ما هي حاسبة مقاس التيربو؟
تقدّر هذه الحاسبة كتلة الهواء (بالرطل في الدقيقة) التي يحتاج التيربو إلى ضخها لدعم القدرة الحصانية التي تستهدفها. تُرسم خرائط الضواغط (Compressor Maps) للتيربو بوحدة رطل/دقيقة من تدفق الهواء، لذا فإن معرفة تدفق الهواء المطلوب هي الخطوة الأولى لاختيار تيربو يعمل ضمن نطاق كفاءته الأمثل، بدلًا من أن يختنق عند الحدود العليا أو يدخل في حالة الـ Surge.
طريقة الاستخدام
أدخل القدرة الحصانية المستهدفة عند عمود المرفق (Crank HP)، وقيمة استهلاك الوقود النوعي للكبح (BSFC)، ونسبة الهواء إلى الوقود المستهدفة (AFR). عادةً ما تعمل محركات البنزين المعزّزة بالشحن (Turbo/Boosted) بقيمة BSFC تتراوح بين 0.50 و0.60 رطل/حصان/ساعة، ونسبة AFR قريبة من 11.5:1 عند القدرة القصوى. والنتيجة هي تدفق الهواء بوحدة رطل/دقيقة، والتي تقارنها بخرائط الضواغط لاختيار حجم إطار التيربو المناسب.
شرح المعادلة
تدفق الوقود يساوي القدرة الحصانية مضروبة في BSFC، فيعطينا أرطال الوقود في الساعة، ثم نقسم على 60 للحصول على الأرطال في الدقيقة. وبضرب تدفق الوقود في نسبة الهواء/الوقود نحصل على كتلة الهواء اللازمة لحرقه: $$\text{تدفق الهواء} = \frac{\text{القدرة الحصانية} \times \text{BSFC}}{60} \times \text{AFR}$$ ويُقدَّر معدل التدفق بالقدم المكعب في الدقيقة (CFM) بقسمة رطل/دقيقة على كثافة الهواء (نحو \(0.0807\) رطل/قدم³).
مثال محلول
لهدف قدره 400 حصان مع BSFC تساوي 0.55 ونسبة AFR تساوي 11.5: تدفق الوقود \(= (400 \times 0.55) \div 60 = 3.667\) رطل/دقيقة. تدفق الهواء \(= 3.667 \times 11.5 \approx 42.2\) رطل/دقيقة. لذا فإن تيربو مصنّفًا بأريحية حول 42 رطل/دقيقة يكون خيارًا مناسبًا لهذا التجهيز.
الأسئلة الشائعة
ما قيمة BSFC التي ينبغي استخدامها؟ المحرك ذو التنفس الطبيعي قد تكون قيمته نحو 0.45–0.50؛ أما محرك البنزين المزوّد بتيربو فغالبًا ما يُحتسب عند 0.55–0.60 لمراعاة الضبط الأكثر ثراءً بالوقود والأكثر أمانًا.
لماذا AFR = 11.5؟ تعمل المحركات المعزّزة بمزيج غني تحت الحمل الكامل للتحكم في درجات حرارة الاحتراق، لذا تكون نسبة AFR عند القدرة القصوى أقل بكثير من القيمة المثالية للاحتراق الكامل (14.7).
هل هذه قدرة عمود المرفق أم قدرة العجلات؟ استخدم قدرة عمود المرفق (قدرة المحرك) لأفضل دقة، لأن قيمة BSFC تصف استهلاك المحرك للوقود وليست خسائر نقل الحركة.
