מצ"ב 2 תמונות,אשמח להסברים.

[onimrod]

שלום.

 

מצ"ב 2 תמונות.

1. חלק שלא ידוע לי מה תפקידו( וולבו 740 )

2.מגדש טורבו של וולבו 740 .

 

לאן מתחבר מגדש הטורבו?

איך עובד מגדש טורבו?

תודה אורן

[איציק נ.]

1. (צד ימין) קויל (סליל הצתה)

 

2. מגדש טורבו. מדובר בטורבינה שדוחסת אויר לסעפת היניקה ע"י שימוש בגזי פליטה (אגזוז) ובכך מעלה את הספק המנוע.

 

איציק

[erabinsk]

מאמר שמצאתי פעם ברשת:

איך פועל מגדש טורבו (Turbo Charger)

 

כשאנשים מדברים על "מכוניות מירוץ" או על "מכוניות משופרות", בדרך כלל נושא השיחה הוא מגדשי טורבו (Turbo Charger). מגדשי טורבו מופיעים גם ברוב מנועי הדיזל הגדולים. מגדש יכול להעלות משמעותית את כמות הכוח-סוס המופקת במנוע מבלי להעלות במידה ניכרת את משקלו – יתרון גדול שבזכותו מגדש הטורבו כל-כך פופולרי.

 

מגדשי טורבו הם סוג של "מערכת דחיסה בכוח". הם דוחסים את האוויר המוזרם לתוך המנוע (ראה "כיצד פועלים מנועי רכב" בכדי ללמוד על זרימת אוויר במנוע רגיל). היתרון בדחיסת האוויר הוא שהדחיסה מאפשרת למנוע להכניס יותר אוויר לתוך הצילינדר, ויותר אוויר – משמעו תוספת דלק. לכן, המנוע מקבל יותר כוח מכל פיצוץ בצילינדר. מנוע עם מגדש טורבו מייצר יותר כוח באופן כללי בהשוואה לאותו מנוע ללא מגדש. עובדה זו יכולה להעלות במידה רבה את יחס המשקל-הספק במנוע (לפרטים נוספים ראה "כיצד פועלים כוחות סוס")

 

 

לצורך ביצוע פעולת הדחיסה, משתמש המגדש בזרימת האוויר הנפלטת ממנוע המכונית, בכדי לסובב טורבינה, אשר עבודתה מפעילה משאבת אוויר. הטורבינה בתוך המגדש מסתובבת במהירות של כ- 150,000 סיבובים לדקה (סל"ד) – מהירות אשר גבוהה פי 39 לערך ממהירות העבודה המירבית של מנוע ממוצע. ומשום שהמגדש מחובר למפלט המכונית, הטמרפטורה בתוך המגדש גבוהה מאוד.

 

 

בחלק זה של "כיצד דברים עובדים", נלמד כיצד מגדש טורבו משפר בצורה משמעותית את הכוח המופק במנוע המכונית, ועדיין מצליח לשרוד את התנאים הקשים בהם הוא פועל. בנוסף נלמד כיצד ווסת הגזים (Westegate), להבים קרמים (Ceramic Turbo Blades) ומיסבים כדוריים (Ball Bearings) עוזרים למגדש לפעול אפילו טוב יותר.

 

 

מידע בסיסי

 

 

אחת הדרכים הידועות להעלת הספק המנוע היא להגדיל את כמות האוויר והדלק שהוא מסוגל לשרוף. אחת מהדרכים לעשות זאת היא להגדיל את מספר הצילינדרים או להגדיל את הצילינדרים הקיימים. לעיתים שינויים כאלה יהיו לא אפשריים – מגדש טורבו יכול להיות פתרון פשוט יותר, אמצעי נוח יותר להוסיף כוח, בעיקר בתור אמצעי משלים.

