close
تبلیغات در اینترنت
خرید دامنه
مقاله- معدنی- تهویه Your SEO optimized title
سیستم تولید هوای فشرده
دوشنبه 16 فروردين 1395 ساعت 0:1 | بازدید : 52 | نویسنده : مجید ظفری | ( نظرات )

سیستم تولید هوای فشرده

این مقاله به بررسی سیستم تولید هوای فشرده شامل انواع کمپرسورها , جداسازها و خشک کن ها و همچنین بررسی میزان تولید هوای فشرده در یک بازه زمانی خاص و میزان زمان کارکرد هر یک از تجهیزات می پردازد . در بررسی سیستم های انتقال هوای فشرده , نقشه پنوماتیک کل کارخانه تهیه و بررسی گردید و مشکلات این سیستم جهت جلوگیری از هدر رفتن انرژی شناسایی شد . در بخش مصرف کننده ها نیز که شامل تجهیزات و ابزارآلات داخلی سالن ها می باشد , نشتی های موجود و راه کارهای مناسب ارائه گردیده است و در نهایت نیز با نصب کنتور هوای فشرده می توان میزان مصرف هر یک از سالن ها را مشخص نمود . انتظار می رود تا پس از اجرای دستورالعمل های ارائه شده ، کاهش مصرف هوای فشرده حدود ۰۱ % دور از دسترس نباشد .

هوای فشرده یکی از مهمتر ین نیروهای است که جهت انجام کار در دنیای مدرن امروزی است وکار برد ان در اکثر صنایع امروزی بو ضوح شاهد هستیم و در دنیای صنعتی نوین یکی از ابزارهای اصلی و مهم جهت انجام کارها در کارخانجات می باشد و شناخت این نیرو واستفاده بهینه از آن می تواند امروزه نقش مهمی در انتخاب شیوه های نوین کار و افزایش بهره وری و تولید داشته باشد .لذا اهمیت زیادی دارد که صنعتگران و دست اندر کاران صنایع اشنائی کاملی با انواع کمپرسور ها داشته باشند وبرای هر صنعت به نسبت نوع نیاز موقعیت جغرافیایی ومکانی کارخانه میزان مصرف و فاکتورهای دیگر کمپرسور مناسب انتخاب نمایند تا دچار مشکلات تعویض کمپرسورو مسائل تعمیرات در گیر نشوند . در صورت شناخت ساختمان و نحوه کار کمپرسورها بهتر می توان با انها کار کرد تا از بروز نقایص احتمالی جلوگیری شود. امروزه ماشین الات مختلفی در صنعت وجود دارند که با اسامی مختلف نامیده می شوند و این کمپرسورها انواع مختلفی دارند که چند نمونه انرا نام می بریم. پمپ های خلاء(وکیوم)هواکشها(فنها)دمنده ها(بلوئرها)و نهایتا کمپرسورها انواع خاصی از خانواده کمپرسور می باشندوانچه که اساسا موجب این نامگذاری ها گردید فشار خروجی انها می باشند. کاربردهای هوای فشرده: استفاده از هوای فشردهدرانتقال مواد مایع توسط خلاء وپمپهای مخصوص استفاده هوای فشرده در دستگاههای تهویه مطبوع جهت تهیه هوای سرد استفاده از هوای فشردهدر انجام کارهای اتو ماسیون کارخانجات توسط شیرها وسلندرهای پنوماتیکی استفاده از هوای فشرده در انتقال مواد توسط کانوایر استفاده از هوای فشرده در عملیات مهندسی راه و ساختمان توسط دریل های پنوماتیکی جهت تخریب صخره ها. خواص سیستم پنوماتیک عامل انجام کار در سیستم پنوماتیک هوا است هوای فشرده را می توان توسط لوله کشی به نقاط مختلف کارخانه هدایت کرد عوامل سرعت و نیرو در پنوماتیک قابل تنظیم و کنترل هستند تعمیرات و نگهداری و نصب و راه اندازی سیستمها و ماشینهای پنوماتیک خطر انفجار و اتش سوزی و خطر جانی وجود ندارد.

 

برای اولین بار هوای فشرده عاری از روغن تولید شد

بخش هــــوای عـــاری از روغــــن (Oil-Free Division) شرکت اطلس کوپکو اعلام کرد که سری «Z» کمپرسورهای اسکروی بدون روغن (Oil Free Screw) این شرکت، به‌عنوان اولین کمپرسورهای هوای فشرده در جهان که بر اساس مشخصات مندرج استاندارد ۱- ISO- 8573 کلاس صفر توسط موسسه TUV مورد تایید قرار گرفته‌اند شناخته می‌شوند. این استاندارد اخیرا مورد تجدیدنظر قرار گرفته و تاکنون هیچ شرکتی موفق به دریافت گواهینامه کلاس صفر برای محصولات تولیدی خود نشده است. جهت دریافت این گواهینامه شرکت اطلس کوپکو از نوع خاصی از واحدهای تولید هوای فشرده که احتیاج به روغن ندارد استفاده نموده است. مزیت قابل توجه دیگر این واحدهای تولید فشار صرفه‌جویی در مصرف انرژی تا حد بسیار بالا می‌باشد.

