آشنایی با سوپر شارژر، توربوشارژر و نیتروس اکساید 0 15

موتورها هوا را به کمک یک منبع انرژی که به آن گرانش می گوییم به داخل خود می کشند. در واقع گرانش هوا را به داخل کاربراتور یا مانیفولد هوا هل نمی دهد، اما گرانش یک فشار هوای اتمسفری ایجاد میکند که در سطح دریا تقریباً 7/ 14 پوند بر اینچ مربع می باشد. به عبارت دیگر ما در یک مخزن فشار هوا زندگی می کنیم.اتمسفر دارای جرم است، پس یعنی دارای وزن نیز می باشد. هرچه به سطح زمین نزدیک تر می شوید فشار هوای بیشتری احساس می کنید و بالعکس هرچه دورتر شوید فشار هوا کم می شود. این فشار اتمسفر هوا را به درون موتور می راند.
اساساً یک موتور در محل ورودی هوا یک پمپ خلاء و در اگزوز یک پمپ فشار می باشد. هنگام پایین رفتن پیستون در مرحل هی مکش در هر سیلندر خلاء ایجاد می شود. هوا توسط فشار اتمسفری برای پرکردن این خلاء به سرعت وارد می شود. در واقع هوا در هر فشاری به سمت فشار کمتر گسیل می شود که به این فرآیند «تنفس طبیعی» می گویند. خلاء همواره نیازی را ایجاد می کند و فشار هوا به این نیاز پاسخ می دهد. درواقع فشار اتمسفر، هوا را در هر مسیری حرکت می دهد، تا فشار یکنواخت و همسان سازی شود و در لحظه ای که فشار برابر شود، این حرکت متوقف می شود. تأثير يك تنفس قوي بر موتور بسيار عميق است. عامل حركت موتور احتراق سوخت است و ميزان سوختی که موتور میتواند بسوزاند به میزان هوایی که وارد موتور می شود بستگی دارد. وادارکردن موتور به فروبردن بیشتر مخلوط هوا سوخت باعث احتراق قوی تر و کسب اسب بخار بیشتر می شود.

پایه و اساس سوپر شارژر، توربو شارژر و سیستم های تزریق نیتروس اکساید :
بدون شک هرسه ی این ها توان خروجی موتور را افزایش می دهند، اما هرکدام طراحی و نحوه ی نصب مربوط به خود را دارند. خوشبختانه به غیر از برخی موارد استثنا، بیشتر موتورهای شمع - جرق های، حتی موتورهای تک سیلندر می توانند مجهز به سوپر شارژر،توربو شارژر و سیستم های تزریق نیتروس اکساید شوند. تعیین اندازه ی درست هریک از این سیستم ها برای هر موتور پیچیده، زمان بر و هزینه بر است، اما شدنی است. تنظیم کردن مخلوط هوا سوخت یا مخلوط نیتروس اکساید- سوخت سخت ترین بخش نصب این سیستم ها است. توربو شارژرها و سوپر شارژرها در اصل کمپرسورهای هوا هستند که هوای بیشتری را به داخل موتور می رانند. یعنی تصور کنید مانیفولد هوا مخزن هوا است و این کمپرسورها هوا را به داخل آن پمپاژ نموده و سوپاپ های هوا (ورودی) موتور خروجی این مخزن را کنترل می کنند.
برای تولید فشار در مانیفولد هوا، کمپرسور باید ظرفیت بیشتری نسبت به حالت تنفس طبیعی موتور داشته باشد. اگر ظرفیت این کمپرسور کمتر از ظرفیت موردنیاز باشد، نم یتواند در مانیفولد هوا فشار ایجاد کند، زیرا موتور هوا را سریع تر از فشرده سازی کمپرسور مکش می کند و نیز اگر بیش از ظرفیت موردنیاز باشد فشار بیش از حد در مانیفولد هوا ایجاد می شود. زیرا موتور نمی توانداپایه و با سرعت کافی هوا را مکش کند و در نتیجه در مانیفولد هوا فشار زیادی ایجاد می شود. یک کمپرسور با ظرفیت صحیح، فشار مورد نیاز را در مخزن (مانیفولد هوا) تولید می کند. این فشار باقی مانده در مانیفولد هوا (مخزن کمپرسور) را «فشار کمکی» می گویند.
سوپر شارژرها و توربو شارژرها به زمان بیشتری برای نصب نسبت به سیستم های نیتروس اکساید احتیاج دارند و تنظیم کردن آنها مشکل تر است، اما در هردور موتور و در هرموقعیتی از دریچه ی گاز به خوبی کار می کنند. برخلاف سیستم های نیتروس اکساید، سوپر شارژرها و توربو شارژرها به میزان بار موتور واکنش نشان می دهند. هنگامی که ظرفیت این کمپرسورها مناسب باشد، فشار کمکی به تدریج وارد عمل شده، سپس در یک نسبت محاسبه شده، دور موتور را افزایش می دهند. ورود تدریجی فشار کمکی باعث نرم ترشدن رانندگی می شود. اگر فشار کمکی خیلی سریع وارد شود، گذار به قدرت بیشتر بسیار خشن و ناگهانی بوده و هدایت خودرو سخت می شود. اگر هم به کندی وارد شود، غیرمؤثر بوده و افزایش قدرت بسیار باتأخیر و زحمت همراه است. به همین دلیل یک سوپر شارژر یا توربو شارژر هم در زمان بازبودن دریچه ی گاز و هم نسبتاً در زمان دور آرام موتور عملکرد خوبی دارد.سیستم های تزریق نیتروس اکساید، همانطور که از نام آن ها پیداست، مخلوط بسیار قوی از گاز نیتروس اکساید و بنزین به داخل موتور تزریق می کنند. ساختار مولکولی نیتروس اکساید از فرمول شیمیایی آن N2O پیداست. فرمول شیمیایی N2O نشان می دهد که هر مولکول آن یک اتم اکسیژن و دو اتم نیتروژن دارد. ترکیب N2O با میزان صحیحی از سوخت باعث تولید مخلوطی مایع از سوخت می شود که بسیار فرّار است. نیتروس اکساید اکسیژن لازم برای احتراق کامل سوخت را فراهم می کند.