SUPERCHARGER

Supercharger (v češtině nejčastěji označovaný jako mechanický kompresor) je zařízení určené k přeplňování spalovacího motoru. Na rozdíl od turbodmychadla, které je poháněno výfukovými plyny, supercharger je poháněn přímo mechanicky od klikové hřídele.

Princip funkce

Cílem superchargeru je vhánět do válců motoru více vzduchu pod tlakem, než by dokázal nasát běžný atmosférický motor. Více vzduchu umožňuje spálit v jednom cyklu úměrně více paliva, což vede k razantnímu nárůstu výkonu a točivého momentu. Protože je mechanický kompresor pevně spojen s klikovou hřídelí, vytváří plnicí tlak lineárně od volnoběhu a reaguje na sešlápnutí plynu naprosto okamžitě. Netrpí tedy tzv. „turbolagem“ (prodlevou po přidání plynu), což je jeho největší výhoda oproti turbodmychadlu.

Hlavní součásti

• Řemenice a hřídel: Nachází se na přední části kompresoru a je spojena s motorem. Průměr řemenice určuje převodový poměr – čím je menší, tím rychleji se kompresor točí a tím vyšší tlak vytváří. Moderní jednotky často obsahují integrovanou elektromagnetickou spojku, která dokáže kompresor při nízké zátěži zcela odpojit pro úsporu paliva.

• Rotory: Srdce celého mechanismu. Uvnitř skříně se proti sobě velmi vysokou rychlostí otáčejí dva složitě tvarované rotory.

• Synchronizační ozubená kola: Nacházejí se v uzavřené komoře za řemenicí. Zajišťují, že se oba rotory otáčejí v naprosto dokonalém synchronu. Díky nim se rotory nikdy fyzicky nedotknou jeden druhého (je mezi nimi nepatrná vůle), což zabraňuje jejich poškození.

• Sací a výtlačný otvor: Sacím otvorem vstupuje filtrovaný vzduch přes škrticí klapku do kompresoru. Výtlačným otvorem (obvykle na spodní straně) je stlačený vzduch tlačen do sacího potrubí motoru.

• Obtokový ventil: Zásadní součást pro provoz. Při volnoběhu nebo plynulé jízdě, kdy motor nepotřebuje plnicí tlak (podtlak v sání), se tento ventil otevře. Tím propojí výtlačný otvor zpět se sacím, vzduch uvnitř kompresoru pouze cirkuluje bez odporu a kompresor nezatěžuje motor zbytečným stlačováním.

• Chladič vzduchu (Intercooler): Stlačováním plynů se zvyšuje jejich teplota, čímž klesá hustota vzduchu. Aby se do motoru dostalo co nejvíce vzduchu a zabránilo se detonačnímu hoření, umisťuje se přímo pod výtlačný otvor kompresoru (nebo do potrubí) vodní či vzduchový chladič, který horký stlačený vzduch před vstupem do válců ochladí.

  Otázky

  1. Proč přeplňujeme spalovací motory? Jaké to přináší výhody a nevýhody?

  2. Jaké jsou možnosti přeplňování spalovacích motorů?

  3. Jaké výhody má využití superchargeru oproti jiným řešením?

  4. Proč u tohoto typu dmychadla dochází ke stlačování i v prostoru mezi lopatkami a u Rootsova dmychadla nikoliv?

  5. Jakým způsobem lze popsat proces stlačení vzduchu v superchargeru z hlediska termomechaniky?

  6. Proč je po stlačení plyn ze superchargeru teplejší než na vstupu? Jakou výhodu má ho poté v mezichladiči zchladit?