ما هو السوبر تشارجر وماهي وظائفه؟

 جذب السوبر تشارجر عشاق السيارات بفضل قدرته على تعزيز قوة المحرك بشكل ملحوظ، خاصة في السيارات الكبيرة ذات المحركات القوية مثل V8 وV12، يعمل سوبر تشارجر على ضخ كمية أكبر من الهواء إلى غرف الاحتراق، ما يسمح بإضافة المزيد من الوقود، وبالتالي تحقيق انفجار أقوى يولد قوة أكبر، وكل ذلك دون الحاجة لزيادة حجم المحرك أو عدد الأسطوانات، مع الحفاظ على كفاءة استهلاك الوقود ضمن المعدلات الطبيعية تقريبا.

ما هو السوبر تشارجر؟

يعمل محرك السيارة التقليدي، أو محرك الاحتراق الداخلي، من خلال سحب خليط الهواء والوقود إلى الأسطوانات وضغطه، ثم إشعال هذا الخليط بواسطة شمعات الإشعال، مما يؤدي إلى حركة المكابس والأجزاء الداخلية للمحرك، وبالتالي نقل القوة إلى العجلات لتشغيل السيارة، عندما تتناسب سعة المحرك مع وزن السيارة، يضمن ذلك أداء سلس وكافي، بينما يتيح زيادة السعة توليد قوة أكبر، أما عند تركيب سوبر تشارجر على المحرك العادي، فإنه يمكن للمحرك إنتاج قوة تعادل أو تقارب قوة المحركات الكبيرة دون الحاجة لزيادة الحجم أو الأسطوانات.

يعمل سوبر تشارجر عبر حزام موصول بكرة عمود المرفق، ليضمن ضخه المستمر للهواء النقي إلى المحرك أثناء تشغيله، ما يزيد من قوة الانفجار داخل الأسطوانات ويعزز القوة الناتجة، وكلما زادت سعة سوبر تشارجر، زادت القدرة الإنتاجية للمحرك، مع العلم أن بعض الطاقة تستهلك لتشغيل سوبر تشارجر نفسه، حيث قد تصل نسبة الفقد إلى حوالي 20%، في حين يمكن أن تزيد الأحصنة الناتجة عن المحرك بنسبة تتراوح بين 30 و50%.

مميزات السوبر تشارجر

يعتبر سوبر تشارجر من أكثر الطرق فعالية من حيث التكلفة لزيادة قوة المحرك.

مميزات سوبر تشارجر:

• لا يعاني من تأخير الاستجابة في نقل القوة كما يحدث في التيربو، إذ تكون استجابة دواسة الوقود فورية.
• لا يحتاج إلى نظام تبريد، على عكس التيربو الذي يتطلب تبريد بسبب دخول غازات العادم الساخنة.
• يعزز قوة المحرك ويزيد من عدد الأحصنة الناتجة عنه.
• يبدأ بضخ الهواء المضغوط عند سرعات دوران منخفضة، مقارنة بالتيربو الذي يحتاج إلى سرعة محرك عالية.
• يتميز سوبر تشارجر بموثوقية أعلى ويتعرض لضغوط حرارية وميكانيكية أقل.
• يتوفر بثلاثة تصاميم رئيسية الدوار المركزي، الدوار المسماري، والنوع الريشي، حيث يمكن لمضخمات النوع الريشي والمسماري توفير الهواء بضغط أعلى قليلا من التيربو.

عيوب السوبر تشارجر

تعد أنظمة السوبرتشارجر وسيلة فعالة لتعزيز أداء المحرك، لكنها ليست خالية من العيوب، بالرغم من زيادة القوة، إلا أن هناك بعض التحديات والمحدودية التي يجب معرفتها قبل الاعتماد عليها، خاصة عند تعديل أو تصميم المحركات الصغيرة.

عيوب السوبر تشارجر:

• كفاءتها أقل مقارنة بأنظمة التيربو.
• تستهلك جزء من قوة المحرك لإنتاج قوة إضافية، وقد تصل هذه النسبة إلى 20% من إجمالي القدرة.
• كونها موصولة مباشرة بالمحرك يؤدي إلى زيادة استهلاك الوقود.
• تحتل مساحة إضافية داخل حجرة المحرك، مما قد يمثل تحدي في السيارات ذات المحركات الصغيرة.
• تولد حرارة أكبر بالمقارنة مع المحركات العادية غير المزودة بها.
• إذا لم يتم ضبط سوبر تشارجر بدقة مع المحرك، فقد يؤدي ذلك إلى تلف المحرك.
• الوزن الزائد للسوبر تشارجر قد يؤثر على سهولة التحكم في السيارة وأدائها الديناميكي.

