برنده تقابل سوپرشارژرها و توربوشارژرها
«القای اجباری» رفتهرفته به یک نیاز ضروری به استخراج هر چه بیشتر «قدرت» از پیشرانه خودروها تبدیل شده است. در دنیای کنونی و در سال ۲۰۱۸، منظور از القای اجباری، بیشتر استفاده از توربوشارژهاست تا سوپرشارژرها. مطابق نظر کارشناسان داده در IHS Markit، حدود ۲۲۰ خودرو و تراکی که در حال حاضر در بازار ایالات متحده به فروش میرسند، حداقل یکی نسخههای آنها مجهز به توربوشارژر است. این در حالی است که برای سوپرشارژها، این تعداد تنها ۳۰ مدل است. هر دوی این آمار نشان میدهد که القای اجباری اشکالات خود را دارد. امّا در این میان، توربوشارژها وضعیت بهتری در رقابت با سوپرشارژرها دارند؛ چرا مهندسان کارهای بیشتری بر روی مشکلات توربوشارژرها انجام دادهاند.
در حالی که سوپرشارژرها در شرایط بحرانی، واکنش بهتری دارند، امّا این توربوشارژرها هستند که از پیشرفتهای اخیر در طراحی موتور خودروها سود بردهاند. فرم V شکل در پیشرانهها باعث شده که توربوشارژرها در فاصله نزدیکتری نسبت به سوپاپهای اگزوز نصب شوند و در نتیجه، سرعت بیشتری برای دمیدن خواهند داشت. ضمن اینکه چرخهای توربین توئین-اسکرال، پالسهای اگزوز را با کیفیت بهتری منتقل میکنند. حتی توربین و چرخهای کمپرسور در این توربوها نیز برای ایجاد قدرت بیشتر و واکنش سریعتر طراحی شدهاند و از آخرین پیشرفتهای متالوژی، نظیر چرخهای توربوی از جنس «تیتانیوم آلومینید» در موتور توربوی جدید 4.2 لیتری V8 کادیلاک، بهره میبرند.
در موتورهای کوچکی که با فرم ردیفی طراحی شدهاند و محفظه جمعوجوری برای آنها درنظر گرفته شده است، طبیعی است که مهندسان به سراغ استفاده از توربوشارژر بروند؛ چرا که توربوشارژرها به سادگی با سیستم اگزوز هماهنگ میشوند و نسبت به سوپرشارژٰها (در یک سطح تراز قدرت یکسان)، سبکتر و کوچکتر هستند. همچنین گرمای اگزوزی که توسط توربینها استخراج میشود، موجب میگردد که بار دمایی بر روی مبدّلهای کاتالیتیک کاهش یابد. در همین حال، یک سوپرشارژرها همیشه و حتی در حالتی که فعال نیست، به عنوان یک «پارازیت» بر روی قدرت و کارآیی پیشرانه عمل میکند. اگرچه سوپرشارژرها میتوانند بر کارآیی بیشتر موتورها تأثیر داشته باشند، امّا بسیاری از مهندسان صنعت خودرو بر این باورند که یکی از فاکتورهای اصلی در رسیدن به حداکثر راندمان مصرف سوخت، استفاده از توربوشارژٰرها خواهد بود.
با این اوصاف، واقعاً چرا باید کسی به سراغ سوپرشارژرها برود؟ جو فولک (Joe Folk)، مهندس ارشد موتورهای V-8 جنرالموتورز و کسی که قبلاً مدیریت گروه مهندسی تمام پیشرانههای سوپرشارژر و توربوشارژر جنرالموتورز را بر عهده داشته، در این زمینه میگوید:
این موضوع کاملاً به کاراکتری بستگی دارد که میخواهید در خودرویتان به آن برسید.
کریس کاولندز(Chris Cowlands)، رئیس بخش مهندسی پیشرفته و پیشرانههای SRT در فیات-کرایسلر نیز همین اعتقاد را دارد و به گفته وی، وقتی مهندسان SRT شروع به آمادهسازی موتور «هلکت» کردهاند، ابتدا در این فکر بودهاند که رسیدن به سطح قدرت موردنظرشان، به شکلی سادهتر از طریق استفاده از توربوشارژر ممکن است، امّا سه فاکتور اصلی در این میان مطرح بوده است: نمایش، صدا و احساس. همین فاکتورها تیم طراحی را به سمت استفاده از سوپرشارژر سوق داده است. وی همچنین اضافه میکند:
فکر میکنم که به زودی شاهد ورود سوپرشارژرهای الکتریکی به دنیای خودرو و جایگزینی آنها با نمونههای مکانیکی خواهیم بود.
اگر چنین امری محقق شود، بهزودی شاهد از سرگیری رقابت سوپرشارژرها و توربوشارژرها خوهیم بود