Turbocompressor versus supercharger: verschil en vergelijking

Een auto, sportwagen, vrachtwagen, trein, vliegtuig of zelfs de motor van een bouwmachine hebben allemaal één ding gemeen: ze lopen op motoren.

Om hun vermogensprestaties te verbeteren, hebben autofabrikanten zich allemaal klaargemaakt om in de oorlog van pk's te springen. Om het brandstofverbruik te verhogen en het vermogen van de motor te verhogen, werden de ongeëvenaarde turbocompressor en supercharger uitgevonden.

Key Takeaways

1. Uitlaatgassen drijven turbocompressoren aan, terwijl superchargers worden aangedreven door een riem die met de motor is verbonden.
2. Turbochargers bieden een lager brandstofverbruik, terwijl superchargers een betere gasrespons bieden.
3. Turbochargers zijn complexer en duurder dan superchargers.

Turbocompressor versus supercharger

Turbochargers worden aangedreven door de uitlaatgassen van de motor en zijn complexer en vergen meer onderhoud dan superchargers. Superchargers worden aangedreven door een riem die is aangesloten op de krukas van de motor, werken door lucht samen te persen en in de motor te persen, en worden rechtstreeks door de motor aangedreven.

Een turbocompressor is als een turbine die uitlaatgassen gebruikt om de atmosferische lucht samen te persen en de lucht in de verbranding kamer, waardoor de prestaties van de motor worden verbeterd.

In plaats van de uitlaatgassen te verspillen die uit de verbrandingskamer worden uitgestoten, benut een turbocompressor deze door drie ventilatoren te gebruiken, waarvan er twee op dezelfde as zijn geplaatst en de andere in de inlaat van de auto die de lucht in de motor zuigt.

Een supercharger wordt veel gebruikt in sportwagens. Het werkt mechanisch en verhoogt de dichtheid en luchtdruk die de motor binnenkomt. Hoe meer lucht de motor binnenkomt, hoe meer vermogen er wordt opgewekt.

Een supercharger heeft een riem, ketting of as die is verbonden met de krukas van de motor en zijn primaire functie is het verhogen van het vermogen.

Vergelijkingstabel

Parameters van vergelijking:	turbocharger	compressor
Bron van energie	Een turbocompressor gebruikt de uitgestoten uitlaatgassen voor energie	Een supercharger is verbonden met de krukas van de motor om energie af te leiden
Draaisnelheid	Het draait tot een snelheid van 150000 tpm	Het draait tot een snelheid van 50000 tpm
Geluidsemissie	De geluidsemissie is lager dan bij een supercharger	De geluidsemissie is meer dan een turbocompressor
Persluchttemperatuur	De temperatuur van de perslucht is vrij hoog in een turbocompressor	De perslucht is op een lagere temperatuur
Rotatie van de compressor	De turbine laat de compressor draaien	In een supercharger is een riem verbonden met de krukas van de motor en deze krukas van de motor laat de compressor draaien.

Wat is turbocompressor?

Een turbocompressor is een gedwongen inductie systeem dat de kracht van de uitlaatgassen benut die door de verbrandingskamer worden uitgestoten en de prestaties van de motor verhoogt.

De geschiedenis van turboladers gaat terug tot de jaren 1800, toen Gottlieb Daimler experimenteerde met geforceerde inductie. Het was in 1905 toen een Zwitserse ingenieur, Alfred Buchi, zijn auto power booster patenteerde.

Daarna werden soortgelijke prototypes gebruikt in vliegtuigen, dieselschepen en voertuigen. Tests hebben aangetoond dat deze motoradd-ons het vermogen kunnen verhogen, de uitstoot kunnen verminderen en het brandstofverbruik kunnen verbeteren.

Een turbocompressor bestaat uit twee ventilatoren die zich op dezelfde as bevinden. Eén ventilator bevindt zich op de baan van de uitgestoten uitlaatgassen uit de verbrandingskamer.

