السوبرتشارجر: تاريخه وآليات عمله وعيوبه ومزاياه مقارنة بشواحن التيربو

المربع نت – السوبرتشارجر هو بلا شك أحد أعظم الاختراعات في تاريخ صناعة السيارات، بفضل تعزيزه الرائع لقوة وعزم المحرك وعدم تقييده لعدد دورات المحرك، كما يحظى السوبرتشارجر بصوت طربي مذهل يتهاتف وراءه عشاق السرعة والأداء حول العالم.

ويعمل السوبرتشارجر عبر كبس الهواء داخل إسطوانات المحرك وإجبار المزيد من جزيئات الهواء داخل غرف الاحتراق الداخلي لمزجهم بالمزيد من الوقود لتحسين الأداء بشكل كبير، ويتم ربط سرعة السوبرتشارجر بنفس سرعة دورات المحرك، وهذه صلة وثيقة بين السوبرتشارجر والمحرك وسنشرح أهميتها المحورية لاحقاً.

تاريخ يمتد لمنتصف القرن التاسع عشر!

وقد يتفاجأ البعض بمعرفة أن السوبرتشارجر أقدم من شواحن التيربو الشائعة في عالم السيارات.. أقدم بكثير جداً في الواقع إذ أشارت الوثائق التاريخية إلى تطوير أول سوبرتشارجر اختباري في عام 1848 على يد البريطاني G Jones في مدينة برمنجهام، قبل تطويره في الولايات المتحدة وتسجيل براءة اختراع له لاستخدام كمضخة هواء للأفران، مع استخدام نوع مخصص من السوبرتشارجر بتصميم الروتس Roots.

وانتقل السوبرتشارجر بتصميم الروتس Roots لعالم السيارات على يد المبدع الأيقوني جوتليب دايملر في ألمانيا، والذي سجل براءة اختراع لهذا النوع من السوبرتشارجر في المركبات في عام 1885، قبل الكشف عنه رسمياً في عام 1900.

ويتميز السوبرتشارجر بتصميم الروتس Roots على باقي أنواع السوبرتشارجر بفضل سعره الأرخص وكفاءته العالية في السرعات المنخفضة والدورات المنخفضة للمحرك، ما جعله عملياً لسيارات الطرق العادية.

مع ذلك تاريخ السوبرتشارجر نفسه في عالم السيارات أقدم من ذلك، إذ تم تسجيل براءة اختراع لنوع آخر من السوبرتشرجر “الملتوي أو البريمة” Screw Type في عام 1878 على يد الألماني هينريتش كريجار، ولكن تقنيات عصره لم تسمح له باستخدام السوبرتشارجر على أرض الواقع.

السوبرتشارجر الملتوي Screw Type كان مماثلاً لنوع الروتس بقدرته على كبس كميات هائلة من الهواء داخل المحركات وكفاءته العالي حتى في السرعات المنخفضة، ولكن عيبه الرئيسي هو تكلفته الأعلى مقارنة بنوع الروتس.

أول استخدام عملي للسوبرتشارجر في عالم السيارات 

أول استخدام فعلي للسوبرتشارجر كان في سيارات مرسيدس في بدايات العشرينات قبل انتشاره للعلامات الأوروبية الفاخرة الأخرى، كما انتقل استخدام السوبرتشارجر للطائرات في الثلاثينات والأربعينات ولعب دوراً محورياً في تعزيز أداء محركات الطائرات أثناء التحليق على ارتفاع عالٍ جداً بهواء منخفض الكثافة.

أبرز مزايا السوبرتشارجر: 

1- لا يعاني من التأخر في الاستجابة مثل شواحن التيربو التقليدية .. وهذا لأن السوبرتشارجر يعتمد بشكل مباشر على طاقة المحرك نفسه للعمل، ما يعني أن استجابته فورية، على العكس من شواحن التيربو المستقلة عن طاقة المحرك، والتي تستغرق بعض الوقت للاستجابة.

2- أحصنة إضافية: بطبيعة الحال، لا أفضل من السوبرتشارجر لزيادة معدلات القوة والعزم لأي محرك.. لذا انتشر استخدامه بشكل خاص بين شركات تعديل السيارات لرفع وتحسين أداء المحركات.

3- دعم المحرك في السرعات المنخفضة: يتميز السوبرتشارجر بقدرته على دعم المحرك وتعزيزه أدائه حتى في مستويات الدوران المنخفضة في الدقيقة مقارنة بشواحن التيربو.

عيوب السوبرتشارجر: 

1- السوبرتشارجر أقل كفاءة بكثير من شواحن التيربو، لأنه كما شرحنا بالأعلى، يعتمد السوبرتشارجر على طاقة المحرك نفسه للعمل على العكس من شواحن التيربو التي تعتمد على العادم الصادر من المحرك.. ما يعني أن شواحن التيربو تساهم في تحسين الصرفية بينما يستهلك السوبرتشارجر طاقة المحرك.

2- ضعف الاعتمادية: السوبرتشارجر بطبعه يتطلب درجات حرارة مرتفعة وضغط عالٍ جداً للعمل بكفاءة، ما قد يؤثر بشكل سلبي على عمر المحرك نفسه.

شاهد أيضاً: