یک موتور
معمولی 4 زمانه یک زمان را صرف فرآیند مکش می کند. این فرآیند 3 مرحله دارد:
پیستون به سمت پایین حرکت می
کند.
حرکت پیستون به سمت پایین
خلاء ایجاد می کند.
هوا در فشار جو به درون اتاق
احتراق مکیده می شود.
همین که
هوا به درون موتور کشیده می شود، می بایست با سوخت ترکیب شود تا ترکیب هوا و
سوخت را تشکیل دهد. بسته ای از انرژی پتانسیل که می تواند به وسیله ی یک
فرآیند شیمیایی به نام احتراق به انرژی جنبشی مفید تبدیل شود. شمع، واکنش
شیمیایی را با مشتعل کردن سوخت آغاز می کند. وقتی که سوخت بسوزد، مقدار زیادی
انرژی آزاد می شود. نیروی این انفجار که بالای سرسیلندر متمرکز می شود.
پیستون را به پایین می راند و یک حرکت رفت و برگشتی ایجاد می کند که آن هم
آخر کار به چرخ ها منتقل می شود.
یک موتور ساده
به علاوه ی سوپر شارژر
اضافه کردن
سوخت بیشتر به مخلوط سوخت و هوا انفجار قوی تری ایجاد می کند. اما ما نمی
توانیم به سادگی سوخت بیشتری به داخل موتور پمپ کنیم، زیرا مقدار معینی از
اکسیژن برای سوزاندن مقدار سوخت داده شده لازم است. ترکیب شیمیایی صحیح ـ 14
بخش هوا با یک بخش سوخت ـ برای کارکرد بهینه یک موتور لازم است. کلام آخر این
که برای وارد کردن سوخت بیشتر باید هوای بیشتری وارد کرد.
این کار یک
سوپر شارژر است. سوپر شارژر ها بدون ایجاد کردن خلاء با فشرده کردن هوا در
فشاری بالا تر از فشار جو، مکش را افزایش می دهند. این کار هوای بیشتری را به
درون موتور می فرستد و موتور را تقویت می کند. با توجه به هوای اضافه تر،
سوخت بیشتری به مخلوط هوا و سوخت افزوده می شود و قدرت موتور افزایش می یابد.
سوپرشارژینگ به طور متوسط 46 درصد به قدرت موتور و 31 درصد به گشتاور اضافه
می کند. در ارتفاع های بالا که عملکرد موتور به خاطر چگالی و فشار کم هوا افت
می کند، سوپر شارژر هوا را با فشار بیشتر به موتور می دهد که موتور بتواند به
صورت بهینه ای کار کند.
برخلاف
توربو شارژر ها که از گاز های اگزوز که از احتراق به دست آمده، برای به کار
انداختن کمپرسور استفاده می کنند، سوپر شارژر ها قدرت خود را مستقیما از میل
لنگ می گیرند. بیشتر آن ها با یک تسمه به حرکت در می آیند که ان تسمه به دور
یک قرقره می پیچد که آن قرقره به یک چرخ دنده ی محرک متصل است. چرخ دنده ی
محرک به نوبه ی خود چرخ دنده کمپرسور را می چرخاند. روتور کمپرسور در طرح های
مختلفی عرضه می شود، اما وظیفه ی ان به درون کشیدن هواست، هوا را فشرده می
کند و به منیفولد ورودی می فرستد.
سوپر شارژر مرکز
گریز
ProCharger D1SC
برای فشرده
کردن هوا یک سوپر شارژر باید خیلی سریع بچرخد ـ سریع تر خود موتور. بزرگ تر
بودن چرخ دنده ی محرک نسبت به چرخ دنده ی کمپرسور باعث می شود که کمپرسور
سریع تر بچرخد. سوپر شارژر ها می توانند در سرعت های بلایی نظیر 50000 تا
65000 دور بر دقیقه کار کنند.
اگر کمپرسور
50000 دور بر دقیقه بچرخد. تقویتی برابر شش تا نه پوند بر اینچ مربع ایجاد می
کند که به معنی شش تا نه
psi
بالاتر از فشار اتمسفریک در یک ارتفاع خاص است. فشار جو در سطح دریا
14.7 psi
است، بنابر این یک تقویت معمولی به وسیله ی یک سوپر شارژر حدود 50 درصد به
هوای ورودی بر موتور می افزاید.
اگر هوا
فشرده شود داغ می شود، بدین معنا که چگالی خود را از دست می دهد و در زمان
انفجار نمی تواند خیلی منبسط شود. این یعنی این که وقتی به وسیله ی شمع آتش
زده می شود نمی تواند قدرت زیادی ایجاد کند. برای این که یک سوپر شارژر در
ماکسیمم بازده کار کند، هوای فشرده که از بخش خروجی تخلیه می شود. می بایست
قبل از ورود به منیفولد ورودی خنک شود. یک اینتر کولر این وظیفه را به عهده
دارد. اینتر کولر ها به دو صورت عرضه می شوند: اینتر کولر های هوا به هوا و
اینتر کولر های هوا به آب. هر دو ی آن ها مانند رادیاتور ها کار می کنند. هوا
یا آب به مجموعه ای از لوله ها فرستاده می شوند و وقتی که هوای داغ خارج شده
با لوله ها برخورد می کند خنک می شود. کاهش دمای هوا چگالی آن را افزایش می
دهد که باعث می شود. مخلوط متراکم تری از هوا و سوخت وارد اتاق احتراق شود.
در ادامه
انواع مختلف سوپر شارژر ها را بررسی می کنیم .