المشغل التوربيني في السيارة: ما هو وأنواعه وميزاته

يتحكم المشغّل التوربيني في السيارة في ضغط التعزيز من خلال ضبط سرعة دوران التوربينات. وهذا يساعد على تحسين قوة المحرك وتحسين الاقتصاد في استهلاك الوقود. دعونا نلقي نظرة على ميزات المشغلات وأنواعها وتطبيقاتها.

ميزات مشغلات التوربينات في السيارات

تتكون من مغناطيس كهربائي يتحكم في الآلية التي تنظم موضع الرفرف أو الصمام الذي يتحكم في ضغط التعزيز في التوربين. عندما ترسل وحدة التحكم بالمحرك إشارة، يقوم المشغل بضبط ضغط العادم. ويؤثر ذلك على سرعة دوران التوربين وبالتالي على خرج طاقة المحرك.

في توربينات السيارات، تعتمد دقة المشغل عادةً على عدة عوامل رئيسية:

• دقة التحكم في ضغط التعزيز مهمة لتحقيق الأداء الأمثل للمحرك. يمكن أن يؤدي التحكم الفعال في الضغط إلى تحسين الطاقة والاقتصاد في استهلاك الوقود.
• يجب أن يستجيب المشغّل بسرعة ودقة لتغيرات حمل المحرك للحفاظ على استقرار ضغط التعزيز ومنع التأخر في التسارع.
• كما تؤثر جودة وكفاءة نظام التحكم في التوربينات، بما في ذلك المستشعرات وأجهزة التحكم وخوارزميات التحكم، على دقة المشغل.

من المهم أن تكون المكونات الميكانيكية للمشغل موثوقة ومتينة. وهذا يقلل من أعطال النظام ويضمن استقرار تشغيل التوربينات.

أنواع المشغلات

تختلف المشغلات في التصميم وآلية التشغيل. هناك نماذج أبسط وأكثر تعقيداً. أنواع المشغلات:

• المشغّلات الفراغية للتوربينات السيارة بسيطة التصميم ورخيصة الثمن. وهي تعمل على أساس فرق الضغط في نظام السحب في السيارة. مشغلات التفريغ بسيطة التصميم، وتتكون عادةً من غشاء ونابض وآلية تنظيم. ومع تغير الضغط في نظام السحب، يتمدد الحجاب الحاجز أو ينكمش، مما يغير موضع آلية التنظيم وبالتالي رفرف التوربينات. يتم تركيب منشطات التفريغ عادةً على مقربة من التوربينات، مع توصيلها بنظام السحب للاستفادة من الضغط. وهي أقل دقة في التحكم في ضغط التعزيز ويمكن أن تتأثر بتسريبات التفريغ.
• أما المشغلات الكهربائية في توربينات السيارة فتتميز بدقة ضبط أعلى واستجابة أسرع لأنه يتم التحكم بها بواسطة وحدة تحكم إلكترونية. تعمل الإشارة الكهربائية الصادرة من وحدة التحكم على تنشيط مغناطيس كهربائي يقوم بتغيير موضع آلية نقل الحركة، وتعديل رفرف التوربين. يتم تركيب المشغلات الكهربائية على التوربينات وتوصيلها بنظام التحكم في المحرك. وهي سهلة التركيب. ومع ذلك، فهي أغلى ثمناً مقارنة بالمشغلات الفراغية.
• تعمل مشغلات توربينات السيارات الهيدروليكية على سائل مضغوط للتحكم في المخمد. يتم استخدامها في الأنظمة المعقدة تقنياً أو في تطبيقات الأحمال العالية وهي موثوقة للغاية ومقاومة للأحمال العالية. ومع ذلك، فإن تصميم المشغلات الهيدروليكية أكثر تعقيداً، مما قد يؤثر على تكلفة وتعقيد التركيب والصيانة.

المشغلات الفراغية جذابة بسبب بساطتها وتكلفتها المنخفضة. تتميز النماذج الكهربائية بتحكم أكثر دقة. المشغلات الهيدروليكية مناسبة للتطبيقات والأنظمة الأكثر تطلبًا ذات الأحمال العالية. من المهم أيضًا مراعاة مدى تعقيد التركيب والصيانة عند اختيار نوع المشغل المناسب لمركبة معينة.