Zowel automobilisten als fabrikanten geven om macht. Al sinds het tijdperk van de moderne verbrandingsmotor zoeken ingenieurs naar manieren om het motorvermogen te vergroten. "Supercharger", een veelgebruikte autoterm die je zeker zult tegenkomen, is een apparaat dat precies dit doet. Wat is het en hoe werkt een supercharger?
Een turbocompressor is een ander apparaat dat voor hetzelfde doel is ontworpen. Lees verder om dit belangrijke onderdeel in uw voertuig te begrijpen:hoe werkt een supercharger en hoe werkt een supercharger in vergelijking met een turbocharger.
Om te antwoorden "hoe werkt een supercharger?" om de motor van een auto krachtiger te maken, moet u eerst begrijpen hoe een verbrandingsmotor werkt.
De verbrandingsmotor genereert energie om de auto te laten rijden, waarbij de input een mengsel van lucht en brandstof is. Lucht en brandstof van een bepaalde verhouding komen de verbrandingskamer van de motor binnen en worden gecomprimeerd en ontstoken om een verbranding of een explosie te veroorzaken.
Bij deze verbranding wordt energie opgewekt, die de motor naar alle benodigde onderdelen stuurt om de auto aan de praat te krijgen. Dit is de reden waarom de moderne motor "interne verbrandingsmotor" wordt genoemd.
Het is te zien dat lucht een vitale rol speelt in het proces van energiecreatie. De snelheid van de luchtstroom in de motorkamer is van invloed op hoeveel energie kan worden gecreëerd, dat wil zeggen dat het van invloed is op hoe krachtig de motor is.
Door meer lucht in de verbrandingsmotor te persen, wordt deze efficiënter en voor dit doel wordt een supercharger gemaakt. Deze methode is ideaal om het motorvermogen te vergroten dan om de motor groter te maken, waardoor de auto zwaarder en veel omvangrijker wordt.
LEES MEER
Om de motor te helpen meer vermogen te genereren, zijn twee dingen nodig:meer lucht en meer brandstof die in de verbrandingskamer van de motor wordt gezogen. Opgemerkt moet worden dat een specifieke verhouding nodig is om de motor te laten werken:14 delen lucht op één deel brandstof.
De lucht die in de verbrandingskamer wordt gepompt, is gewone lucht onder atmosferische druk. Het comprimeren gebeurt later met de werking van de zuiger, die omhoog beweegt om het lucht- en brandstofmengsel samen te drukken, waardoor een "vacuüm" ontstaat.
De supercharger verhoogt de luchtinlaat door lucht boven atmosferische druk samen te persen voordat deze in de verbrandingskamer wordt gepompt. Met meer luchtinlaat kan er meer brandstof in de verbrandingskamer worden gepompt zodat de motor kan verbranden om meer energie te creëren.
Een supercharger kan gemiddeld 46 procent meer pk's toevoegen, de meting die we allemaal kennen, en 31 procent meer koppel, het rotatie- of draaivermogen van een auto (in tegenstelling tot lineair vermogen zoals duwen of trekken).
Nadat de lucht door de supercharger is gecomprimeerd, wordt deze heter en wordt dus minder dicht. Dit betekent dat het niet zoveel kan uitzetten tijdens de verbranding in de verbrandingskamer van de motor, nadat de bougie in de kamer ontsteekt.
Om ervoor te zorgen dat de supercharger de optimale lucht creëert zodat de motor het meeste vermogen kan genereren, moet de gecomprimeerde lucht die de supercharger verlaat worden afgekoeld voordat deze de motor binnenkomt via het inlaatspruitstuk.
De aanjager is verbonden met de krukas van de motor, een roterende as die is verbonden met de zuigers van de motor, door een accessoireriem. Deze riem is op zijn beurt om de poelie gewikkeld. De kracht wordt via de accessoireriem van de krukas gehaald om de poelie te laten draaien.
Hierdoor draait het aandrijftandwiel, dat is verbonden met de poelie. Het aandrijftandwiel laat op zijn beurt het compressortandwiel draaien. Dit compressortandwiel comprimeert lucht en wordt vervolgens gekoeld door de intercooler om de dichtheid van de lucht te vergroten. De gecomprimeerde, dichte lucht wordt vervolgens vrijgegeven in het inlaatspruitstuk van de motor.
