تحلیل دینامیکی عملکرد توربوشارژر و سوپرشارژر با استفاده از نرم افزار ADAMS

استفاده از سامانه های پرخوران از جمله توربوشارژر و سوپرشارژر نقش مهمی در افزایش توان و بهبود راندمان موتورهای احتراق داخلی ایفا می کند. با وجود مطالعات گسترده انجام شده در زمینه عملکرد ترمودینامیکی این سامانه ها، بررسی و مقایسه رفتار دینامیکی آن ها، به ویژه در شرایط گذرا، همچنان با خلاهای پژوهشی مواجه است. هدف از این پژوهش، تحلیل و مقایسه عملکرد دینامیکی توربوشارژر و سوپرشارژر با رویکرد شبیه سازی چندجسمی و با استفاده از نرم افزار MSC ADAMS است. در این راستا، مدل سه بعدی اجزای اصلی شامل توربین، کمپرسور، شفت و یاتاقان ها ایجاد شده و خواص اینرسی، سختی و میرایی به مدل اعمال گردید. برای توربوشارژر، گشتاور محرک به صورت تابعی از گازهای خروجی موتور و برای سوپرشارژر، گشتاور اعمالی از سمت میل لنگ در نظر گرفته شد. تحلیل های زمانی در شرایط پایدار و گذرا انجام و شاخص هایی نظیر سرعت زاویه ای شفت، نیروی وارد بر یاتاقان ها، گشتاور مقاوم، دامنه نوسانات سرعت و پایداری حالت پایدار استخراج گردید. نتایج نشان داد که سوپرشارژر دارای پاسخ زمانی سریع تری بوده، اما گشتاور مقاوم و نیروهای یاتاقانی بالاتری را تجربه می کند که منجر به نوسانات دینامیکی بیشتر می شود. در مقابل، توربوشارژر علی رغم تاخیر در پاسخ، از نظر پایداری دینامیکی و سطح تنش های مکانیکی عملکرد بهتری از خود نشان می دهد. یافته های این پژوهش می تواند در انتخاب، طراحی و بهینه سازی سامانه های پرخوران با توجه به شرایط کاری موتور مورد استفاده قرار گیرد.

کلیدواژه ها:

توربوشارژر ، سوپرشارژر ، تحلیل دینامیکی ، شبیه سازی چندجسمی ، نرم افزار MSC ADAMS