 

מגדשי טורבו עוזרים למנוע לשרוף יותר דלק ואוויר ע"י כך שהם מכניסים יותר אוויר לתוך הצילינדר. הלחץ הנוסף המופק ע"י מגדש טורבו הוא בין 6 ל 8 PSI (יחידת מידה ללחץ אוויר). מכיוון שלחץ אוויר נורמלי (בגובה פני הים) הוא 14.7 PSI, ניתן לראות שמגדש הטורבו מוסיף כ- 50 אחוז יותר אוויר לתוך המנוע. לכן, נצפה לקבל כ-50 אחוז יותר כוח. מגדש הטורבו אינו יעיל בצורה מושלמת, ולכן השיפור הצפוי הוא שיפור של כ 30 עד 40 אחוז.

 

 

סיבה אחת לאיבוד הכוח במגדש היא העובדה שהכוח המופעל בכדי לסובב את הטורבינה מגיע מהמנוע. עצם קיומה של הטורבינה בתוך צינור המפלט מגדיל את התנגדות האוויר בתוך האגזוז. עובדה זו גורמת לפעולת הפליטה במנוע לפעול כנגד לחץ נגדי (Back-pressure) גדול יותר. התנגדות זו גורמת לאיבוד חלק מהכוח המופק מעובדת קיום מגדש הטורבו.

 

 

הטורבו מועיל במיוחד במקומות גבוהים, בהם האוויר דליל הרבה יותר. מנוע רגיל יתקל באיבוד תפוקה במקומות כאלו משום שבכל פעימה, המנוע יקבל פחות אוויר. גם במנוע בעל מגדש טורבו תורגש ירידה בביצועים, אך היא תהיה מורגשת הרבה פחות משום שיהיה יותר קל למגדש לדחוס את האוויר הדליל.

 

 

מכוניות ישנות, בהן מותקנים מאיידים (Carburetors) מעלות בצורה אוטומטית את אחוז הדלק בכדי שיתאים לכמות האוויר הגדולה שנדחסת לתוך הצילינדר. מכוניות חדשות יותר המצוידות במערכת הזרקת דלק (Fuel Injection) יעשו זאת גם עד לרמה כלשהי. מערכת הזרקת הדלק מסתמכת על חיישני חמצן המותקנים במערכת הפליטה בכדי להתאים את אחוז הדלק ביחס לכמות האוויר, כך שמערכת זו תעלה את אחוז הדלק בצורה אוטומטית ברגע שמתקינים מגדש טורבו במכונית.

 

 

אם מותקן מגדש טורבו הדוחס את האוויר יתר על המידה במכונית עם מערכת הזרקת דלק, יתכן והמערכת לא תוכל לספק מספיק דלק – או משום שהתוכנה במערכת לא תרשה זאת, או משום שמשאבת הדלק והחיישנים לא מאפשרים זאת. במצב כזה, ידרשו שינויים נוספים במכונית בכדי להפיק את מירב הכוח ממגדש הטורבו.

 

 

כיצד זה עובד

 

 

מגדש הטורבו מוברג על סעפת הפליטה (Exhaust Manifold) של המנוע. בתוך המגדש, מסובבים הגזים מהפליטה טורבינה, אשר פועלת בצורה דומה לטורבינה במנוע גז (Gas Turbine Engine). הטורבינה מחוברת באמצעות מוט למדחס (Compressor), שמותקן בין מסנן האוויר (Air filter) ובין סעפת היניקה של המנוע. המדחס דוחס את האוויר הנכנס לתוך הצילינדר.

 

הגזים היוצאים מהפליטה של המנוע עוברים דרך להבי הטורבינה, וגורמים לה להסתובב. ככול שיפלטו יותר גזים מהמנוע, כך תסתובב הטורבינה מהר יותר.

 

בקצה השני של המוט עליו מותקנת הטורבינה, פועל המדחס ודוחס אוויר לתוך הצילינדר. המדחס הוא סוג של משאבה צנטרפוגלית (Centrifugal Pump) – פעולתו נוצרת ע"י שאיבת אוויר למרכז הלהבים שלו וזריקת האוויר החוצה בעוצמה ע"י סיבוב.

