أ

ب

ت

با آشنایی

هارخورانپُ

فیّاضعلی دادرس

ج

به: کنمتقدیم می ،اگر تحریر این کتاب را منزلتی باشد

؛بخش آالم زمینی استشان آرامآنان که مهر آسمانی

پدر و مادرم :به

ح

فهرست

1 .........................................................................................................................................................................................................مقدّمه

2 ................................................................................................................................................................................................ گفتارپیش

توربوشارژر :لفصل اوّ

4 ....................................................................................................................................................................توربوشارژر یاریخچهت

7 ....................................................................................................................................................................ی کارتوربوشارژرشیوه

11 ...................................................................................................................................ی توربوشارژهااجزای تشکیل دهنده

22 ............................................................................................................................................محاسن استفاده از توربوشارژرها

11 ..............................................................................................................................................معایب استفاده از توربوشارژرها

AERISTECH Control................................................................................................................................ 12فی سیستم معرّ

VNTDualBoost Turbochargers................................................................................................ 13فی مکانیزم معرّ

VNT Duty Drive........................................................................................................ 13رمتغیّ یفی سیستم هندسهمعرّ

Twin-turbo................................................................................................................................................... 41فی مکانیزم معرّ

سوپرشارژر :فصل دوم

42 ...........................................................................................................................................................................................سوپرشارژر

42................... ..............................................................................................................................................سوپرشارژر یتاریخچه

01.................. ..............................................................................................................................................................انواع سوپرشارژر

82................. ......................................................................انتقال قدرت یبندی سوپرشارژر ها بر اساس نحوهتقسیم

twincharging ............................................................................................................................... .................72فی سیستم معرّ

71............... ...........................................................................................................................................مزایای نسبی سوپرشارژرها

71................ ..........................................................................................................................................معایب نسبی سوپرشارژرها

خ

1

مقدّمه کلّی اهداف

هاآشنایی با اصول پرخورانـ ها و مزایا و معایب هر کدامسی انواع مختلف پرخورانربرـ هاالزم برای نوآوری در مبحث پرخوران یایجاد زمینهـ های جدید در رابطه با پرخورانتمآشنایی با سیسـ

سیستم پیشرانِ یهلیّخواننده با مفاهیم اوّکتابی را که پیش روی دارید، با فرض بر این که

جای ، در جایجدید یهر تعریف و مفهوم ، به نگارش درآمده است، لکناتومبیل آشنایی دارد

را این کتاب مخاطبِتا ایما این همه، جهد نمودهب. کتاب و در خور آن مطلب تشریح گشته است

ها پرخوران مند به بحثِسایر افرادعالقهبه خودرو، مکانیک دانشجویان کاردانی و کارشناسی از

نیز عالوه نماییم.

یهای سادهمفاهیم و فرمول امّا ،های کامالً اختصاصی پرهیز شده استمفاهیم و فرمول از بیانِ

به دلیل گستردگی ؛ایمبه کار بردهها پرخوران یهلیّاوّ با اصول آشنایی جهت تنهاترمودینامیکی را

مراجعه چه، استفاده شده است «مباحث ینمایه»هایی با عنوان از بخش در ابتدای مباحث، مفاهیم

آحاد انگلیسی و هم از در این کتاب هم از خواهد کاست؛خوانده یِها از سردرگمبه این بخش

شکل و یا عکس ،امکان برای هر مفهوم ایم در حدّسعی کرده ایم و نیزنمودهاستفاده SIحاد آ

درک مطلب برای خواننده تسهل گردد.مربوطه را نیز وارد کنیم تا

، روندسوپرشارژرها به شمار میجزء کهتوربوشارژرها چه در پی نیز خواهد آمد، چنان امّا بعد ...