Er zijn twee soorten intercoolers:lucht-lucht en lucht-water. Koelere lucht of water wordt door een systeem van buizen geleid. De verwarmde perslucht zal na contact met deze koelbuizen afkoelen.
Er zijn drie soorten superchargers, die verschillen in de manier waarop ze lucht in het inlaatspruitstuk van de motor afvoeren. Afhankelijk van hoeveel powerboost u uw auto wilt geven, kunt u kiezen uit verschillende maten van elk type supercharger.
De Roots-supercharger is het oudste ontwerp, daterend uit 1860 en vernoemd naar de uitvinders, Philander en Francis Roots.
Roots-superchargers zijn technisch gezien luchtblazers. Lucht stroomt in de supercharger en wordt gevangen in een systeem van in elkaar grijpende lobben. De in elkaar grijpende lobben draaien om de lucht tegen het inlaatspruitstuk van de motor te "stapelen" om deze samen te drukken, die vervolgens in het inlaatspruitstuk terechtkomt.
Door dit ontwerp van in elkaar grijpende lobben is een Roots-supercharger groot en zwaar en steekt hij uit de motorkap van een auto. Dit ontwerp maakt het ook het minst efficiënt, omdat het proces geen continue stroom van samengeperste en dichte lucht in de motor kan creëren. De manier waarop de lucht wordt "opgestapeld" tegen het inlaatspruitstuk van de motor door het draaien van de in elkaar grijpende lobben om extra druk te creëren, creëert alleen discrete luchtstoten.
Een supercharger met dubbele schroef trekt lucht naar binnen via een paar in elkaar grijpende lobben die lijken op een set wormwielen. Deze set is met precisie ontworpen en vervaardigd en is complexer dan de in elkaar grijpende lobben van een Roots-supercharger.
Lucht wordt gecomprimeerd in een supercharger met dubbele schroef, dus het is duidelijk efficiënter dan de Roots, omdat het een continue stroom perslucht in de motor kan leveren. Vanwege het ontwerp is het veel duurder om te produceren.
Een centrifugale supercharger laat een waaier draaien met zeer hoge snelheden, tot 50.000 tot 60.000 RPM, om lucht in een kleine compressorbehuizing te zuigen. Het is ontworpen met extra onderdelen die er beter voor zorgen dat de lucht effectief en betrouwbaar wordt gecomprimeerd.
Centrifugale superchargers zijn verreweg het meest efficiënt. Ze zijn ook kleiner en licht van gewicht, en ze zitten voor een motor zodat ze niet uit de motorkap steken. Deze voordelen maken ze de meest gebruikte supercharger.
De turbocompressor doet hetzelfde werk als de supercharger. In feite zijn "turbocharger" of "turbo" eigenlijk een afkorting voor "turbo-supercharger". Hoe zijn zij verschillend?
Het belangrijkste verschil ligt in waar ze stroom vandaan halen om te functioneren. Een supercharger haalt stroom uit de krukas van de automotor om de compressor aan te drijven, terwijl een turbocompressor stroom haalt uit de uitlaatgassen die ontstaan door de verbranding in de motorkamer. Met andere woorden, een turbocompressor is niet rechtstreeks aangesloten op de motor.
Dit verschil creëert het gat in hun draaisnelheid. Superchargers draaien met snelheden tot 50.000 RPM of rotaties per minuut.
Turbocompressoren kunnen veel sneller draaien omdat hun snelheid niet afhankelijk is van de beweging van de krukas van de motor. Ze kunnen wel 150.000 tpm bereiken, of drie keer zo snel als superchargers.
Een ander verschil dat een turbo milieuvriendelijker maakt dan een supercharger, is dat een turbo een veranderende uitrusting heeft die de CO2-uitstoot van lozingen verlaagt.
Over het algemeen is een turbo stiller. Een supercharger is echter minder complex, waardoor hij in zekere zin stabieler is en het onderhoud gemakkelijker zal zijn.
LEES MEER
Nu u hebt geleerd wat u moet weten over de basisprincipes van de motor van uw auto en hoe een supercharger werkt, wilt u meer weten over de motor van uw auto en hoe u deze in topvorm kunt houden? Mogelijk bent u geïnteresseerd in onze gids "Olie voor automotoren met hoge kilometerstand:is het de meerprijs waard?" en handige onderhoudstips uit onze uitgebreide bibliotheek.
