De wetenschap van motoren met supercharger en hun kenmerkende gejank

Auto’s, vooral snelle, zijn een ervaring die alle zintuigen raakt, behalve de smaak (omdat bijten in metaal niet wordt aanbevolen). Elk voertuig heeft een geluid – zelfs een EV – dat het type aandrijflijn identificeert dat het aandrijft. Als je eenmaal het hybridesysteem van Toyota hoort, is het moeilijk om dat timbre voor iets anders te verwarren. Honda-hybrides hebben een soortgelijk geluid, maar met hun eigen buiging, zoals het accent van een inwoner van Georgia versus het geluid van iemand uit Texas.

De supercharger heeft zijn eigen kenmerkende gejank, vooral in muscle-cars zoals de Dodge Challenger Hellcat. Het horen van een hellekat kan koude rillingen over je rug veroorzaken (net als bij mij), omdat je hersenen 717 tot 800 pk in de aanslag herkennen. Het geluid zelf is echter niet de hoofdattractie. Vermogen is een belangrijke reden waarom autofabrikanten fabriekssuperchargers gebruiken, en het is hetzelfde doel voor sleutels die het vermogen van hun motoren willen vergroten.

een zilveren auto waarbij stoom uit de achterwielen komt
Dodge’s supercharged Challenger SRT Hellcat gebruikt zijn hete lucht. Afbeelding: Ontwijken

Superchargers zijn, net als turbochargers, luchtcompressoren die zuurstof aan de motor leveren. Als onderdeel van de inlaatslag zuigt en duwt de supercharger lucht in de motor om dat beestachtige gejank te creëren. Mobil Oil legt de verschillen uit tussen turbocompressor en supercharger als zodanig: “Turbocompressoren gebruiken uitlaatgassen van voertuigen; twee ventilatoren – de turbineventilator en de compressorventilator – draaien op de uitlaatgassen. Superchargers worden daarentegen rechtstreeks vanuit de motor gevoed; de katrol drijft de tandwielen aan die ervoor zorgen dat de compressorventilator draait.”

Om echt enthousiast te worden, moet je weten dat de auto tegelijkertijd een turbocompressor en een supercharger kan hebben. Deze dubbellaadvoertuigen zijn zeldzaam, maar ze bestaan ​​wel.

Soorten compressoren

Superchargers werden eind 19e eeuw uitgevonden; De productieve Duitse uitvinder Gottlieb Daimler ontving in 1885 een patent voor een compressor met interne verbrandingsmotor. Tegenwoordig zijn er in principe drie soorten compressoren: wortelcompressoren, dubbelschroefscompressoren en centrifugaalcompressoren.

zwarte motor
Superchargers bestaan ​​al ongeveer 150 jaar en worden voortdurend verbeterd. Afbeelding: Ontwijken

De Roots-versie, die twee rotoren gebruikt om grote hoeveelheden lucht in de motor te duwen en deze vervolgens in een spruitstuk te comprimeren, is het soort dat je bij een hot rod-show uit de motorkap ziet steken. De dubbele schroef is een evolutie van het ontwerp van de Roots-broers, waarbij specifieke rotorvormen worden gebruikt om lucht te comprimeren terwijl de rotoren draaien. En centrifugaalcompressoren zien eruit als hun neven uit de turbocompressor: ze hebben een compacte, ronde vorm. Een centrifugaalcompressor gebruikt natuurlijke centrifugale energie (die zich van het midden verwijdert) om extra zuurstof in de motor te persen, waardoor de luchtstroom toeneemt om meer brandstof te verbranden. Hierdoor kan de motor meer vermogen leveren.

“Centrifugale superchargers zijn door hun ontwerp doorgaans efficiënter dan conventionele root-style superchargers”, zegt Kyle Fickler, voorzitter van de Specialty Equipment Market Association (SEMA). PopSci. Als familie van dragracekampioenen zijn Fickler, zijn dochter Danika en zijn vrouw Debra bonafide experts op het gebied van snelheid en kracht.

Fickler werkt ook met ProCharger, dat superchargers maakt. Het bedrijf prijst een toename van 215 pk voor de 6,4-liter motor met een van zijn centrifugale superchargers, of een toename van 160 pk bij gebruik van de 5,7-liter Hemi. Wat het bedrijf in wezen verkoopt, is de mogelijkheid om een ​​goedkope Dodge Challenger tegen een lagere prijs in een Hellcat te transformeren. De stickerprijs van de Challenger SRT Hellcat kan oplopen tot $ 80.000, dus het is goedkoper om een ​​supercharger toe te voegen aan een goedkoper model van ongeveer $ 7.000. Voor degenen die op hun gemak zijn met het sleutelen aan de motorinstellingen, klinkt het misschien als een goed idee.

Niet alleen voor musclecars

Natuurlijk kunnen superchargers de snelheid verhogen, maar dat is niet hun enige functie. Een supercharger is een kosteneffectieve en slimme manier om vermogen aan een vrachtwagen toe te voegen en zo het trek- en transportvermogen te verbeteren.

Ford heeft dat ontdekt met zijn F-150 Raptor R, die beschikt over een 5,2-liter V8-motor met supercharger die 700 pk en 640 lb.-ft levert. moment. Hij is vanaf het begin snel en kan de lucht in vliegen terwijl hij wordt ondersteund door hoogwaardige Fox-schokken. Het merk zegt dat het de supercharger van de Raptor R opnieuw heeft gekalibreerd en een nieuwe katrol heeft geïnstalleerd om de koppelafgifte in het lage en middenbereik te vergroten en het vermogen op het veld te vergroten. Het verhoogt ook het trekvermogen van de truck tot 8.200 pond.

een grijze pick-uptruck rijdt door de woestijn
De F-150 Raptor R uit 2023 heeft een nieuw aangepaste supercharger voor offroad-kracht. Afbeelding: Ford

Ook voor sedans is een vermogenstoename niet uitgesloten, maar die zullen wel elektrisch zijn. Genesis gebruikt een milde hybride van 48 volt gecombineerd met een elektrische supercharger in zijn slanke G90 sedan, net als Audi’s S7. In deze gevallen zorgt de supercharger ervoor dat de dubbele turbo’s turboboostdruk kunnen opbouwen, waardoor de vervelende turbovertraging die de acceleratie kan vertragen, wordt geëlimineerd.

Of u nu begint met een in de fabriek geïnstalleerde superchargermotor of een add-on, deze superchargers dragen veel meer bij dan gebakken lucht. En het heerlijke geluid van de zoemende compressor is mooi meegenomen.