و سپس به بحث توربوشارژر ادهقرار دو بررسی ابتدا سوپرشارژ را مورد بحث نماید تا الزم می

ابتدا به نموده،ما این ترتیب را رعایت ن ،ا برای درک بهتر و عدم سردرگمی در مفاهیمامّ بپردازیم؛

ت دیگر از جز به عبار هبخواهیم رفت؛ به سراغ سوپرشارژر گاهآنو پرداخته سی توربوشارژر ربر

بحث ابتدا به بر هم زده،ترتیب را تواند این خواننده خود می با این همه. خواهیم رسیدکل

پرهیز از تکرار مطالب، جهت چنین؛ همسپس به مبحث توربوشارژر وارد شودسوپرشارژر و

.اییمنمدر بحث سوپرشارژر وارد نمی ایم،نمودهتوربوشارژر مطرح ر بحث مفاهیمی را که د

دانم که یپس برخود واجب م ؛از نقص نیست واقف است که کارِ انجام شده خالی نگارنده

نماید.یاساتید و بزرگواران باشم که بسیار محسوس م خواهان راهنماییِ

(1132مراغه ـ) فیّاضعلی دادرس

2

گفتارپیش

در ویا افزایش مصرف سوخت و افزایش توان موتور اتومبیل بدون بزرگ کردن موتور

های دهنالیآبه همراه کاهش تولید سوزهای درونوری موتورکل باال رفتن بهره

ها برای یکی از راه های زیادی را به خود مشغول کرده است.فکردر اتومبیل محیطیزیست

در شرایط ها بازده موتور را ناپرخور .باشدمیها نااستفاده از پرخور ،فتن به این امردست یا

این در حالی است که وزن اتومبیل افزایش چندانی نکرده است. ،دهندمساوی افزایش می

د که موتور در ارتفاعات از توان خود نکاهد.نشوها باعث مین پرخورانآعالوه بر

ت قدرت به چنین نسبیّو هم ودروخنسبت قدرت به وزن هاناپورخورتوان گفت که می

از این سیستم در انواع وسایل اتومبیلصنعت عالوه بر .دهندرا افزایش می حجم موتور

مانند هواپیماها ی یهوا ،باربری ریلی مانند قطار ،TANKER هایمانند کشتی دریایی یهنقلیّ

شود.استفاده می

3

3فصل

فصل ینمایه توربوشارژرـ 3

ی توربوشارژر( تاریخچه1 -1

توربوشارژرکاری ( شیوه1-2

های توربو شارژ( اجزای تشکیل دهنده1 -1 ها(محاسن استفاده از توربوشارژر 1-4

ها( معایب استفاده از توربوشارژر1-0

AERISTECH Controlفی سیستم ( معر1-8ّ

VNT DualBoost Turbochargersفی مکانیزم معرّ( 1-7

VNT Duty Driveرمتغیّ یفی سیستم هندسهمعرّ( 1-2

Twin-turboفی مکانیزم ( معر1-3ّ

4

توربوشارژری تاریخچه( 3-3 رودلف دیزل.رسدتوربوشارژر تقریباً به قدمت موتورهای احتراق داخلی می یتاریخچه

(Rudolf Diesel ) و گوتلیب دایملر(Gottlieb Daimler) م. 1238 تا 1220های در سال

از طریق 1خروجی و کاهش مصرف سوخت موتور اتومبیلهایی برای افزایش قدرت تالش

ها از سوپر هوای ورودی به سیلندر را انجام دادند. برای انجام این کار آن فشارِ افزایشِ

توربو یا نخستین نمونهامّ نمودند،استفاده ،کردشارژی که به صورت مکانیکی کار می

در سال (Alfred Büchi) الفرد بوچیط توسّ ،شناخته شده در جهانو شارژر به شکل معمول

توانست طرح وی در کشور سوئیس برای موتورهای احتراق داخلی ساخته شد. م. 1310

،دادورودی به موتور را افزایش می هوای ،گازهای اگزوز ییک وسیله را که به وسیله

.لین بار به نام خود به ثبت برساندبرای اوّ

.ه شده استارای Alfred Büchiط توسّ هلین طرح توربوشارژرکاوّـ 1شکل

ارژ توربو ش موتورِ نخستینل بود، که مصادف با جنگ جهانی اوّم. 1310سال در بوچی

های در سال. این ایده مورد توجه قرار نگرفت ن دورهدر آ اامّ، نمایی کردی خود را روشده

ها و حلّهواپیما رانشِنصب تعدادی توربوشارژر در سیستم پیش با لجنگ جهانی اوّ

استفاده از یو اندیشه وشارژر دوباره زنده شد، توربمشکل هوای رقیق در ارتفاعات

با تکامل «جنرال الکتریک» شرکتِ های صنعت افزایش داد.توربوشارژر را در سایر بخش

خواهد شد.ذکر «موتور»یواژه ،تنهاختصاراز این به بعد برای اـ 1

5

پرواز رکورد جدیدی در ارتفاعِ ،جنگینصب آن بر هواپیمای وم. 1313توربوشارژر در

هواپیماها به ثبت رساند.

