عندما يتعلق الأمر بتكنولوجيا الشحن التوربيني ، فإن العديد من عشاق السيارات على دراية بمبدأ العمل. إنه يستخدم غازات العادم للمحرك لدفع شفرات التوربينات ، والتي بدورها تدفع ضاغط الهواء ، مما يزيد من الهواء المدخول للمحرك. هذا في النهاية يحسن كفاءة الاحتراق وطاقة الإخراج لمحرك الاحتراق الداخلي.
تتيح تقنية الشحن التوربيني محركات الاحتراق الداخلي الحديثة تحقيق إخراج الطاقة المرضى مع تقليل إزاحة المحرك وتلبية معايير الانبعاثات. مع تطور التكنولوجيا ، ظهرت أنواع مختلفة من أنظمة التعزيز ، مثل التوربو المفرد ، والتشاحن المزدوج ، والشحن الفائق ، والكهرباء.
اليوم ، سنتحدث عن تقنية الشحن الشهيرة.
لماذا يوجد شحن فائق؟ السبب الرئيسي لتطوير الشحن الفائق هو معالجة قضية "تأخر توربو" الشائع في الشاحن التوربيني العادي. عندما يعمل المحرك عند RPMs منخفضة ، تكون طاقة العادم غير كافية لبناء ضغط إيجابي في التوربو ، مما يؤدي إلى تأخر التسارع وتسليم الطاقة غير المستوي.
لحل هذه المشكلة ، توصل مهندسو السيارات إلى حلول مختلفة ، مثل تجهيز المحرك مع اثنين من التوربينات. يوفر Turbo الأصغر دفعة عند انخفاض دورة في الدقيقة ، وبمجرد زيادة سرعة المحرك ، فإنه يتحول إلى التوربو الأكبر لمزيد من الطاقة.
استبدلت بعض شركات صناعة السيارات الشاحن التوربيني التقليدي الذي يحركه العادم بالتوربو الكهربائي ، مما يحسن وقت الاستجابة بشكل كبير والقضاء على التأخر ، مما يوفر تسارعًا أسرع وأكثر سلاسة.
قامت شركات صناعة السيارات الأخرى بتوصيل Turbo مباشرة بالمحرك ، وخلق تقنية الشحن الفائق. تضمن هذه الطريقة تسليم الدعم على الفور ، حيث يتم تحريكها ميكانيكياً بواسطة المحرك ، مما يلغي التأخير المرتبط بالتوربينات التقليدية.
تأتي تقنية الشحن الفائقة ذات يوم في ثلاثة أنواع رئيسية: الشاحنات الفائقة الجذور والشاحن الفائق Lysholm (أو المسمار) والشاحنات الفائقة الطرد المركزي. في مركبات الركاب ، تستخدم الغالبية العظمى من أنظمة الشحن الفائقة تصميم شحان الطرد المركزي بسبب خصائصها وخصائصها.
يشبه مبدأ الشحان الفائق للطرد المركزي درجة الشاحن التوربيني العادم التقليدي ، حيث يستخدم كلا النظامين شفرات توربينات الغزل لجذب الهواء إلى الضاغط لتعزيز. ومع ذلك ، فإن الفرق الرئيسي هو أنه بدلاً من الاعتماد على غازات العادم لقيادة التوربينات ، يتم تشغيل الشحان الفائق الطرد المركزي مباشرة بواسطة المحرك نفسه. طالما أن المحرك يعمل ، يمكن أن يوفر الشحان الفائق بشكل مستمر دفعة ، دون أن يقتصر على كمية غاز العادم المتاحة. هذا يزيل بشكل فعال قضية "تأخر توربو".
مرة أخرى في اليوم ، قدم العديد من شركات صناعة السيارات مثل مرسيدس بنز ، أودي ، واند روفر ، وفولفو ، ونيسان ، وفولكس واجن ، وتويوتا جميع النماذج مع تقنية الشحن الفائقة. ومع ذلك ، لم يمض وقت طويل قبل التخلي عن الشحن الفائق إلى حد كبير ، في المقام الأول لسببين.
السبب الأول هو أن الشاحن الفائق يستهلكون قوة المحرك. نظرًا لأنها مدفوعة بعمود المرفق للمحرك ، فإنها تتطلب جزءًا من قوة المحرك الخاصة بالعمل. هذا يجعلها مناسبة فقط لمحركات الإزاحة الأكبر ، حيث يكون فقدان الطاقة أقل وضوحًا.
على سبيل المثال ، يمكن تعزيز محرك V8 ذو القدرة المقدرة من 400 حصان إلى 500 حصان من خلال الشحن الفائق. ومع ذلك ، فإن محرك 2.0 لتر مع 200 حصان سوف يكافح للوصول إلى 300 حصان باستخدام شاحن فائق ، لأن استهلاك الطاقة من قبل الشحان سوف يعوض الكثير من الربح. في مشهد السيارات اليوم ، حيث أصبحت محركات الإزاحة الكبيرة نادرة بشكل متزايد بسبب لوائح الانبعاثات ومتطلبات الكفاءة ، تقلصت مساحة تقنية الشحن الفائقة بشكل كبير.
السبب الثاني هو تأثير التحول نحو كهربة. العديد من المركبات التي استخدمت في الأصل تقنية الشحن الفائقة تحولت الآن إلى أنظمة الشحن التوربيني الكهربائي. توفر الشاحن التوربيني الكهربائي أوقات استجابة أسرع ، وكفاءة أكبر ، ويمكنها العمل بشكل مستقل عن قوة المحرك ، مما يجعلها خيارًا أكثر جاذبية في سياق الاتجاه المتزايد نحو السيارات الهجينة والكهربائية.
على سبيل المثال ، فإن مركبات مثل Audi Q5 و Volvo XC90 ، وحتى مدافع لاند روفر ، والتي كانت ذات مرة على نسختها الفائقة الشاحنة V8 ، قد قامت بتدخل الشحن الميكانيكي. من خلال تجهيز التوربو بمحرك كهربائي ، يتم تسليم مهمة قيادة شفرات التوربينات إلى المحرك الكهربائي ، مما يسمح بتسليم الطاقة الكاملة للمحرك مباشرة إلى العجلات. هذا لا يسرع فقط عملية التعزيز ولكن أيضًا يلغي الحاجة إلى المحرك للتضحية بالطاقة من أجل الشحان الفائق ، مما يوفر فائدة مزدوجة للاستجابة الأسرع واستخدام الطاقة الأكثر كفاءة.
أم
حاليا ، أصبحت المركبات الفائقة النادرة نادرة بشكل متزايد في السوق. ومع ذلك ، هناك شائعات بأن فورد موستانج قد تتميز بمحرك 5.2L V8 ، مع وجود شحن فائق من المحتمل أن يعود. في حين تحول الاتجاه نحو تقنيات الشحن الكهربائي والتوربيني ، لا يزال هناك إمكانية للعودة الفائقة الميكانيكية في نماذج محددة عالية الأداء.
يبدو أن الشحنات الفائقة الميكانيكية ، التي كانت تعتبر حصرية لنماذج النهاية العليا ، شيء قليل من شركات السيارات على استعداد لذكره بعد الآن ، ومع زوال نماذج الإزاحة الكبيرة ، قد لا تكون الشحن الفائق الميكانيكي قريبًا.
وقت النشر: SEP-06-2024
