لقد بحث مصممين سيارات السباق وعشاق السرعة عن طرق تزيد قدرة محرك السيارة وذلك منذ اختراع محركات الإحتراق الداخلي، ومن الطرق المستخدمة في زيادة قدرة المحرك تتمثل في تصميم محرك أكبر، ولكن مع زيادة حجم المحرك ستزداد تكلفته بجانب زيادة الوزن والجهد الكبير المطلوب عند صيانته، لذلك فإن زيادة حجم المحرك ليس الحل المثالي، ومن هنا تظهر أهمية الشواحن الفائقة في السيارة التي سنتحدث عنها في هذا المقال.
هناك طريقة أخرى خاصة بزيادة قدرة المحرك مع الحفاظ على نفس الحجم الطبيعي والتي تتمثل في زيادة كفاءة المحرك، يمكنك القيام بذلك عن طريق إدخال المزيد من الهواء إلى حجرة الإحتراق الداخلي بالمحرك، فإن المزيد من الهواء يعني مزيدا من الوقود والمزيد من الوقود يعني احتراق أكبر وبالتالي الحصول على قدرة اعلى، فإن إضافة الشواحن الفائقة في السيارة أو السوبر شارجر supercharger طريقة جيدة إلى دفع مزيد من الهواء للمحرك.
ومن المعروف أن الإنسان لا يمكنه الإستغناء عن الهواء، لكن السيارات أكثر حاجة واحترافية فى التعامل مع الهواء من الإنسان، فإنها تتنفسه وتستغله فى إنتاج الطاقة، كما أنها تروضه لكي يزيد ثباتها على الطرق بجانب تحسين أداءها بالقدر الكافى لتلبىة احتياجات قائد السيارة اليومية سواء العملية أو الجنونية، ونحن كعشاق السيارات لا نهتم بالجوانب العملية التي تعتبر مملة، لذلك سنتطرق للمزيد من جنون السرعة والقوة التي يبحث عنها عدد كبير من قائدين السيارات حول العالم.
في حال رغبتك في شراء سيارة بالتقسيط
فكرة عمل الشواحن الفائقة في السيارة
لقد تعرفنا على فكرة عمل الشواحن التوربينية وكيف تدفع بالمزيد من الهواء إلى داخل المحرك لزيادة الضغط داخل غرف الإحتراق بالمحرك، مما يزيد القوة الناتجة عن عمليات الاحتراق والتي تعرف بإسم قوة المحرك، وذلك بفضل العادم المطرود من المحرك حيث يدفع توربينة الشاحن التوربيني وبالتالي يسمح بدخول المزيد من الهواء للمحرك.
وبالنسبة إلى الشواحن الفائقة في السيارة Superchargers فإنها تعتمد على مصدر طاقة مختلف، إنه المحرك ذاته، حيث يعمل هذا النوع من الشواحن عن طريق حزام يربطها مع المحرك، مجرد أن دوران المحرك يدور معه الشاحن الفائق لدفع المزيد من الهواء إلى عملية الإحتراق، ومع زيادة معدل دوران المحرك، تزداد كمية الهواء المضغوطة التى تحقن بداخل غرف الإحتراق في المحرك، وتوجد عدة أنواع من الشواحن الفائقة كل نوع منها له ميزة وعيب وطريقة خاصة فى دفع المزيد من الهواء للمحرك، سنتعرف على أبرز أنواع الشواحن الفائقة في السيارة وكيف تعمل وما يميزها.
أنواع الشواحن الفائقة في السيارة
الشاحن الفائق التقليدي
يعتبر الشاحن الفائق التقليدي Roots Supercharger هو أكثر الشواحن الفائقة في السيارة من حيث البساطة، يعمل هذا الشاحن من خلال اسطوانتين يدوران جنبا إلى جنب بداخل الشاحن الفائق عن طريق حزام يربطهم مع المحرك، تتميز هذه الإسطوانات بأنها مصممة بتجاويف طولية تشبه القنوات، تتداخل عند دوران الإسطوانات معا.
ويوجد مدخل إلى الهواء أعلى الإسطوانات ، عند دوران الاسطوانات فإنها تجمع الهواء عن طريق التجاويف الموجودة بين أسنانها لكي تدفع به إلى مخرج أسفل الإسطوانات، حيث يمر عن طريقه الهواء إلى داخل المحرك بمعدل عالي من التدفق يعود إلى سرعة دوران الإسطوانات المروحية التى دفعته للداخل.
كما يتميز الشاحن الفائق التقليدي بأنه الأكثر بساطة والأقل حاجة إلى صيانة بجانب أنه الأرخص ثمنا، لكن من عيوبه انه أثقل الشواحن الفاقة وزنا، وأكبرها حجما بين باقى الأنواع، يشتهر ببروزه من غطاء المحرك خاصة فى سيارات العضلات والتى يتباهى مالكيها باستخدامهم لهذا النوع من الشواحن، ويعانى هذا النوع من مشكلات ارتفاع الحرارة مقارنة مع باقي أنواع الشواحن الفائقة وعدم سلاسة تدفق الهواء المار عن طريقه.
