از دیرباز، خودروسازان و علاقهمندان به دنیای خودرو در جستجوی راههایی برای استخراج قدرت بیشتر از موتورها بودهاند. شعار قدیمی همچون «چیزی جایگزین حجم موتور نیست» برای مدتی طولانی پذیرفته شده بود، اما ظهور القای اجباری این پارادایم را برای همیشه تغییر داد. امروزه، ترکیب موتورهای حجم بالا با سیستمهای القای اجباری، به خلق هیولاهای هزار اسب بخاری منجر میشوند. در این میان، سوپرشارژرها یکی از محبوبترین روشها برای افزایش قدرت هستند. اما وقتی نام پروشارژر به گوش میرسد، سردرگمی پیش میآید؛ آیا این دو متفاوت هستند؟ با ایستگاه همراه شوید تا به پاسخ این سؤال برسید.
تفاوت بنیادین پروشارژر و سوپرشارژر
پیش از هر چیز، باید یک خط روشن ترسیم کرد؛ سوپرشارژر یک اصطلاح کلی و فنی است، در حالی که پروشارژر یک نام تجاری معروف در ساخت یک نوع خاص از سوپرشارژرها به حساب میآید. درست مثل اینکه بگوییم «خودرو» یک مفهوم کلی است، اما «تویوتا» به یک برند سازنده خودرو اشاره میکند.
سوپرشارژر
در تعریف فنی، سوپرشارژر یک کمپرسور هوای مکانیکی است که نیروی محرکه خود را مستقیما از پیشرانه دریافت میکند. اتصال این دستگاه معمولا از طریق یک تسمه یا چرخدنده به میللنگ موتور برقرار میشود و با چرخش موتور، کمپرسور نیز به حرکت درمیآید. عملکرد اصلی سوپرشارژر، متراکم کردن هوا و تزریق آن با فشاری بالاتر از فشار جوی به درون منیفولد ورودی است. این فرآیند بنیادین، که تحت عنوان «القای اجباری» شناخته میشود، اساسا حجم هوای ورودی به محفظه احتراق را افزایش میدهد.
با افزایش چگالی و فشار هوای واردشده به سیلندرها، شرایط برای احتراقی قویتر فراهم میآید. در این حالت، سیستم سوخترسانی میتواند مقدار بیشتری سوخت را متناسب با هوای فشرده تزریق کند. نتیجه این هماهنگی، ایجاد یک انفجار یا احتراق بسیار قدرتمندتر در هر سیکل کاری سیلندر است. از دیدگاه ترمودینامیکی، این امر مترادف با آزادسازی انرژی بیشتر در هر بار احتراق بوده که نهایتا به وسیله مکانیک پیستون و میللنگ به گشتاور و قدرت چرخشی تبدیل میشود.
بنابراین، خروجی نهایی این فرآیند، افزایش چشمگیر در توان خالص تولیدی موتور، بدون نیاز به افزایش حجم داخلی سیلندرها (افزایش ظرفیت موتور) است. این ویژگی، سوپرشارژر را به ابزاری کلیدی برای ارتقای عملکرد موتورهای احتراق داخلی تبدیل کرده است.
پروشارژر
پروشارژر (ProCharger) نام تجاری یک شرکت آمریکایی پیشرو در صنعت تیونینگ و القای اجباری است که شروع فعالیت آن به سال ۱۹۹۴ میلادی بازمیگردد. تخصص اصلی این شرکت، طراحی و تولید مهندسیشده سوپرشارژرهای سانتریفیوژی با دوام و بازدهی استثنایی است. محصولات پروشارژر عمدتا با هدف کاربردهای پرتنش در بازار تیونینگ خودروهای سنگین و رشتههای مختلف مسابقات، به ویژه درگریسینگ، توسعه یافتهاند.
این شرکت، کیتهای نصب کاملی را ارائه میدهد که کلیه اجزای لازم برای نصب را دربر داشته و روی طیف گستردهای از پلتفرمهای محبوب آمریکایی از جمله خودروهای فورد، شورولت و دوج و حتی در بخش دریایی قابلیت اجرا دارند. از این رو، پروشارژر به عنوان یک زیرمجموعه تخصصی در دستهبندی کلی سوپرشارژرها قرار میگیرد؛ به عبارت دیگر، هر واحد پروشارژر یک سوپرشارژر سانتریفیوژی محسوب میشود، اما هر سوپرشارژری لزوما از برند پروشارژر نیست.
