعمال ضاغط هواء لرفع ضغط الهواء قبل دخوله لاسطوانة المحرك وهو ما نطلق عليه الشحن الجبرى للمحركات.
عملية الشحن الجبرى من العمليات المفيدة جدا للمحركات فى الحالات الأتية :
- محركات الإشعال بالضغط ( الديزل ) عموما
- محركات البنزين خاصة محركات الطائرات و سيارات السباق والمحركات التى تعمل فى مناطق تعلو كثيرا عن سطح البحر.
- كذلك معروف ان كلما صغر حجم المحرك كلما تحسنت الكفاءة الميكانيكية له وعلى هذا الاساس تعتبر عملية تصغير حجم المحرك لإنتاج نفس القدرة من اساليب رفع كفاءة الكلية.

2 أساليب الشحن الجبرى للمحركات
تتعدد اساليب الشحن الجبرى الى عدة انواع مختلفة نكتفى هنا بدراسة اسلوب الشحن الجبرى الذى يعتمد فيها الشاحن على المحرك نفسه فى فى ادارة وحدة رفع كثافة هواء الداخل للمحرك عن طريق رفع ضغطه. هذا الاسلوب يتشعب ايضا الى ثلاث أنواع مختلفة.
• الشاحن الميكانيكى ( شكل 1(
Mechanical supercharger
• الشاحن التوربينى (شكل 2) Turbocharger
• الشاحن التضاغطى (شكل 3) pressure wave supercharger

2-1 الشاحن الميكانيكى
فى هذا النوع يتم إدارة الضاغط بواسطة عمود مرفق المحرك عبر مجموعة ترسيه كما هو مبين بشكل 1 – 1 .
يلاحظ من الشكل أن الترس الكبير متصل بعامود المرفق بينما يتصل الترس الصغير بعامود إدارة الضاغط.
وهناك انواع عديدة من الضواغط تستخدم فى هذا النوع أهمها:
- الطارد المركزى Centrifugal compressor
- الترسى Root compressor
- المروحى Vane compressor
شكل 1-2 يبين تركيب هذه الانواع المختلفة
[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]
شكل 1-1 الشاحن الميكانيكى (Mechanical supercharger
الشاحن التوربينى
يتم إدارة الضاغط عن طريق توربين غازى يدار بواسطة غازات العادم الخارجة من المحرك ويطلق على هذا النوع شاحن توربينى Turbocharger ويمثل شكل 1- 5 شاحن من هذا النوع الذى يتركب من ضاغط هواء وتوربين غازى مركبان على عامود إدارة واحد.
للشاحن الصغير يستخدم توربين قطرى redial turbine. بينما للوحدات الكبيرة نستخدم توربين محورى مرحلة واحدةsingle stage axial turbine وفى الحالتين نستخدم ضاغط طارد مركزى مرحلة واحدة. شكل 1-6 شكل الدوار المستخدم فى هذا الضاغط. ويتطلب الشاحن التوربينى فتح صمام العادم مبكرا حتى تكون مواصفات غازات العادم مناسبة لتوليد قدرة مناسبة لإدارة الضاغط بالمواصفات المطلوبة.
[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]

