كيف يؤثر اختيار المواد لأجزاء شاحن التوربو على صلاحيتها وفعاليتها؟

مقدمة

وهذا يعني أن التوربينات يمكنها فقطيدركتقتصر إمكانات أدائها على اختيار المواد الخاصة بها. ويتبع ذلك مكونات ميكانيكية بحتة لتجربة إطار زمني داخل هذه الأجواء المثيرة للغثيان للتأكد من النهج الأكثر سلاسة الذي يتشكل به الشاحن التوربيني المحيط بهذه المناطق المعينة من بكرة التوربين حول اللباد سابقًا ضاغط ما قبل. في المقالة الثانية من مقالتين تصفان أداء أحد المكونات الرئيسية للشاحن التوربيني، يتم النظر في المواد المستخدمة في مكونات الشاحن التوربيني وكفاءتها وعمرها من أجل الأداء المتكامل لهذه العناصر الأساسية للمحرك.

أداء المواد وطول العمر

تؤثر خصائص المواد الخاضعة للرقابة (الميكانيكية والفيزيائية والحرارية) لمكونات الشاحن التوربيني بشكل مباشر على عمرها الافتراضي.

الخصائص الميكانيكية - وهذا مفيد للغاية لأنه يسمح للمواد بدعم الأحمال الميكانيكية التي تحدث لأجزاء الشاحن التوربيني. كما أن عجلات التوربينات وأعمدة الدوران مصنوعة من سبائك عالية القوة حتى تتمكن من مقاومة التشوه عند سرعات دوران عالية جدًا.

الكثافة ليست مجرد خاصية يتم قياسها للمساعدة في زيادة وزن الشاحن التوربيني ولكن أيضًا صلابة مكون سامارا ميتشيسون. الوزن الخفيف يجعل زيادة عزم الدوران البطيء لتوفير مساحة السطح عندما يتم إطلاق الجلود أكثر سخونة.

حراريtيجب أن تكون الموصلية الحرارية ومعامل التمدد الحراري مستقرين مع درجة الحرارة حتى لا تتشوه نتائج مسار الضوء ضد بعضها البعض. في الواقع، تقوم مواد التوصيل الحراري بتنفيس الحرارة بسرعة، مما يمنع انحناء الحرارة، كما يقلل معامل التمدد الحراري الأدنى من خطر التشوه باستخدام عمالقة الحرارة.

الأداء والكفاءة على أساس مادي

وهناك جانب مهم آخر وهو عملية اختيار المواد مع مراعاة مقاومة التآكل واستقرار درجات الحرارة العالية، والتي لها أيضًا تأثير كبير على كفاءة الشاحن التوربيني.

مقاومة التآكل: يمكن للمواد المقاومة للتآكل أن تسمح بالحفاظ على جودة السطح الأملس في المكونات مثل المحامل والأختام، مما يسمح بمنع الاحتكاك، وضمان تحسين الكفاءة. هناك بعض الطلاءات الصلبة ومعالجات السطح التي تستخدم لمقاومة التآكل.

الاستقرار عند درجات الحرارة المرتفعة - تشعر الشواحن التوربينية بإحساس بالحرارة أعلى من 900 درجة مئوية (1652 درجة فهرنهايت). لذلك، من الضروري وجود مواد تحتفظ بالقوة العالية بالإضافة إلى مقاومة الأكسدة عند هاتين الدرجتين من الحرارة، حيث أن كلا الرغبتين النوعيتين مطلوبتان لتجنب الخسارة التشغيلية وفشل المكونات.

اختيار المواد التي تتكيف مع البيئة

يعتمد أداء الشواحن التوربينية إلى حد كبير على قدرة المواد على التكيف مع البيئات المختلفة. تؤدي الرطوبة والمواد الملوثة الأخرى إلى طبيعة أكثر تآكلًا لجميع غازات العادم التي يجب معالجتها لضمان أن تكون المكونات أكثر متانة وطويلة الأمد. تتطلب هذه البيئة القاسية وسائل وقائية مثل الفولاذ المقاوم للصدأ وغيره من السبائك المقاومة للتآكل.

غلاف الكتاب والمواصفات الفنية

إن اللوائح صارمة فيما يتعلق بمكونات الشاحن التوربيني فيما يتعلق بالمواد المستخدمة. وهذا يدفع الحاجة إلى مواد ليس من السهل تصنيعها فقط لتوفير تحملات جيدة ولكن أيضًا تتمتع بقوة كافية لمقاومة الإجهاد الدوري أثناء التشغيل. وهناك خاصية أساسية أخرى وهي المقاومة ضد أي تأثير، أي عدم الحصول على أي شقوق (مثل تلك الموجودة على غلاف الضاغط).

اختيار المواد المناسبة والفعالية المثلى من حيث التكلفة

على نطاق واسع للغاية، تشكل تكاليف المواد مكونات لتكلفة النظام الإجمالية. فهي بالطبع أرخص في النهاية لأنها تدوم لفترة أطول، وتتطلب صيانة أقل وما إلى ذلك. تكون المواد عالية الأداء أكثر تكلفة عند الحصول عليها لأول مرة. إن عامل التعقيد هذا للمواد كمورد بناءً على عملية تجربة المواد لا يتعلق حقًا بالتكلفة الفورية للمواد ولكنه بالأحرى مقايضة بين التكلفة الفورية للمواد والتكلفة المستمرة لصيانة تلك المواد على المدى الطويل.

الالتزام باختيار المواد واللوائح

هناك عامل مؤثر آخر في اختيار المواد وهو الامتثال التنظيمي. يجب أن تتوافق المواد مع اللوائح الدولية والإقليمية فيما يتعلق بالسلامة والانبعاثات والتأثير البيئي. مثل المواد التي تقلل من إطلاق المواد الخطرة، أو القابلة لإعادة التدوير، تعزز استدامة الشاحن التوربيني.

الاستنتاج

باختصار، يعد اختيار المواد لمكونات الشاحن التوربيني تخصصًا معقدًا، ويعتمد على المعرفة التفصيلية للارتباط بين خصائص المواد المختلفة، وهشاشة المكونات وتآكل المكونات مقابل كل من المتانة والكفاءة. القوة الميكانيكية للاستقرار الحراري للشاحن التوربيني لكل خاصيةتحسينمن حيث الأداء. فقط من خلال وضع مثل هذه المتغيرات في الاعتبار، يتمكن المصنعون من تصميم الشواحن التوربينية للبقاء على قيد الحياة؛ بحيث يمكن لمحركات البنزين اليوم تقديم القوة والأداء الذي تتطلبه السيارات الحديثة مع الحفاظ على الكفاءة. والحد الوحيد للشواحن التوربينية هو تقدم علوم المواد.

- لا