توربوشارژر و سوپرشارژر چیست؟ با سیستم‌ های پروخوران موتور آشنا شوید (بخش سوم و پایانی)

سوپرشارژر و توربوشارژر هر دو یک وظیفه دارند و آن فراهم آوردن هوای فشرده و چگال‌تر برای پیشرانه‌ی خودرو است. همانطور که گفته شد تنها تفاوت این دو سامانه در بخش تامین نیروی مورد نیاز و در بعضی انواع نیز در نحوه‌ی کارکرد آن‌ها است.

اصلی ترین موردی که سبب شده توربوشارژرها از محبوبیت بیشتری نسبت به سوپرشارژرها برخوردار باشند، این است که سوپرشارژرها بدلیل طراحی و نحوه‌ی کارشان انرژی زیادی از نیروی پیشرانه را مصرف می‌کنند. صدای زیاد و استهلاک قطعات داخلی از دلایلی است که باعث شده تمایل کمتری نسبت به استفاده از این سامانه وجود داشته باشد، به طوری که مرسدس بنز که از بزرگترین استفاده کنندگان از سوپرشارژر در محصولات خود بود، در سال ۲۰۱۰ بطور کامل این سیستم را از خودروهایش حذف کرده و با توربوشارژر جایگزین نمود.

سوپرشارژرها دارای سه مدل اصلی هستند و خودروسازان و شرکت‌های تیونینگ بسته به کاربرد خودرو یکی از این انواع را انتخاب می‌کنند.

این نوع سوپرشارژر نام خود را از مخترع آن، برادران روتس، گرفته است. اختراع این نوع سوپرشارژر حتی به پیش از اختراع خودرو توسط بنز باز می‌گردد و در ابتدا به عنوان یک پمپ باد طراحی شد.

سوپرشارژر روتس از دو عدد روتور پره‌دار تشکیل شده است که در داخل یک هوزینگ (بدنه) قرار دارند. این روتورها توسط نیروی پیشرانه به چرخش درآمده و چرخش آن‌ها سبب گیر افتادن هوا در فاصله‌ی بین پره‌ها و بدنه‌ی سوپرشارژر می‌شود، به این ترتیب هوا به سمت پیشرانه پمپ می‌شود.

سوپرشارژر روتس مصرف انرژی زیادی دارد و به همین خاطر در مواقعی که نیاز به نیروی زیادی وجود ندارد بهتر است که از مدار خارج شود. برای حل چنین مشکلی مرسدس بنز در پیشرانه‌ی چهار سیلندر مورد استفاده در کلاس سی کمپرسور، اقدام به نصب یک کلاچ الکترونیکی کرده است تا تنها در موقع لزوم سوپرشارژر را درگیر کند. در شکل زیر سوپرشارژر مورد استفاده توسط مرسدس بنز و سیستم کلاچ قطع کن آن را می تواند مشاهده کنید.

تنها مزیت سوپرشارژر روتس قیمت ارزان آن است ولی در مقابل، این نوع سوپرشارژر در دورهای بالا انرژی زیادی از پیشرانه می‌گیرد و صدای زیادی نیز تولید می‌کند، از طرفی میزان فشار هوای تولید شده توسط این نوع سوپرشارژر نیز نسبت به سایر انواع پایین‌تر است، به همین دلیل امروزه کمتر از این سوپرشارژر استفاده می‌شود.

این نوع سوپرشارژرها را می‌توان در فارسی دوپیچی نیز معنی کرد. سوپرشارژرهای دو پیچی در حقیقت مدلی بهینه‌ شده از سوپرشارژرهای روتس هستند. این سوپرشارژر محبوب‌ترین و پرکاربرد‌ترین نوع سوپرشارژر در جهان است.