ع پروازی هواپیما به کمک توربوشارژر در انعکاس ثبت رکورد جهانی ارتفا ـ2شکل

NewYorkTimesیروزنامه

1313سال

در سال الفرد بوچیط سوپرشارژر که توسّ یدرصدی قدرت موتور به وسیله 41افزایش

در ابتدا مد.آت دیگری برای توربوشارژر به حساب میقیّموفّ ،ساخته شده بودم. 1320

، ندتوربوشارژها محدود به استفاده در موتورهای خیلی بزرگ مانند موتورهای دریایی بود

م. 1302در سال ی شد.یمسابقه های ورزشی وکم این ایده وارد موتور اتومبیلکم لکن

Cummins Diesel Special 1302 ییلی توربو شارژ شده برای اتومبیل مسابقهموتور دیزلین اوّ

با اتومبیل Oldsmobil شرکت و corvair-monzaبا اتومبیل Chevroletتولید شد. شرکت

Oldsmobile F-85 Jetfire ّ1382هایرا درسال ز به توربوشارژرهای مجهّاتومبیل نلیاو-

عرضه turbo rocket v-8با موتور Oldsmobile F-85 Jetfire .ندتولید کرد احی وطرّم. 1381

در F-85 Jetfire شود.بیل توربوشارژر شده شناخته میملین اتواوّ این اتومبیل رسماً. شدمی

بحران با پیدایش .رسید سال در بازار به فروشدو حدود و ه شدیارا ربه بازا م.1382آپریل

افزایش بار نه برای ا اینامّ، ندت پیدا کردیّبار دیگر توربو شارژها اهمّم. 1371نفتی در سال

و قبل از ،در همان سال BMWولی شرکت ؛بلکه برای کاهش مصرف سوخت ،قدرت

از اتومبیل مفهومی موتور میانی با نام توربو رونمایی کرد که بر ،المپیک تشروع مسابقا

عالوه بر ه عموم مردم قرار گرفت. مورد توجّ و احی شده بودطرّ BMW 2002اساس شاسیِ

نیز های توربوشارژ تی برای اتومبیلقیّموفّ ،شد M1یاحی سربخش طرّآنکه این اتومبیل الهام

6

،ین دههدر ا 1فرمول یشده های توربوشارژط اتومبیلمد.کسب پیروزی توسّآبه حساب

لین اوّ BMWچنین شرکت. همشد ممیان مردت روز افزون توربوشارژر در باعث محبوبیّ

)این موتور . راهی بازار کردم. 1371ز به توربوشارژر را در سال موتور بنزینی جهان مجهّ

بود(. BMW 2002 Turbo 1974 سوار بر اتومبیل

BMW 2002 Turbo 1374ـ1شکل

کوچک روی های کم مصرف و ه تولید اتومبیلبها موجب شد شرکتبحران انرژی

این امر باعث .نیافتنددر بازار را ماندن توربوشارژر توانِ یشدههای تقویتو اتومبیل بیاورند

تولید دوام بیاورد. شرکت پورشه نیز روی خطّم. 1370فقط تا سال BMW 2002 Turbo شد

رونمایی از و م. 1372در Turbo 311احی اتومبیل او با طرّ ؛ها بیکار نبوده استدر این سال

تولیدکنندگان وجز م. 1374در سال (Paris Motor Showآن در نمایشگاه اتومبیل پاریس )

یک سال پس از رونمایی به فروش 311های توربوشارژ شده قرار گرفت. توربواتومبیل

در حالی که در همان ،بود 260hpلیتری توربو قادر به تولید 1رسید. این اتومبیل با موتور

های در سالکرد. تولید می 207hpاستاندارد )بدون توربو( قدرتی معادل 311سال اتومبیل

اتومبیل های کوچک با تیراژ باال مشاهده کرد.ی در ماشینشد توربو شارژرها را حتّبعد می

