به گزارش سایت خبری ساعد نیوز ، 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.
خب در ابتدا بیایید یک بار دیگر طرز کار توربوها و سوپرشارژرها را با همدیگر مرور کنیم.
پیشرانه ها با سوزاندن مخلوط هوا و سوخت قدرت تولید می کنند. هرچقدر که این مخلوط سریع تر بسوزد قدرت بیشتری تولید می شود. توربوشارژرها و سوپرشارژرها هوای بیشتری را به داخل پیشرانه می فرستند و به آن اجازه می دهند تا سوخت بیشتری را سوزانده و قدرت بیشتری تولید کند. سوپرشارژرها توسط یک پولی از سوی پیشرانه کار می کنند درحالی که توربوها از گازهای پرفشار اگزوز برای چرخش توربین سود می برند.
سوپرشارژرها مستقیماً توسط خود پیشرانه کار می کنند و به عنوان نتیجه به تولید قدرت آنی کمک می کنند. توربوها بیشتر تمایل دارند تا کم مصرف و با راندمان بالا باشند زیرا انرژی تلف شده ی اگزوز داغ را به قدرت مفید تبدیل می کنند. هرچند، پس از فشار پدال گاز، اندکی طول می کشد تا توربین به چرخش درآید به این معنی که تحویل نرم قدرت در پیشرانه های توربو به اندازه ی نسخه های مجهز به سوپرشارژر نیست. ما این تأخیر را با عنوان لگ توربو می شناسیم.
خب با این مقدمه ی ساده به بحث خودمان برمی گردیم. توربوهای الکتریکی به منظور ترکیب کارایی سیستم های توربو با پاسخ سریع سوپرشارژرها و حذف لگ توربوها طراحی شده اند. این سیستم ها، توربوی سنتی را با کمپرسور هوای الکتریکی کوچکی ترکیب کرده اند. این کمپرسور با استفاده از پیشرانه ی قدرتمندی کار می کند. زمانی که پدال گاز فشار داده می شود، پیشرانه ی یاد شده کمپرسور هوا را مجبور به ورود آنی هوای سرد به داخل پیشرانه می کند. این موضوع تحویل نرم قدرت را حتی پیش از آنکه توربوی پیشرانه سرعت گیرد تضمین می کند. زمانی که توربوشارژر مرسوم به حدی کافی دور گرفت، سیستم الکتریکی به منظور صرفه جویی در مصرف انرژی خاموش می شود.
اولین خودروی تولیدی که از این تکنولوژی استفاده کرده آئودی SQ7 می باشد. سیستم توربوی الکتریکی در پیشرانه ی ۸ سیلندر ۴ لیتری توئین توربوی دیزلی این خودرو بکار رفته و خروجی ۴۳۵ اسب بخاری پیشرانه باعث ثبت شتاب صفر تا ۱۰۰ کیلومتر در ساعت ۴.۸ ثانیه ای می شود.
ولوو سیستم جایگزینی را توسعه داده که هوای فشرده شده را در محفظه ای در زیر پیشرانه ذخیره می کند. زمانی که شتاب آنی خودرو نیاز باشد یک سوپاپ باز شده و این هوای پرفشار به خود توربو راه یافته و باعث چرخش سریع توربین می شود. این سیستم در مدل های دیزلی D5 ولوو S90، V90 و XC90 بکار رفته و به کاهش بیش از نیم ثانیه ای شتاب های صفر تا ۱۰۰ کیلومتر در ثانیه ی مدل های یاد شده کمک کرده است.
اما تا به اینجا از مزیت های توربوهای الکتریکی صحبت کردیم. آیا این سیستم ها نقاط ضعفی هم دارند؟ هدف این سیستم ها بیش از آنکه کاهش مصرف سوخت یا آلاینده ها باشد، افزایش پرفورمنس خودرو است. البته می توان این سیستم را در زمانی که موردنیاز نیست خاموش کرد و همین امر به خودرو اجازه می دهد تا حداکثر راندمان را داشته باشد.
همانند هر تکنولوژی جدیدی، توربوشارژرهای الکتریکی نیز تا زمانی که متداول تر شوند، کاملاً گران بها خواهند ماند. همچنین میزان اعتماد و اطمینان این سیستم ها نیز ناشناخته است. از سوی دیگر می توان گفت استفاده از توربوهای الکتریکی راهی به طرف افزایش عمر پیشرانه های احتراق داخلی است درحالی که بی شک صنعت خودرو نیازمند حرکت به سوی خودروهای کاملاً الکتریکی می باشد.
شاید تبلیغاتی را دیده باشید که در آن ادعا می شود توربوهای الکتریکی قادر هستند عملکرد و مصرف سوخت را بهبود بخشند. متأسفانه قریب به اتفاق این قطعات افترمارکتی نمی توانند این کارها را انجام دهند.
اکثر این قطعات از فن های کوچکی تشکیل شده اند که خیلی بی شباهت به فن های خنک کننده ی رایانه نبوده و هوا را به داخل پیشرانه منتقل می کنند. هرچند برای تولید قدرت توسط پیشرانه، هوا باید با فشار بالا به داخل سیلندرها تزریق شود. هرچقدر فشار هوا بالاتر باشد خروجی پیشرانه نیز بالاتر خواهد بود.
این تکنولوژی در حال حاضر نسبتاً جدید بوده و تنها چند خودروساز محدود از این سیستم ها در محصولات خود استفاده خواهند کرد. آئودی SQ7 به صورت استاندارد با این تکنولوژی عرضه شده و مدل های یاد شده ی ولوو نیز با سیستم تقریباً مشابهی در دسترس هستند.
انتظار داریم توربوهای الکتریکی بیشتر از قبل عادی تر شوند زیرا خودروسازان زیادی در تلاش هستند تا خودروهای سریع تری بسازند. به احتمال زیاد خودروهای اسپورت و پرفورمنس و گران بها در میان اولین خودروهایی خواهند بود که از این تکنولوژی استفاده می کنند.
