ما هو الشاحن التوربيني؟

الصورة: منظران لشاحن توربيني خالٍ من الزيت طورته وكالة ناسا.الصورة مقدمة من مركز أبحاث جلين التابع لناسا (NASA-GRC).

هل سبق لك أن شاهدت السيارات تتدفق من أمامك بأبخرة سخامية تتدفق من أنبوب العادم؟من الواضح أن أبخرة العادم تسبب تلوث الهواء ، لكن من غير الواضح أنها تهدر الطاقة في نفس الوقت.العادم عبارة عن مزيج من الغازات الساخنة التي تضخ بسرعة وتختفي كل الطاقة التي يحتويها - الحرارة والحركة (الطاقة الحركية) - بلا فائدة في الغلاف الجوي.ألن يكون الأمر أنيقًا إذا كان المحرك قادرًا على تسخير هذه الطاقة الضائعة بطريقة ما لجعل السيارة تسير بشكل أسرع؟هذا بالضبط ما يفعله الشاحن التوربيني.

تنتج محركات السيارات الطاقة عن طريق حرق الوقود في علب معدنية متينة تسمى الأسطوانات.يدخل الهواء إلى كل أسطوانة ، ويختلط بالوقود ، ثم يحترق ليحدث انفجارًا صغيرًا يدفع المكبس للخارج ، ويدير الأعمدة والتروس التي تدور عجلات السيارة.عندما يدفع المكبس للداخل ، فإنه يضخ الهواء الضائع وخليط الوقود من الاسطوانة كعادم.يرتبط مقدار الطاقة التي يمكن أن تنتجها السيارة ارتباطًا مباشرًا بمدى سرعة احتراقها للوقود.كلما كان لديك عدد أكبر من الأسطوانات وكلما زاد حجمها ، زاد الوقود الذي يمكن للسيارة أن تحرقه في كل ثانية و (نظريًا على الأقل) زادت سرعتها.

تتمثل إحدى طرق تسريع السيارة في إضافة المزيد من الأسطوانات.هذا هو السبب في أن السيارات الرياضية فائقة السرعة تحتوي عادةً على ثماني واثنتي عشرة أسطوانة بدلاً من أربع أو ست أسطوانات في سيارة عائلية تقليدية.خيار آخر هو استخدام شاحن توربيني ، والذي يدفع مزيدًا من الهواء إلى الأسطوانات كل ثانية حتى يتمكنوا من حرق الوقود بمعدل أسرع.الشاحن التوربيني عبارة عن مجموعة أدوات إضافية بسيطة ورخيصة نسبيًا يمكنها الحصول على مزيد من الطاقة من نفس المحرك!