 

با استفاده از این محصولات، خطر هر گونه آلودگی روغن در فرآیند تولید مواد غذایی و نوشیدنی، تولید و بسته‌بندی مواد دارویی، تولید تجهیزات الکترونیکی، رنگ‌آمیزی اتومبیل، پاشش پودری، مصارف پزشکی و دندانپزشکی و تولید منسوجات به‌طور موثری از بین خواهد رفت. این گواهینامه با استفاده از دقیق‌ترین، حساسترین و سختگیرترین روش آزمایش ممکن که شرایط واقعی محیط‌های صنعتی را شبیه‌‌سازی می‌نماید، انجام شده است. در این آزمایش، در هر شرایطی از تست هیچ‌گونه اثری از روغن مشاهده نگردید و هوای فشرده تولید شده به‌عنوان هوای کلاس صفر به لحاظ مقدار روغن مورد تایید قرار گرفت.

شرکت اطلس کوپکو به‌وسیله پایه‌ریزی یک استاندارد جدید در زمینه خلوص هوای فشرده، پیشگامی در زمینه صنعت هوای فشرده را در دنیا مجددا ثابت نمود. آقای لوک هندریکس، رییس کل بخش هوای عاری از روغن شرکت اطلس کوپکو گفت: «ما بسیار مفتخریم که به مشتریان خود راه‌حلی را برای هوای فشرده ارائه نموده که خطر آلوده بودن به روغن را از میان برمی‌دارد. نتایج این آزمایش نشان داد که کمپرسورهای اسکروی بدون روغن شرکت اطلس کوپکو نه تنها بهترین انتخاب به لحاظ هزینه‌های نگهداری و تعمیرات می‌باشند، بلکه هنگامی که مساله مدیریت خطر و ریسک به میان می‌آید نیز بهترین انتخاب به شمار می‌روند.»        

کمک هوای عاری از روغن به مدیریت خطر و ریسک

آلودگی به‌وسیله حتی مقادیر بسیار اندک روغن می‌تواند باعث خرابی محصول، ازدیاد محصولات مردود شده و کیفیت پایین و هزینه‌های بالای مربوط به تمیزکاری، تعمیرات و نگهداری تجهیزات و همچنین پایین آوردن زمان کارکرد تجهیزات می‌گردد. صنایعی که خطر ورود روغن به محصولاتشان وجود دارد از قبیل صنایع غذایی و نوشیدنی‌ها، تولید و بسته‌بندی مواد دارویی، تولیدات الکترونیکی، رنگ‌آمیزی اتومبیل، پاشش پودری، مصارف پزشکی و دندانپزشکی، نساجی، نفت، گاز و پتروشیمی و برخی دیگر در معرض از دست دادن کیفیت محصولات، آلودگی محیط زیست و تبعات ناشی بر روی معروفیت محصولاتشان می‌باشند.

 

در صنایع جهت انتقال روغن داغ به علت نیاز به دبی زیاد در فشار‌های کمتر از ده‌بار و کارکرد مداوم سیستم‌ عموما از پمپ‌های سانتریفوژ استفاده می‌کنند.

مشکل عمده پمپ‌ها، سیستم‌ آب‌بندی (SDAFT & EALING) بوده که بروز مشکل در این قسمت باعث نشتی و هدر رفتن روغن و آلودگی محیط می‌شود. وجود یک سیستم پمپاژ مطمئن با سرویس‌های بلندمدت جهت کاهش توقف‌های سیستم انتقال روغن بسیار حائز اهمیت است.

 

رایج‌ترین روش نشت‌بندی استفاده از مکانیکال سیل یا آب‌بند مکانیکی (MECHANICAL SEAL) است. به علت بالا‌بودن دمای پمپاژC (200-200- 450 محدودیت شدیدی در استفاده از متریال‌ها خصوصا پلیمر‌ها وجود دارد و آب‌بند‌‌های مخصوص شرایط فوق مانند مکانیکال سیل‌های (METAL BELLOWS) بسیار گران‌قیمت هستند.

یکی از روش‌های اقتصادی کاهش دما در اطراف سیل استفاده از سیل‌های دمای پایین است که‌قیمت‌های مناسب‌تر و طول عمر بیشتری دارند.

این روش‌ها بسیار متنوع بوده و بسته به شرایط محیطی از ‌جریان مایع خنک‌کننده در‌‌ ‌اطراف سیل (FLASHING). جریان هوای خنک‌کننده، ایجاد فاصله بین سیل و پمپ (پروفیل دما) و… استفاده می‌گردد. در پمپ‌های روغن داغ شرکت آروین تجهیز سپاهان دوسری مکانیکال سیل(BACK TO BACK) داخل (CARTIRIDGE) نصب شده‌اند و توسط جریان سیال فلاشینگ خنک نگه داشته می‌شوند. این سیستم طول عمر بالایی دارد و هزینه تعمیرات در بلندمدت را کاهش می‌دهد.

شرکت تحقیقاتی، تولیدی آروین تجهیز سپاهان (سهامی خاص) ابتدای سال ۸۲‌توسط یک تیم دانشگاهی به شماره ۲۰۱۲۲‌ در اصفهان به ثبت رسید. سوابق کاری اعضای این شرکت به اسپاهان پمپ و الکترو‌صنعت با بیش از ۵۰‌سال تجربه در تولید پمپ‌های تخصصی در اصفهان برمی‌گردد.