 

בכדי להתמודד עם מהירות סיבוב של כ – 150,000 סל"ד, מוט המגדש חייב להיות נתמך בזהירות מירבית. רוב המיסבים לא יעמדו בלחץ כזה וישברו, לכן רוב מגדשי הטורבו מתבססים על מיסב נוזלי (Fluid Bearing). סוג זה של מיסב עוטף את מוט המגדש בשכבה דקה מאוד של שמן המוחלפת באופן קבוע. השמן משרת שתי מטרות: הוא מקרר את המוט וחלקים נוספים בתוך המגדש, והוא מאפשר למוט להסתובב כמעט ללא חיכוך.

 

ישנם הרבה שיקולים שיש לקחת בחשבון בתכנון מגדש טורבו מתאים למנוע. בחלק הבא, נראה כמה דוגמאות ונלמד כיצד הן משפיעות על הביצועים.

 

 

דגשים בתכנון

 

 

לפני שנסביר על השיקולים שיש לקחת בזמן תכנון המגדש, עלינו להסביר מעט על התקלות שיש לקחת בחשבון.

 

 

עודף גדישה

 

 

כאשר האוויר נדחס לתוך המנוע בלחץ גבוה ע"י המגדש, ובנוסף נדחס ע"י הבוכנה (ראה "כיצד פועל מנוע המכונית" להדגמה של פעולת הדחיסה), ישנה סכנה של "נקישה" (Knock). נקישות מתרחשות משום שכאשר דוחסים אוויר, הטמפרטורה שלו עולה. הטמפרטורה עשויה לעלות במידה כזו שתגרור בערה של הדלק לפני שהופיע ניצוץ במצת (Spark Plug). מכוניות עם מגדש טורבו בדרך כלל מתודלקות בדלק בעל אוקטן (Octane) גבוה יותר בכדי להמנע מתופעת הנקישות. אם לחץ הגדישה גבוה במיוחד, יתכן ויהיה צורך להוריד את יחס הדחיסה בתוך הצילינדר בכדי להמנע מנקישות.

 

 

עיכוב במגדש

 

 

אחת הבעיות המרכזיות במגדשי טורבו היא שהם לא מספקים תגובה מיידית ברגע שלוחצים על דוושת הגז. קיים עיכוב של כשניה עד לרגע שמגדש הטורבו מתחיל לפעול במהירות הדרושה לדחיסת האוויר. עובדה זו גורמת להרגשה של עיכוב בין הרגע מלחיצה על דוושת הגז ועד לרגע בו המכונית מתקדמת בפתאומיות קדימה.

 

 

אחת הדרכים להמנע מעיכוב זה היא להוריד את כוח האינרציה (Inertia) בחלקים הנעים בתוך המגדש, בעיקר ע"י הפחתה ממשקלם. פעולה זו מאפשרת לטורבינה ולמדחס להאיץ במהירות ולספק דחיסת אוויר מוקדם יותר.

 

 

מגדש גדול מול מגדש קטן

 

 

דרך אחת להוריד את כוח האינרציה היא ע"י יצירת מגדש קטן יותר. מגדש טורבו קטן יתחיל לדחוס אוויר מוקדם יותר ובסל"ד נמוך יותר של המנוע, אך ייתכן ולא יוכל לספק גדישה מספקת בסל"ד גבוה כאשר כמות גדולה של אוויר חודרת לתוך המנוע. בנוסף, קיימת סכנה של סיבוב במהירות גבוהה מדי, כאשר נפלטים הרבה גזים מהמנוע.

 

 

מגדש טורבו גדול יוכל לספק גדישה גבוהה בסל"ד גבוה, אך יסבול מעיכוב עקב כך שדרוש זמן רב בכדי להאיץ את חלקיו הכבדים.