3 الشاحن التضاغطى
Comprex pressure wave supercharger
هذا النوع من الشحن الجبرى لا يحتوى على أى من الضاغط أو التوربين و تعتمد نظرية تشغيله على ما هو معروف عن إجراء خلط الغازات حيث أنه فى حالة خلط غازين أحدهما ضغطه أعلى من ضغط الأخر فان تساوى الضغط بين الغازين أسرع من إجراء المزج بينهما ذلك حيث أن موجة الضغط تنتشر بسرعة انتقال الصوت فى كل منهما.
شكل 1 - 7 يبين تركيب شاحن تضاغطى ذو قلب اسطوانى مجهز بمجارى طولية يدار بواسطة سير متصل بعامود مرفق المحرك.
القلب محاط بغلاف خارجى هذا الغلاف مجهز بفتحتين على كل جانب. الفتحتين على الجانب الأيسر أحدهما لدخول غازات العادم الخارجة من المحرك والأخرى لخروج هذه الغازات الى الهواء الجوى بينما الفتحتين على الجانب الأيمن أحدهما لدخول الهواء الجوى الى الشاحن بينما الأخرى لخروج هواء الشحن الى المحرك. عند تشغيل المحرك فان غازات العادم الداخلة للشاحن من الجانب الأيسر تفقد جزء من ضغطها الى الهواء الداخل للمحرك من الجانب الأيسر حتى يتساوى الضغط لكل منهما ويخرج كل منهما من الفتحة المخصصة له دون مزج بين مكوناتهما ويتوقف نجاح هذا الإجراء على سرعة دوران قلب الشاحن ودرجة حرارة الغازات.

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]

Working Principles of a Pressure Wave Super Charger

نبذة تاريخية عن الشاحن التضاغطي
في الالات التي تعتمد على موجات الضغط مثل الشاحن التضاغطي PWS و المبادل. في الالات التي تعتمد على موجات الضغط مثل الشاحن التضاغطي PWS و المبادل التضاغطي (PWE) او محركات wave rotor يتم التبادل بين سريان غازين في وقت صغير في قناة ضيقه في خلية. بنيت الالات التي تعتمد على موجات الضغط على فكرة انه يتم التبادل في الضغط اسرع من الخلط لمائعين ذو ضغوط مختلفه . هذه الاجهزة تستخدم موجات غير مستقرة لتوليد سريان مستقر, حيث انه يكون الضغط السريان الخارج اكبر من الضغط السريان الداخل.
لقد طرحت فكرة التبادل المباشر للضغط في عدة دول . اول تجارب تمت على تطبيق wave rotor كانت في التربين الغازي المتحرك الذى صنع بواسطة شركة Brown Boveri Company (BBC) حيث تم توثيقها في الاربعينات عن طريق
Real (1946), Meyer (1947), and Seippel (1942, 1946).
تحت اشراف Kantrowitz and Berchtold
(Berchtold and Gardiner, 1958; Berchtold, 1959; Berchtold and Gull, 1960),

لقد تم تصنيع واختبار عدة نمازج بنجاح على محركات الديزل من عام 1947 الي عام 1955 . و نتيجة لهذا النجاح , لقد تم توقيع اتفاق بين هؤلاء الباحسون وشركة BBC في عام 1955 .في السبعينات , تم تجريب اول نموزج على محرك شاحنة .

(Wunsch, 1970; Doerfler, 1975),
في العربات الركاب ذات محركات الديزل والجرارات و البدوزر(Mayer, 1981; Jenny, 1993).
تعزز شركة الخواص على عربات الركاب لتجميع احصائيات المواد. الماركات التجارية مثل
Daimler Benz (1974, 1983), Opel (1979), Ford (1985), Volvo, BMW, Volkswagen (1986), Peugeot, and Ferrari are named in Hoepke (1988), Taussig and Hertzberg (1984), Hiereth (1989), and Janssens (1992).
تجارب عديدة ذات اصدارات محدودة تصل الي 700 عربية من Opelبدات في عام 1985
(Gygax and Schneider, 1988).

هذه السيارات كانت مزودة بشاحن تضاغطي يعمل على محرك سعته 2.3 لتر . اصبحت الفكرة العامة للشاحن التضاغطي في محركات الديزل جاهزةلاصدار مجموعة جديدة
(Schruf and Kollbrunner, 1984; Zehnder and Mayer, 1984).

