4 نوع مختلف سوپرشارژر :همانطور که می دانید موتورهای احتراق داخلی برای کار کردن به سوخت و هوا نیاز دارند. سوخت در مخزن سوخت ذخیره می شود و باید مرتباً پر شود. هوا به وفور توسط جو اطراف ما تامین می شود و با فشار سطح دریا 14.7 پوند بر فوت مربع به سمت ما می آید.
4 نوع مختلف سوپرشارژر
این عالی کار می کند، اما این تمام فشاری است که برای فشار دادن هوا به موتور خود وارد می کنید. هنگامی که از گذرگاه کوهستانی مرتفع در هر یک از چندین ایالت غربی بر روی Continental Divide بالا بروید، حتی کمتر (همراه با قدرت کمتر) خواهید داشت.
اگر فقط می توانستیم این فشار را افزایش دهیم اگر فقط می توانستیم هوای بیشتری را همراه با سوخت بیشتر به موتور وسیله نقلیه خود بکوبیم .
سوپرشارژر این دستگاه های قابل توجه می توانند هوای بیشتری را به سیستم ورودی موتور خودروی شما فشرده کنند و با مصرف سوخت مناسب، قدرت خروجی موتور را بین 50 تا 75 درصد افزایش دهند.
سوپرشارژر چیست؟
سوپرشارژر چیست؟ سوپرشارژر (که گاهی اوقات دمنده یا کمپرسور نامیده می شود) چگونه به وجود آمد؟ چند نوع سوپرشارژر وجود دارد؟ بیایید به این سوالات پاسخ دهیم.
سوپرشارژر چگونه کار می کند
سوپرشارژر وسیله ای است که دارای موتور (یا موتور الکتریکی) است که جریان هوا را به موتور افزایش می دهد و در نتیجه توان خروجی آن موتور را افزایش می دهد.
از مراحل اولیه توسعه موتورهای احتراق داخلی برای نیرو دادن به خودروها، کامیون‌ها و، بله، هواپیماها، سوپرشارژرها بخشی از داستان بوده‌اند.
دلیل این امر کاملاً واضح است سوپرشارژ یک روش نسبتاً ساده برای افزایش قابل ملاحظه اسب بخار برای تقریباً هر طراحی موتور احتراق داخلی، چه دو زمانه یا چهار زمانه، بنزینی یا دیزلی است.
کدام مهندس عملی یا صاحب خودروی مشتاق می تواند در برابر چنین وسوسه ای مقاومت کند؟
بیایید نگاهی به انواع سوپرشارژرها، نحوه به وجود آمدن آنها و نحوه عملکرد آنها برای افزایش شدید جریان هوا به موتور بیندازیم.
انواع سوپرشارژر
سوپر شارژر Roots در موستانگ GT 2017 (اعتبار)
شماره 1 – دمنده ریشه
بیایید به تاریخ برگردیم به زمانی که اکثر وسایل نقلیه مردمی برای اسب بخار نیاز به چهارپاهای بزرگ داشتند.
در سال 1860، برادران روتس یک موتور مکانیکی هوا را برای استفاده در کوره های بلند و چندین کاربرد دیگر طراحی و به ثبت رساندند.
این یکی از اولین تلاش ها برای ساخت یک دمنده جابجایی مثبت نسبتا کارآمد بود.
از دو پروانه مشبک سه لوبی که روی شفت موازی نصب شده بودند استفاده می کرد. ثابت کرد که برای جابجایی حجم زیادی از هوا بسیار موثر است.
Roots دمنده به سرعت پیشرفت کرد و اولین بار در طراحی موتوری که توسط گوتلیب دایملر ثبت شده بود در حدود سال 1885 ظاهر شد.
استفاده از آن در خودروهای تولیدی برای اولین بار در حدود سال 1921 با خودروهای لوکس آلمانی ساخته شده توسط مرسدس رخ داد.
سوپر شارژر Roots
این سوپرشارژرهای اولیه ثابت کردند که می توانند 30 تا 40 درصد افزایش قدرت موتور را با تغییرات اندک دیگری به موتورهای آن دوره اضافه کنند.
