عاملي به نام تراكم هوا :

اصل كار سيستم‌هاي پر خوران به فشرده كردن هوا و افزايش حجم ورودي مخلوط  هوا و سوخت به داخل سيلندر است. طبق قوانين ترموديناميكي وقتي كه يك سيال فشرده مي‌شود، برخورد‌هاي مولكولي بيشتر مي‌شود، فشار بالاتر مي‌رود و در نتيجه دماي آن افزايش پيدا مي‌كند.
 
ورود هواي گرم به داخل سيلندر‌ها براي سوخت و ساز چندان مشكل‌ساز نمي شود اما وقتي كه اين هوا از ميزان معيني گرم‌تر شود، دو مشكل اساسي پديد مي‌آورد؛ يكي اين كه به خاطر هواي موجود در داخل سيلندر كه دماي بالايي دارد، به محض اين كه پيستون بالا مي‌آيد و مخلوط هوا و سوخت فشرده مي‌شود، اين تراكم باعث مي‌شود تا دماي هوايي كه گرم است بالا تر برود و منجر به پديده خودسوزي  شود كه به آن پديده ضربه نيز مي‌گويند و اثرات مخربي روي پيشرانه مي‌گذارد ( پديده خودسوزي، ضربه يا Knocking به حالتي گفته مي‌شود كه پيستون در حال بالا آمدن داخل سيلندر است و هنوز كه به نقطه نهايي بالا يا مرگ بالا نرسيده است، مخلوط سوخت منفجر مي‌شود و سعي دارد تا پيستوني را كه در حال بالا آمدن است به پايين فشار دهد كه با صداي زيادي شبيه به تقه اي كه با چكش به بدنه موتور زده شود، قابل شناسايي و درك است).
 
در اين حال براي اين كه از اين مشكل ناخوشايند دوري كنيم، بايد از بنزين با اكتان بالاتر يا از مكمل‌هاي مناسب استفاده شود تا نقطه اشتعال و انفجار بنزين بالاتر رفته و از اين پديده جلوگيري شود. اما ايراد ديگر ورود هواي گرم به داخل پيشرانه، اين است كه هواي گرم هر چند توسط سيستم پر خوران فشرده شده است، اما چگالي مولكولي آن به خاطر گرم بودنش كمتر است و هواي سرد از اين نظر داراي كاركرد بسيار بهتري است.
 
هواي سرد داراي مولكول‌هاي اكسيژن بيشتري نسبت به همان حجم از هواي گرم است. اين مشكل در سيستم پرخوراني با توربو شارژر شديدتر است؛ چرا كه توربو شارژر به خاطر قرار داشتن در مسير هواي گرم و داغ گاز‌هاي خروجي اگزوز، هوايي را كه به سمت موتور و سيلندر‌ها مي‌فرستد، بسيار بيشتر از سوپر شارژر‌ها گرم مي‌كند پس بايد از يك وسيله براي سرد كردن و افزايش چگالي آن استفاده كرد و آن چيزي نيست جز خنك كن‌هاي خودرويي كه به دو دسته اينتر كولر و افتر كولر تقسيم‌بندي مي‌شوند.
 
با سرد شدن هوا، هر چند كه فشار آن نيز پايين مي‌آيد و كارايي توربو شارژر زير سوال مي‌رود، اما اگر اين قطعه به شكل مهندسي شده و به شكل علمي ساخته شده باشد، ميزان افزايش چگالي هوا نسبت به كاهش فشار آن، به قدري است كه اثر اينتر كولر و افتر كولر به نحو مطلوبي در سيستم ديده مي‌شود. اين قطعه مي‌تواند تا 15 درصد منجر به افزايش قدرت پيشرانه شود.


 
اينتر كولر
 
هنگامي كه توربوشارژ هوا را فشرده مي نمايد، در اثر افزايش فشار، دماي آن نيز افزايش مي يابد. افزايش دماي هوا نيز باعث انبساط آن و كاهش مقدار اكسيژن موجود در يك حجم مشخص مي گردد. بنابراين لازم است كه از گرم شدن هوا جلوگيري به عمل آيد. براي اين منظور از يك واحد خنك كننده به نام اينتر كولر استفاده مي شود كه در جلوي رادياتور نصب مي گردد.

اينتر كولر يك مبدل حرارتي (Heat Exchanger) مي باشد كه هواي خارج شده از توربوشارژ قبل از ورود به سيلندر، از داخل آن عبور نموده و خنك كاري مي شود. توجه داشته باشيد كه در اينتركولر، هوا با هوا خنك مي شود. خنك كاري هواي فشرده قبل از ورود به سيلندر تا حد زيادي مي تواند باعث افزايش راندمان موتور، كاهش مصرف سوخت و كم شدن ميزان آلايندگي گازهاي خروجي اگزوز شود.

 

افتر كولر

افتر كولر نيز همچون اينتر كولر به منظور خنك كاري هواي خارج شده از توربوشارژ قبل از ورود به داخل سيلندر مورد استفاده قرار مي گيرد. با اين تفاوت كه اينتركولر در جلوي رادياتور قرار مي گيرد و هواي داخل خارج شده از توربوشارژ، طي يك مسير نسبتاً طولاني با هوا خنك مي شود. ولي افتر كولر در دهانه ورودي سيلندر قرار گرفته و عمل خنك كاري هواي بيرون آمده از توربوشارژ را توسط آب انجام مي دهد.

براي اين منظور در افتر كولر محفظه اي تعبيه شده است كه در جداره هاي آن تعدادي لوله قرار گرفته است. اين لوله به منظور عبور جريان آب مي باشند. اين جريان آب همان آبي است كه براي خنك كاري موتور استفاده مي شود و در رادياتور خنك كاري مي شود. بنابراين با عبور جريان آب از درون لوله هاي جداره محفظه افتر كولر، هواي خارج شده از توربو شارژ خنك مي گردد.

 

تبيان بلاگ