Als het om turbotechnologie gaat, zijn veel autoliefhebbers bekend met het werkingsprincipe ervan. Het gebruikt de uitlaatgassen van de motor om de turbinebladen aan te drijven, die op hun beurt de luchtcompressor aandrijven, waardoor de inlaatlucht van de motor toeneemt. Dit verbetert uiteindelijk de verbrandingsefficiëntie en het uitgangsvermogen van de verbrandingsmotor.
Door de turbocompressietechnologie kunnen moderne verbrandingsmotoren een bevredigend vermogen bereiken, terwijl de cilinderinhoud wordt verminderd en aan de emissienormen wordt voldaan. Naarmate de technologie zich ontwikkelde, zijn er verschillende soorten boostsystemen ontstaan, zoals enkele turbo, twin-turbo, supercharger en elektrische turbocharger.
Vandaag gaan we het hebben over de bekende superchargertechnologie.
Waarom bestaat superchargen? De belangrijkste reden voor de ontwikkeling van supercharger is het aanpakken van het probleem van de "turbovertraging" dat vaak voorkomt bij reguliere turbocompressoren. Wanneer de motor bij lage toerentallen draait, is de uitlaatenergie onvoldoende om positieve druk in de turbo op te bouwen, wat resulteert in een vertraagde acceleratie en een ongelijkmatige vermogensafgifte.
Om dit probleem op te lossen bedachten auto-ingenieurs verschillende oplossingen, zoals het uitrusten van de motor met twee turbo’s. De kleinere turbo zorgt voor boost bij lage toerentallen en zodra het motortoerental toeneemt, schakelt hij over naar de grotere turbo voor meer vermogen.
Sommige autofabrikanten hebben traditionele, door uitlaatgassen aangedreven turbo's vervangen door elektrische turbo's, die de responstijd aanzienlijk verbeteren en vertraging elimineren, waardoor een snellere en soepelere acceleratie mogelijk is.
Andere autofabrikanten hebben de turbo rechtstreeks op de motor aangesloten, waardoor superchargertechnologie ontstond. Deze methode zorgt ervoor dat de boost onmiddellijk wordt geleverd, omdat deze mechanisch wordt aangedreven door de motor, waardoor de vertraging die gepaard gaat met traditionele turbo's wordt geëlimineerd.
De eens zo glorieuze superchargertechnologie bestaat in drie hoofdtypen: Roots-superchargers, Lysholm-superchargers (of schroef-superchargers) en centrifugale superchargers. In personenauto's maakt de overgrote meerderheid van de superchargersystemen gebruik van het ontwerp van een centrifugale supercharger vanwege de efficiëntie en prestatiekenmerken ervan.
Het principe van een centrifugale supercharger is vergelijkbaar met dat van een traditionele uitlaatgasturbo, aangezien beide systemen draaiende turbinebladen gebruiken om lucht in de compressor te zuigen voor boost. Het belangrijkste verschil is echter dat de centrifugale supercharger, in plaats van te vertrouwen op uitlaatgassen om de turbine aan te drijven, rechtstreeks door de motor zelf wordt aangedreven. Zolang de motor draait, kan de supercharger constant een boost geven, zonder beperkt te worden door de hoeveelheid beschikbare uitlaatgassen. Dit elimineert effectief het probleem van de "turbovertraging".
Vroeger introduceerden veel autofabrikanten zoals Mercedes-Benz, Audi, Land Rover, Volvo, Nissan, Volkswagen en Toyota allemaal modellen met superchargertechnologie. Het duurde echter niet lang voordat het superchargen grotendeels werd stopgezet, voornamelijk om twee redenen.
De eerste reden is dat superchargers motorvermogen verbruiken. Omdat ze worden aangedreven door de krukas van de motor, hebben ze een deel van het eigen vermogen van de motor nodig om te kunnen werken. Dit maakt ze alleen geschikt voor motoren met een grotere cilinderinhoud, waarbij het vermogensverlies minder merkbaar is.
Een V8-motor met een nominaal vermogen van 400 pk kan bijvoorbeeld door middel van supercharger worden opgevoerd tot 500 pk. Een 2.0L-motor met 200 pk zou echter moeite hebben om 300 pk te bereiken met behulp van een supercharger, omdat het stroomverbruik van de supercharger een groot deel van de winst zou compenseren. In het huidige autolandschap, waar motoren met een grote cilinderinhoud steeds zeldzamer worden als gevolg van emissieregelgeving en efficiëntie-eisen, is de ruimte voor superchargertechnologie aanzienlijk kleiner geworden.
De tweede reden is de impact van de verschuiving naar elektrificatie. Veel voertuigen die oorspronkelijk gebruik maakten van superchargertechnologie zijn nu overgestapt op elektrische turbocompressiesystemen. Elektrische turbocompressoren bieden snellere responstijden, grotere efficiëntie en kunnen onafhankelijk van het motorvermogen werken, waardoor ze een aantrekkelijkere optie worden in de context van de groeiende trend naar hybride en elektrische voertuigen.
Voertuigen als de Audi Q5 en Volvo XC90, en zelfs de Land Rover Defender, die ooit vasthield aan zijn V8-versie met supercharger, hebben bijvoorbeeld de mechanische supercharger geleidelijk afgeschaft. Door de turbo uit te rusten met een elektromotor wordt de taak van het aandrijven van de turbinebladen overgedragen aan de elektromotor, waardoor het volledige vermogen van de motor rechtstreeks op de wielen wordt afgeleverd. Dit versnelt niet alleen het boostproces, maar elimineert ook de noodzaak voor de motor om vermogen op te offeren voor de supercharger, wat een dubbel voordeel oplevert: een snellere respons en een efficiënter stroomverbruik.
kortom
Momenteel worden voertuigen met supercharger steeds zeldzamer op de markt. Er gaan echter geruchten dat de Ford Mustang mogelijk een 5,2 liter V8-motor heeft, waarbij de supercharger mogelijk een comeback maakt. Hoewel de trend is verschoven naar elektrische en turbotechnologie, bestaat er nog steeds een mogelijkheid dat mechanische drukvulling terugkeert in specifieke krachtige modellen.
Mechanische drukvulling, ooit beschouwd als exclusief voor topmodellen, lijkt iets te zijn dat maar weinig autobedrijven nog willen noemen, en met de teloorgang van modellen met grote cilinderinhoud zal mechanische drukvulling binnenkort niet meer bestaan.
Posttijd: 06-sep-2024
