Både bilförare och tillverkare bryr sig om makt. Ända sedan den moderna förbränningsmotorns ålder har ingenjörer letat efter sätt att öka en motors kraft. "Supercharger", en vanlig bilterm som du definitivt kommer att stöta på, är en enhet som gör just detta. Vad är det och hur fungerar en kompressor?
En turboladdare är en annan enhet designad för samma ändamål. Läs vidare för att förstå denna viktiga komponent i ditt fordon:hur fungerar en kompressor och hur fungerar en kompressor jämfört med en turboladdare.
För att svara "hur fungerar en kompressor?" För att göra en bils motor mer kraftfull bör du först förstå hur en förbränningsmotor fungerar.
Förbränningsmotorn genererar energi för bilen att köra med insatsen som en blandning av luft och bränsle. Luft och bränsle med ett visst förhållande kommer in i motorns förbränningskammare och komprimeras och antänds för att skapa en förbränning eller en explosion.
Denna förbränning genererar energi, som motorn skickar till alla nödvändiga delar för att få bilen igång. Det är därför den moderna motorn kallas "förbränningsmotor".
Det kan ses att luft spelar en viktig roll i energiskapandeprocessen. Luftflödet in i motorkammaren påverkar hur mycket energi som kan skapas, det vill säga hur kraftfull motorn är.
Att tvinga in mer luft i förbränningsmotorn gör den mer effektiv och en kompressor skapas för detta ändamål. Denna metod är mer idealisk för att öka en motors kraft jämfört med att göra motorn större, vilket kommer att göra bilen tyngre och mycket mer skrymmande.
LÄS MER
För att hjälpa motorn att generera mer kraft behövs två saker:mer luft och mer bränsle som sugs in i motorns förbränningskammare. Det bör noteras att ett specifikt förhållande krävs för att motorn ska fungera:14 delar luft till en del bränsle.
Luften som pumpas in i förbränningskammaren är vanlig luft vid atmosfärstryck. Komprimeringen sker senare med kolvens funktion, som rör sig uppåt för att komprimera luft- och bränsleblandningen, vilket skapar ett "vakuum".
Överladdaren ökar luftintaget helt enkelt genom att komprimera luft vid över atmosfärstryck innan den pumpas in i förbränningskammaren. Med mer luftintag kan mer bränsle pumpas in i förbränningskammaren så att motorn kan förbrännas för att skapa mer energi.
En kompressor kan lägga till i genomsnitt 46 procent fler hästkrafter, mätningen vi alla känner till, och 31 procent mer vridmoment, en bils rotations- eller vridningskraft (i motsats till linjär kraft som ett tryck eller ett drag).
Efter att luften komprimerats av kompressorn blir den varmare och blir därmed mindre tät. Detta innebär att den inte kan expandera lika mycket under förbränningen som inträffade i motorns förbränningskammare, efter att tändstiftet i kammaren antänds.
Därför, för att kompressorn ska skapa den optimala luften så att motorn kan generera mest kraft, måste den komprimerade luften som kommer ut ur kompressorn kylas ner innan den kommer in i motorn via insugningsröret.
Kompressorn är ansluten till motorns vevaxel, en roterande axel ansluten till motorns kolvar, med ett tillbehörsbälte. Denna rem i sin tur lindas runt remskivan. Kraften dras från vevaxeln via tillbehörsremmen för att rotera remskivan.
Detta gör att drivhjulet, som är kopplat till remskivan, roterar. Drivhjulet roterar i sin tur kompressordrevet. Denna kompressorväxel komprimerar luft och kyls sedan av intercoolern för att öka luftens densitet. Den komprimerade, täta luften släpps sedan ut i motorns insugningsrör.
Det finns två typer av intercoolers:luft-till-luft och luft-till-vatten. Svalare luft eller vatten leds genom ett system av rör. Den uppvärmda tryckluften kommer att svalna efter att ha varit i kontakt med dessa kallare rör.
Det finns tre typer av kompressor, som skiljer sig åt i hur de släpper ut luft i motorns insugningsrör. Beroende på hur mycket kraftförstärkning du vill ge din bil kan du välja mellan olika storlekar av varje typ av kompressor.
Roots supercharger är den äldsta designen, som daterades tillbaka till 1860 och uppkallad efter dess uppfinnare, Philander och Francis Roots.
Roots superchargers är tekniskt sett luftfläktar. Luft strömmar in i kompressorn och fångas i ett system av ingripande lober. De ingripande loberna snurrar för att "stapla upp" luften mot motorns insugningsrör för att komprimera det, som sedan rör sig in i insugningsröret.
På grund av den här designen av ingripande lober är en Roots-kompressor stor och tung och sticker ut ur motorhuven på en bil. Denna design gör den också den minst effektiva, eftersom processen inte kan skapa ett kontinuerligt flöde av komprimerad och tät luft in i motorn. Sättet som luften "staplas upp" mot motorns insugningsrör genom att de ingripande loberna snurrar för att skapa extra tryck skapar bara diskreta luftskurar.
En dubbelskruvad kompressor drar in luft genom ett par ingripande lober som liknar en uppsättning snäckväxlar. Denna uppsättning är designad och tillverkad med precision och är mer komplex än en Roots-kompressors ingripande lober.
Luft komprimeras inuti en dubbelskruvad kompressor, så den är uppenbarligen effektivare än Roots eftersom den kan ge ett kontinuerligt flöde av komprimerad luft in i motorn. På grund av dess design är den mycket dyrare att tillverka.
En centrifugalkompressor roterar ett pumphjul med mycket höga hastigheter, upp till 50 000 till 60 000 RPM, för att suga in luft i ett litet kompressorhus. Den är designad med extra delar som bättre säkerställer att luften komprimeras effektivt och tillförlitligt.
Centrifugalkompressorer är överlägset mest effektiva. De är också mindre och lätta, plus att de sitter framför en motor så att de inte sticker ut ur huven. Dessa fördelar gör dem till den mest använda överladdaren.
Turboladdaren gör samma jobb som kompressorn. Faktum är att "turboladdare" eller "turbo" faktiskt är en förkortning för "turbo-supercharger". Hur skiljer de sig åt?
Den största skillnaden ligger i var de får kraft ifrån för att fungera. En kompressor drar kraft från bilmotorns vevaxel för att driva kompressorn medan en turboladdare drar kraft från avgaserna som skapas av förbränningen i motorns kammare. Med andra ord är en turboladdare inte direkt ansluten till motorn.
Denna skillnad skapar gapet i deras snurrhastighet. Superladdare kommer att snurra med hastigheter upp till 50 000 RPM eller rotationer per minut.
Turboladdare kan snurra mycket snabbare eftersom deras hastighet inte beror på rörelsen hos motorns vevaxel. De kan nå så mycket som 150 000 RPM, eller tre gånger så snabbt som kompressorer.
En annan skillnad som gör en turbo mer miljövänlig än en kompressor är att en turbo har en ändringsutrustning som sänker koldioxidutsläppen från utsläpp.
Generellt sett är en turbo tystare. En kompressor är dock mindre komplex, vilket gör den på ett sätt mer stabil och underhållet blir enklare.
LÄS MER
Nu när du har lärt dig vad du måste veta om grunderna för din bils motor och hur fungerar en kompressor, vill du lära dig mer om din bils motor och hur man håller den i toppform? Du kanske är intresserad av vår guide "Hög körsträcka olja för bilmotor:är det värt extra kostnad?" och användbara underhållstips från vårt omfattande bibliotek.
