چهارشنبه , ۲۷ تیر ۱۴۰۳
» مقاله » آموزشی » ظهور و سقوط سوپرشارژر
ظهور و سقوط سوپرشارژر

ظهور و سقوط سوپرشارژر

۱۴۰۳-۰۴-۰۳ زمان مطالعه: 3 دقیقه 7

چگونه سوپرشارژرها باعث شروع جنگ‌های قدرتی، راه‌اندازی جنگ‌های واقعی و خلق برخی از جذاب‌ترین خودروهای تاریخ شدند.

به گزارش مجله ماشین، سوپرشارژری که امروز می‌شناسیم، چندین دهه پیش از اختراع خودروهای احتراق داخلیِ کاربردی، ساخته شده است.

برادران فیلاندر و فرانسیس روتس، سوپرشارژر را در تلاش برای ساخت یک چرخ آبی بهتر اختراع کردند. آن‌ها مکانیزمی با دو پروانه‌ی لوب‌دار که در هم تنیده شده و خلاف جهت هم می‌چرخیدند، طراحی کردند.

طبق داستان‌ها، زمانی که آن‌ها در حال تست این دستگاه بودند، کلاه از سر کسی پرید و آن‌ها فهمیدند که به‌طور اتفاقی، وسیله‌ای بسیار کارآمد برای جابه‌جایی هوا ساخته‌اند.

در سال ۱۸۶۰ برای سوپرشارژر روتس حق ثبت اختراع صادر شد. طرح‌های اولیه‌ی این دستگاه که به فیلاندر نسبت داده شده، پروانه‌هایی با دو، سه و چهار لوب را نشان می‌دهد، اما اصول کارکرد آن‌ها فرقی نمی‌کند.

حق ثبت اختراع سوپرشارژر روتس
حق ثبت اختراع سوپرشارژر روتس

سیال کم‌فشار (مانند هوا) از یک طرف وارد می‌شود و چرخش دو پروانه، فشار درون سیستم را افزایش می‌دهد و سیال را از طرف دیگر خارج می‌کند. چرخش پروانه‌ها تضمین می‌کند که هیچ سیالی به سمت دیگر برنگردد.

در ابتدا، از این دمنده در کوره‌های بلند، تهویه معادن و حتی اولین سیستم متروی شهر نیویورک استفاده می‌شد.

در دهه‌ی ۱۸۷۰، مخترع آلمانی، هنریک کریگار، کمپرسور هوای دوربَستی (twin-rotor) خودش را طراحی کرد.

کریگار به‌جای استفاده از دو پروانه‌ی لوب‌دار، از دو مارپیچ استفاده کرد؛ یکی با دنده‌های فرورفته و دیگری با دنده‌های بیرون‌آمده.

بدیهی است که هیچ‌کدام از این اختراعات برای خودرو یا حتی موتورهای احتراق داخلی طراحی نشده بودند.

با این حال، به زودی مهندسان، پتانسیل آن‌ها را کشف کردند.

یک برند از سوپرشارژرهای روتس در موتورهای احتراق فشاریِ مشهور خودش در اواخر دهه‌ی ۱۸۹۰ استفاده کرد و در حدود سال‌های ۱۹۰۰، چند مهندس مختلف، اولین موتورهای چهارزمانه‌ی احتراق داخلی با دمنده را طراحی کردند.

لویی رنو در سال ۱۹۰۲ حق ثبت اختراعی را برای دستگاهی که باعث ورود هوای بیشتر به کاربراتور می‌شد، به ثبت رساند و در سال ۱۹۰۸، راننده‌ی آمریکایی، لی چادویک، با خودروی مجهز به سوپرشارژر سانتریفیوژ، برنده‌ی مسابقه‌ی سربالایی شد.

مزایای سوپرشارژرها در آن زمان، همان مزایای آن‌ها امروزه است. با ورود هوای بیشتر به محفظه احتراق، می‌توانید قدرت بیشتری تولید کنید. آن‌ها نیز با همان اصولی کار می‌کنند که سوپرشارژرهای امروزی کار می‌کنند؛ تسمه‌ای که از موتور می‌چرخد، کمپرسور سوپرشارژر را به حرکت در می‌آورد.

ظهور و سقوط سوپرشارژر
شاسی گردان مرسدس ۱۰/۴۰ اسب بخار

در حالی که مهندسان خودرو در اوایل قرن بیستم به آزمایش با سوپرشارژرها ادامه دادند، وقوع جنگ جهانی اول، توسعه‌ی آن‌ها را سرعت بخشید.

کمپانی BMW که رویه‌ای را برای دهه‌های آینده پایه‌گذاری کرد، طرفدار موتورهای خطی شش سیلندر تنفس طبیعی بود، اما مرسدس از سوپرشارژرهای روتس در پیشرانه‌های خودش استفاده می‌کرد.

بعد از جنگ، مرسدس اولین خودروهای جاده‌ای سوپرشارژر را با نام‌های ۶/۲۵ اسب بخار و ۱۰/۴۰ اسب بخار به تولید انبوه رساند.

مهندسی از جنرال موتورز در مقاله‌ای که در سال ۱۹۲۶ در ژورنال SAE منتشر شد، در مورد مرسدس‌های سوپرشارژر چنین نوشت:

«تحلیل و مقایسه‌ی منحنی‌های قدرت نشان می‌دهد که شتاب‌گیری از ۱۰ تا ۳۰ مایل بر ساعت با سوپرشارژر بسیار سریع‌تر است، در هر دو حالت دنده‌ی سنگین و سبک، حداکثر سرعت ۴۰ تا ۵۰ درصد افزایش پیدا می‌کند، موتور بدون سوپرشارژر، مشخصات یک موتور دور پایین را دارد و موتور سوپرشارژر، مشخصات یک موتور دور بالا را دارد، اندازه‌ی منیفولدها و سوپاپ‌ها کاهش یافته است، سوپرشارژر تقریباً در دور موتور حداکثر، ۱۰۰ درصد راندمان حجمی را حفظ می‌کند و راندمان حرارتی افزایش می‌یابد. توان مورد نیاز برای به حرکت درآوردن سوپرشارژر ۱۰.۱ اسب بخار محاسبه شده است.»

این مطلب چقدر برای شما مفید بود؟

امتیاز 5.00

گروه نویسندگان

تحریریه مجله ماشین

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

×