وقتی صحبت از فناوری توربوشارژ می شود، بسیاری از علاقه مندان به خودرو با اصل کارکرد آن آشنا هستند. از گازهای خروجی موتور برای به حرکت درآوردن پره های توربین استفاده می کند که به نوبه خود کمپرسور هوا را به حرکت در می آورد و هوای ورودی موتور را افزایش می دهد. این در نهایت راندمان احتراق و قدرت خروجی موتور احتراق داخلی را بهبود می بخشد.
فن آوری توربوشارژ به موتورهای احتراق داخلی مدرن اجازه می دهد تا با کاهش جابجایی موتور و رعایت استانداردهای آلایندگی، به توان خروجی رضایت بخشی دست یابند. با توسعه فناوری، انواع مختلفی از سیستم های تقویت کننده مانند تک توربو، دو توربو، سوپرشارژ و توربوشارژ برقی ظهور کرده اند.
امروز قصد داریم در مورد فناوری معروف سوپرشارژر صحبت کنیم.
چرا سوپرشارژ وجود دارد؟ دلیل اصلی توسعه سوپرشارژر، رسیدگی به مشکل «تأخیر توربو» است که معمولاً در توربوشارژرهای معمولی یافت می‌شود. هنگامی که موتور در دورهای پایین کار می کند، انرژی خروجی اگزوز برای ایجاد فشار مثبت در توربو کافی نیست و در نتیجه باعث تاخیر در شتاب گیری و تحویل نابرابر قدرت می شود.
برای حل این مشکل مهندسان خودرو راه حل های مختلفی از جمله تجهیز موتور به دو توربو ارائه کردند. توربوی کوچکتر در دورهای پایین، تقویت را فراهم می کند و هنگامی که دور موتور افزایش می یابد، برای قدرت بیشتر به توربوی بزرگتر تغییر می کند.
برخی از خودروسازان توربوشارژرهای سنتی اگزوز را با توربوهای الکتریکی جایگزین کرده اند که به طور قابل توجهی زمان پاسخگویی را بهبود می بخشد و تاخیر را از بین می برد و شتاب سریع و نرم تری را ارائه می دهد.
سایر خودروسازان توربو را مستقیماً به موتور متصل کرده اند و فناوری سوپرشارژ را ایجاد کرده اند. این روش تضمین می‌کند که بوست فوراً ارائه می‌شود، زیرا به صورت مکانیکی توسط موتور هدایت می‌شود و تاخیر مربوط به توربوهای سنتی را از بین می‌برد.
فناوری سوپرشارژر که زمانی شکوهمند بود در سه نوع اصلی ارائه می شود: سوپرشارژرهای Roots، سوپرشارژرهای Lysholm (یا پیچی) و سوپرشارژرهای گریز از مرکز. در وسایل نقلیه سواری، اکثریت قریب به اتفاق سیستم های سوپرشارژر از طرح سوپرشارژر گریز از مرکز به دلیل کارایی و ویژگی های عملکردی آن استفاده می کنند.
اصل یک سوپرشارژر گریز از مرکز شبیه به یک توربوشارژر اگزوز سنتی است، زیرا هر دو سیستم از پره های چرخان توربین برای کشیدن هوا به داخل کمپرسور برای تقویت استفاده می کنند. با این حال، تفاوت اصلی این است که به جای تکیه بر گازهای خروجی برای به حرکت درآوردن توربین، سوپرشارژر گریز از مرکز مستقیماً توسط خود موتور نیرو می گیرد. تا زمانی که موتور کار می کند، سوپرشارژر می تواند به طور مداوم تقویت کند، بدون اینکه توسط مقدار گاز خروجی در دسترس محدود شود. این به طور موثر مشکل "تأخیر توربو" را از بین می برد.
در آن زمان، بسیاری از خودروسازان مانند مرسدس بنز، آئودی، لندرور، ولوو، نیسان، فولکس واگن و تویوتا همگی مدل هایی با فناوری سوپرشارژ معرفی کردند. با این حال، زمان زیادی نگذشت که سوپرشارژر عمدتاً به دو دلیل کنار گذاشته شد.
دلیل اول این است که سوپرشارژرها قدرت موتور را مصرف می کنند. از آنجایی که آنها توسط میل لنگ موتور به حرکت در می آیند، برای کار کردن به بخشی از نیروی خود موتور نیاز دارند. این باعث می شود که آنها فقط برای موتورهای با جابجایی بزرگتر مناسب باشند، جایی که اتلاف قدرت کمتر قابل توجه است.
به عنوان مثال، یک موتور V8 با قدرت نامی 400 اسب بخار می تواند از طریق سوپرشارژ به 500 اسب بخار افزایش یابد. با این حال، یک موتور 2.0 لیتری با 200 اسب بخار قدرت برای رسیدن به 300 اسب بخار با استفاده از یک سوپرشارژر مشکل دارد، زیرا مصرف برق توسط سوپرشارژر بخش زیادی از سود را جبران می کند. در چشم انداز خودروهای امروزی، که موتورهای با جابجایی بزرگ به دلیل قوانین آلایندگی و الزامات کارآیی به طور فزاینده ای نادر می شوند، فضای فناوری سوپرشارژ به طور قابل توجهی کاهش یافته است.
دلیل دوم تأثیر تغییر به سمت برق است. بسیاری از خودروهایی که در ابتدا از فناوری سوپرشارژ استفاده می کردند، اکنون به سیستم های توربوشارژ برقی روی آورده اند. توربوشارژرهای برقی زمان پاسخگویی سریع‌تر، راندمان بیشتری را ارائه می‌کنند و می‌توانند مستقل از قدرت موتور کار کنند، و در زمینه روند رو به رشد خودروهای هیبریدی و الکتریکی، آنها را به گزینه‌ای جذاب‌تر تبدیل می‌کند.
به عنوان مثال، خودروهایی مانند آئودی Q5 و ولوو XC90 و حتی لندرور دیفندر که زمانی روی نسخه سوپرشارژ V8 خود نگه می‌داشتند، سوپرشارژ مکانیکی را کنار گذاشته‌اند. با تجهیز توربو به یک موتور الکتریکی، وظیفه راندن پره های توربین به موتور الکتریکی واگذار می شود و این امکان را فراهم می کند تا تمام قدرت موتور مستقیماً به چرخ ها منتقل شود. این نه تنها فرآیند تقویت را تسریع می‌کند، بلکه نیاز موتور را به فدا کردن قدرت برای سوپرشارژر از بین می‌برد و مزیت دوگانه پاسخگویی سریع‌تر و استفاده کارآمدتر از نیرو را فراهم می‌کند.
خلاصه
در حال حاضر، وسایل نقلیه سوپرشارژر به طور فزاینده ای در بازار کمیاب می شوند. با این حال، شایعاتی وجود دارد مبنی بر اینکه فورد موستانگ ممکن است دارای یک موتور 5.2 لیتری V8 باشد که احتمالاً سوپرشارژر دوباره به بازار خواهد آمد. در حالی که روند به سمت فناوری های برقی و توربوشارژ تغییر کرده است، هنوز امکان بازگشت سوپرشارژ مکانیکی در مدل های خاص با عملکرد بالا وجود دارد.
به نظر می رسد سوپرشارژ مکانیکی که زمانی منحصر به مدل های برتر در نظر گرفته می شد، چیزی است که شرکت های خودروسازی کمی مایل به ذکر آن هستند، و با از بین رفتن مدل های با جابجایی بزرگ، ممکن است به زودی دیگر از سوپرشارژ مکانیکی خبری نباشد.
زمان ارسال: سپتامبر-06-2024