بلوورها و کمپرسورهای واقع در ساختمان تامین هوای فشرده کارخانه تغلیظ که وظیفه تامین هوای فشرده را بر عهده دارند مهمترین منابع تولید الودگی صوتی محوطه اطراف این ساختمان می باشند که آلودگی صوتی تولیدی توسط سه لوله ونت خروج هوا (BLOW OFF) و پنجره های ورود هوا به ساختمان و بروز پدیده جت نویز در محیط انتشار می یابد و سبب بروز آلودگی صوتی شدید در ساختمانهای اداری و کارگاه های تعمیرات محوطه اطراف می گردد. هدف از انجام این پروژه بررسی وضعیت آلودگی صوتی و ارائه بهترین راهکار کمترلی توسط نرم افزار تخصصی SOUND PLAN قبل از اجرای هر گونه برنامه کنترلی می باشد. در ابتدا به منظور تعیین سهم لوله ای ونت خروجی و دریچه های ورود هوا در ایجاد آلودگی صوتی محوطه اطراف اندازه گیری شدت صدای هر یک از منابع توسط پروب SOUND PLAN و سپس محاسبه توان صوتی هر یک از منابع صورت پذیرفت. پس از آن نقشه ای با مقیاس صحیح از محل تهیه که درآن اطلاعات مربوط به مختصات موانع شامل سه بعدی، ضریب انعکاس صدا توسط دیوارها، ضریب جذب صدا و توسط زمین و مختصات منابع شامل نوع منبع و وابستگی به ساختمان لحاظ گردید. اطلاعات نقشه تهیه شده بهمراه تراز توان صدای تولیدی منابع صدا وارد نرم افزار SOUND PLAN گردید. درمحیط نرم افزار ۴ مدل تعریف گردیدکه یکی از شرایط موجود، مدل دوم با در نظر گرفتن کاهش صدای ونتها به میزان ۲۰ دسیبل، مدل سوم کاهش صدای پنجره ها به میزان ۲۹ دسیبل و مدل چهارم کاهش صدای همه منابع بصورت همزمان به میزان حالتهای قبل تعریف گردید. پس از اجرای نرم افزار مدلساز نتایج حاصل از محاسبه مدل بیانگر این نکته است که تنها کنترل صدای خروجیهای هوا و پنجره ها به طور همزمان باعث کاهش تراز صدا به میزان بسیار خوبی در نواحی اطراف می گردد و کاهش صدای پنجره های ورودی و یا لوله های خروج هوا هر یک به تنهایی تاثیر چندانی درکاهش آلودگی صوتی نخواهند داشت.

 

سوپر شارژر ها چگونه کار می کنند ؟

از زمان اختراع موتور احتراق داخلی، مهندسان خودرو، عاشقان سرعت و طراحان خودرو های مسابقه در حال جست و جوی راه ها یی برای افزایش قدرت آن بوده اند. یک راه برای افزودن قدرت ساختن یک موتور بزرگ تر است. اما موتور های بزرگ تر که سنگین تر و ساخت و نگهداری آنها گران تر است همیشه بهتر نیستند.
فوررد رنجر با یک سوپر شارژر زیر کاپوت
یک راه دیگر برای افزودن قدرت کارآمد تر کردن موتور های به اندازه ی معمولی است. می توان این کار را با دمیدن هوای بیشتر به درون اتاقک احتراق انجام داد. با هوای بیشتر همچنین می توان سوخت بیشتری اضافه کرد. سوخت بیشتر به انفجار بزرگ تر و افزایش توان می انجامد. به کار گرفتن یک سوپر شارژر یک راه به درد بخور برای به دست آوردن هوای دمیده شده ی پر فشار است. در این مقاله ما توضیح خواهیم داد که سوپر شارژر ها چه هستند، چگونه کار می کنند و چگونه با توربو شارژر ها مقایسه می شوند.
تفاوت سوپرشارژر و توربوشارژر
سوپر شارژر به هر وسیله ای گفته می شود که فشار هوای مکیده شده را به بیش از فشار جو می رساند. توربو شارژر ها هم این کار را انجام می دهند. در واقع کلمه ی توربو شارژر کوتاه شدهی کلمه ی توربو سوپر شارژر، اسم رسمی خود است.

یک سوپر شارژر دو پیچی
تفاوت بین این دو سیستم، منبع انرژی آن ها است. توربو شارژر ها توان خود را از توربینی می گیرند که به وسیله ی جریان جرمی اگزوز به حرکت در می آید. ولی سوپر شارژر ها به وسیله ی تسمه یا زنجیر به صورت مکانیکی از طریق میل لنگ نیرو می گیرند.

اصول سوپر شارژر ها
یک موتور معمولی ۴ زمانه یک زمان را صرف فرآیند مکش می کند. این فرآیند ۳ مرحله دارد:

* پیستون به سمت پایین حرکت می کند.
* حرکت پیستون به سمت پایین خلاء ایجاد می کند.
* هوا در فشار جو به درون اتاق احتراق مکیده می شود.

