پایگاه خبری اسب بخار
مرجع تخصصی اخبار و ویدیو خودرو

سوپرشارژر الکتریکی چیست؟

در میان پرخوران کننده هایی که در خودروها نصب می شوند سوپرشارژر یکی از پربازده ترین آن هاست و از تأخیر در عملکرد (Lag) بسیار کم تری برخوردار است. علت این برتری نیز متصل بودن مستقیم سوپرشارژر به میل لنگ است، اتصال مستقیم به میل لنگ این امکان را به سوپر شارژر می دهد تا از ابتدای حرکت خودرو و یا در دورهای پایین (Low rpm) هم بتواند هوای ورودی را فشرده کند.

تأخیر در توربوشارژرها به این علت است که در دورهای پایین یا در ابتدای حرکت خودرو انرژی گازهای خروجی از سیلندر کم است. بنابراین این گازها توانایی به حرکت درآوردن پره توربین را ندارند، درنتیجه کمپرسور توربوشارژر هوای ورودی را به مقدار مورد نیاز فشرده نمی کند. به همین علت شاهد تأخیر حدوداً ۲ یا ۳ ثانیه ای هنگام شتاب گیری در توربوشارژرها هستیم (البته این مقدار برای خودروهای مختلف متفاوت است) تا گازهای خروجی از سیلندر به انرژی موردنظر برسند و پره های کمپرسور بتوانند هوای ورودی را به اندازه کافی فشرده سازند.

در این میان سوپرشارژرهایی طراحی و ساخته شده اند که انرژی دَورانی پره ها را از چرخش موتور الکتریکی دریافت می کنند. این سوپرشارژرها با دریافت الکتریسیته، آن را به انرژی دورانی تبدیل می کنند.
یک مدل از این سوپرشارژرها به گونه ای طراحی شده است که مستقیماً بر روی منیفولد هوا نصب می شود و هوای ورودی به منیفولد را فشرده می سازد. به این صورت که از پوسته توربو خبری نیست و هوا بدون این که مسیری حلزونی شکل را طی کند مستقیم وارد منیفولد هوا می شود. این مدل از سوپرشارژرها مانند پنکه ای عمل می کنند که هوای مکیده شده را به سمت منیفولد هوا هدایت می کنند و با افزایش فشار هوای درون سیلندر باعث می شوند سوخت بیش تری تزریق و توان بیش تری دریافت شود.

نوع دیگری از سوپرشارژرهای الکتریکی نیز هستند که تقریباً مانند سوپرشارژرهای مکانیکی طراحی شده اند، با این تفاوت که در این سوپرشارژرها نیروی محرک پره های کمپرسور از موتور الکتریکی دریافت می شود. این موتور الکتریکی با دریچه هوا یا تراتل (throttle) هماهنگ می شود و با توجه به میزان گشایش تراتل عمل می کند. به این صورت که هر چه بیش تر به پدال گاز فشار وارد کنیم موتور الکتریکی نیز با دور بیش تری می چرخد و هوای بیش تری را به سمت منیفولد هوا هدایت می کند.

با ترکیب توربوشارژر و سوپرشارژر الکتریکی (Hybrid Turbocharger) پرخوران کننده ای به وجود می آید که فواید هر دو نوع را در خود جا داده است. طرز کار این پرخوران کننده به این صورت است که در دورهای پایین و یا در ابتدای حرکت خودرو، که گازهای خروجی از سیلندر انرژی لازم جهت چرخاندن پره کمپرسور را ندارند، موتور الکتریکی هم محور با محور توربو، پره کمپرسور را به حرکت در می آورد و از تأخیر در عملکرد توربوشارژر یا Turbo Lag می کاهد. از سوی دیگر در دورهای بالا، که گازهای خروجی خیلی بهتر از موتور الکتریکی عمل می کنند، موتور الکتریکی از کار می افتد و فقط گازهای خروجی محرک پره کمپرسور می شوند.

البته در دورهای بالا موتور الکتریکی تبدیل به ژنراتور می شود و از انرژی گازهای خروجی برای شارژ کردن باتری استفاده می کند، زیرا در دورهای بالا فشار گازهای خروجی به حدی زیاد می شود که از شیری (Waste-Gate) استفاده می شود تا فشار اضافی را تخلیه کند.

محمد جبارزاده شیاده/ کارشناسی مهندسی مکانیک
پایگاه خبری اسب بخار