ترکیب ساختاری و اصل توربوشارژر

گاز اگزوزتوربوشارژر از دو بخش تشکیل شده است: توربین گاز اگزوز وکمپرسور.معمولاً توربین گاز اگزوز در سمت راست و کمپرسور در سمت چپ قرار دارد.کواکسیال هستند.بدنه توربین از چدن آلیاژی مقاوم در برابر حرارت ساخته شده است.انتهای ورودی هوا به لوله اگزوز سیلندر و انتهای خروجی هوا به درگاه خروجی موتور دیزل متصل می شود.انتهای ورودی هوای کمپرسور به فیلتر هوای ورودی هوای موتور دیزل و انتهای خروجی هوا به لوله ورودی هوای سیلندر متصل است.

1. توربین گاز اگزوز

توربین گاز اگزوز معمولاً از یکمحفظه توربین، یک حلقه نازل و یک پروانه در حال کار.حلقه نازل از حلقه داخلی نازل، حلقه بیرونی و تیغه های نازل تشکیل شده است.کانال تشکیل شده توسط تیغه های نازل از ورودی به خروجی منقبض می شود.پروانه کار از یک میز گردان و یک پروانه تشکیل شده است و تیغه های کار بر روی لبه بیرونی میز گردان ثابت می شوند.یک حلقه نازل و پروانه کار مجاور یک "مرحله" را تشکیل می دهند.به توربین هایی که فقط یک مرحله دارد، توربین تک مرحله ای می گویند.اکثر سوپرشارژرها از توربین های تک مرحله ای استفاده می کنند.

اصل کار توربین گاز اگزوز به شرح زیر است: هنگامی کهموتور دیزل در حال کار است، گاز خروجی از لوله اگزوز عبور می کند و با فشار و دمای معینی به حلقه نازل جریان می یابد.از آنجایی که مساحت کانال حلقه نازل به تدریج کاهش می یابد، سرعت جریان گاز خروجی در حلقه نازل افزایش می یابد (اگرچه فشار و دمای آن کاهش می یابد).گاز خروجی با سرعت بالا که از نازل خارج می شود، وارد کانال جریان در پره های پروانه می شود و جریان هوا مجبور به چرخش می شود.به دلیل نیروی گریز از مرکز، جریان هوا به سمت سطح مقعر تیغه فشار می آورد و سعی می کند تیغه را ترک کند و باعث اختلاف فشار بین سطوح مقعر و محدب تیغه می شود.نیروی حاصل از اختلاف فشار که بر روی همه تیغه‌ها اثر می‌کند، گشتاور ضربه‌ای را بر روی محور چرخان ایجاد می‌کند و باعث می‌شود پروانه در جهت گشتاور بچرخد و سپس گاز خروجی که از پروانه به بیرون جریان می‌یابد از درگاه اگزوز تخلیه می‌شود. مرکز توربین

2. کمپرسور

کمپرسور عمدتاً از ورودی هوا، پروانه کار، دیفیوزر و محفظه توربین تشکیل شده است.اینکمپرسور با توربین گاز اگزوز کواکسیال است و توسط توربین گاز اگزوز هدایت می شود تا توربین کار را با سرعت بالا بچرخاند.توربین کار جزء اصلی کمپرسور است.معمولاً از یک چرخ هدایت باد منحنی رو به جلو و یک چرخ کار نیمه باز تشکیل شده است.این دو قسمت به ترتیب روی شفت چرخان نصب می شوند.تیغه های مستقیم به صورت شعاعی روی چرخ کار چیده شده اند و یک کانال جریان هوا منبسط شده بین هر تیغه تشکیل می شود.در اثر چرخش چرخ کار، هوای ورودی در اثر نیروی گریز از مرکز فشرده شده و به لبه بیرونی چرخ کار پرتاب شده و باعث افزایش فشار، دما و سرعت هوا می شود.هنگامی که هوا از طریق دیفیوزر جریان می یابد، انرژی جنبشی هوا به دلیل اثر انتشار به انرژی فشار تبدیل می شود.در اگزوزمحفظه توربین، انرژی جنبشی هوا به تدریج به انرژی فشار تبدیل می شود.به این ترتیب، چگالی هوای ورودی موتور دیزل از طریق کمپرسور به طور قابل توجهی بهبود می یابد.