بزرگ‌ترین تغییر سوپرشارژر دو پیچی نسبت به روتس این است که روتورهای روتس دارای سه پره بودند ولی در نوع دو پیچی روتورها دارای چهار عدد پره هستند. همین عامل سبب تولید فشار بیشتری توسط این سوپرشارژرها شده است. در ضمن این سوپرشارژرها صدای بهتری نیز دارند و دیگر از آن صدای آزار دهنده‌ی روتس در آن ها خبری نیست. ورودی هوای سوپرشارژر دو پیچی نیز نسبت به روتس بزرگ‌تر بوده و این عامل سبب شده تا دمای کارکرد این سوپرشارژرها نیز پایین‌تر باشد.

از مزایای سوپرشارژر دو پیچی باید صدای قابل قبول و راندمان مناسب را نام برد.  

برخی از خودروهای اسپرت مشهور مانند شورولت کوروت ZR1 و لوتوس Evora از این نوع سوپرشارژر استفاده می‌کنند.

این سوپرشارژرها از دو مارپیچ نر و ماده تشکیل شده‌اند که با یکدیگر درگیر بوده و عمل پمپ کردن هوا را انجام می‌دهند. نری و مادگی این مارپیچ‌ها بسیار به هم نزدیک بوده و با چرخش آنها، هوا بینشان گیر افتاده و به درون پیشرانه پمپ می‌شود.

مزیت این سوپرشارژرها فشار تولیدی و راندمان بالای آن‌ها است. همچنین سوپرشارژرهای مارپیچی قدرت خود را در بازه‌ی وسیعی از دور موتور در اختیار راننده قرار می‌دهند. به همین دلیل یکی از بهترین گزینه‌ برای خودروهای سوپراسپرت و بسیار قدرتمند به حساب می‌آیند. این سوپرشارژرها در کنار این مزایا یک عیب بزرگ دارند و آن هزینه‌ی تولید و قیمت بالای آن‌ها است. ساخت آن‌ها نیز به ابزارآلات و ماشین کاری بسیار دقیقی نیاز دارد که تمامی این عوامل در قیمت بالای آن‌ها دخیل هستند.

از مشهورترین خودروهایی که از سوپرشارژر مارپیچی استفاده می‌کنند می‌توان مرسدس-مک‌لارن SLR و فورد جی‌تی را نام برد.

این نوع سوپرشارژرها عملکردی بسیار شبیه به توربوشارژر دارند و ساختار داخلی آن‌ها نیز با توربوشارژر مشابه است با این تفاوت که نیروی خود را به جای گاز موجود در اگزوز، از میل‌لنگ دریافت می‌کند. توربین این سوپرشارژرها برای فراهم کردن فشار لازم نیاز دارد تا با دور بسیار بالایی (بیش از ۶۰ هزار دور بر دقیقه) بچرخد به همین دلیل در این سوپرشارژرها جعبه دنده‌ای کار گذاشته می‌شود تا دور ورودی را افزایش دهد.

میزان فشار تولیدی این سوپرشارژرها کاملا به میزان دور موتور وابسته است، به همین دلیل این سوپرشارژرها در دورهای پایین کارایی کمی دارند اما در دورهای بالا فشار بسیار زیادی تولید می‌کنند.

از طرفی سوپرشارژر گریز از مرکز به دلیل داشتن کم‌ترین قطعات و کوچک‌ترین اندازه نسبت به سایر انواع سوپرشارژر، دارای بهترین راندمان و کمترین هدر رفت انرژی است. این سوپرشارژر یکی از پرطرفدارترین انواع در بازار تیونینگ است، اما به دلیل کارایی پایین در دور موتورهای پایین، خودروسازان کمتر به سراغ ‌آن می‌روند، منتهی خودروهای سوپراسپرتی چون کوینیگزگ و فربیو از این نوع سوپرشارژر استفاده می‌کنند.

مزایای سوپرشارژر گریز از مرکز عبارتند از راندمان بالا، تولید فشار زیاد و اندازه‌ی کوچک. معایب این سوپرشارژر نیز این است که تنها در دورهای بالا کارایی دارد.