Centrifugal Superchargers

Category: Υπερτροφοδότηση

Published on Saturday, 21 May 2011 02:04

Written by Panagiotis Symvoulidis

Hits: 252

Centrifugal Superchargers

Οι Centrifugal supercharger έχουν πάρει το όνομα τους από τον τρόπο που πρεσάρουν τον αέρα στο σύστημα εισαγωγής.  

Αυτός ο τύπος έχει ένα οδηγούμενο από ιμάντα στροφείο ή γρανάζι, το οποίο τραβάει προς το κέντρο του και χρησιμοποιεί τη φυγόκεντρο δύναμη για να σπρώξει τον αέρα έξω με μια κυκλική κίνηση της οποίας μεγαλώνει η διάμετρος καθώς απομακρύνεται από το κέντρο του supercharger.

Αυτό μειώνει τη ροή ενώ ταυτόχρονα αυξάνει την πίεση του κινούμενου αέρα.

Ο τρόπος λειτουργίας του είναι παρόμοιος με αυτόν ενός Turbocharger, πράγμα που σημαίνει πως έχει περισσότερα κοινά στοιχεία με τα turbochargers παρά με τα Positive-displacement superchargers.      

Για την ακρίβεια το γρανάζι των Centrifugal superchargers είναι παρόμοιο με αυτό των turbochargers και αρκετοί κατασκευαστές χρησιμοποιούν τεχνολογία και υλικά τα οποία έχουν αναπτυχθεί για τα turbochargers, όπως και η κυκλική κίνηση είναι επίσης ίδια με αυτή των turbochargers.

Η μόνη σημαντική διαφορά των Centrifugal superchargers με τα turbochargers είναι πως παίρνουν κίνηση από ιμάντα και έχουν αυξανόμενο βήμα αντί να παίρνουν κίνηση από τα καυσαέρια της εξάτμισης. Η χρήση του αυξανόμενου βήματος σημαίνει πως ο Centrifugal δεν είναι Positive-displacement supercharger και απεναντίας η κίνηση του αέρα που παράγει αυξάνεται στο τετράγωνο των στροφών ανά λεπτό του στροφείου του, το οποίο είναι ιδιαίτερα σημαντικό καθώς το γρανάζι του πρέπει να στροφάρει σε πολύ υψηλές στροφές ανά λεπτό ώστε να παράγει σημαντική ποσότητα πίεσης και η πίεση που παράγει αυξάνεται όσο αυξάνονται οι στροφές του.

Αυτός είναι και ο λόγος που ο Centrifugal supercharger θα παράξει μεγάλη πίεση στο υψηλό εύρος στροφών ενός κινητήρα.

Τα υπέρ και τα κατά του Centrifugal Supercharger

Αντίθετα με τους Positive-displacement superchargers, οι Centrifugal superchargers παράγουν πολύ χαμηλή πίεση σε χαμηλό εύρος στροφών λόγω σχεδιασμού.

Αυτό συμβαίνει γιατί αν παρήγαγαν μεγάλη πίεση στις χαμηλές στροφές, τότε στις υψηλές στροφές η πίεση θα ήταν τεράστια καθώς όπως είπαμε η πίεση που παράγουν αυξάνεται στο τετράγωνο των στροφών ανά λεπτό του στροφείου τους.              

Οι Centrifugal superchargers παράγουν την πίεση επίσης εσωτερικά και έχουν πολύ καλή θερμική απόδοση με ποσοστό ανάμεσα στο 70-85%, κάνοντας τους από τους πιο αποδοτικούς στον συγκεκριμένο τομέα και καθιστώντας τους ιδανικούς για καταστάσεις πολύ υψηλής πίεσης.

Τα άλλα πλεονεκτήματα που έχουν έναντι των άλλων τύπων supercharger είναι οι μικρές τους διαστάσεις που βοηθούν στο να χωρέσουν εύκολα στον χώρο του κινητήρα και να καταναλώνουν λιγότερη ενέργεια για την κίνηση τους με αποτέλεσμα να χρειάζονται πιο λεπτό ιμάντα κίνησης και τέλος η δυνατότητα τους να γυρνάνε ελεύθερα σε καταστάσεις υποπίεσης που σημαίνει πως δεν χρειάζεται να αλλαχτεί η θέση της πεταλούδας του γκαζιού.        

Αυτό που συμβαίνει στις περιπτώσεις υποπίεσης είναι πως η πίεση ανάμεσα στον supercharger και την πεταλούδα του γκαζιού αφού ξεπεράσει την πίεση που μπορεί να παράξει ο Centrifugal θα επιστρέψει προς τα πίσω μέσα από τον supercharger απελευθερώνοντας την πίεση.

Η επιστροφή του αέρα προς τα πίσω μέσα από τον supercharger ονομάζεται surge και δεν προκαλεί κάποια ζημιά παρά μόνο συντελεί στην παραγωγή θορύβου, αν και αυτός ο θόρυβος μπορεί να μειωθεί με την τοποθέτηση μιας βαλβίδας ανακούφισης (blow off).

Ουσιαστικά όμως η μεγαλύτερη πηγή παραγωγής θορύβου ενός Centrifugal supercharger είναι το αυξανόμενης ταχύτητας γρανάζι του το οποίο επιτρέπει στο στροφείο του να γυρίζει ακόμα και με ταχύτητες που μπορεί να ξεπεράσουν και τις 40.000 στροφές ανά λεπτό.

Το μεγαλύτερο μειονέκτημα όμως των Centrifugal supercharger σε σχέση με τους Positive-displacement είναι η αδυναμία τους να παράξουν πίεση στις χαμηλές στροφές ανά λεπτό και φτάνουν τη μέγιστη απόδοση τους στο όριο απόδοσης του κινητήρα χωρίς να αποδίδουν καθόλου πριν τις 2.000 στροφές/λεπτό ανεβάζοντας πίεση με αρκετά γρήγορους ρυθμούς στο υψηλό εύρος στροφών του κινητήρα.

Στην περίπτωση λοιπόν που σας ενδιαφέρει να έχετε πίεση από χαμηλές στροφές/λεπτό, η επιλογή κάποιου Positive-displacement supercharger που μπορεί να επιτύχει την μέγιστη απόδοση πίεσης ακόμα και από τις 1.500 στροφές/λεπτό ανάλογα το μέγεθος του, αντί κάποιου Centrifugal, είναι μονόδρομος.

• < Prev
• Next >