 

 

בחלק הבא נראה כיצד מתמודדים עם בעיות אלו.

 

 

חלקים נוספים במגדש הטורבו

 

 

ווסת הגזים

 

 

ברוב המכוניות המצוידות במגדש טורבו, קיים רכיב הנקרא ווסת גזים (Westegate), בכדי לאפשר שימוש במגדש קטן לצורך הורדת העיקוב וללא חשש מסיבוב מהיר מדי של הטורבינה כאשר המנוע בסל"ד גבוה. ווסת הגזים הוא שסתום המאפשר לגזים מהפליטה לחדור ללהבי הטורבינה. ווסת הגזים חש את לחץ הגדישה הנוצר ע"י המדחס. אם הלחץ גבוה מדי, זה יכול להיות סימן לכך שהטורבינה מסתובבת מהר מדי, ואז מעביר ווסת הגזים חלק מהגזים הנפלטים החוצה מהמגדש, דבר המאפשר ללהבי הטורבינה להאט את מהירותם.

 

 

מיסבים כדוריים

 

ישנם מגדשי טורבו העושים שימוש במיסבים כדוריים (Ball Bearings) במקום במיסב נוזלי בכדי לתמוך במוט המגדש. אך אלו אינם מיסבים כדוריים רגילים – אלו מייסבים מדוייקים ביותר המיוצרים ע"י חומרים מתקדמים בכדי שיוכלו להתמודד עם המהירות העצומה והחום הקיימים במגדש הטורבו.

 

מיסבים אלו מאפשרים למוט המגדש להסתובב בחיכוך מופחת ביחס למיסבים נוזליים הקיימים ברוב מגדשי הטורבו. בנוסף, הם מאפשרים שימוש במוט קטן וקל יותר. ע"י כך, מאפשרים לחלקי המגדש להאיץ מהר יותר, ובכך להפחית את העיכוב בתחילת פעולת המגדש.

 

 

להבים קרמים

 

 

להבים קרמים (Ceramic Turbine Blades) הם להבים קלים יותר מלהבי פלדה הקיימים ברוב מגדשי הטורבו. שוב, עובדה זו עוזרת לחלקים במגדש להאיץ מהר יותר ובכך להפחית את העיכוב.

 

 

מגדשי טורבו עוקבים

 

 

ישנם מנועים בהם מותקנים שני מגדשי טורבו בגדלים שונים. המגדש הקטן יותר מתחיל לפעול במהירות, ללא עיכוב, בעוד שהמגדש השני מתחיל לפעול מעט מאוחר יותר ומייצר כוח רב יותר בסל"ד גבוה של המנוע.

 

 

מצנן ביניים

 

 

כאשר האוויר נדחס, הוא מתחמם; כאשר אוויר מתחמם, הוא מתפשט. לכן, חלק מלחץ האוויר שנוצר הוא עקב התחממות האוויר והתפשטותו, טרם כניסתו לתוך המנוע. בכדי להפיק יותר כוח מהמנוע, יש צורך להכניס יותר חלקיקים של אוויר לתוך הצילינדר, לא דווקא יותר לחץ אוויר.

 

 

 

מצנן ביניים (Intercooler) או מצנן אוויר דחוס (Charge Air Cooler) הם רכיבים נלווים הדומים לרדיאטור, אלא שאוויר עובר גם מחוץ למצנן הביניים וגם בתוכו. האוויר הדחוס עובר דרך תעלות סגורות הבנויות בתוך המצנן, בעוד שאוויר קר מבחוץ נושף על תעלות אלו ובכך עוזר לקרר את האוויר הדחוס.

 

 

מצנן הביניים עוזר להפיק יותר כוח מהמנוע ע"י כך שהוא מקרר את האוויר הדחוס המגיע מהמדחס טרם כניסתו אל תוך המנוע. משמעות הדבר היא, שאם המגדש פועל בלחץ של 7 PSI, מצנן הביניים ידאג לכך שאוויר קר בלחץ 7 PSI יכנס לתוך המנוע. אוויר קר הוא אוויר דחוס יותר ומכיל יותר חלקיקים מאשר אוויר חם.