الشاحن الفائق الطردي
يعتبر هذا النوع من الشواحن الفائقة في السيارة مزيج بين الشواحن التوربينية والشواحن الفائقة، حيث يحمل تصميم مشابه إلى تصميم الشاحن التوربيني لكنه يعمل بفكرة الشاحن الفائق، وهذا الشاحن يعمل عن طريق ذراع مسنن يدفع المحرك، عندما يدور هذا الذراع يدفع التوربينة التي تدور بسرعات عالية لسحب الهواء الخارجى ودفعه إلى داخل المحرك، وبالتالي خلال رحلة الهواء للمحرك، فإن تصميم الشاحن يقلل سرعة الهواء وبالتالي زيادة ضغطه قبل الدخول للمحرك.
يعتبر الشاحن الفائق الطردي Centrifugal Superchargerمن الشواحن الفائقة الشائعة بالسيارات الحديثة، بسبب خفة وزنها، وحجمها المدمج، وسلاسة تدفق الهواء، بجانب عدم ارتفاع درجة حرارة أجزاؤه أثناء التشغيل كما يحدث بباقى أنواع الشواحن، لكنه على عكس الشاحن الفائق التقليدي الذي يحتاج لتزييت مكوناته كل فترة، كما تقل فعاليته على عدد اللفات المحرك المنخفضة.
الشاحن الفائق المزدوج
يعمل الشاحن الفائق المزدوج Twin-Screw Supercharger بطريقة مثيرة إلى الإهتمام، كما أنها تشبه الشاحن الفائق التقليدي، الذي يتكون من اسطوانتين كل منهم بها تجاويف وتدور الاسطوانات متداخلة التجاويف على سرعات عالية بدفع المحرك، لكن التجاويف فى هذه الاسطوانات تختلف عن الأنواع السابقة.
فإن هذا النوع من الشواحن يدخل إليه الهواء من احد الجانبين ويتحرك أفقيا داخل التجاويف المحكمة والتى تضيق أكثر وأكثر كلما يوشك الهواء على الخروج من الجهة الأخرى، لكي تعمل على تمرير الهواء إلى داخل المحرك وضغطه بنفس الوقت حتى يصبح الجانب الآخر جاهز إلى العمل.
يعتبر الشاحن الفائق المزدوج من الشواحن الفائقة ذات الكفاءة العالية ، لكننه الأغلى ثمنا بسبب ما يحتاجه من دقة عالية فى الصناعة، بالإضافة إلى كونه الأعلى صوتا فى التشغيل، ولكن صوت الشاحن لا يعتبر مشكلة إلى محبى المحركات.
يمكنك تحميل تطبيق سيارة مجانا عن طريق آيفون أو آندرويد
المميز في الشواحن الفائقة عن الشواحن التوربينية
كما ذكرنا أن جميع الشواحن التوربينية والفائقة تعمل بنفس المبدأ حيث تؤدى نفس الغرض، لكن كل منهم له أفضلية على الآخر، لكن البعض يظنون أن استخدام نوع أفضل بكثير من استخدام النوع الآخر، سنستعرض أبرز مميزات الشواحن الفائقة في السيارة.
من مميزات السوبر شارجر زيادة قوة المحرك بالحصان، كما أن تثبيت السوبر شارجر Supercharger على أي سيارة سيجعلها تتصرف كأنها سيارة قوية ذات محرك اكثر قوة، كما يعتبر تثبيت السوبر شارجر اقل تكلفة من التيربو شارجر حيث أنه يثبت فوق المحرك وبالتالي سيسهل صياته اسهل عند المقارنة مع التيربو شارجر الذي يحتاج بعض التعديلات على السيارة لكي يتم تثبيته.
كما تتميز الشواحن الفائقة في السيارة بسرعة استجابتها بشكل أكبر من الشواحن التوربينية نتيجة عملها بدفع المحرك المباشر، لكن الشواحن التوربينية تحتاج وقت لكى يصل معدل طرد العادم للدرجة اللازمة إلى دفع الشاحن التوربيني للسرعة التى يعمل عندها بكل كفاءة، وذلك لا يحدث بالشاحن الفائق.
ومن مميزات الشواحن الفائقة أنها تقدم توازن أفضل فى الأداء خصوصا مع السرعات المرتفعة والقليلة إلى محرك السيارة، وذلك عكس الشواحن التوربينية التى تميل إلى سرعات محددة، بالإضافة لأن الشواحن الفائقة غالبا ما تكون أكثر فاعلية على عدد سرعات المحرك المنخفضة.
يعتبر تزويد المحرك بالشاحن الفائق اقل تعقيدا من الشاحن التوربيني وذلك من حيث التركيب والتجهيز، بالإضافة لأن صيانة أجزاء الشاحن الفائق أسهل وأوفر من نظام الشاحن التوربيني، كما يتميز الشاحن الفائق بسهولة التعايش معها نتيجة توازنها الحراري فى التشغيل بعكس الشاحن التوربيني الذى قد يسبب مشاكل فى الحرارة، نتمنى لك قيادة ممتعة وسفر آمن.
ننصحك بتصفح المزيد عن مختلف أنواع السيارت في السعودية بأسعار منافسة وممتازة في موقع سيارة ولا تتردد فهو حراج السيارات تم تطويره ليخدمك
