Όταν πρόκειται για την τεχνολογία υπερσυμπιεστή, πολλοί ενθουσιώδες αυτοκινήτων είναι εξοικειωμένοι με την αρχή λειτουργίας της. Χρησιμοποιεί τα καυσαέρια του κινητήρα για να οδηγούν τις λεπίδες του στροβίλου, τα οποία με τη σειρά τους οδηγούν τον συμπιεστή αέρα, αυξάνοντας τον αέρα εισαγωγής του κινητήρα. Αυτό τελικά βελτιώνει την αποτελεσματικότητα της καύσης και την ισχύ εξόδου της μηχανής εσωτερικής καύσης.
Η τεχνολογία υπερτροφοδότησης επιτρέπει στους σύγχρονους κινητήρες εσωτερικής καύσης να επιτύχουν ικανοποιητική ισχύ εξόδου, μειώνοντας ταυτόχρονα τα πρότυπα μετατόπισης και εκπομπής συνάντησης. Καθώς έχει αναπτυχθεί η τεχνολογία, εμφανίστηκαν διάφορα είδη συστημάτων ενίσχυσης, όπως το Single Turbo, το Twin-Turbo, το Supercharging και το Electric Turbocharging.
Σήμερα, θα μιλήσουμε για τη διάσημη τεχνολογία υπερσυμπιεστή.
Γιατί υπάρχει υπερφόρτιση; Ο πρωταρχικός λόγος για την ανάπτυξη της υπερφόρτητης είναι η αντιμετώπιση του προβλήματος "turbo lag" που βρίσκεται συνήθως σε τακτικούς στροβιλοσυμπιεστές. Όταν ο κινητήρας λειτουργεί σε χαμηλές rpms, η ενέργεια εξάτμισης είναι ανεπαρκής για την κατασκευή θετικής πίεσης στο turbo, με αποτέλεσμα την καθυστερημένη επιτάχυνση και την ανομοιογενή παράδοση ισχύος.
Για την επίλυση αυτού του προβλήματος, οι μηχανικοί αυτοκινήτων ήρθαν με διάφορες λύσεις, όπως ο εξοπλισμός του κινητήρα με δύο στρόβιλους. Το μικρότερο turbo παρέχει ώθηση σε χαμηλές στροφές RPM και μόλις αυξήσει η ταχύτητα του κινητήρα, μεταβαίνει στο μεγαλύτερο turbo για περισσότερη ισχύ.
Ορισμένες αυτοκινητοβιομηχανίες έχουν αντικαταστήσει τους παραδοσιακούς στροβιλοσυμπιεστές με εξάτμιση με ηλεκτρικούς στρόβιλους, οι οποίοι βελτιώνουν σημαντικά τον χρόνο απόκρισης και εξαλείφουν την υστέρηση, παρέχοντας ταχύτερη και ομαλότερη επιτάχυνση.
Άλλες αυτοκινητοβιομηχανίες έχουν συνδέσει το turbo απευθείας με τον κινητήρα, δημιουργώντας τεχνολογία υπερσυμπιεστή. Αυτή η μέθοδος εξασφαλίζει ότι η ώθηση παραδίδεται αμέσως, καθώς οδηγείται μηχανικά από τον κινητήρα, εξαλείφοντας την καθυστέρηση που σχετίζεται με τους παραδοσιακούς στροβίλους.
Η τεχνολογία Supercharging που βρίσκεται κάποτε γελοία έρχεται σε τρεις κύριους τύπους: ρίζες superchargers, lysholm (ή βίδα) superchargers και φυγοκεντρικές υπερσυμπιεστές. Στα επιβατικά οχήματα, η συντριπτική πλειονότητα των συστημάτων υπερφόρτισης χρησιμοποιεί τον σχεδιασμό του φυγοκεντρικού υπερσυμπιεστή λόγω των χαρακτηριστικών της αποτελεσματικότητας και της απόδοσης.
Η αρχή ενός φυγοκεντρικού υπερσυμπιεστή είναι παρόμοια με εκείνη ενός παραδοσιακού στροβιλοσυμπιεστή εξάτμισης, καθώς και τα δύο συστήματα χρησιμοποιούν περιστρεφόμενες λεπίδες στροβίλου για να τραβήξουν αέρα στον συμπιεστή για ενίσχυση. Ωστόσο, η βασική διαφορά είναι ότι, αντί να βασιζόμαστε σε καυσαέρια για να οδηγούν τον στρόβιλο, ο φυγοκεντρικός υπερσυμπιεστής τροφοδοτείται απευθείας από τον ίδιο τον κινητήρα. Όσο ο κινητήρας λειτουργεί, ο υπερσυμπιεστής μπορεί να παρέχει σταθερά ώθηση, χωρίς να περιορίζεται από το ποσό των διαθέσιμων καυσαερίων. Αυτό εξαλείφει αποτελεσματικά το ζήτημα "turbo lag".