 

[erabinsk]

מאמר שמצאתי פעם ברשת:

איך פועל מגדש טורבו (Turbo Charger)

 

כשאנשים מדברים על "מכוניות מירוץ" או על "מכוניות משופרות", בדרך כלל נושא השיחה הוא מגדשי טורבו (Turbo Charger). מגדשי טורבו מופיעים גם ברוב מנועי הדיזל הגדולים. מגדש יכול להעלות משמעותית את כמות הכוח-סוס המופקת במנוע מבלי להעלות במידה ניכרת את משקלו – יתרון גדול שבזכותו מגדש הטורבו כל-כך פופולרי.

 

מגדשי טורבו הם סוג של "מערכת דחיסה בכוח". הם דוחסים את האוויר המוזרם לתוך המנוע (ראה "כיצד פועלים מנועי רכב" בכדי ללמוד על זרימת אוויר במנוע רגיל). היתרון בדחיסת האוויר הוא שהדחיסה מאפשרת למנוע להכניס יותר אוויר לתוך הצילינדר, ויותר אוויר – משמעו תוספת דלק. לכן, המנוע מקבל יותר כוח מכל פיצוץ בצילינדר. מנוע עם מגדש טורבו מייצר יותר כוח באופן כללי בהשוואה לאותו מנוע ללא מגדש. עובדה זו יכולה להעלות במידה רבה את יחס המשקל-הספק במנוע (לפרטים נוספים ראה "כיצד פועלים כוחות סוס")

 

 

לצורך ביצוע פעולת הדחיסה, משתמש המגדש בזרימת האוויר הנפלטת ממנוע המכונית, בכדי לסובב טורבינה, אשר עבודתה מפעילה משאבת אוויר. הטורבינה בתוך המגדש מסתובבת במהירות של כ- 150,000 סיבובים לדקה (סל"ד) – מהירות אשר גבוהה פי 39 לערך ממהירות העבודה המירבית של מנוע ממוצע. ומשום שהמגדש מחובר למפלט המכונית, הטמרפטורה בתוך המגדש גבוהה מאוד.

 

 

בחלק זה של "כיצד דברים עובדים", נלמד כיצד מגדש טורבו משפר בצורה משמעותית את הכוח המופק במנוע המכונית, ועדיין מצליח לשרוד את התנאים הקשים בהם הוא פועל. בנוסף נלמד כיצד ווסת הגזים (Westegate), להבים קרמים (Ceramic Turbo Blades) ומיסבים כדוריים (Ball Bearings) עוזרים למגדש לפעול אפילו טוב יותר.

 

 

מידע בסיסי

 

 

אחת הדרכים הידועות להעלת הספק המנוע היא להגדיל את כמות האוויר והדלק שהוא מסוגל לשרוף. אחת מהדרכים לעשות זאת היא להגדיל את מספר הצילינדרים או להגדיל את הצילינדרים הקיימים. לעיתים שינויים כאלה יהיו לא אפשריים – מגדש טורבו יכול להיות פתרון פשוט יותר, אמצעי נוח יותר להוסיף כוח, בעיקר בתור אמצעי משלים.

 

מגדשי טורבו עוזרים למנוע לשרוף יותר דלק ואוויר ע"י כך שהם מכניסים יותר אוויר לתוך הצילינדר. הלחץ הנוסף המופק ע"י מגדש טורבו הוא בין 6 ל 8 PSI (יחידת מידה ללחץ אוויר). מכיוון שלחץ אוויר נורמלי (בגובה פני הים) הוא 14.7 PSI, ניתן לראות שמגדש הטורבו מוסיף כ- 50 אחוז יותר אוויר לתוך המנוע. לכן, נצפה לקבל כ-50 אחוז יותר כוח. מגדש הטורבו אינו יעיל בצורה מושלמת, ולכן השיפור הצפוי הוא שיפור של כ 30 עד 40 אחוז.