Mercedes Benz 300 SD و اتومبیلVW Golf Turbo Diesel از جمله اتومبیل توربوشارژر

،ق و محبوب تاریخهای موفّاکثر اتومبیل ،طور که دیدیم نهما.روندهمان دهه به شمار می

سازی مصرف عواملی مانند بهینه ت خود را مدیون توربوشارژر هستند.به نوعی محبوبیّ

و لودگی زیست محیطیآکاهش ،درصد( 41الی 21خت و افزایش قدرت موتور )بین سو

درصد از 11حدود م. 2112استفاده از موتورهای کوچک و ... باعث شد که در سال

18این میزان به م. 2118در سال که شود بینی میها دارای توربوشارژر باشند و پیشاتومبیل

7

مار آو چین دارای بیشترین سهم در این درصد برسد. دو کشور آمریکای شمالی

الت صنعت خودرو در عصر ثیر را در تحوّأن تتوربوشارژر بیشتری شاید بتوان گفتهستند.

داشته باشد. حاضر

ی کارشیوه (3-2ی مرحله از ستبای ،ز به توربو شارژرهای مجهّکار موتو یص شدن نحوهبرای مشخّ

های امروزی با پایین موتور اتومبیلسی کنیم. در رشروع به برموتور ()کورس مکشِ مکش

متناسب با این سپس شود ومی پیستون وارد های ورودیهوا از طریق سوپاپ،پیستونمدن آ

1به 14 نسبت هوا به سوخت )معموالً شودتزریق می سیلندر سوخت به داخل ،هوا رمقدا

شود وسپس شمع با می باال باعث متراکم کردن این مخلوطو بازگشت پیستون به (است

با ،هوا وارد پیستون شود قدرهرچ در نتیجه کند.غاز میآنفجار مخلوط را ا ،زدن جرقه

های افزایش . یکی از راهرخ خواهد داد انفجار و نی نیز سوخت وارد سیلندر شدهنسبت معیّ

شود که بنزین با اکتان باال باعث می .اکتان باال است عدد استفاده از بنزین با ،بازده موتور

.ن باال برودبازده آ و رمی کار کندنتیجه موتور به ندر مخلوط به جای منفجر شدن بسوزد و

، اصالحکارایی موتور راه دیگر بهبود ی اقتصادی خوبی ندارد.جنبهافزایش عدد اکتان

وطی از لخکه هوای ورودی به داخل سیلندر م دانیمما می .هوای ورودی به موتور است

ن را نیتروژن تشکیل آ %72 ن را اکسیژن وحدودآ %21چند گاز است. به طوری که حدود

نیاز به ن برای سوخت )بنزین یا گازوئیل( یسوخت یهمادّاین در حالی است که .دهدمی

مقدار سوختی که وارد .)به سایر گازهای موجود در هوا احتیاجی ندارد( دارداکسیژن

فکر این ایده به شاید در سیلندر است.ن موجود متناسب با میزان اکسیژ ،شودسیلندر می

ا امّ ،اکسیژن خالص را به سیلندر تزریق کرد موتور، بهبود عملکرد توان برایبرسد که می

وارد ساختن اکسیژن خالص به سیلندر نه تنها موجب بهسوزی باید در نظر داشت که

اکسیژن خالص در .منفی خواهد داد ینتیجه با انفجار زود هنگام کهبل ،شودسیلندر نمی

شود واین موجب انفجار می ،شمع طتوسّ ه زدناز کمپرس شدن وجرقّداخل سیلندر قبل

منفیپیامد گیریم،ی مثبت نمین که نتیجهیرقابل کنترل موتور و عالوه بر آیعنی کارکرد غ

به جای ؛تر کنیمم اکسیژن وروردی به موتور را غلیظتوانیلذا نمی .شودما می آن نیز عاید

8

را موتوربه رم هوای ورودی، یا به عبارت بهتر جِچگالی هوای ورودی و فشار توانیمآن می

سوخت را به سیلندر تزریق کرده و ،موتور متناسب با این هوا ،با این کار .افزایش دهیم

. در دهندمی ها انجامکه پرخوراناین همان کاری است کند. قدرت موتور افزایش پیدا می

،نآزمان با هم ،کندکه پیستون به سمت پایین حرکت میهنگامی ،س طبیعیموتورهای تنفّ

هنگامی که ،کشی مَدر مرحله شود.هوا وارد سیلندر می سوپاپ ورودی هوا باز شده و

در قسمت باالیی سیلندر ،کندمرگ باالیی به سمت پایین حرکت می یپیستون از نقطه

در .باز شود کامالً دناتومی شود. در صورت نیاز سوپاپ ورودی هواایجاده می خأل

باز نشده ودر نتیجه سوپاپ ورود هوا کامالً ،صورتی که به هوای کمتری نیاز داشته باشیم

