چرا سوپرشارژر همیشه انتخاب خوبی برای افزایش قدرت موتور نیست؟

سوپرشارژر یک قطعه مکانیکی است که می‌تواند به‌طور میانگین قدرت موتور را حدود ۴۶ درصد رشد دهد. انواع مختلفی از سوپرشارژرها وجود دارد و همین محور باعث می‌شود علاقه‌مندان به خودرو هنگام انتخاب، تفاوت میان انواع آن‌ها را به دقت ارزیابی کنند. بیشتر سوپرشارژرها به‌وسیله چرخ‌دنده یا تسمه به حرکت درمی‌آیند و برای کار کردن از میل‌لنگ موتور نیرو می‌گیرند.

صرف‌نظر از نوع سوپرشارژر، وظیفه آن ساده است: هوا را وارد کند، آن را متراکم کرده و با فشار وارد مسیر هوای ورودی موتور کند. سوپرشارژرها هدفی مشابه توربوشارژرها دارند، اما نحوه بازدهشان متفاوت است؛ توربوشارژر از گازهای خروجی اگزوز برای تأمین نیروی مورد نیاز خود استفاده می‌کند.

احتمالاً دست‌کم یکی از انواع سوپرشارژرها را در مسابقات درگ دیده‌اید؛ جایی که برخی خودروها یک سیستم پره مانند بزرگ را از روی کاپوت بیرون آورده‌اند که برای سوپرشارژر روتس هوا را به داخل می‌کشد. یکی از نقاط قوت این سیستم، بهبود نحوه عملکرد موتور در دورهای پایین است که گشتاور را بلافاصله پس از آغاز حرکت رشد می‌دهد.

در نگاه اول، به نظر می‌رسد اضافه کردن سوپرشارژر چیزی جز مزیت به همراه نداشته باشد، به‌خصوص اگر هدف شما رشد توان و هیجان بازده خودرو باشد؛ اما پیش از نصب سوپرشارژر باید از معایب قابل‌توجه آن نیز آگاه باشید. سوپرشارژر باعث رشد هزینه سوخت، وارد شدن فشار بیشتر به موتور و رشد پیچیدگی فضای زیر کاپوت می‌شود.

با توجه به نحوه نحوه عملکرد سوپرشارژرها، تعجبی ندارد که این سیستم‌ها الزاماً باعث بهبود مصرف سوخت نمی‌شوند. مشکل از نحوه تأمین نیروی سوپرشارژر ناشی می‌شود؛ زیرا این قطعه مستقیماً از موتور نیرو می‌گیرد. این پدیده که اتلاف انگلی نامیده می‌شود، بخشی از توان موتور را مصرف می‌کند و باعث می‌شود موتور برای تولید توان مورد نیاز، سخت‌تر کار کند.

هرچه دور موتور را بالاتر ببرید، این اثر شدیدتر می‌شود و در برخی شرایط، بیش از ۲۰ درصد از کل توان تولیدی موتور مستقیماً صرف به حرکت درآوردن سوپرشارژر می‌شود. از طرف دیگر، چون سوپرشارژر به موتور متصل است، هر زمان که موتور روشن باشد، سوپرشارژر نیز کار می‌کند؛ حتی در شرایطی که عملاً به صعود هوای ورودی نیاز ندارید.

در ادامه معمولاً نباید در خودروی مجهز به سوپرشارژر از بنزین با اکتان پایین استفاده کنید. این مبحث مشابه موتورهایی است که به سوخت با اکتان بالاتر نیاز دارند. سوپرشارژر با بیشتر شدن دما و فشار داخل سیلندرها، احتمال احتراق زودهنگام سوخت با اکتان پایین را صعود می‌دهد؛ پدیده‌ای که به ناک یا کوبش موتور معروف است. ناک می‌تواند به موتور آسیب برساند و به همین دلیل بیشتر سیستم‌های سوپرشارژر به استفاده از سوخت با کیفیت و اکتان بالاتر نیاز دارند.

ممکن است تصور کنید وارد کردن هوای بیشتر به موتور تأثیر چندانی بر استهلاک آن ندارد، اما واقعیت متفاوت است. مسئله فقط ورود هوای بیشتر نیست، بلکه هوای به‌شدت فشرده‌شده وارد موتور می‌شود. علاوه بر بیشتر شدن فشار، میزان حرارت تولیدشده نیز بیشتر شدن پیدا می‌کند.

