شما و اتومبيل اتان


توربو شارژر و سوپر شارژر :

 

Monday, December 27, 2004

 

توربو شارژر و سوپر شارژر :

 

 توربو شارژر و سوپر شارژر در واقع نوعي كمپرسور هوا مي باشند  كه جهت مكش هواي بيشتري به درون موتور و فشردن هوا مورد استفاده است و به  اين طريق باعث مي شود كه هواي بيشتري به درون  هر سيلندر فرستاده  شود . همين امر باعث مي شود كه سوخت بيشتري هم به درون هر سيلندر فرستاده شود  كه مفهوم آن اين است كه انفجار قوي تري در هر سيلندر صورت گيرد . ميزان فشار  هوايي كه به درون هر سيلندر فرستاده مي شود بر حسب : پوند بر اينچ مربع  psi  اندازه گيري مي شود .

 سوپرشارژر از طريق تسمه اي نيروي خود را از موتور مي گيرد درست مانند دينام كه از اين طريق نيروي چرخشي خود را  از موتور مي گيرد.

اما توربو شارژر انرژي خود  را  از گازهاي خروجي مي گيرد و توربيني دارد كه اين انرژي گازهاي داغ خروجي را به انرژي مكانيكي براي فشردن هوا استفاده مي كند

منبع : http://www.bmw-forums.com

توبو شارژر و سوپر شارژر :

 

Turbocharger vs Supercharger

توربو شارژر و سوپر شارژر  هر دو وسلئلي هستند كه چندين دهه است كه در موتور ها  و براي فشردن كردن هواي ورودي آنها مورد استفاده قرار مي گيرند تا حداكثر توان ممكن را در موتور ايجاد كند .  هر كدام از اينها خصوصياتي دارند كه باعث مي شود كه يكي را بر ديگري ترجيح دهند . ولي در عمل هم سوپر شارژر و هم توربو شارژر نقاط ضعف و قوت  خودشان را دارند.

سوپر شارژر : The Supercharger

سوپر شارژرها كمپرسور هايي  هستند كه توان مورد نياز خود را  براي فشردن هوا از موتور مي گيرند . و توربو شارژر ها  ، همان سوپر شارژر هايي هستند كه نيروي محركه خود را از دودهاي خروجي از اگزوز مي گيرند .

سه نوع سوپر شارژر وجود دارد :

  • نوع دمنده اي roots blower
  • نوع گريز از مركز centrifugal superchargers,
  • و نوع مارپيچي screw-type

كه همگي آنها قدرت رانشي خود را بطريقي از ميل لنگ موتور مي گيرند بطوريكه سرعت بالاتر موتور ، لاعث سريع تر چرخيدن آنها مي شود .

دو نوع اول با سرعتي معادل : 15000 دور در دقيقه و نوع سوم يا گريز از مركز با سرعتي معادل : 40.000 دور در دقيقه مي چرخد .

توربو شارژر : The Turbocharger

اما توربو شارژرها با استفاده از انرژي دودهاي خروجي از اگزوز به حركت در مي آيند و حداكثر سرعتي كه يك توربو شارژر مي چرخد به 150.000 دور در دقيقه هم مي رسد .

مقايسه توربو شارژر و سوپر شارژر :

The Comparison: Turbocharger vs Supercharger

زمان در سرويس قرار گرفتن :

سوپرشارژرها بلافاصله بعد از روشن نمودن و چرخش  موتور،  در سرويس قرار مي گيرند و هواي فشرده ار در اختيار موتور قرار مي دهند هر چند اين ميزان تقويت اوليه بريا موتور ، خيلي اندك است ولي بتدريج با دور گرفتن موتور افزايش مي يابد و حاصل آن افزايش آرام و يكنواخت توان موتور است .

اما در مقابل  توربو شارژر ها نقطه ضعفي دارند كه آن را تاخير در واكنش نشان دادن مي نامند . چون لختي كه توربو شارژر ها در آغاز كار دارند و بايد ابتدا دودهاي خروجي داغ توليد شوند تا دور بگيرند (spool up) باعث مي شوود كه مدتي طول بكشد تا هوا را براي فرستادن به موتور فشرده كنند و بنابراين تا دور موتر بالا نرفته است نمي توانند هوا را به شكل دلخواه فشرده كنند.

در حالتي كه دريچه هواي ورودي آنها باز باشد (wide open throttle =wot) معمولا يك افزايش ناگهاني در قدرت توربو شارژر پديد مي آيد ( اين موضوع در دورهاي حدود rpm  3000 صورت مي گيرد و در اين حالت اگر شما خودرويي را كه توربو شارژر دارد رانده باشيد   ضربه هايي  را كه وارد مي شود حس خواهيد كرد .

 البته اين امكان وجود دارد كه توربو شارژر ها را در اندازه اي ساخت كه واكنش اوليه انها سريع تر باشد . مثلا موتور هاي ديزلي وجود دارد كه توربو شارژر هاي آنان به اندازهاي كوچك است كه دور ان به 1700- 2000  دور در دقيقه مي رسد . عيب عمده اي كه اين نوع توربو شارژر ها دارند اين است كه نوانهاي بالايي را نمي توان از آنها گرفت .

افت توان غير قابل اجتناب : Parasitic Power Loss.