De uitlaatgassen die naar buiten komen, starten de waaier, die op zijn beurt de andere ventilator op de as laat draaien. Er is ook een derde ventilator die zich in de luchtinlaat van de auto bevindt en het is de voortstuwing van deze ventilator die de lucht in de motor trekt.

De lucht die de motor in wordt gezogen, is gecomprimeerd en warm. Daarom is het minder dicht. Een warmtewisselaar koelt de lucht voordat deze de cilinders binnengaat.

De functionaliteit van een turbocompressor kan worden omschreven als cyclisch. Dit komt doordat de uitlaatgassen de turbines doen draaien, die meer lucht aanzuigen. Deze lucht zuigt op zijn beurt meer brandstof aan en wanneer de brandstof verbrandt, produceert het uitlaatgassen - dit is een continu proces.

Er is smogveranderende apparatuur in een turbo die helpt bij het verlagen van de koolstofemissies.

Een turbocompressor vereist veel onderhoud en loopt soms achter door de onderbroken toevoer van energie.

Wat is Supercharger?

Een supercharger is een geforceerd inductiesysteem dat veel voorkomt in sportwagens. Het loopt mechanisch met een riem, ketting of as die is verbonden met de krukas van de motor.

Als luchtcompressor is zijn primaire rol het verhogen van de dichtheid en de luchtdruk die de motor binnenkomt.

Het eerste prototype van een aanjager werd rond 1849 gemaakt door G. Jones uit Birmingham. Het werd gepatenteerd door de Root Brothers in 1860. In 1885 patenteerde Gottlieb Daimler de aanjager die hij gebruikte in een verbrandingsmotor.

In 1902 nam Louis Renault het patent op voor de centrifugale supercharger. Uit de uitgevoerde tests bleek dat een supercharger die in een raceauto is geïnstalleerd, zijn vermogen enorm kan vergroten.

Mercedes werd in de jaren 1920 het eerste autobedrijf dat een serie voertuigen met de supercharger produceerde.

Een supercharger werkt als een basisverbrandingsmotor waarbij de lucht en brandstof zich vermengen in een verbrandingskamer en de zuiger laat bewegen - hoe meer brandstof en lucht verbrand, hoe meer vermogen. Maar een supercharger zorgt voor meer perslucht.

Superchargers zijn er in drie soorten: het Root Type, Twin-Screw Supercharger en Centrifugal Supercharger.

Mercedes heeft met succes een elektrische supercharger ontwikkeld die niet meer afhankelijk is van de motor.

Een supercharger heeft geen wastegate. Daarom is de smogemissie hoog. Het is ook luider dan een turbo.

De temperatuur van de perslucht in een supercharger is lager en vereist in de meeste gevallen geen inter-koeler. Bepaalde soorten superchargers hebben echter interkoelers nodig.

Een supercharger is gemakkelijk te onderhouden. Het lijdt aan een verwaarloosbare vertraging omdat er een continue toevoer van energie is door de krukas.

Belangrijkste verschillen tussen turbocompressor en supercharger

1. Een turbocompressor haalt zijn energie uit de uitgestoten uitlaatgassen. Een supercharger daarentegen haalt zijn energie uit de krukas van de motor waarmee hij rechtstreeks is verbonden.
2. Een turbocompressor is niet rechtstreeks met een motor verbonden, terwijl een supercharger rechtstreeks met de motor is verbonden via een riem, ketting of as.
3. Terwijl een turbocompressor een betere boost geeft bij een hoog toerental, levert een supercharger een betere boost bij een lager toerental.
4. Waar een turbocompressor een intercooler nodig heeft om de temperatuur van de perslucht te verlagen, heeft een supercharger niet altijd een intercooler nodig en is dit afhankelijk van het type supercharger.
5. Een turbocompressor heeft smogveranderende apparatuur die de koolstofemissies verlaagt; een aanjager heeft echter geen wastegate. Daarom is de smogemissie hoog.

Referenties

1. https://www.sae.org/publications/technical-papers/content/1999-01-0908/
2. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0196890416311463

Laatst bijgewerkt: 24 juli 2023