طرح های دایملر به سرعت برای خودروهای خیابانی و مسابقه ای محبوب شدند.
مرسدس، آلفارومئو و بوگاتی برای موفقیت در مسابقات با استفاده از این فناوری به ذهن متبادر می شوند.
طراحی دمنده Roots توسط جنرال موتورز (دیترویت دیزل) عمدتاً برای موتورهای کامیون دیزلی دو چرخه در اواخر دهه 1930 بهبود یافت.
این دمنده ها متعاقباً اغلب برای موتورهای مسابقه اتومبیل رانی استفاده می شدند.
چنین برنامه هایی هنوز هم امروزه رایج هستند برای مثال، در نوار درگ، مشاهده درگسترهایی که از سوپرشارژرهای نوع Roots در بالای موتورهای بزرگ استفاده می کنند، معمول است.
شماره 2 – کمپرسور اسکرو
سوپرشارژر دو پیچ
سوپرشارژر دو پیچ در موستانگ GT 2015 (اعتبار)
به دنبال مسیری که توسط برادران روتس آغاز شد، در سال 1878، طراح آلمانی، هاینریش کریگار، کمپرسور نوع پیچ را به ثبت رساند.
مشابه دمنده Roots از دو شفت موازی استفاده می‌کرد، اما توانست فشار بسیار بالاتری را از طریق شکل پیچی روتورهای خود ایجاد کند.
با این حال، پیچیدگی تولید، استفاده گسترده صنعتی و خودرویی آن را برای چندین دهه به تعویق انداخت.
یک مهندس سوئدی، Alf Lysholm، در اواسط دهه 1930، فناوری‌های ساخت ضروری را ارائه کرد که هزینه طراحی پیچ را کاهش داد.
این نوع کمپرسور به زودی جایگاه خود را در دنیای تهویه مطبوع و سایر صنایعی که خروجی های فشار بالا بسیار کارآمد مورد نیاز بودند، پیدا کرد.
در دنیای خودرو، امروزه به کمپرسورهای پیچی، سوپرشارژرهای دو پیچی نیز گفته می شود.
بیشتر بخوانید:
- شارژ بیش از حد دینام (علائم، علل و نحوه رفع آن)
- علت تاب برداشتن دیسک صفحه ترمز
- 5 علت خم شدگی سوپاپ موتور خودرو (و هزینه تعمیر)
شماره 3 – سوپرشارژر گریز از مرکز
سوپرشارژر گریز از مرکز در دوج چلنجر R/T مدل 2012 (اعتبار)
سومین نوع سوپرشارژر گریز از مرکز است. در اوایل دهه 1900، طراح فرانسوی، لوئیس رنو، اولین سوپرشارژر گریز از مرکز را برای استفاده در خودرو ثبت کرد.
در عرض حدود سه سال، سازنده اتومبیل‌های مسابقه‌ای آمریکایی، لی چادویک، طراحی رنو را انتخاب کرد، سه مرحله (سه روتور) را روی هم گذاشت و یک حرفه موفق را با اتومبیل‌های تپه‌نوردی قدرتمند آغاز کرد.
سوپرشارژرهای گریز از مرکز امروزی فقط از یک پروانه منفرد با پره های منحنی پیچیده که در داخل یک هو به شکل طومار نصب شده است استفاده می کنند.
استفاده كردن. هوا وارد پروانه نزدیک مرکز مسکن می شود. پروانه چرخان آن را به گذرگاه بیرونی محفظه می‌برد و سرعت هوا را افزایش می‌دهد.
سپس هوا از طریق یک دیفیوزر با قطر افزایش می یابد که جریان را کند می کند و فشار را افزایش می دهد. سپس این هوای فشار بالا از طریق سیستم القایی به موتور منتقل می شود.
مزیت اصلی این نوع سوپرشارژر سادگی نسبی آن است. اساساً یک قسمت متحرک دارد، پروانه. پروانه در داخل محفظه ای با فاصله های نسبتاً زیاد می چرخد که باعث می شود هزینه ساخت آن نسبتاً پایین باشد.