Την ημέρα, πολλές αυτοκινητοβιομηχανίες όπως η Mercedes-Benz, η Audi, η Land Rover, η Volvo, η Nissan, η Volkswagen και η Toyota εισήγαγαν όλα τα μοντέλα με τεχνολογία υπερσυμπιεστών. Ωστόσο, δεν ήταν πολύ καιρό πριν εγκαταλειφθεί σε μεγάλο βαθμό η υπερφόρτιση, κυρίως για δύο λόγους.
Ο πρώτος λόγος είναι ότι οι υπερσυμπιεστές καταναλώνουν ισχύ κινητήρα. Δεδομένου ότι οδηγούνται από τον στροφαλοφόρο άξονα του κινητήρα, απαιτούν ένα μέρος της ισχύος του κινητήρα να λειτουργεί. Αυτό τους καθιστά κατάλληλο μόνο για μεγαλύτερες μηχανές μετατόπισης, όπου η απώλεια ισχύος είναι λιγότερο αισθητή.
Για παράδειγμα, ένας κινητήρας V8 με ονομαστική ισχύ 400 ίππων μπορεί να ενισχυθεί σε 500 ίππους μέσω υπερσυμπιεστή. Ωστόσο, ένας κινητήρας 2.0L με 200 ίππους θα αγωνιζόταν να φτάσει σε 300 ίππους χρησιμοποιώντας έναν υπερσυμπιεστή, καθώς η κατανάλωση ενέργειας από τον υπερσυμπιεστή θα αντισταθμίζει μεγάλο μέρος του κέρδους. Στο σημερινό τοπίο αυτοκινήτων, όπου οι μεγάλες μηχανές μετατόπισης γίνονται όλο και πιο σπάνιοι λόγω των κανονισμών εκπομπών και των απαιτήσεων αποτελεσματικότητας, ο χώρος για την τεχνολογία υπερσυμπιεστή έχει μειωθεί σημαντικά.
Ο δεύτερος λόγος είναι ο αντίκτυπος της μετατόπισης προς την ηλεκτροδότηση. Πολλά οχήματα που χρησιμοποιούσαν αρχικά τεχνολογία υπερσυμπιεστή έχουν τώρα μετατραπεί σε ηλεκτρικά συστήματα υπερσυμπιεστή. Οι ηλεκτρικοί υπερσυμπιεστές προσφέρουν ταχύτερους χρόνους απόκρισης, μεγαλύτερη αποτελεσματικότητα και μπορούν να λειτουργούν ανεξάρτητα από την ισχύ του κινητήρα, καθιστώντας τους μια πιο ελκυστική επιλογή στο πλαίσιο της αυξανόμενης τάσης προς υβριδικά και ηλεκτρικά οχήματα.
Για παράδειγμα, τα οχήματα όπως το Audi Q5 και το Volvo XC90, και ακόμη και ο Defender Land Rover, ο οποίος κάποτε κρατήθηκε στην υπερτροφοδοτημένη έκδοση V8, έχουν καταργήσει σταδιακά μηχανικά υπερσυμπιεστή. Με τον εξοπλισμό του turbo με ηλεκτρικό κινητήρα, το έργο της οδήγησης των λεπίδων του στροβίλου παραδίδεται στον ηλεκτρικό κινητήρα, επιτρέποντας την πλήρη ισχύ του κινητήρα να παραδίδεται απευθείας στους τροχούς. Αυτό όχι μόνο επιταχύνει τη διαδικασία ενίσχυσης, αλλά εξαλείφει επίσης την ανάγκη για τον κινητήρα να θυσιάσει την ισχύ για τον υπερσυμπιεστή, παρέχοντας ένα διπλό όφελος της ταχύτερης απόκρισης και της αποτελεσματικότερης χρήσης ισχύος.
αιμορραγία
Επί του παρόντος, τα υπερφορτωμένα οχήματα γίνονται όλο και πιο σπάνια στην αγορά. Ωστόσο, υπάρχουν φήμες ότι το Ford Mustang μπορεί να διαθέτει κινητήρα 5.2L V8, με υπερσυμπιεστή ενδεχομένως να επιστρέψει. Ενώ η τάση έχει μετατοπιστεί προς τις τεχνολογίες ηλεκτρικών και υπερσυμπιεστών, εξακολουθεί να υπάρχει πιθανότητα μηχανικής υπερσυμπιείας να επιστρέψει σε συγκεκριμένα μοντέλα υψηλής απόδοσης.
Η μηχανική υπερφόρτιση, που θεωρείται αποκλειστικά για τα μοντέλα κορυφαίου άκρου, φαίνεται να είναι κάτι που λίγες εταιρείες αυτοκινήτων είναι πρόθυμες να αναφέρουν πια, και με την κατάρρευση μεγάλων μοντέλων μετατόπισης, η μηχανική υπερφόρτιση μπορεί σύντομα να μην είναι πια.
Χρόνος δημοσίευσης: SEP-06-2024