تاریخچه شگفتانگیز سوپرشارژر؛ از معدنچیان تا مسابقهدهندگان
جالب است بدانید ایده اولیه سوپرشارژر، نه برای خودرو، بلکه برای نجات جان معدنچیان شکل گرفت. در سال ۱۸۴۹، مهندسی انگلیسی به نام «جی. جونز» دستگاهی ساخت تا هوای تازه را به اعماق معادن زغالسنگ براند. در سال ۱۸۶۰، شرکت «روتز بلووِر» طراحی بهینهتری با روتورهای لوبیاییشکل برای همین منظور ارائه کرد.
نخستین سوپرشارژر خودرویی در سال ۱۸۷۸ توسط هاینریش کریگار آلمانی ثبت اختراع شد. اما نقطه عطف در سال ۱۹۲۳ رقم خورد، زمانی که مرسدس بنز از اولین سوپرشارژر سریال روی مدلهای ۶/۲۵ اسب بخاری و ۱۰/۴۰ اسب بخاری خود استفاده کرد. این آغاز رسمی عصر القای اجباری در صنعت خودروسازی بود.
انواع رایج سوپرشارژرها
با گذشت زمان، سوپرشارژر در دو طراحی اصلی و رایج در خودروهای تولید انبوه و بازار تیونینگ به کار گرفته شدند؛ سوپرشارژر روتز/ توئین اسکرو (Roots/Twin-Screw Supercharger) و سوپرشارژر سانتریفیوژی (Centrifugal Supercharger).
سوپرشارژر روتز/توئین اسکرو
طراحی روتز/توئین اسکرو که به عنوان یکی از قدیمیترین طراحیهای سوپرشارژر در نظر گرفته میشود، از دو روتور (مارپیچ) استفاده میکند که در خلاف جهت یکدیگر میچرخند و هوا را به دام انداخته، آن را به سمت موتور میرانند. به این نوع سوپرشارژ، «فشار مثبت» نیز میگویند، زیرا در هر دور چرخش، حجم مشخصی از هوا به سمت موتور منتقل میشود.
سوپرشارژر توئین اسکرو معمولا روی منیفولد ورودی نصب شده و ظاهر حجیم و متمایزی دارد. پاسخگویی آنی و افزایش گشتاور عالی در دورهای پایین موتور، از دیگر مشخصات این نوع سوپرشارژر است. فورد ماستنگ شلبی GT 500 و ماستنگ GTD جدید با موتور ۵.۲ لیتری V8 سوپرشارژ، نماد این فناوری هستند. پیشرانه GTD به لطف سوپرشارژر با حدود ۸۱۵ اسب بخار قدرت به حرکت درمیآید. البته کاربرد اصلی سوپرشارژر توئین اسکرو در خودروهای تولید انبوه قدرتمند است و برندهایی مثل Whipple و Magnuson در این حوزه فعالیت میکنند.
سوپرشارژر سانتریفیوژی
سوپرشارژر سانتریفیوژی از نظر ظاهری شباهت بسیاری به توربوشارژر دارد و عملکرد آن شبیه به یک پمپ گریز از مرکز است؛ هوا از مرکز یک پروانه پرسرعت وارد شده و توسط نیروی گریز از مرکز به بیرون و به سمت موتور پرتاب میشود.
سوپرشارژر سانتریفیوژی معمولا در کنار موتور و نه روی آن جاسازی میشود. افزایش قدرت در این نوع سوپرشارژر به صورت خطی و مشابه توربوشارژر بوده و بیشتر در دورهای بالاتر موتور به حداکثر بازده دست پیدا میکند. مدل ۱۹۶۳ استودبیکر آوانتی R2 یکی از نخستین خودروهای تولیدی مجهز به سوپرشارژر سانتریفیوژی (از برند Paxton) بود که قدرت موتور ۴.۷ لیتری آن به ۲۸۹ اسب بخار میرسید.
سوپرشارژر سانتریفیوژی به دلیل هزینه بالاتر و پیچیدگی نصب، کمتر در خودروهای تولید انبوه دیده میشود. قلمرو اصلی آن، بازار تیونینگ و مسابقات است. پروشارژر و وورتک (Vortech) از برندهای پیشرو این حوزه به شمار میروند.
پروشارژر ؛ یک برند انقلابی در مسیر یکچهارم مایل
شرکت پروشارژر با معرفی اولین کیت سوپرشارژر سانتریفیوژی خود در ۱۹۹۴، تحولی در دنیای تیونینگ و درگریسینگ ایجاد کرد. تمرکز این شرکت روی ارائه کیتهای کامل، با کیفیت و قابل اطمینان برای خودروهای محبوب آمریکایی بود که نصب نسبتا سادهتری داشتند. موفقیتهای چشمگیر پروشارژر در پیستهای درگ، از جمله ثبت زمانهای رکوردی ۶ ثانیهای در مسابقات یکچهارم مایل، نام این برند را به نمادی از قدرت و عملکرد تبدیل کرد. اگرچه پروشارژر برای مدتی توسط انجمن ملی مسابقات هات رود (NHRA) تحریم شد، اما با بازگشتی قدرتمند، دوباره تسلط خود را بر میادین مسابقه به دست آورد.