 

 

סיבה אחת לאיבוד הכוח במגדש היא העובדה שהכוח המופעל בכדי לסובב את הטורבינה מגיע מהמנוע. עצם קיומה של הטורבינה בתוך צינור המפלט מגדיל את התנגדות האוויר בתוך האגזוז. עובדה זו גורמת לפעולת הפליטה במנוע לפעול כנגד לחץ נגדי (Back-pressure) גדול יותר. התנגדות זו גורמת לאיבוד חלק מהכוח המופק מעובדת קיום מגדש הטורבו.

 

 

הטורבו מועיל במיוחד במקומות גבוהים, בהם האוויר דליל הרבה יותר. מנוע רגיל יתקל באיבוד תפוקה במקומות כאלו משום שבכל פעימה, המנוע יקבל פחות אוויר. גם במנוע בעל מגדש טורבו תורגש ירידה בביצועים, אך היא תהיה מורגשת הרבה פחות משום שיהיה יותר קל למגדש לדחוס את האוויר הדליל.

 

 

מכוניות ישנות, בהן מותקנים מאיידים (Carburetors) מעלות בצורה אוטומטית את אחוז הדלק בכדי שיתאים לכמות האוויר הגדולה שנדחסת לתוך הצילינדר. מכוניות חדשות יותר המצוידות במערכת הזרקת דלק (Fuel Injection) יעשו זאת גם עד לרמה כלשהי. מערכת הזרקת הדלק מסתמכת על חיישני חמצן המותקנים במערכת הפליטה בכדי להתאים את אחוז הדלק ביחס לכמות האוויר, כך שמערכת זו תעלה את אחוז הדלק בצורה אוטומטית ברגע שמתקינים מגדש טורבו במכונית.

 

 

אם מותקן מגדש טורבו הדוחס את האוויר יתר על המידה במכונית עם מערכת הזרקת דלק, יתכן והמערכת לא תוכל לספק מספיק דלק – או משום שהתוכנה במערכת לא תרשה זאת, או משום שמשאבת הדלק והחיישנים לא מאפשרים זאת. במצב כזה, ידרשו שינויים נוספים במכונית בכדי להפיק את מירב הכוח ממגדש הטורבו.

 

 

כיצד זה עובד

 

 

מגדש הטורבו מוברג על סעפת הפליטה (Exhaust Manifold) של המנוע. בתוך המגדש, מסובבים הגזים מהפליטה טורבינה, אשר פועלת בצורה דומה לטורבינה במנוע גז (Gas Turbine Engine). הטורבינה מחוברת באמצעות מוט למדחס (Compressor), שמותקן בין מסנן האוויר (Air filter) ובין סעפת היניקה של המנוע. המדחס דוחס את האוויר הנכנס לתוך הצילינדר.

 

הגזים היוצאים מהפליטה של המנוע עוברים דרך להבי הטורבינה, וגורמים לה להסתובב. ככול שיפלטו יותר גזים מהמנוע, כך תסתובב הטורבינה מהר יותר.

 

בקצה השני של המוט עליו מותקנת הטורבינה, פועל המדחס ודוחס אוויר לתוך הצילינדר. המדחס הוא סוג של משאבה צנטרפוגלית (Centrifugal Pump) – פעולתו נוצרת ע"י שאיבת אוויר למרכז הלהבים שלו וזריקת האוויר החוצה בעוצמה ע"י סיבוב.