همین که هوا به درون موتور کشیده می شود، می بایست با سوخت ترکیب شود تا ترکیب هوا و سوخت را تشکیل دهد. بسته ای از انرژی پتانسیل که می تواند به وسیله ی یک فرآیند شیمیایی به نام احتراق به انرژی جنبشی مفید تبدیل شود. شمع، واکنش شیمیایی را با مشتعل کردن سوخت آغاز می کند. وقتی که سوخت بسوزد، مقدار زیادی انرژی آزاد می شود. نیروی این انفجار که بالای سرسیلندر متمرکز می شود. پیستون را به پایین می راند و یک حرکت رفت و برگشتی ایجاد می کند که آن هم آخر کار به چرخ ها منتقل می شود.
یک موتور ساده به علاوه ی سوپر شارژر
اضافه کردن سوخت بیشتر به مخلوط سوخت و هوا انفجار قوی تری ایجاد می کند. اما ما نمی توانیم به سادگی سوخت بیشتری به داخل موتور پمپ کنیم، زیرا مقدار معینی از اکسیژن برای سوزاندن مقدار سوخت داده شده لازم است. ترکیب شیمیایی صحیح ـ ۱۴ بخش هوا با یک بخش سوخت ـ برای کارکرد بهینه یک موتور لازم است. کلام آخر این که برای وارد کردن سوخت بیشتر باید هوای بیشتری وارد کرد.
این کار یک سوپر شارژر است. سوپر شارژر ها بدون ایجاد کردن خلاء با فشرده کردن هوا در فشاری بالا تر از فشار جو، مکش را افزایش می دهند. این کار هوای بیشتری را به درون موتور می فرستد و موتور را تقویت می کند. با توجه به هوای اضافه تر، سوخت بیشتری به مخلوط هوا و سوخت افزوده می شود و قدرت موتور افزایش می یابد.
سوپرشارژینگ به طور متوسط ۴۶ درصد به قدرت موتور و ۳۱ درصد به گشتاور اضافه می کند. در ارتفاع های بالا که عملکرد موتور به خاطر چگالی و فشار کم هوا افت می کند، سوپر شارژر هوا را با فشار بیشتر به موتور می دهد که موتور بتواند به صورت بهینه ای کار کند.
برخلاف توربو شارژر ها که از گاز های اگزوز که از احتراق به دست آمده، برای به کار انداختن کمپرسور استفاده می کنند، سوپر شارژر ها قدرت خود را مستقیما از میل لنگ می گیرند. بیشتر آن ها با یک تسمه به حرکت در می آیند که ان تسمه به دور یک قرقره می پیچد که آن قرقره به یک چرخ دنده ی محرک متصل است. چرخ دنده ی محرک به نوبه ی خود چرخ دنده کمپرسور را می چرخاند. روتور کمپرسور در طرح های مختلفی عرضه می شود، اما وظیفه ی ان به درون کشیدن هواست، هوا را فشرده می کند و به منیفولد ورودی می فرستد.
سوپر شارژر مرکز گریز ProCharger D1SC
برای فشرده کردن هوا یک سوپر شارژر باید خیلی سریع بچرخد ـ سریع تر خود موتور. بزرگ تر بودن چرخ دنده ی محرک نسبت به چرخ دنده ی کمپرسور باعث می شود که کمپرسور سریع تر بچرخد. سوپر شارژر ها می توانند در سرعت های بلایی نظیر ۵۰۰۰۰ تا ۶۵۰۰۰ دور بر دقیقه کار کنند.
اگر کمپرسور ۵۰۰۰۰ دور بر دقیقه بچرخد. تقویتی برابر شش تا نه پوند بر اینچ مربع ایجاد می کند که به معنی شش تا نه psi بالاتر از فشار اتمسفریک در یک ارتفاع خاص است. فشار جو در سطح دریا ۱۴.۷ psi است، بنابر این یک تقویت معمولی به وسیله ی یک سوپر شارژر حدود ۵۰ درصد به هوای ورودی بر موتور می افزاید.
اگر هوا فشرده شود داغ می شود، بدین معنا که چگالی خود را از دست می دهد و در زمان انفجار نمی تواند خیلی منبسط شود. این یعنی این که وقتی به وسیله ی شمع آتش زده می شود نمی تواند قدرت زیادی ایجاد کند. برای این که یک سوپر شارژر در ماکسیمم بازده کار کند، هوای فشرده که از بخش خروجی تخلیه می شود. می بایست قبل از ورود به منیفولد ورودی خنک شود. یک اینتر کولر این وظیفه را به عهده دارد. اینتر کولر ها به دو صورت عرضه می شوند: اینتر کولر های هوا به هوا و اینتر کولر های هوا به آب. هر دو ی آن ها مانند رادیاتور ها کار می کنند. هوا یا آب به مجموعه ای از لوله ها فرستاده می شوند و وقتی که هوای داغ خارج شده با لوله ها برخورد می کند خنک می شود. کاهش دمای هوا چگالی آن را افزایش می دهد که باعث می شود. مخلوط متراکم تری از هوا و سوخت وارد اتاق احتراق شود.
در ادامه انواع مختلف سوپر شارژر ها را بررسی می کنیم .