فشار هوای ،های فوقحالت در هر یک ازگیرد. داخل پیستون قرار می ،کمتری یهوا

موتور رایی شود که کااعث میباین .شودباعث ورود هوا به سیلندر می ،وجَ موجود در

اکثر کارایی حدّ یس طبیعدر موتورهای تنفّ ،محدود به فشار جو شود. به عبارت دیگر

سوزاندن در اختیار موتور قرار جو چه هوایی را برای موتور محدود است به این که فشارِ

همان فشار ،اکثر فشار جوحدّ ؛یستجو در تمام نقاط ثابت ن فشارِ ،عالوه بر آن .دهدمی

،با افزایش ارتفاع موتور است. mmHG 781 که معادل یک اتمسفر یا رد استهوای استاندا

ا امّ، تغییر فشار هوا با ارتفاع پیچیده است یرابطه .ن کمتر خواهد شدآفشار هوای باالی

یک ،متر11هر یبه ازا فشار هوا تقریباً ،متر از سطح زمین2111که تا ارتفاع توان گفتمی

سیرمثالی را بر ،ت این موضوعیّدن اهمّبرای نشان دا یابد.جیوه کاهش می مترِمیلی

.زاد دریا قرار داردمتری از سطح آ 1411ط در ارتفاع ه طور متوسّبشهر تهران : کنیممی

%13فت اُ یعنی تقریباmmHG821ًگفته شده برابر است با یمطابق رابطه ،نآفشار هوا در

با ما ،به عبارت دیگر .در ارتفاع ذکر شده قدرت موتور%13افت هنتیجدر فشار هوا و

ه چه گفتآن رسانیم.اسب بخار می 21به را اسب بخار 111با افزایش ارتفاع قدرت موتوری

نوع دیگر از موتورها هواکشی .ستس طبیعی امشکالت موتورهای تنفّترین اساسی از شد،

هواکشی واداشته یعنی استفاده از پمپ برای راندن مقدار بیشتری از سوخت .واداشته دارند

به های افزایش بازده موتور است.روشکشی واداشته یکی از هوا به داخل سیلندر. هوا و

.گویندمی پرخوران ،دهندرا انجام می هواکشی واداشته که کارِ سیستمی

9

ل از های خروجی از موتور قبگاز :عملکرد توربو شارژرها به این صورت است که ینحوه

مپرسور ط شفت به یک کاین توربین که توسّ وچرخانند توربین گازی را می ،د به جووور

شود. قبل از ورود هوا به داخل پیستون می ،باعث کمپرس کردن هوا ،صل شده استمتّ هوا

هوای بیشتری ،تر چرخیده وکمپرسورتوربین سریع ،ر کندهرچه گاز بیشتری از اگزوز عبو

ها بالغ ژسرعت چرخش توربین در توربوشار ارد.ذگدر اختیار موتور میو کند را فشرده می

به طور معمول توربو تر از دور موتور است.برابر سریع هند دَچ که است rpm221111بر

نجا که فشار هوا آاز . دهندافزایش می (psiشش تا هشت ) یشارژها فشار هوا را به اندازه

1447 (psi) ادر عمل افزایش یابد؛ امّ %01رود که بازده موتور به میزیان لذا انتظار می ،است

%01بازده موتور از کاهش یکی از دالیل هستیم. % 41 -% 11شاهد افزایش بازده به میزان

این توربین در شود.گزوز گرفته میربین از اانرژی چرخاندن تو :این است که %41-% 11به

جِدر نتیجه موتور برای خرو دهد.نشان می از خود مقاومت های خروجی موتورگاز مقابل

ی در نتیجه کمی از قدرت سیلندری که در مرحله ل شود.دود باید فشار زیادی را متحمّ

ها رد آنوادامه در مری نیز وجود دارد که در گعوامل دی شود.کاسته می ،انفجار قرار دارد