سوپر شاژرها بعلت اينكه نيروي خود را از موتور مي گيرند باعث مي شوند كه بخشي از توان توليد شده توسط موتور را مصرف كنند اين افت توان غير قابل اجتناب مي تواند حتي از 50 اسب بخار هم تجاوز كند البته اين سوپر شارژر ها بيش از آنچه انرژي مصرف مي كنند به توان موتور اضافه مي كنند . ولي توربو شارژر ها بعلت اينكه هيچگونه انرژي را از موتور مصرف نمي كنند ولي انها نيز با ايجاد مانع در جريان دودهاي خروجي از موتور و افزايش فشار پس زدن سبب مي شوند بخشي ا از توان موتور بطور غير مستقيم كاسته شود . چون در اين حالت پيستون بايد انرژي بيشتري را براي بيرون راندن دودهاي خروجي از سيلندر صرف كند ولي از طرف ديگر استفاده از توربو شارژر باعث مي شود كه هواي فشرده با فشار وارد سيلندر شود و همين موضوع باعث مكم به پائين رفتن پيستون و دادن انرژي به ان مي شود كه با انرژي كه قبلا گفته شد خنثي مي شود و اين بحث دنباله داري است بهر حال استفاده از توربو شارژر بعلت اينكه تواني بريا كار كردن از موتور نمي گيرد و باعث بالا رفتن توان موتور مي شود معمول تر  از سوپر شارژر است .

توليد حرارت : Heat Production

هواي ورودي هنگاميكه خنك تر باشد متراك تر و چگال تر است كه بدين مفهوم است كه اكسيژن بيشتري در واحد حجم به موتور مي رسد . اكسيژن بيشتر به مفهوم توان بيشتر است سوپر شارژر هاي دمنده اي از اين جهت كه توليد گرما مي كنند مطلوب نيستند اين گرماي توليد شده حاصل ناكافي بودن تراكم هواي ورودي است و از اين توربو شارژرها كارآيي بيشتري نسبت به سوپر شارژر ها دارند .

 اما سوپر شارژر هاي گريز از مركز مي توانند ازاين  اين جهت بهتر از توربو شارژر ها  باشند و قابليت انعطاف ببشتري را از خود بروز دهند با قرار دادن لوله  هواي وردوي به موتور در نزديكي دود هاي خروجي مي توان هواي ورودي به موتور را گرمتر كرد . سوپر شارژر هاي گريز از مركزي كه خوب طراحي شده باشند مي توانند اين گرماي را از طريق نصب خنك كننده كاهش دهند .

قابليت اطمينان : Reliability

 مردم اغلب مي گويند كه سوپر شارژر ها نسبت به توربو شارژر ها قابليت اطمينان بيشتري دارند . و اين بدان علت است كه توربو شارژرها اب حرارت بالا كار مي كنند و توسط روغن روانكاري مي شوند و هر گاه قبل از خنك شدن آنها موتور خودرو را خاموش كنند اين روغن در معرض حرارت قرا ر مي گيرد و باعث كوتاه شدن عمر كاري توربو شارژر مي شود . اما با تعمير و نگهداري و مراقبت هاي لازم از توربو شارژر مي توان برا اين مشكل هم فائق آمد.

ميزان تقويت : Boost Levels

از نظر حداكثر توان مطلق توليدي ع استفاده از توربو شارژر امكان بالاتري براي تقويت قدرت موتور رائه مي دهد تا استفاده از سوپر شارژر . مثلا در تراكتور هايي كه جهت كشش مورد استفاده قرار مي گيرند استفاده از سه توربو شارژر بصورت سري باعث مي شود كه سطح تقويت هواي ورودي فشاري   معادل psi  200 توليد كند !

 

 

Turbochargers

Roots Blowers

Twin-Screw Superchargers

Centrifugal Superchargers

Response

3000 RPM

Fast

Very Fast

3000 RPM

Power Drain

Very Low

High

High

High

Heat Production

Moderate

Very High

Moderate

Moderate

Reliability

Good

Very Good

Excellent

Very Good

Boost Levels

Very High

Low

Low

Moderate

Manufacturers

Garrett, Holset, KKK, Mitsubishi

Eaton

Whipple, Kenne Bell

Vortec (Vortech), Paxton

 

 

نتيجه گيري : توربو شارژر يا سوپر شارژر ؟

با توجه به مطالب گفته شده خودتان مي توانيد قضات كنيد كه اظهار نظر در مورد اينكه استفاده از كداميك توربو شارژر يا سوپر شارژر بهتر است كاري مشكل است .

 مهم ترين مزيت سوپر شارژر اين است كه زمان واكنش نشان دادن آن كم است و به سرعت در سرويس قرار مي گيرد (البته غير از نوع گريز از مركز آن )  و استفاده از آن هم ساده است.

از ان طرف عمده ترين مزيت توربو شارژر ، كارايي بالاي آن و توليد حداكثر توان است .

اين دگر بستگي به نظر خريداران خودرو دارد كه تصميم بگيرند كدام نوع را براي وسيله خود انتخاب كنند .

منبع : http://www.turbocalculator.com/turbocharger-supercharger.html

مترجم : محمد توكلي – ماهشهر 7 ديماه 1383

 


mohammad tavakoli