عندما تم تطويرشركة مازدا على يد العالم فورد فى عام 1994 فان كل العقود قد نقلت بعد ذلك الى كاتير بلير وقد تم استخدام شاحن الموجات التضاغطى لتحسين أداء محركات الديزل وذلك بالتعاون بين comprex ag وشركة عرفت بموظفين فى bbc وهذا التقليل بنسبة المركبات الساحة فى غازات العادم وهى مركبات ال nox حاليا تم الحاق جهاز ال comprexبمحركات البنزين وذلك لاختبار فائدة وذلك لتقليل معدل استهلاك الوقود و ايضا تحسين اداء هذة المحركات وايضا ( كورتونا 2000 وسولتك 2000 وبففنيرا 2001 واسبرنج 2003 وويبر 2002 ) .
الجيل الجديد :- من عمود ادارة الموجات المعروف بشاحن الموجات التضاغطى الهبركس مصصم لتطبيقات المحركات التى تعمل بالنزين .
وقد تم استخدام شاحن الموجات التضاغطى باتساع فى مجال السيارات المستخدمة لنقل الركاب وذلك بسبب عزم المحرك السريع الضغط العالى المسبب فى زيادت سرعة المحرك.

والاصدارات الحديثة من شاحن الموجات التضاغطى فى مجال السيارات تسمح بان تكون الذاوية بين الغلاف الخارجى فى النهاية اليسرا ( غازات العادم ) والنهاية CCB التجارب متعددة
اليمنى الهواء داخل الخلية ان تتغير فى مدى محدد كما مبين بالشكل ( 2/1 ) هذة الخصائص الاضافية تتضمن اداء سريع تحت ظروف التشغيل على البارد والنقل يتم التحكم فى سرعة الشاحن عن طريق ماتور كهربى دون الاعتماد على سرعة المحرك فى حالت التشغيل المستقر لهذا الماتور تتطلب طاقة كهربية اقل من 150 وات . المحرك الذى يحتوى على شاحن الموجات ا التضاغطى يتكون من محرك يعمل بشمعت اشعال زو اربع استوانات ويكون هذا الشاحن مزود بصمام للحجب الغازات وخلفة صمامين خنق وجهازين لاكسدة الغازات الخارجية .
صمام الالخنق رقم 2 يتحكم فى عزم المحرك فى ظروف التشغيل العادية بينما الصمام حجب الغازات هو المتحكم فى نظام الشحن الذى عندة الصمام (2 ) ويكون مفتوح كلينا وذلك لتجنب اى مفاقيد فى الخنق . ويستخدم الصمام رقم واحد للتحكم فى الضغط عند المدخل رقم (1 ) اعتمادن على ما سبق فى الضغط داخل شاحن الموجات التضاغطى ينقسم الى منطقتين أساسيتين
الاولى هى منطقة الضغط المنخفض والثانية هى منطقة الضغط المرتفع ولذلك فان غازات العادم الموجودة فى المدخل الموجودة رقم ( 3) يستخدم لشحن الهواء الداخل عبر المدخل رقم ( 2 ) قائدا جزء من غازات العادم

من طرف **سمكة القصير** الأحد 19 يونيو 2011, 12:47 am

انا ماليش في الميكانيكا،بس هاتعلم السواقة ان شاء الله
مشكووووووووووور يازيزو

وحمدلله على السلامة منور المنتدي ياعريس

من طرف **المدير العام** الأحد 19 يونيو 2011, 3:10 pm

حمد الله على سلامتك ده أولا

ثانيا شكرا على الموضوع

ثالثا: نصيحة أخوية

سيب الميكانيكا للناس اللى عندها خبرة و الناس دى مش غريبة عليك

دى قريبة منك جداً

و سلملى على شريف

و يا خوفى يا بدران

من طرف **شريف محمد** الأحد 19 يونيو 2011, 5:14 pm

مجهود رائع يازيزو بيتهيالى درستك فى هذا المجال جعلنى افخر بيك

وادعى من الله ان يوفقق ويجعل نور قلبك بالايمان

طبعا يا عمر حرص من الخط ولد الخط

شكرا يا زيزو

زيادة قدرة محرك السيارة

زيادة قدرة محرك السيارة

رد: زيادة قدرة محرك السيارة

رد: زيادة قدرة محرك السيارة

رد: زيادة قدرة محرك السيارة