الفرق بين التيربو والسوبر تشارجر

بعد أن تعرفنا على مميزات سوبر تشارجر، ونتقل الآن إلى توضيح الفروقات الجوهرية بينه وبين التيربو، والعوامل التي تجعل كل منهما مفضلا لدى محبي السيارات. 

الفرق بين التيربو وسوبر تشارجر:

• مصدر الطاقة:

الفرق الأساسي بين النظامين يكمن في مصدر الطاقة. يستمد التيربو قوته من غازات العادم الناتجة عن احتراق الوقود، حيث تقوم شفراته الداخلية بضغط الهواء وإعادته إلى المحرك لزيادة القوة، أما سوبر تشارجر، ويتصل مباشرة بالمحرك عبر حزام مطاطي، ويستمد طاقته من حركة المحرك نفسه، وكلما زادت دورات المحرك زادت كمية الهواء التي يضخها سوبر تشارجر، هذا يعني أن سوبر تشارجر يعتمد جزئيا على قوة المحرك، بينما يعمل التيربو بشكل مستقل عن قدرة المحرك الأساسية.

• سرعة الاستجابة:

بفضل ارتباط سوبر تشارجر مباشرة بعدد دورات المحرك، فإن الاستجابة عند الضغط على دواسة الوقود تكون لحظية تقريبا، وتتناسب طرديا مع سرعة حركة عمود الكرنك، أما التيربو، فغالبا ما يعاني من تأخر الاستجابة المعروف بـ Turbo Lag ويحدث هذا التأخير عندما لا تكون غازات العادم كافية لتدوير شفراته بسرعة مناسبة، ما يؤدي إلى بطء زيادة القوة عند الطلب المفاجئ.

• الانبعاثات الغازية:

من الاختلافات المهمة أيضا في الانبعاثات، يعمل التيربو على تقليل الدخان المنبعث من المحرك، ما يقلل من مستوى الغازات الضارة ويساهم في جعل السيارة أكثر صداقة للبيئة، على الجانب الآخر، ينتج سوبر تشارجر انبعاثات غازية أعلى نسبيا، وهو ما يفسر سبب اعتماد شركات السيارات الحديثة على التيربو أكثر من سوبر تشارجر في سياراتها لتلبية معايير الانبعاثات البيئية.

اسباب تعطل السوبر تشارجر

تعتمد كفاءة السوبرتشارجر على تناسق مجموعة من المكونات الدقيقة، وأي خلل في أحدها قد يسبب ضعف الأداء أو توقف النظام بالكامل. 

اسباب تعطل السوبر تشارجر:

• تلف الأحزمة أو السيور:

يعمل السوبرتشارجر عبر سير ميكانيكي مرتبط بالمحرك، وأي تآكل، تشقق، أو انزلاق في هذا الحزام يؤدي إلى فقدان الاتصال المباشر مع أجزاء المحرك، ما ينتج عنه تراجع كبير في الأداء أو توقف النظام كلي.

• نقص التزييت أو تسريبات الزيت:

يتطلب السوبرتشارجر تزييت مستمر لأجزائه الداخلية لتقليل الاحتكاك وتبديد الحرارة، أي تسرب للزيت أو استخدام نوع غير مناسب قد يرفع درجة حرارة التوربين ويؤدي إلى تلف المحامل، مما يقلل من عمر النظام وكفاءته.

• انسداد الفلاتر أو مجاري الهواء:

فلتر هواء متسخ أو مجاري مسدودة تمنع تدفق الهواء بشكل صحيح، ما يخل بنسبة الهواء في غرفة الاحتراق، ويؤدي إلى ضعف التسارع وأداء متقطع للمحرك.

• عطل نظام البكرات:

البكرات مسؤولة عن ضبط سرعة دوران السوبر تشارجر، وأي خلل فيها من حيث التوازن، المحاذاة، أو تلف المحور قد يسبب اهتزازات، أصوات طنين، أو فقدان القوة بشكل مفاجئ.

• الحمل الزائد أو الاستخدام المكثف:

القيادة الرياضية المكثفة أو التشغيل تحت ظروف تحميل مرتفعة، مثل السرعات العالية لفترات طويلة، قد يؤدي إلى إجهاد حراري وميكانيكي لأجزاء السوبرتشارجر، ويزيد احتمالية تعطل مكوناته الحيوية.