انواع سوپر شارژر
سه نوع سوپر شارژر وجود دارد: روتز (Roots)، دو پیچی(twin screw) و مرکز گریز. تفاوت اصلی آن ها در چگونگی حرکت دادن هوا به سمت منیفولد مکش موتور است. سوپر شارژر های روتز و دو پیچی از انواع لب های گیر اندازنده(meshing lobe) استفاده می کنند و یک سوپر شارژر مرکز گریز از پروانه برای به درون کشیدن هوا استفاده می کند. گرچه تمام این سه نوع موجب تقویت هستند ولی بازدهی های متفاوتی دارند. بسته به این که شما بخواهید خودرو را کمی تقویت کنید یا در یک مسابقه رقابت کنید انواع مختلف سوپر شارژر در اندازه های مختلف وجود دارند.
سوپر شارژر اتون، یک سوپر شارژر روتز بهینه سازی شده
سوپر شارژر روتز قدیمی ترین طرح است. Philander و Francis روتز در سال ۱۸۶۰ طرح را به عنوان ماشینی که می تواند به خنک کاری مته های معدن کمک کند به ثبت رساندند. در سال ۱۹۰۰ Gottleib Daimler یک سوپر شارژر روتز را در موتور خودرو یی به کار گرفت.
سوپر شارژر روتز
با چرخش لب های گیر اندازنده، هوایی که میان لب ها گیر کرده است از سمت ورودی به سمت خروجی می روند. مقادیر بزرگی از هوا به منیفولد ورودی می روند و انباشته می شوند تا فشار مثبت ایجاد کنند. به همین جهت سوپر شارژر های روتز در واقع چیزی بیشتر از دمنده های هوا نیستند، و واژه ی دمنده ی هوا همچنان اغلب برای تمام سوپر شارژر ها به کار می رود.
یک هورد پیک آپ دهه ۱۹۴۰ با یک سوپر شارژر روتز
سوپر شارژر های روتز معمولا بزرگ هستند و در بالای موتور قرار داده می شوند. سوپر شارژر های روتز در ماشین های عضلانی و اتومبیل های مسابقه و شکاری قرار داده می شوند زیرا بیرون کاپوت قرار می گیرند. به هر حال آن ها از نا کار آمد ترین سوپر شارژر ها هستند: اول اینکه به وزن خودرو اضافه می کنند و دوم این که به جای آن که هوا را به صورت یک جریان نرم و پیوسته بفرستند در انفجار های گسسته می فرستند.
سوپر شارژر های دو پیچی یک سوپر شارژر دو پیچی هوا را به وسیله یک جفت لب گیر اندازنده که شبیه مجموعه ای از چرخ دنده های حلزونی می باشند می کشد. هوای درون یک سوپر شارژر دو پیچی مانند یک سوپر شارژر روتز در فضای ایجاد شده به وسیله ی لب های گردنده محبوس می شود. اما در یک سوپر شارژر دو پیچی هوا درون پوشش موتور فشرده می شود و این به خاطر آن است که روتور ها باریک شدگی مخروطی دارند؛ یعنی هرچه از سمت ورودی به سمت خروجیبرویم فضا ها برای هوا کوچک تر می شوند و هرچه فضا ها کوچک شوند هوا در فضای کوچکتری فشرده می شود.

 

سوپر شارژر دو پیچی

آنچه گفته شد سوپر شارژر های دو پیچی را کار آمد تر می سازد، اما آن ها گران تر هستند چون روتور های پیچ مانند نیازمند دقت بیشتری در فرآیند تولید هستند. برخی انواع سوپر شارژر ها ی دو پیچی مانند سوپر شارژر های روتز بالای موتور می نشینند، آن ها همچنین صدای زیادی هم تولید می کنند. هوای فشرده ای که خروجی سوپر شارژر را ترک می کند. یک صدای ناله یا سوت ایجاد می کند که باید به وسیله روش های فرو نشاندن صدا آرام شود.

سوپر شارژر های مرکز گریز
یک سوپر شارژر مرکز گریز به یک پروانه در سرعت های بسیار بالا توان می دهد تا هوا را به درون پوشش کوچک کمپرسور بکشاند. یک پروانه می تواند تا سرعت های ۵۰۰۰۰ تا ۶۰۰۰۰ دور بر دقیقه برسد. همان طور که هوا به مرکز پروانه کشیده می شود، نیروی مرکز گریز آن را وادار می کند که به صورت شعاعی به بیرون پخش شود. هوا پروانه را در سرعت بالایی ترک می کند اما فشار هوا در آن نقطه کم است. یک پخشگر(diffuser) ـ دسته ای از پره های ثابت که پروانه را احاطه کرده اند ـ هوای با سرعت بالا و فشار کم را به هوای با سرعت کم و فشار بالا تبدیل می کند. وقتی هوا به پره ها برخورد می کند، سرعت ملکول های آن کم و فشارش زیاد می شود.

سوپر شارژر مرکز گریز ProCharger D1SC
سوپر شارژر ها ی مرکز گریز کارآمد ترین و رایج ترین سیستم های مکش تقویت شده هستند. سبک و کوچک هستند به علاوه به جلوی موتور متصل می شوند نه به بالای آن. همچنین وقتی که موتور دور می گیرد یک ناله ی واضح از آن به گوش می رسد، ویژگی که سر ها را به سوی خیابان می چرخاند.
هر دوی مونت کارلو و مینی کوپر اس با سوپر شارژر هم عرضه می شوند.
هر کدام از این سوپر شارژر ها می توانند به عنوان یک ارتقای پس از فروش برای یک خودرو در نظر گرفته شوند. شرکت های متعددی مجموعه ها یی از تمام قطعات ضروری برای نصب یک سوپر شارژر را به عنوان یک پروژه ی do-it-course عرضه می کنند. در دنیای خودرو های عجیب و غریب و fuel racer ها چنین سفارشی سازی یک جزء لازم از ورزش است. خودرو سازان متعددی نیز سوپر شارژر ها را در مدل های تولید خود در نظر می گیرند.  