انواع مختلف سوپر شارژرها
همه این نوع سوپرشارژرها مستقیماً توسط موتور هدایت می شوند. استفاده از یک سیستم درایو دنده یا یک درایو تسمه بسیار ساده تر باعث می شود سرعت سوپرشارژر و در نتیجه افزایش متناسب با افزایش دور موتور افزایش یابد.
فشار خروجی به موتور بسته به نیاز راننده به نیرو از طریق استفاده از یک سوپاپ بای پس که هنگام تخلیه فشار اضافی باز می شود، می تواند تغییر کند.
خروجی جریان هوا از این سوپرشارژرها با جریان تزریق سوخت توسط ماژول کنترل پیشرانه خودرو (PCM) تنظیم می شود.
خودروهای تولیدی که از فناوری سوپرشارژر بهره مند شده اند شامل استودبیکرهای تاریخی در اوایل دهه پنجاه با استفاده از دمنده های پکستون تا فورد شلبی موستانگ و خودروهای محبوب دوج با موتور نیمه موتوری می شوند.
برخی از خودروهای خیابانی دوج با استفاده از کمپرسورهای پیچی فشرده به راحتی بیش از 800 اسب بخار نیرو تولید می کنند. پای راست محتاطانه برای هر یک از این ماشین های شگفت انگیز مناسب است.
شماره 4 – سوپر شارژر الکتریکی
سوپرشارژر برقی
سوپرشارژر برقی مزدا میاتا 2017 (اعتبار)
نوع چهارم سوپرشارژر که اکنون در حال ظهور است، با موتور الکتریکی کار می کند.
هر یک از سه پیکربندی دمنده که در بالا مورد بحث قرار گرفت را می توان توسط یک موتور بسیار کارآمد آهنربای دائم DC (جریان مستقیم) هدایت کرد.
این ترتیب به سرعت سوپرشارژر اجازه می دهد تا به طور مداوم توسط PCM خودرو مطابق با نیاز موتور به هوا تنظیم شود.
یک موتور الکتریکی برای چرخاندن قطعات داخلی سوپرشارژر یک سیستم محرک بسیار ساده‌تر از تسمه‌ها یا چرخ دنده‌های پیچیده مورد استفاده در درایوهای مکانیکی است.
این به طور بالقوه می تواند کاهش هزینه و بهبود قابلیت اطمینان نسبت به سوپرشارژرهای مکانیکی قدیمی تر باشد.
چگونه سوپرشارژ برای صنعت هواپیما سودمند است؟
اگرچه جنگ‌ها از نظر دلار پرهزینه و غم‌انگیز در تلفات انسانی وحشتناک هستند، اما جنگ‌ها زمینه اثبات بسیاری از پیشرفت‌ها در فناوری بوده‌اند. این موضوع در مورد سوپرشارژر نیز صادق است.
جنگ جهانی دوم نیاز به هواپیماهایی را دید که بتوانند به ارتفاعات بالا برسند. هواپیماهای با موتور پیستونی تنفس معمولی نمی توانستند در هوای بسیار بالاتر از 20000 پا به طور موثر عمل کنند.
سوپرشارژرها در آن جنگنده ها و هواپیماهای بمب افکن در زمان جنگ رایج شدند که ارتفاع تا 50000 پا را امکان پذیر می کردند. با چنین ارتفاعاتی سرعت و برد هواپیما نیز تا حد زیادی افزایش یافت.
موتورهای زیر سوپرشارژرها
سوپرشارژ می تواند فشار احتراق و توان خروجی انواع مختلف موتورها را افزایش دهد. این افزایش فشار و قدرت همیشه با دمای قابل توجه بالاتر موتور و بارهای ساختاری داخلی همراه خواهد بود.
طراحان مجبور شده‌اند این را با بهبود خنک‌سازی و روان‌کاری موتور، متالورژی ارتقا یافته برای محفظه‌های موتور و قطعات داخلی به‌علاوه درجه‌های بالاتر سوخت جبران کنند. این پیشرفت‌های فناوری به خودروها و کامیون‌هایی که امروز رانندگی می‌کنیم منتقل شده است.