شود.صحبت می

توربوشارژری وارهطرحـ 4شکل

11

ی توربو شارژها( اجزای تشکیل دهنده1 -3

هاتوربو شارژ( کمپرسور 1 -1 -1

که هوا یک پمپ از نوع گریز از مرکز است )سانتریفیوژ( کمپرسور توربو شارژها غالباً

شتاب تکامل این ،در جنگ جهانی دوم کند.به بیرون پمپ می و کدمَمی هاهرا از مرکز پرّ

ازطریق چشمخروجی موتور گازخود رسیده بود. یا به مقدار بیشینهنوع از کمرسوره

شود و به وارد کمپرسور می 𝑐1کمپرسور در جهت محوری و باسرعت مطلق )ورودی(

کند. حرکت می ،ها باشداز تیغه یا بخشی جدا و مکن استممکنده، که قسمتِ ندرو

ن در جهت ب حرکت آرام آبکند و سها منتقل میهپرّ گاز را به میان ،قسمت مکنده

ن در فشار استاتیکی آهای چرخان تیغه یبه وسیله ،شود. با انتقال انرژی به گازیمشعاعی

از مرکز دورتر تر وبه شعاع بزرگ ،نزدیک به مرکز تر وحین حرکت از شعاعی کوچک

شود. واضح است که باید:ها خارج میاز تیغه 𝑐2یابد و گاز با سرعت مطلق افزایش می

2C ≪1C

توان از قوانین ترمودینامیکی که بسیار می ،صات گاز ورودی و خروجیسی مشخّربرای بر

فرض کنیم. به همین دلیلچین شرایطی وجود ندارد( استفاده می )عمالً اندساده شده

گیریم. فرض کنیم که کمپرسور در حالت پایا ر در نظر میوای را برای کمپرسکنندهساده

(SSSFدر حال کا )توان میاین کمپرسور را برای ترمودینامیک لقانون اوّ .کردن است ر

:به صورت زیر نوشت

اغلب از انرژی .تغیرات انرژی جنبشی و پتانسیل در ورودی کمپرسورها ناچیز است معموالً

و ،ال عامل در ضمن تراکم ناچیز استشود. دفع گرما از سیّجنبشی نیز صرف نظر می

باشد جرمی زیاد است، کم می نن در کمپرسور چرخان که ماشینی با آهنگ جریاآمقدار

توان فرایند در . لذا میال عامل وجود نداردفرصت کافی برای دفع گرمای بیشتر از سیّ و

در جالب است بدانید که سرعت هوایِ ا به صورت آدیاباتیک در نظر گرفت.ر ورکمپرس

ماخ است. یکی در حدود زکمپرس در داخل کمپرسور چی حالِ

11

که برای ایجاد قدرت در های کمپرسور در توربوشارژهایی هپرّالزم به ذکر است که

و ،های نزدیک به همهدارای کمپرسورهایی با پرّ معموالً ،شونداحی میدورهای پایین طرّ

،شونداحی میهای باال طرّرژهایی که برای حصول قدرت در دوردر توربوشا ،لعکساب

ها از هم بیشتر است.نهای آهپرّ یسورهایی هستند که فاصلهدارای کمپر

توربوشارژر کمپرسور چرخ ـ0شکل

( شفت متصل کننده ی توربین وکمپرسور2 -1 -1

دقیقه در 2214111توربین و در نتیجه کمپرسورها با سرعتی بالغ بر :اشاره شد که قبالً

ی توربین وکنندهلصالزم است که شیفت متّ ،این کار ق شدنِبرای محقّ .گردش دارند

احی شود تا بتواند از این سیستم پشتیبانی کند.طرّ تکمپرسور به دقّ

وکمپرسور نیتوربی کنندهصلمتّ شفت و توربوشارژری وارهطرحـ 8شکل

12

لبرینگیاتاقان و بُ(1 -1 -1

های ر یاتاقاناکث .صل شده استهای دقیقی متّکننده از دو طرف به یاتاقانصلشیفت متّ

های از انواع یاتاقان ،شوند.برای جلوگیری از خرابی یاتاقانمعمول در این سرعت خراب می