 

בכדי להתמודד עם מהירות סיבוב של כ – 150,000 סל"ד, מוט המגדש חייב להיות נתמך בזהירות מירבית. רוב המיסבים לא יעמדו בלחץ כזה וישברו, לכן רוב מגדשי הטורבו מתבססים על מיסב נוזלי (Fluid Bearing). סוג זה של מיסב עוטף את מוט המגדש בשכבה דקה מאוד של שמן המוחלפת באופן קבוע. השמן משרת שתי מטרות: הוא מקרר את המוט וחלקים נוספים בתוך המגדש, והוא מאפשר למוט להסתובב כמעט ללא חיכוך.

 

ישנם הרבה שיקולים שיש לקחת בחשבון בתכנון מגדש טורבו מתאים למנוע. בחלק הבא, נראה כמה דוגמאות ונלמד כיצד הן משפיעות על הביצועים.

 

 

דגשים בתכנון

 

 

לפני שנסביר על השיקולים שיש לקחת בזמן תכנון המגדש, עלינו להסביר מעט על התקלות שיש לקחת בחשבון.

 

 

עודף גדישה

 

 

כאשר האוויר נדחס לתוך המנוע בלחץ גבוה ע"י המגדש, ובנוסף נדחס ע"י הבוכנה (ראה "כיצד פועל מנוע המכונית" להדגמה של פעולת הדחיסה), ישנה סכנה של "נקישה" (Knock). נקישות מתרחשות משום שכאשר דוחסים אוויר, הטמפרטורה שלו עולה. הטמפרטורה עשויה לעלות במידה כזו שתגרור בערה של הדלק לפני שהופיע ניצוץ במצת (Spark Plug). מכוניות עם מגדש טורבו בדרך כלל מתודלקות בדלק בעל אוקטן (Octane) גבוה יותר בכדי להמנע מתופעת הנקישות. אם לחץ הגדישה גבוה במיוחד, יתכן ויהיה צורך להוריד את יחס הדחיסה בתוך הצילינדר בכדי להמנע מנקישות.

 

 

עיכוב במגדש

 

 

אחת הבעיות המרכזיות במגדשי טורבו היא שהם לא מספקים תגובה מיידית ברגע שלוחצים על דוושת הגז. קיים עיכוב של כשניה עד לרגע שמגדש הטורבו מתחיל לפעול במהירות הדרושה לדחיסת האוויר. עובדה זו גורמת להרגשה של עיכוב בין הרגע מלחיצה על דוושת הגז ועד לרגע בו המכונית מתקדמת בפתאומיות קדימה.

 

 

אחת הדרכים להמנע מעיכוב זה היא להוריד את כוח האינרציה (Inertia) בחלקים הנעים בתוך המגדש, בעיקר ע"י הפחתה ממשקלם. פעולה זו מאפשרת לטורבינה ולמדחס להאיץ במהירות ולספק דחיסת אוויר מוקדם יותר.

 

 

מגדש גדול מול מגדש קטן

 

 

דרך אחת להוריד את כוח האינרציה היא ע"י יצירת מגדש קטן יותר. מגדש טורבו קטן יתחיל לדחוס אוויר מוקדם יותר ובסל"ד נמוך יותר של המנוע, אך ייתכן ולא יוכל לספק גדישה מספקת בסל"ד גבוה כאשר כמות גדולה של אוויר חודרת לתוך המנוע. בנוסף, קיימת סכנה של סיבוב במהירות גבוהה מדי, כאשר נפלטים הרבה גזים מהמנוע.

 

 

מגדש טורבו גדול יוכל לספק גדישה גבוהה בסל"ד גבוה, אך יסבול מעיכוב עקב כך שדרוש זמן רב בכדי להאיץ את חלקיו הכבדים.

 

 

בחלק הבא נראה כיצד מתמודדים עם בעיות אלו.