اگر سوپرشارژر به‌صورت استاندارد روی خودرو نصب شده باشد، خودروساز پیش از تولید، با انجام آزمایش‌های مختلف اقداماتی را برای تقویت و آماده‌سازی اجزای زیر کاپوت انجام داده است؛ اما نمی‌توان یک سوپرشارژر افترمارکت را بدون تقویت سایر قطعات به یک موتور تنفس طبیعی اضافه کرد. این تقویت می‌تواند شامل قطعات ساده‌ای مانند هرزگردهای مقاوم‌تر، واشرها و اورینگ‌های مناسب‌تر باشد، اما محور به همین موارد محدود نمی‌شود.

از آنجا که سوپرشارژر هوای بیشتری وارد موتور می‌کند، سوخت بیشتری نیز مورد نیاز خواهد بود؛ بنابراین بسته به نوع موتور، ممکن است به انژکتورهای سوخت ارتقایافته یا کاربراتور بزرگ‌تر و علاوه بر این پمپ سوختی نیاز داشته باشید که بتواند نیاز اضافی سیستم را تأمین کند. اگر سوخت با سرعت و مقدار کافی به موتور نرسد، نسبت هوا و سوخت که برای احتراق بهینه ضروری است، از حالت مناسب خارج خواهد شد.

بیشتر شدن فشار داخل موتور از سوی دیگر ممکن است نیاز به ارتقای قطعاتی مانند فنرهای سوپاپ را ایجاد کند. یک موتور تنفس طبیعی استاندارد برای کار در چنین شرایطی طراحی نشده است و ممکن است فشار بوست اضافه باعث باز شدن سوپاپ ورودی شود. اگر این مشکل برطرف نشود، کارایی موتور در دورهای بالا، حتی با وجود بوست، می‌تواند ضعیف و ناامیدکننده باشد.

اضافه کردن سوپرشارژر به خودرویی که از ابتدا برای استفاده از چنین سیستمی طراحی نشده است، از نظر فضای موجود و محل نصب در زیر کاپوت چالش‌هایی ایجاد می‌کند. سوپرشارژرهای مکانیکی معمولاً باید به میل‌لنگ موتور متصل شوند. مشکل اینجاست که ممکن است قطعات دیگری مانند پمپ آب، دینام یا بخش‌هایی از سیستم فرمان هیدرولیک در مسیر قرار گرفته باشند. در بسیاری از موارد، برای ایجاد فضای کافی جهت نصب سوپرشارژر باید موقعیت این قطعات تغییر کند یا حتی آن‌ها را اصلاح کرد.

از سوی دیگر نباید اینترکولر را فراموش کرد. این قطعه به افت حرارت ایجادشده توسط سوپرشارژر کمک می‌کند، اما خودش نیز به فضایی در زیر کاپوت نیاز دارد؛ فضایی که پس از اضافه شدن قطعات نوین، روزبه‌روز محدودتر می‌شود. خوشبختانه می‌توان کیت‌های سوپرشارژری را سفارشاری کرد که متناسب با مدل خاص خودرو طراحی شده‌اند و می‌توانند بخشی از این مشکلات را برطرف کنند. این کیت‌ها ممکن است شامل قطعات ارتقای سیستم سوخت‌رسانی باشند و معمولاً تجهیزات و متعلقات نصب اختصاصی نیز در اختیار شما قرار می‌دهند.

یکی دیگر از راه‌هایی که سوپرشارژر باعث بیشتر شدن پیچیدگی می‌شود، بیشتر شدن تعداد نقاطی است که احتمال خرابی دارند. این سیستم‌های القای اجباری از روتورها، تسمه‌ها، پولی‌ها، کوپلرها و شیلنگ‌ها و اتصالات اضافی استفاده می‌کنند و تمام این قطعات ممکن است به مرور زمان فرسوده یا دچار مشکل شوند. علاوه بر خود سوپرشارژر، اینترکولر نیز می‌تواند با خرابی مواجه شود. در مجموع، اضافه شدن تمام این قطعات باعث می‌شود فضای زیر کاپوت بسیار پیچیده‌تر از قبل شود.