شاحن توربيني أحادي التمرير مزدوج

الشاحن التوربيني أحادي التمرير المزدوج هو نظام شحن فائق يجمع بين تصميم العادم ذي التمرير المزدوج وهيكل توربيني واحد، 

تم تصميمه لتحسين استخدام طاقة غاز العادم للمحرك وتحسين استجابة الطاقة والكفاءة. 

وفيما يلي تحليل مفصل لمبدأ عملها وخصائصها:

أولا: البنية الأساسية

1. تصميم التمرير المزدوج:

◦ يتم تقسيم مشعب العادم إلى قناتين مستقلتين (لفائف)، وعادة ما تكون نبضات العادم لأسطوانات المحرك 

يتم تجميعها بالتناوب وفقًا لترتيب الإشعال (مثل محرك رباعي الأسطوانات مقسم إلى 1-3 أسطوانات و2-4 أسطوانات).

◦ كل دوامة توجه غاز العادم بزاوية أو مسار مختلف لتجنب التداخل المتبادل بين نبضات العادم للأسطوانات المختلفة.

2. هيكل توربيني واحد:

◦ على الرغم من أن العادم مقسم إلى لفافتين توأم، فإن غاز العادم في النهاية يدفع توربينًا واحدًا معًا، ولا يوجد سوى دوار توربيني واحد، 

وهو أكثر إحكاما في البنية من نظام التوربو المزدوج.

الثاني. المزايا الأساسية

1. تقليل تداخل العادم وتحسين استخدام طاقة غاز العادم:

◦ في التصميم التقليدي أحادي التمرير، قد تلغي نبضات العادم من الأسطوانات المختلفة بعضها البعض، مما يؤدي إلى تأخير استجابة التوربين (تأخير التوربين).

◦ تعمل مجموعة التمرير المزدوجة على نبضات العادم، مما يسمح لغاز العادم بالتأثير على شفرات التوربين بشكل أكثر استمرارية وانتظامًا، 

تحسين سرعة استجابة التوربين عند السرعات المنخفضة.

2. تحسين عزم الدوران عند السرعة المنخفضة:

◦ عند السرعات المنخفضة، لا يزال تدفق العادم الأصغر قادرًا على دفع التوربين بفعالية، مما يحسن أداء عزم الدوران المنخفض للمحرك 

(مثل الحالة النموذجية لمحرك بي ام دبليو N20).

3. تحقيق التوازن بين الأداء والتكلفة:

◦ بالمقارنة مع نظام التوربو المزدوج، فإن هيكل التوربو المفرد أبسط، مع تكاليف تصنيع أقل ومعدلات فشل، 

ويعتبر تصميم التمرير المزدوج قريبًا من خصائص الاستجابة للتوربو المزدوج.

ثالثا: أمثلة على سيناريوهات العمل

• نطاق السرعة المنخفضة: تضمن التمريرة المزدوجة أن نبضات غاز العادم تدفع التوربين بشكل مستمر، مما يقلل من الهستيريسيس ويزيد بسرعة من ضغط التعزيز.

• نطاق السرعة العالية: يكون تدفق غاز العادم كافياً، ويعمل التوربين بكفاءة، ويتم الحفاظ على خرج الطاقة العالي.

4. التطبيقات النموذجية

• محرك بي ام دبليو N20/N55: من خلال تصميم التوربو الفردي ذي التمرير المزدوج، يتم تحقيق عزم دوران مرتفع عند السرعات المنخفضة (مثل 1250 دورة في الدقيقة لإخراج أقصى عزم دوران).

• محرك تويوتا 8AR-إف تي إس: مع الأخذ في الاعتبار الاقتصاد في استهلاك الوقود واستجابة الطاقة.

5. العيوب المحتملة

1. زيادة تعقيد التصميم: يجب أن يتطابق الصب وتخطيط التمرير المزدوج بشكل دقيق مع توقيت عادم المحرك.

2. إمكانات محدودة للسرعة العالية: قد يكون الحد الفيزيائي لتوربين واحد أقل من الحد الفيزيائي لحل توربيني مزدوج متوازي.

الملخص يحقق الشاحن التوربيني أحادي التمرير المزدوج سرعة استجابة وكفاءة تقترب من سرعة وكفاءة الشاحن التوربيني المزدوج في الشاحن التوربيني المفرد 

هيكل من خلال تحسين مسار تدفق غاز العادم. إنه تصميم مبتكر يوازن بين الأداء والتكلفة والموثوقية، 

وهو مناسب بشكل خاص للطرازات التي تركز على عزم الدوران المنخفض وتجربة القيادة اليومية.