مقایسه سوپرشارژر با توربوشارژر؛ منبع انرژی متفاوت
حال که متوجه شدیم فرق پروشارژر با سوپرشارژر چیست، برای تکمیل بحث بد نیست تفاوت سوپرشارژر با توربوشارژر را نیز بیان کنیم. اگرچه سوپرشارژر سانتریفیوژی و توربوشارژر ظاهری مشابه دارند، اما منبع انرژی آنها در اساس متفاوت است.
سوپرشارژر خواه از برند پروشارژر یا خواه از هر برند و نوع دیگر، نیروی محرکه خود را به طور مستقیم از میللنگ موتور و از طریق یک اتصال مکانیکی مانند تسمه، چرخدنده یا زنجیر تأمین میکند. این اتصال مستقیم باعث میشود کمپرسور بلافاصله با دور موتور پاسخ دهد و افزایش قدرت و گشتاور به صورت آنی و خطی محسوس باشد. با این حال، این مکانیزم یک هزینه ذاتی به همراه دارد؛ بخشی از توان تولیدی موتور باید صرف غلبه بر اصطکاک و چرخاندن خود دستگاه سوپرشارژر شود. این امر مقداری از بازده کلی موتور را کاهش میدهد.
توربوشارژر در عوض از انرژی هدررفته گازهای خروجی اگزوز استفاده میکند. این گازها یک توربین را میچرخانند که از طریق یک شفت به یک کمپرسور متصل است. بنابراین، توربوشارژر بازدهی بهتری دارد، اما ممکن است به دلیل زمان لازم برای چرخش تا سرعت کارایی که اصطلاحا به آن توربولگ (Turbo Lag) میگوییم، با تأخیر در افزایش قدرت مواجه شود.
انتخاب سوپرشارژ و توربوشارژ بر اساس نیاز
کیتهای پروشارژر به عنوان نماینده برتر سوپرشارژرهای سانتریفیوژی، گزینهای ایدهآل برای دستیابی به افزایش قدرت چشمگیر و پایدار در مسابقات درگ و خودروهای تیونینگ محسوب میشوند، به ویژه با توجه به منحنی افزایش قدرت خطی که ارائه میدهند. در مقابل، برای تأمین گشتاور فوری و فراوان در دورهای پایین موتور در خودروهای تولید انبوه قدرتمند، سیستمهای سوپرشارژر توئین اسکرو، مانند نمونههای بهکاررفته در مدلهایی چون هلکت، شلبی یا بسیاری از خودروهای AMG انتخابی مناسب به شمار میآیند.
همچنین بخوانید: بهترین خودروهای پرفورمنس سوپرشارژ ۲۰۲۵
در نهایت، فناوری توربوشارژر در حال حاضر به عنوان پاسخ اصلی در اکثر خودروهای اسپرت و حتی اقتصادی مورد استفاده قرار میگیرد. به جای هدررفت گازهای خروجی اگزوز، توربوشارژرها از انرژی جنبشی آنها برای به چرخش درآوردن یک توربین متصل به کمپرسور استفاده میکنند. این کمپرسور هوا را فشرده و به درون سیلندرها تزریق میکند.
این فرآیند هوشمندانه که «بازگردانی انرژی» محسوب میشود، ضمن کاهش تلفات پمپاژ موتور، بازدهی کلی و نسبت قدرت به مصرف سوخت را به طور قابل توجهی بهبود میبخشد. به همین دلیل، این فناوری نه تنها در خودروهای اسپرت پرتوان، بلکه به عنوان یک راهکار مهندسی کارآمد برای افزایش قدرت موتورهای کوچکتر و کممصرف در خودروهای اقتصادی امروزی نیز بهطور گسترده به کار گرفته میشود.
جمعبندی
در نهایت باید گفت که پروشارژر و سوپرشارژر نه رقیب، بلکه دو روی یک سکه هستند. یکی، نوآوری یک برند پیشرو در عرصه عملکرد است، و دیگری به مفهومی دیرینه اشاره میکند که بیش از یک قرن است نفسهای آتشین خود را در رگهای موتورهای درونسوز میدمد. انتخاب بین آنها، و نیز در مقایسه با توربوشارژر، بستگی به هدف، بودجه و ویژگیهای خودرو و سبک رانندگی دارد. در این جنگ برای کسب هر اسب بخار بیشتر، دانش فنی، سلاح نهایی به حساب میآید.
دیدگاهتان را بنویسید