همانطور که میدانید در حال حاضر سه نوع اصلی پیشرانه درونسوز وجود دارد که شامل نمونههای تنفس طبیعی، توربو شارژر و سوپر شارژر است. قبلاً در پدال بهصورت مفصل به دو پیشرانه اولی پرداختهایم و حالا میخواهیم سوپر شارژر را بررسی نماییم. سوپر شارژر ماشین، کمپرسور هوای مکانیکی یا اخیراً برقی است که برای انتقال بیشتر و سریعتر هوا به داخل محفظه احتراق به کار میرود. سوپر شارژر مکانیکی رایجترین نوع از این قطعههاست که سابقه استفاده از آن به اواخر قرن ۱۹ میلادی بازمیگردد. سه نوع اصلی و رایج سوپر شارژرهای بکار رفته در خودروها عبارتاند از Roots، Lysholm twin-screw و centrifugal.
سوپر شارژرهای نوع Roots دارای دو بخش هستند که به یکدیگر متصل میشوند و هوا در بین این دو بخشها فشرده شده و راهی فضای احتراق میشود. در برخی موارد میتوان از سه بخش برای فشردهسازی هوا استفاده کرد. از این نوع سوپر شارژر در خودروهایی همچون شورولت کوروت Z06 استفاده شده است؛ اما سوپر شارژر ماشین نوع Lysholm twin-screw از دو پیچ برای کمپرس هوا استفاده میکند و این پیچ ها در واقع شبیه دندههای مخصوص هستند. نهایتاً به سوپر شارژر نوع centrifugal میرسیم که شبیه توربو شارژر به نظر میرسد و از نیروی گریز از مرکز برای متراکم کردن هوا استفاده میکند. اما در سالهای اخیر از سوپر شارژرهای برقی نیز استفاده میشود. این قطعه از نیروی برق برای چرخش کمپرسور و متراکم کردن هوا استفاده میکند هرچند برق ۱۲ ولت استاندارد برای کارکرد این نوع سوپر شارژر ماشین کافی نخواهد بود و به همین خاطر از سیستمهای ۴۸ ولتی استفاده میشود.
سوپر شارژر چگونه کار میکند؟
در ابتدا به عملکرد سوپر شارژرهای مکانیکی میپردازیم که معمولاً از تسمه برای کارکرد خود استفاده میکند اما امکان متصل بودن آن به میللنگ از طریق شفت، دنده یا زنجیر نیز وجود دارد. تسمه یاد شده روی پولیای قرار دارد که میتواند برای ایجاد بوست کمتر یا بیشتر تغییر یابد. پولی پیچها یا شفتهای داخل سوپر شارژر را میچرخاند تا به این ترتیب هوای فشرده با شدت بالاتری وارد پیشرانه شود. در سوپر شارژرهای نوع centrifugal نیز از تسمه استفاده میشود اما بجای اینکه پولی باعث چرخش پیچها یا شفتها شود، توربین را میچرخاند تا به این ترتیب هوا از طریق نیروی گریز از مرکز فشرده و متراکم شود. برخلاف توربو شارژر، سوپر شارژر ماشین مکانیکی همیشه نیازمند اتصال و ارتباط فیزیکی بین خودش با پیشرانه خواهد بود.
مزایا و معایب سوپر شارژر ماشین
بزرگترین مزیت سوپر شارژر ماشین ارائه پاسخ آنی است درحالیکه توربو شارژر اینگونه نیست. به دلیل اینکه قطعه موردبحث توسط پیشرانه بکار گرفته میشود بنابراین همیشه میزان مشخصی از بوست را دارد. با افزایش دور پیشرانه میزان بوست نیز بیشتر خواهد شد و این افزایش تدریجیتر از بوست توربو شارژر است. دیگر مزیت قطعه یاد شده عدم نیاز به برخی قطعات همچون اینترکولر است که این امر باعث کاهش پیچیدگی و هزینهها میشود.