مزایای سوپر شارژر ها
بزرگ ترین فایده ی سوپر شارژر افزایش توان موتور است. نصب کردن یک سوپر شارژر روی یک ماشین یا کامیون باعث می شود رفتار ان مانند یک خودرو با موتوری بزرگ تر شود.
اما چه اگر کسی بخواهد میان سوپر شارژر و توربو شارژر انتخاب کند؟ این سوال به سختی مورد بحث مهندسان و دوست داران خودرو است. اما به طور کلی سوپر شارژر ها برتری مختصری نسبت به توربو شارژر ها دارند.
سوپر شارژر ها از پس افت(lag) رنج نمی برند ـ یعنی زمانی میان فشار دادن پدال و عکس العمل موتور. ولی توربو شارژر ها از پس افت رنج می برند به خاطر این که زمان کوتاهی طول می کشد تا گاز های اگزوز به سرعت کافی برای چرخاندن پروانه یا توربین برسند. سوپر شارژر ها هیچ پس افتی ندارند به خاطر اینکه به طور مستقیم توسط میل لنگ گردانده می شوند. برخی سوپر شارژر ها در دور های پایین بازدهی بیشتری دارند در حالی که برخی دیگر در دور های بالا بازدهی بیشتری دارند. برای مثال سوپر شارژر های روتز و دو پیچی در دور های پایین توان بیشتری ایجاد می کنند. اما سوپر شارژر های مرکز گریز هرچه دور پروانه بیشتر شود کارآمد تر می گردند، لذا در دور های بالاتر توان بیشتری ایجاد می کنند.
نصب کردن یک توربو شارژر نیازمند اصلاحات و تغییرات زیادی در سیستم اگزوز است. اما سوپر شارژر ها می توانند به بالا یا پهلوی موتور پیچ شوند، که این نصب آن ها را ارزان تر و تعمیر و سرویس کاری را آسان تر می سازد.
در نهایت هیچ راه ویژه ای برای خاموش کردن سوپر شارژر ها مورد نیاز نیست. زیرا آن ها به وسیله ی روغن موتور روغن کاری نمی شوند. آن ها به صورت معمولی خاموش می شوند. توربو شارژر ها باید حدود ۳۰ ثانیه یا کمتر بی بار باشند تا خاموش شوند. در صورت روغن روان سازی برای خنک شدن فرصتی خواهد داشت. با این گفته یک گرم کردن مناسب برای سوپر شارژر ها مهم به نظر می رسد، به گونه ای که در دماهای معمولی کار با بیشترین بازده کار می کنند.
سوپر شارژر ها معمولا بر روی موتور های احتراق داخلی هواپیما ها افزوده می شوند. این کار منطقی است اگر در نظر داشته باشیم که هواپیما ها بیشتر زمان خود را در ارتفاع های زیاد می گذرانند که اکسیژن کمتری برای احتراق وجود دارد. با آمدن سوپر شارژر ها هواپیما ها قادر بودند تا در ارتفاع های بالا تری پرواز کنند بدون این که از کارایی موتور کاسته شود.

یک سیستم ابتدابی برای یک هواپیما همراه یک سوپر شارژر مرکز گریز یا کمپرسور
سوپر شارژر ها یی که در هواپیما ها به کار بسته می شوند درست مانند آن ها یی کار می کنند که در خودرو ها نصب شده اند. آنها توان خود را مستقیما از موتور می گیرند و یک کمپرسور را برای دمیدن هوای پر فشار به اتاقک احتراق به کار می اندازند. توضیحات بالا ساز و کار ساده ای از یک هواپیمای سوپر شارژ شده را نشان می دهد.
اول بار سوپر شارژر ها در اواخر جنگ جهانی دوم در هواپیما ها به کار برده شدند. یک مثال در خور توجه Supermarine Spitfire است، هواپیمایی که به وسیله نیروی هوایی سلطنتی به کار گرفته شد و یک موتور سوپر شارژ شده ی رولز رویس مرلین را در خود جا داده بود.

 

معایب سوپر شارژر ها
بزرگ ترین نقطه ی ضعف سوپر شارژر ها ویژگی است که ریشه در تعریف آن ها دارد: از آنجایی که میل لنگ آن را می گرداند، به طور قطع قسمتی از توان موتور را می گیرد. یک سوپر شارژر می تواند تا حدود ۲۰% توان موتور را مصرف کند. در عین حال چون سوپر شارژر می تواند تا حدود ۴۶% بر توان موتور بیفزاید، بیشتر مردم فکر می کنند ارزشش را دارد.
سوپر شارژینگ بر تنش موتور می افزاید، که محتاج این است که موتور برای تحمل تقویت بیشتر و انفجار های بزرگ تر قوی باشد. بیشتر تولید کنند گان این منظور را با انتخاب قطعات قوی تری تامین می کنند. طراحی یک موتور برای سوپر شارژینگ قیمت آن را افزایش می دهد. همچنین سوپر شارژر ها هزینه ی نگه داری بیشتری دارند و بیشتر تولید کنند گان سوخت با کیفیت و عدد اوکتان بالا را برای چنین خودرو ها یی توصیه می کنند.
علی رغم نقاط ضعف سوپر شارژر ها، سوپر شارژینگ هنوز هم کم هزینه ترین راه برای افزایش توان موتور است. سوپر شارژر ها می توانند بین ۵۰ تا ۱۰۰ توان موتور را افزایش دهند تا برای مسابقه، کشیدن بار های سنگین یا فقط افزودن هیجان به رانندگی معمولی مناسب شود.

وقتی مردم درباره ی اتومبیل های مسابقه یا اتومبیل های ورزشی با سرعت بالا صحبت می کنند،موضوع توربوشارژرها ظاهر می شود ،توربوشارژرها در موتورهای دیزل بزرگ هم وجود دارند،یک توربوشارژر به طور عمده قدرت موتور را بدون افزایش وزن آن زیاد می کند که مزیت بزرگی است و توربوشارژرها را مهم می کند.

در این مقاله یاد می گیریم که چطور توربوشارژر قدرت خروجی موتور را افزایش می دهد،همچنین یاد می گیریم پره های سرامیکی و یاطاقان های ساچمه ای چطور به توربوشارژر کمک می کنند تا وظیفه اش را بهتر انجام دهد.