 

 

חלקים נוספים במגדש הטורבו

 

 

ווסת הגזים

 

 

ברוב המכוניות המצוידות במגדש טורבו, קיים רכיב הנקרא ווסת גזים (Westegate), בכדי לאפשר שימוש במגדש קטן לצורך הורדת העיקוב וללא חשש מסיבוב מהיר מדי של הטורבינה כאשר המנוע בסל"ד גבוה. ווסת הגזים הוא שסתום המאפשר לגזים מהפליטה לחדור ללהבי הטורבינה. ווסת הגזים חש את לחץ הגדישה הנוצר ע"י המדחס. אם הלחץ גבוה מדי, זה יכול להיות סימן לכך שהטורבינה מסתובבת מהר מדי, ואז מעביר ווסת הגזים חלק מהגזים הנפלטים החוצה מהמגדש, דבר המאפשר ללהבי הטורבינה להאט את מהירותם.

 

 

מיסבים כדוריים

 

ישנם מגדשי טורבו העושים שימוש במיסבים כדוריים (Ball Bearings) במקום במיסב נוזלי בכדי לתמוך במוט המגדש. אך אלו אינם מיסבים כדוריים רגילים – אלו מייסבים מדוייקים ביותר המיוצרים ע"י חומרים מתקדמים בכדי שיוכלו להתמודד עם המהירות העצומה והחום הקיימים במגדש הטורבו.

 

מיסבים אלו מאפשרים למוט המגדש להסתובב בחיכוך מופחת ביחס למיסבים נוזליים הקיימים ברוב מגדשי הטורבו. בנוסף, הם מאפשרים שימוש במוט קטן וקל יותר. ע"י כך, מאפשרים לחלקי המגדש להאיץ מהר יותר, ובכך להפחית את העיכוב בתחילת פעולת המגדש.

 

 

להבים קרמים

 

 

להבים קרמים (Ceramic Turbine Blades) הם להבים קלים יותר מלהבי פלדה הקיימים ברוב מגדשי הטורבו. שוב, עובדה זו עוזרת לחלקים במגדש להאיץ מהר יותר ובכך להפחית את העיכוב.

 

 

מגדשי טורבו עוקבים

 

 

ישנם מנועים בהם מותקנים שני מגדשי טורבו בגדלים שונים. המגדש הקטן יותר מתחיל לפעול במהירות, ללא עיכוב, בעוד שהמגדש השני מתחיל לפעול מעט מאוחר יותר ומייצר כוח רב יותר בסל"ד גבוה של המנוע.

 

 

מצנן ביניים

 

 

כאשר האוויר נדחס, הוא מתחמם; כאשר אוויר מתחמם, הוא מתפשט. לכן, חלק מלחץ האוויר שנוצר הוא עקב התחממות האוויר והתפשטותו, טרם כניסתו לתוך המנוע. בכדי להפיק יותר כוח מהמנוע, יש צורך להכניס יותר חלקיקים של אוויר לתוך הצילינדר, לא דווקא יותר לחץ אוויר.

 

 

 

מצנן ביניים (Intercooler) או מצנן אוויר דחוס (Charge Air Cooler) הם רכיבים נלווים הדומים לרדיאטור, אלא שאוויר עובר גם מחוץ למצנן הביניים וגם בתוכו. האוויר הדחוס עובר דרך תעלות סגורות הבנויות בתוך המצנן, בעוד שאוויר קר מבחוץ נושף על תעלות אלו ובכך עוזר לקרר את האוויר הדחוס.

 

 

מצנן הביניים עוזר להפיק יותר כוח מהמנוע ע"י כך שהוא מקרר את האוויר הדחוס המגיע מהמדחס טרם כניסתו אל תוך המנוע. משמעות הדבר היא, שאם המגדש פועל בלחץ של 7 PSI, מצנן הביניים ידאג לכך שאוויר קר בלחץ 7 PSI יכנס לתוך המנוע. אוויר קר הוא אוויר דחוס יותר ומכיל יותר חלקיקים מאשר אוויר חם.

 

 

בברכה,

איתן

[onimrod]

איתן אין ספק שעשית לי בית ספר עם ההסברים המפורטים.

 

תודה ויפה מאוד.

 

אורן