شود، محور می شدنِن که باعث خنکمایع عالوه بر آ یاتاقانِ شود.مایع استفاده می

نواختی جریان یک معموالً .های غیر مایع دارنداصطکاک خیلی کمی نسبت به سایر یاتاقان

ی کنندهخنکتوان مایع ها جریان دارند. در بعضی موارد میاز روغن درون این یاتاقان

نمطرح نبود در صورت راند تا یاتاقان خنک شود.ذها گی یاتاقاناتومبیل را از پوسته

د. این نوع نمولبرینگ استفاده بُ یاز نوع خاصّ ،توان به جای یاتاقانمی ،ساخت یهزینه

زودتر تر هستند وسایش و گرما مقاوم و در مقابلِ ها دارای استقامت باالیی هستندبلبرینگ

یاتاقانی نوع بلبرینگی حدود چهار برابرهای طول عمر توربو شارژ ،از طرفی گیرند.دور می

.است

وکمپرسورن یتوربی کنندهصلمتّ شفت و توربوشارژر نگیبلبرـ 7شکل

(اینتر کولر4 -1 -1

وع ناز ل معموالًل حرارتی است. این مبدّنوعی مبدّ ،ن میانیکُاینتر کولر یا همان خنک

الیندگی آو کاهش تواند باعث کاهش در مصرف سوختهای فشرده بوده و میلمبدّ

همان طور که در الیندگی حرارتی موتور شود. آهای خروجی و کاهش ناشی از گاز

از طرفی فرایند در کمپرسور به صورت آدیاباتیک است. ،قسمت کمپرسور مطرح کردیم

لذا کار شود. گاز باعث افزایش دما گاز میسازی فشرده ،لآمطابق قانون گازهای ایده

اینتر کولر .ال خروجی خواهد شدال باعث افزایش شدید دمای سیّانجام شده بر روی سیّ

13

هنگامی که هوا از طرفی .کندمیاست که این گاز گرم خروجی را خنک ییوسیله

آن پایین یشود که نتیجهدر نتیجه منبسط میو ن افزایش یافتهآدمای ،شودکمپرس می

این ،نبر آعالوه .های اکسیژن برای سوخت استمولکولکم شدن و مدن چگالی آ

ه زدن شمع عمل انفجار قّتا جایی ادامه یابد که قبل از جر دتوانمیفشار دما و افزایشِ

از ،برای جلوگیری از این عمل. شونداین کار باعث کوبش موتور می. صورت گیرد

کند تا مانع شود که هوای کمپرس شده را خنک میاستفاده مینتر کولر ییا ا میانی نِسردکُ

یابد وکاهش می %33سوزی بنزین میزان خود کولربا اینتر .فوق گردد فرآیندهایاز انجام

هایی با اگر از بنزین ولرکز به اینترن موتورهای مجهّعالوه بر آکند. موتور نرم کار می

گر کوبش ا .شودمینیز تور دچار کوبش بسیار کمتری مو ،باال استفاده کنند اکتانِ یدرجه

راه ،چنان مشاهده شوداکتان باال هم یمیانی و بنزین با درجه یکنندهی با خنکموتور حتّ

نهایی کم کردن ضریب کمپرسور موتور است.

هم آنتروپی با فرض حرارت هوا را در یک کمپرسور یایش درجهتوانیم میزان افزمی

(Isentropic process) ص کردزیر مشخّ یبودن فرایند، با رابطه:

𝑇2𝑇1= (

𝑃2𝑃1)

𝛾−1

𝛾

که در آن :

1T=حرارت هوای محیط یدرجه

2T=حرارت هوا بعد از کمپرس کردن یدرجه 1P=فشارمطلق هوای محیط 2p=فشارمطلق هوای کمپرس شده

𝐶𝑃ت گرمایی ویژه )نسبت ظرفیّ

𝐶𝑉 γ=است 144برای هوا( که

𝐶𝑃گرمای ویژه در فشار ثابت=

𝐶𝑉گرمای ویژه در حجم ثابت=

را psi (0.69 10 (barفشاری برابر با 24 75) C) °F°عنوان مثال اگر کمپرسور در دمای به

F 160.5°دمای هوای کمپرس شده برابر با ،ال هوا وارد کنددر سطح دریا بر سیّ