شاحن توربيني وجوانات

تُعد الشواحن التوربينية والحشيات المرافقة لها عوامل حاسمة في القدرة ومنحنى عزم الدوران واستهلاك الوقود لمحركات الديزل في شاحنات وحافلات ومركبات MAN وMercedes التجارية. يستفيد الشاحن التوربيني العامل بغازات العادم من طاقة غازات العادم لضغط هواء السحب بواسطة عجلة توربينية وعجلة ضاغط. وبذلك ترتفع درجة الامتلاء: إذ تدخل كتلة أكبر من الأكسجين إلى الأسطوانات في كل شوط عمل مقارنة بالسحب الطبيعي. ويُعد ضغط الشحن الصحيح ونظام السحب المحكم ضروريين لتحقيق احتراق كامل ودرجة حرارة عادم مستقرة والتشغيل السليم لأنظمة EGR وأنظمة الانبعاثات.

تستخدم محركات MAN D08 وD20 وD26 وD38 ومحركات Mercedes OM 904 وOM 906 وOM 926 وOM 934 وOM 936 وOM 470 وOM 471 وOM 473 تركيبات متنوعة من الشواحن التوربينية. وبحسب إصدار المحرك ومعيار الانبعاثات، قد تكون شواحن توربينية ذات هندسة ثابتة، أو شواحن توربينية ذات هندسة توربينية متغيرة (VTG)، أو إصدارات مزودة بصمام wastegate، أو أنظمة شحن توربيني متعددة المراحل. ويمكن أن يتم التحكم بها هوائياً أو عبر محرك ضبط كهربائي أو بواسطة صمام تحكم إلكتروني. ولا يمكن استبدال التوربينات وأغلفة الضاغط والمشغلات وفلنجات التوصيل بعضها ببعض، حتى عندما تتطابق عائلة المحرك أو سلسلة المركبة.

عند استبدال الشاحن التوربيني، يجب أيضاً اختيار الحشيات بشكل صحيح: حشيات مجمع العادم، وحشيات خط تغذية زيت المحرك وخط رجوعه للشاحن التوربيني، ومشابك V-band، والحلقات الدائرية O-rings، وحلقات الحشو، وحشيات أنابيب هواء الشحن. وتتراوح المواد بين الحشيات الفولاذية متعددة الطبقات والغرافيت المقاوم للحرارة وحلقات الإحكام المصنوعة من الألومنيوم أو النحاس. ويجب أن تتحمل درجات حرارة غازات العادم العالية ونبضات الضغط وملاءمة وصلة الفلنجة المحددة. يجب دائماً تحديد القطع بناءً على رقم هيكل المركبة؛ إذ لا تكفي المقارنة البصرية أو الاختيار اعتماداً على اسم الطراز فقط.

غالباً ما يشير فقدان القدرة، وبطء الاستجابة، والدخان الأسود، ورموز أعطال ضغط هواء الشحن، وزيادة استهلاك الوقود إلى انخفاض درجة الامتلاء. ولا يكون السبب دائماً في الشاحن التوربيني نفسه. فتسبب خراطيم هواء الشحن المتشققة، والمبردات البينية المتسربة، والحلقات الدائرية المسامية أو الحشية المشوهة بين مجمع العادم وبيت التوربين فقداناً للضغط قبل الضاغط أو بعده. كما أن التسرب في جانب العادم قد يؤدي إلى دفع التوربين بشكل أقل، مما يمنع الوصول إلى ضغط الشحن المطلوب في الوقت المناسب أو يمنع الوصول إليه تماماً.

قد يشير الدخان الأزرق، وارتفاع استهلاك زيت المحرك، ووجود زيت المحرك في خطوط الضغط، أو صدور صوت صفير حاد إلى تآكل المحامل الانزلاقية أو تلف موانع تسرب العمود أو احتكاك عمود التوربين. يجب تقييم الخلوص بعد إزالة مدخل الهواء: قد تكون الحركة الشعاعية المحدودة طبيعية في عمود ذي محمل بطبقة زيت، لكن بمجرد وجود تلف احتكاكي بين عجلة الضاغط وبيت الضاغط، فإن الشاحن التوربيني لم يعد يفي بالمتطلبات المطلوبة ويجب استبداله بآخر جديد. ويكون الخلوص المحوري أكثر خطورة عادةً ويتطلب المقارنة مع مواصفات المصنع. وغالباً ما تشير الشفرات المتضررة إلى فلتر هواء معيب أو أجسام غريبة تم سحبها أو أجزاء مفكوكة من مسار السحب.

اقرأ أولاً الأعطال والبيانات المباشرة: قارن ضغط الشحن المطلوب بالضغط الفعلي، وتحقق من وضع مشغل VTG وقيّم عمل خطوط التفريغ ومحولات الضغط أو محركات الضبط الكهربائية. ثم أجرِ اختبار ضغط لدائرة هواء الشحن بالكامل. اضغط النظام بشكل متحكم به وفقاً لمواصفات المركبة وحدد مواقع التسرب باستخدام مقياس ضغط أو اختبار دخان أو بخاخ كشف التسرب. افحص أيضاً مجمع العادم وأسطح الفلنجات ومسامير التثبيت بحثاً عن آثار السخام؛ فهي تكشف عن وصلات غازات عادم متسربة.

عند تلف الشاحن التوربيني، عالج دائماً السبب ولا تستبدل الشاحن التوربيني وحده. نظف أو استبدل خط تغذية الزيت عند وجود تلوث أو تفحم أو تضيق، وتحقق من التصريف الحر إلى حوض الزيت، وغيّر زيت المحرك وفلتر الزيت وفقاً للتعليمات. املأ الشاحن التوربيني بزيت محرك نظيف قبل التشغيل الأول، وشغّل المحرك دون تحميله مباشرة، ثم تحقق لاحقاً من عدم وجود تسربات للزيت أو غازات العادم أو هواء الشحن. يمكن لـ Braem تقديم الدعم الفني في تحديد القطع بناءً على رقم الهيكل وتقييم الشواحن التوربينية ومجموعات الحشيات.