Günümüz otomobillerinde aşırı besleme çeşitleri turbo şarj ve süper şarj (kompresör) olmak üzere ikiye ayrılır. Aşırı besleme çalışma şekilleri birbirinden farklı olsa da çalışma mantığı aynıdır. Atmosfer basıncına ek basınç sağlayan pompa görevi gören bu makineler pistonların hızlı hareketleri esnasında azalan hava emişini, yani pistonlara ihtiyaç duydukları havayı pompalar. Yakıtın yanması da motor silindirindeki oksijene bağlı olduğundan bu makineler sayesinde daha küçük hacimlerde daha yüksek güç üretimi sağlanır.
Ayrıca bir motor hem atmosferik hem aşırı besleme olamaz. Ama turbo ve süper şarj aynı motorda (TSI) kullanılabilir. Çünkü atmosferik motorlar sadece atmosfer basıncını kullanarak silindire hava gönderir. Aşırı beslemeler ise hem atmosfer basıncını kullanır hem oluşturduğu ek basıncı kullanırlar.
Turbo Şarj Uygulamaları
Turbo şarj sistemleri de süper şarj sistemleri gibi motora daha fazla hava sevk edilerek yüksek güç ve motor torku üretilmesini amaçlamaktadır. Süper şarjdan farklı olarak motordan mekanik bağlantı ile hareket almamaktadır. Turbo şarj bir kompresör ve türbinin bir mil ile birbirine bağlanması ile oluşturulmuş bir ünitedir. Türbin egzoz manifoldu üzerine bağlanır, basınçlı egzoz gazları egzoz zamanında türbinden geçerken türbin çarkını döndürür. Türbin ile aynı mil üzerinde bulunan kompresörde türbin ile aynı hızda dönmeye başlar. Kompresörün giriş kısmı hava filtresi tarafına bir hortum ile bağlıdır. Hava, hava filtresinden geçtikten sonra kompresöre girer ve kompresör kanatları havayı emme manifolduna sevk ederken basıncını artırır. Turbo şarjda basınç artışı ancak yüksek turbo şarj hızlarında mümkün olmaktadır.
Çok yüksek devirlerde dönen turbo şarjlar çok hassas olarak balanslanır ve çok iyi yataklanır. Çoğu turbo şarj dakikada 100.000 deviri aşar ve bir kısmı 150.000 devir/dakikaya yaklaşır. Turbo şarj mili yatak içerisinde yağın içerisinde yüzer vaziyette dönerler. Bu sebeple turbo şarj mil yatağının iyi yağlanması gerekir. İyi bir yağlama sağlamak amacıyla turbo şarjın yağ kanalı bir boru yardımıyla doğruca
motorun ana yağ kanalına bağlanır.
Basınçlı emme manifoldu yolu ile doğrudan motor silindirlerine gönderilebileceği gibi bir ara soğutucudan da geçirilerek (intercooler) motora sevk edilebilmektedir. Silindire giden hava ara soğutucudan geçirildiğinde basıncı sabit kalır fakat buna karşılık yoğunluğu artar. Bu durum silindire daha fazla
hava alınmasına imkan verir. Turbo şarjda emme havasını soğutmak amacıyla genel olarak havadan hava ısı değiştiricileri kullanılmaktadır. Bu ısı değiştiricileri çoğunlukla soğutma suyu radyatörünün ön tarafında veya alt tarafında yer almaktadır.
Süper Şarj (Kompresör) Uygulamaları
Mekanik kompresör olan bu makine, hareketini motordan bir dişli veya kayış yardımıyla alır. Süper şarj olarak çoğunlukla root tipi kompresörler kullanılır. Krank mili kasnağından alınan hareket süper şarjın kasnağına iletilmekte, rotorlardan biri doğruca kasnağa bağlı milden hareket alırken ikincisine hareket her iki rotor üzerinde bulunan ve birbiri ile kavraşmış olan dişliler yardımıyla aktarılır. Süper şarj uygulamasında hava önce atmosfer basıncının altındaki bir basınçta hava filtresinden geçer ve süper şarja girer. Süper şarjda rotorlar giriş kısmından alınan havanın basıncını artırarak emme manifolduna sevk eder. Emme manifoldundaki havanın basıncı atmosfer basıncının üzerindedir.
Süper şarj özellikle gemi makineleri, tank motorları gibi iki zamanlı dizel motorlarında çok yaygın kullanılmaktadır. Süper şarjlar silindir içerisine alınabilecek dolgu miktarını normal emiş şartlarına göre %40-50 civarında artırabilmektedirler. Bu nedenle süper şarj uygulamalarında volumetrik verim %100’den daha fazladır.
Farkları
- Süper şarj, motordan güç çekerek çalışır. Turbo şarj ise artık egzoz gazı ile çalıştığından daha verimlidir.
- Süper şarjda lineer güç artışı vardır. Turboda ise ani güç artışı bulunmaktadır.
- Süper şarjda efektif gaz tepkimesi var iken turboda gecikme yaşanır. Yani süper şarj bir araçta gaz pedalına basıldığı etki kadar tepki üretilirken turboda ise turbo lagı dediğimiz, egzoz gazlarının basıncının artması ile tepki gerçekleşir.
- Süper şarjın turboya göre bakım-onarım maaliyeti fazladır.
- Turbo daha sessiz çalışır ve kaput altında daha az yer kaplar.
- Süper şarj düşük devirlerde daha etkilidir.
Kaynakça
- https://auto.howstuffworks.com/supercharger.htm
- https://www.thedrive.com/cars-101/40371/how-does-a-supercharger-work
- https://www.atechtraining.com/turbocharge-this-and-supercharge-that
