توربوشارژرها ممكن است با بوسترهاي برقي جايگزين شوند
زمان نسبتا زيادي باقي مانده است تا خودروهاي برقي، پرفورمنس، متخصصديبودن و ارزش مناسب را باهم ارائه كنند. براي همين، پيشرانههاي احتراق داخلي كه در خودروهاي هيبريدي نيز استفاده ميشوند، همچنان گزينهاي قابلاعتماد هستند. هرچندين استانداردهاي جديد آلايندگي و مصرف سوخت، خودروسازان را بهاستفاده از انواع بوسترها ازجمله توربوشارژرها و سوپرشارژرها سوق داده است. همچنين، نمونههاي آزمايشي بوسترهاي برقي نيز سالها پيش معرفي شده است و درمقايسه با توربوشارژرهاي سنتي، روي پيشرانههاي بزرگ ديزلي عملكرد چشمگيري از خود نشان دادند.
توربوشارژرهاي سنتي امروز، نيروي خود را از انرژي گرمايي گازهاي خروجي اگزوز ميگيرند؛ اين گازها در مسير خود، پروانهي توربو را كه به پرهي كمپسور آن متصل است، بهحركت درميآورند. هرقدر پيشرانهي خودرو با سرعت بيشتري كار كند، توربو انرژي بيشتري دريافت ميكند و عملكرد بهتري دارد. بنابراين، در دورموتورهاي پايين كه انرژي گازهاي خروجي كمتر است، پاسخ توربو با تاخير همراه است. از طرفي، پيشرانههاي ديزل راندمان احتراق بيشتري دارند؛ بهطوريكه درصد بيشتري از انرژي سوخت صرف حركت ميشود؛ درنتيجه انرژي تلفشدهاي كه بهصورت گرما از اگزوز خارج ميشود كمتر است. اين موضوع باعث ميشود تا توربوشارژر خودروهاي ديزلي سنگينتر كار كند. اين اشكال در بوسترهاي برقي وجود ندارد.
كمپرسورهاي با قدرت محركهي الكتريكي، قبل از اينكه توربوهاي امروزه مرسوم شوند، درموارد كمي استفاده ميشدند. با گسترش فناوري توربو، شركتهاي مختلفي ازجمله خود خودروسازان درصدد توليد بوسترهاي برقي هستند. حالا شركت انگليسي اِريستِك (Aeristech) كه به ساخت موتورهاي الكتريكي قدرتمند مشهور است، از يك سوپرشارژر برقي رونمايي كرده است كه بهصورت تماموقت ميتواند كار كند و جايگزين مناسبي براي توربوشارژرهاي مكانيكي است.
دشمن اصلي يك سامانهي قدرتمند برقي، حرارت زيادي است كه توليد ميشود؛ سامانهي كنترلي بوسترهاي برقي نيز از اين قاعده مستثنا نيست. چون موتور الكتريكي اين سامانهها، گشتاور بالايي توليد ميكند، كنترلِرها بهسرعت گرم ميشوند و زمان كاركرد بلاوقفهي موتور را محدودتر ميكنند. شركت اِرسيتِك، طراحي الكترونيك قدرت بوسترهاي برقي را مورد بازبيني قرار داده است؛ بهطوريكه گرماي توليدشده را بدون كمشدن گشتاور موتور، كاهش داده است. سوپرشارژر برقي اِريستِك بهصورت دائم و بدونوقفه ميتواند نيروي پيشرانه خودرو را افزايش دهد.
طراحي الكترونيكي سامانهي اِريستِك بهگونهاي است كه سرعت موتور و گشتاور توليدشدهاش جداگانه كنترل ميشود. اين فناوري جديد باعث شده تا گرمايي كه كنترلر توليد ميكند، بهمراتب كمتر است. درنتيجه، موتور الكتريكي سامانه نهتنها مدت طولانيتر، بلكه با سرعت بيشتري نيز ميتواند كار كند. درحالت عادي، بوسترهاي برقي براي كار با دور موتور ۷۰ هزار دوربردقيقه طراحي ميشوند؛ اين سرعت نيز مربوط به زماني ميشود كه گرماي سامانهي كنترلي محدوديت ايجاد نكند. طراحي اِريستِك باعث حذف اين محدوديت شده و بوستر برقي ۴۸ ولت آنها تا ۱۲۰ هزار دوربردقيقه تست شده است.
مزيت تكنولوژي بوست برقي، در موارد مختلف متخصصدي است. اين فناوري ميتواند همراه پيشرانههاي كمحجم ۱/۲ ليتري تا ۱/۵ ليتري بنزيني استفاده شود؛ در پيشرانههاي كوچك همانند موتورهاي ديزلي، گاز خروجي توليدشده در دورهاي پايين براي كاركرد صحيح توربو كم است و بوستر برقي ميتواند اين اشكال را حل كند. از طرف ديگر، حذف توربوشارژر از مسير اگزوز، اين امكان را فراهم ميكند تا مبدل كاتاليست خودرو در فاصلهي كمتري از پيشرانه نصب شود و دراينحالت فرايند كاهش گازهاي آلاينده، بهينهتر صورت ميگيرد. همچنين، در اگزوز خودروهاي توربو، مكش نسبتا زيادي توليد ميشود كه اثر بدي روي مصرف سوخت خودرو دارد.
علاوهبر بوستر برقي، از سامانههاي كنترلي ميتوان در پمپهاي هوا نيز استفاده كرد؛ مشابه نمونههايي كه در كمپرسور بستههاي پيل سوختي استفاده ميشود. از طرفي، بوسترها ميتوانند همراه كاتاليزورهاي برقي بكار گرفته شوند كه درنتيجهي آن، بهطرز چشمگيري گازهاي آلاينده مهار ميشوند؛ حتي اين سامانه ميتواند قبل از استارت خودرو شروعبهكار كند.
هم انديشي ها