Published on Kasım 2nd, 2009 | tarafından Dr. Abdullah DEMİR0
Motorlarda turbo ve kompresör (değişken geometrili, basınç dalgalı, rezonans tipi, spiral veya g-şarjı) uygulamaları
İçten yanmalı bir motorun performansı hava girişiyle orantılıdır, kaldı ki hava girişi de havanın sıkıştırılması ile bağlantılıdır. Yani emilen havayı (=yükleme havası) bir ön sıkıştırma işleminden geçirerek oldukça basit biçimde daha fazla performans elde edilebilir. Burada fayda sağlanan unsur emilen havanın dinamiğidir.
İçten yanmalı motorların şarj sistemleri, yanma işlemi için gerekli hava miktarını sabit silindir hacminde ve devir sayısında yükseltir; sonuç olarak performansta artış görülür. Bunun, mekanik şarj, egzoz gazı turbo şarjı ve basınç dalgalı şarj gibi tipleri bulunur. Mekanik şarjda tahrik, motordaki krank mili tarafından gerçekleştirilir. Mekanik şarja dahil olanlar santrifüjlü fan, Roots şarj cihazı, kanatlı şarj cihazı, G-şarj cihazı (spiral şekilli) ve döner pistonlu şarj üniteleridir
Egzoz gazı turbo şarjı, egzoz gazında bulunan enerjiyi tahrik için kullanır. Bu, iki türbinden oluşur. Türbin çarkı egzoz akış yönünde bulunur ve bir mil ile bağlantılı sıkıştırma çarkını tahrik eder. Böylece hava yaklaşık 1,5 bar’lık bir basınçla sıkıştırılır. Sıkıştırma sonucu ısınan hava şarj havası soğutucusu tarafından soğutulur ve ardından yanma odasına iletilir. Soğuk havanın hacmi sıcak havaya oranla daha azdır. Bu yolla yanma işlemi için yanma odasına daha fazla oksijen girer. Bunun daha gelişmiş şekli, değişken geometrili egzoz gazı turbo şarj cihazıdır. Egzoz gazı akışı, ayarlanabilir itici kanatlarla türbin çarkına iletilir. Böylece, toplam devir sayısı aralığı üzerinden en uygun seviyede bir şarj basıncı elde edilir. Kaldı ki, en düşük devir sayısı aralığında yüksek bir motor performansı kullanıma hazırdır.
Egzoz gazı turbo şarjında, şarj cihazının tahriki için gerekli egzoz gazından elde edilir. Söz konusu egzoz gazı enerjisi bir türbin vasıtasıyla mekanik enerjiye dönüştürülür. Ortak bir milin diğer yanımda, taze hava emiş tarafı için önceden sıkıştıran bir akış sıkıştırıcı yer alır.
Mekanik şarj cihazlarında olduğu gibi basınç dalgalı (comprex) şarj sistemi de motor tarafından tahrik edilir. Tahrik edilen kepçeli çarkta basınç dalgaları yardımıyla egzoz gazı ve taze hava arasında enerji alışverişi meydana gelir. Söz konusu enerji alışverişi (taze havanın sıkıştırılması) kepçeli çarkta ses hızıyla meydana gelir. Basınç dalgalı şarj cihazında, basınç dalgaları vasıtasıyla egzoz gazı ve taze hava arasında bir enerji alışverişi meydana gelir. Söz konusu alışveriş, ses hızına yakın bir hızda rotorun (motor tarafından oluklu kayışla tahrik edilir) hücrelerinde gerçekleştirilir.
Son derece basit bir şarj yöntemi de anahtarlamalı emme manifoldlarının kullanılmasıdır. Rezonans şarjı, pistonlar tarafından emilen havanın dinamiğini kullanır. Bu, hava sütununun emme manifoldunda ileri-geri hareketle salınmasına yol açar. Emme yollarında ve emme hacimlerinde gerçekleştirilen bir değişiklikle her motor devrinde mümkün olduğunca yüksek bir hava akış hızı ve dolayısıyla iyi bir silindir dolumu elde edilir. Anahtarlama işlemi için kanatçıklar bulunur; bunlar devir sayısına bağlı olarak çeşitli sistem alanlarını ayırır veya birleştirirler. Yüksek oranda silindir dolumu ve böylece düşük devirlerde yüksek tork ve yüksek devirlerde yüksek performans. Bu, yakıtın en yararlı biçimde kullanılmasını sağlar. Rezonans şarj işleminde silindirler aynı ateşleme aralıkları ile kısa borular vasıtasıyla rezonans kaplarına bağlanır.
Spiral veya G-şarjı (G-charger), muhafazanın sabit parçası olan bir dış spiralden ve bir taşıyıcı plaka üzerinde dönen iç spiralden oluşur. Meydana gelen dönme hareketi yoluyla, ilkin genişleyen ardından küçülen boşluklar oluşur. Böylece hava emilir ve sıkıştırılır.
Kaynak: Volkswagen tarafından yayımlanan “Otomobil Teknolojisinin Temelleri“(2. Baskı, Nisan 2000) kitabından derlenmiştir.
© 2016 OtoGüncel
Üste Git ↑