توربوشارژرها یک نوع سیستم مکش هوا هستند که جریان هوای ورودی به موتور را فشرده می کنند،مزیت این سیستم این است که به موتور اجازه می دهد هوای بیشتری به سیلندر وارد کند و هوای بیشتر به معنی سوخت بیشتر است،بنابر این انرژی بیشتری از هر انفجار به دست می آید،یک موتور با توربو شارژر در کل قذرت بیشتری از یک موتور مشابه بدون تورربوشارژر دارد،یعنی توربوشارژر نسبت قدرت به وزن موتور را افزایش می دهد.

برای رسیدن به این تقویت فشار،توربوشارژر از جریان خروجی  اگزوز برای چرخاندن یک توربین استفاده می کند که خود یک پمپ هوا را می چرخاند،توربین در توربوشارژر با سرعتی بالغ بر ١۵٠٫٠٠٠ دور در دقیقه می چرخد که ٣٠ برابر سریع تر از دور موتور است،چون تئربین به اگزوز چسبیده دما در آن خیلی بالاست.

 

اصول

راه قطعی برای بدست آوردن قدرت بیشتر از موتور افزایش مقدار هوا و سوختی است که می سوزد،یک راه برای انجام این کار اضافه کردن یا بزرگتر کردن سیلندرهاست،بعضی مواقع این تغییرات شدنی نیست،یک توربوشارژر ساده تر است.

 ُتوربوشارژرها با فشرده کردن هوا به موتور اجازه می دهند سوخت و هوای بیشتری بسوزاند،فشار نسبی ایجاد شده توسط توربوشارژر بین ۶تا ٨ پوند بر اینچ مربع است،از آن جایی که فشار جو در سطح دریا  ٧/١۴ پوند بر اینچ مربع است می توانید بفهمید که حدود ۵٠٪ هوای بیشتری وارد موتور می شود،بنابراین می توان انتظار داشت ۵٠٪ قدرت بیشتری بدست آید،اما توربوشارژر کاملا ایده آل نیست و بین ٣٠ تا ۴٠ درصد بهبود در قدرت موتور مشاهده می شود.

یکی از دلایل عدم کارایی این است که انرژی چرخاندن توربین از اگزوز گرفته می شود و وجود یک توربین در اگزوز مقاومت در برابر خروج دود را افزایش می دهد،و این یعنی در مرحله ی خروج دود،موتور باید دود را با فشار بیشتری خارج کند در نتیجه کمی از قدرت سیلندری که در مرحله ی انفجار قرار دارد کاسته می شود.

 در ارتفاعات

توربوشارژرها در ارتفاعات که چگالی هوا کم است به موتور کمک می کنند،موتورهای معمولی در ارتفاعات با کاهش قدرت مواجه می شوند چون موتور جرم کمتری از هوا را دریافت می کند،یک موتور با توربوشارژر ممکن است با کاهش قدرت روبرو شود اما این کاهش قدرت خیلی کمتر است چون هوای رقیق تر راحت تر پمپ می شود

 خودروهای قدیمی با کاربراتور به صورت خودکار مقدار سوخت را افزایش می دهند تا مناسب افزایش هوای ورودی شود،خودروهای مدرن با انژکتور نیز این کار را انجام می دهند،سیستم انژکتور بر مبنای سنسورهای اکسیژن در اگزوز کار می کنند تا نعیین کنند که نسبت سوخت و هوا درست است یا نه بنابراین در این سیستم نیز اگر توربوشارژر اضافه شود مقدار سوخت ورودی خود به خود افزایش می یابد

اگر یک توربوشارژر با فشار بالا به یک خودروی انژکتوری اضافه شود ممکن است کنترل کننده ی انژکتور اجازه ی ورود سوخت زیاد را ندهد ویا پمپ بنزین و تزریق کننده ها توانلیی رساندن این مقدار سوخت را نداشته باشند،در این حالت باید تغییرات دیگری اجرا شود تا بتوان از توربوشارژر استفاده کرد.

 چگونه کار می کند؟

  توربوشارژر به خروجی اگزوز موتور متصل شده است،گازهای  خروجی از سیلندر توربین را می چرخانند که شبیه یک توربین گازی است،توربین توسط یک محور به کمپرسور که بین فیلتر هوا و لوله های ورودی هوا واقع شده متصل می شود،کمپرسور هوای ورودی به پیستون را فشرده می کند.

 گازهای خروجی از بین پره های توربین عبور می کنند و آن را می چرخانند،هر چه گازهای بیشتری خارج شود توربین سریع تر میشود

درون یک توربوشارژر

 در طرف دیگر محوری که به توربین متصل است کمپرسور هوا را به سیلندر ها پمپ می کند،کمپرسور یک پمپ از نوع گریز از مرکز است که هوا را از مرکز پره ها می کشد و به بیرون پمپ می کند.

  برای رسیدن به سرعت ١۵٠٫٠٠٠ دور در دقیقه محور توربین باید به دقت پشتیبانی شود،اکثر یاتاقان در این سرعت خراب می شوند بنابراین بیشتر توربوشارژرها از یاتاقان های مایع استفاده می کنند،این نوع یاطاقان محور را روی لایه ی نازکی از روغن که به طور پیوسته به دور محور پمپ می شود نگه می دارد،این نوع یاتاقان دو مزیت دارد،یک اینکه محور و سایر قسمت های توربوشارژر را خنک نگه می دارد،دوم اینکه محور بدون اصطکاک چندانی می چرخد.

تقویت فشار بیش از اندازه

 با هوای فشرده ای که توسط توربوشارژر به سیلندر پمپ می شود و فشرده شدن بیشتر توشط حرکت پیستون خطر ضربه زدن موتور وجود دارد چون وقتی شما هوا را فشرده می کنید دمای آن افزایش می یابد این دما ممکن است آنقدر افزایش یابد که سوخت قبل از جرقه زدن شمع ها و در زمان نا مناسب بسوزد که این باعث کوبش موتور می شود،خودرو های دارای توربوشارژر اغلب باید از سوختی با درجه اکتان بالاتر استفاده کنند تا موتور ضربه نزند،اگر فشار واقعا بالا باشد باید نسبت تراکم موتور کاهش یابد تا کوبش نداشته باشد.

چه تفاوتى بین سوپر شارژر و توربو شارژر وجود دارد؟

اجازه بدهید ابتدا از شباهت ها شروع کنیم.هر دوى توربو و سوپر شارژر سیستمهای القاء اجبارى نامیده مى شوند وهستند.انها جریان هوا را فشرده مى کنند وبه داخل موتور مى فرستند.مزیت فشرده کردن هوا این است که موتور مقدار بیشترى هوا را وارد سیلندر مى کند.وارد شدن هواى بیشتر به معنای سوخت بیشتر در سیلندر است بنابراین شما قدرت بیشترى نیز در هر انفجار از هر سیلندر بدست مى آورید.وجود توربو/ سوپر شارژر در موتور باعث تولید نیروی بیشترى نسبت به حالتى که موتور بدون شارژر است مى شود.میزان تقویت توربو/سوپر شارژر به اندازه ۶تا ۸ پوند بر اینچ مربع(psi) است.مى دانیم که فشار نرمال اتمسفر در سطح آزاد دریا ۱۴.۷ psi است.در نتیجه در مى یابیم که توربو/سوپر شارژر به اندازه ۵۰% هوای بیشتر به داخل موتور و سیلندر مى فرستند.بنابراین شما انتظار ۵۰% نیروى بیشتر نسبت به حالت عادى دارید.اما کاملا نیز به این مقدار نمى رسد بلکه بین ۳۰ تا۴۰ % بهبود مى یابد.تفاوت اساسی بین توربو/سوپر شارژر در محل تامین انرژى شان است .همان انرژى که باعث فشرده شدن هوا مى شود.در سوپر شارژرتامین انرژى توسط یک تسمه که به طور مستقیم به موتور متصل است انجام مى شود.مانند پمپ آب وژنراتورها در موتور خودرو که به همین صورت انرژى خود را بدست مى آورند. در توربو شارژر این انرژى توسط گازهای خروجی از اگزوز تامین مى شود.این گازها با سرعت و فشارى که دارند توربین را به حرکت در مىاورند ودر نتیجه توربین هم کمپرسور را به حرکت در مىاورد که باعث فشرده کردن هوا مى شود.
توربو شارژر کارایى بالاتری نسبت به سوپر شارژرها دارد.زیرا از انرژى تلف شده و گازهای خروجی برای تامین انرژى خود استفاده مى کند.ولی توربو شارژر باعث مى شود که مقداری فشار برگشتى درسیستم اگزوز ایجاد شود که این فشار برگشتى مى تواند باعث کاهش کارایى توربو شارژر تا زمانى که موتور در دور بالا کار مى کند شود.نصب کردن سوپر شارژر ها راحت تر است ولى تمام مى شود.

 

برای دسترسی به بانک مقالات ، پایان نامه ها، گزارشهای کارآموزی و .... به سایت ما مراجعه نمایید.

 

worldofdanesh.etl24.com

 

                                                    

برچسب‌ها: مقاله ,

|
امتیاز مطلب : 0
|
تعداد امتیازدهندگان : 0
|
مجموع امتیاز : 0


می توانید دیدگاه خود را بنویسید

نام
ایمیل (منتشر نمی‌شود) (لازم)
وبسایت
:) :( ;) :D ;)) :X :? :P :* =(( :O @};- :B /:) :S
نظر خصوصی
مشخصات شما ذخیره شود ؟ [حذف مشخصات] [شکلک ها]
کد امنیتیرفرش کد امنیتی

 
تبلیغات
[-Text1-]
منوی کاربری


عضو شوید


نام کاربری :
رمز عبور :

:: فراموشی رمز عبور؟

عضویت سریع

نام کاربری :
رمز عبور :
تکرار رمز :
ایمیل :
نام اصلی :
کد امنیتی : * کد امنیتیبارگزاری مجدد
آرشیو مطالب
تبادل لینک هوشمند
تبادل لینک هوشمند : برای تبادل لینک ابتدا مارا با عنوان دنیای مقالات و نرم افزارها وآدرس http://worldofdanesh.rozblog.com لینک نمایید سپس مشخصات لینک خود را در زیر نوشته . در صورت وجود لینک ما در سایت شما لینکتان به طور خودکار در سایت ما قرار میگیرد.

عنوان :
آدرس :
کد : کد امنیتیبارگزاری مجدد
آمار وب سایت

آمار مطالب

:: کل مطالب : 59
:: کل نظرات : 4

آمار کاربران

:: افراد آنلاین : 1
:: تعداد اعضا : 23

کاربران آنلاین


آمار بازدید

:: بازدید امروز : 9
:: باردید دیروز : 21
:: بازدید هفته : 30
:: بازدید ماه : 409
:: بازدید سال : 2,048
:: بازدید کلی : 11,530