توربوشارژر ها ممکن است با بوستر های برقی جایگزین شوند

سامانه‌‌های کنترل الکترونیکی ممکن است توربوشارژر‌های مکانیکی را به‌تاریخ بسپارند. شرکت اِریستِک از یک سوپرشارژر برقی با فناوری جدید رونمایی کرده است. بوستر‌های برقی گزینه‌ای مناسب برای پیشرانه‌های کم‌حجم احتراق داخلی هستند.

زمان نسبتا زیادی باقی مانده است تا خودرو‌های برقی، پرفورمنس، کاربردی‌بودن و قیمت مناسب را باهم ارائه کنند. برای همین، پیشرانه‌‌های احتراق داخلی که در خودرو‌های هیبریدی نیز استفاده می‌شوند، همچنان گزینه‌ای قابل‌اعتماد هستند. هرچند استاندارد‌های جدید آلایندگی و مصرف سوخت، خودروسازان را به‌استفاده از انواع بوستر‌ها ازجمله توربوشارژر‌ها و سوپرشارژر‌ها سوق داده است. همچنین، نمونه‌های آزمایشی بوستر‌های برقی نیز سال‌ها پیش معرفی شده است و درمقایسه با توربوشارژر‌های سنتی، روی پیشرانه‌‌های بزرگ دیزلی عملکرد چشمگیری از خود نشان دادند.

توربوشارژر‌ها‌ی سنتی امروز، نیروی خود را از انرژی گرمایی گاز‌های خروجی اگزوز می‌گیرند؛ این گاز‌ها در مسیر خود، پروانه‌ی توربو را که به پره‌ی کمپسور آن متصل است، به‌حرکت درمی‌آورند. هرقدر پیشرانه‌‌ی خودرو با سرعت بیشتری کار کند، توربو انرژی بیشتری دریافت می‌کند و عملکرد بهتری دارد. بنابراین، در دور‌موتور‌های پایین که انرژی گاز‌های خروجی کمتر است، پاسخ توربو با تاخیر همراه است. از طرفی، پیشرانه‌های دیزل راندمان احتراق بیشتری دارند؛ به‌طوری‌که درصد بیشتری از انرژی سوخت صرف حرکت می‌شود؛ درنتیجه انرژی تلف‌شده‌‌ای که به‌صورت گرما از اگزوز خارج می‌شود کمتر است. این موضوع باعث می‌شود تا توربوشارژر خودرو‌های دیزلی سنگین‌تر کار کند. این مشکل در بوستر‌های برقی وجود ندارد.

کمپرسور‌های با قدرت محرکه‌ی الکتریکی، قبل از اینکه توربو‌های امروزه مرسوم شوند، درموارد کمی استفاده می‌شدند. با گسترش فناوری توربو، شرکت‌های مختلفی ازجمله خود خودروسازان درصدد تولید بوستر‌های برقی هستند. حالا شرکت انگلیسی اِریستِک (Aeristech) که به ساخت موتور‌های الکتریکی قدرتمند مشهور است، از یک سوپرشارژر برقی رونمایی کرده است که به‌صورت تمام‌وقت می‌تواند کار کند و جایگزین مناسبی برای توربوشارژر‌های مکانیکی است.

دشمن اصلی یک سامانه‌‌ی قدرتمند برقی، حرارت زیادی است که تولید می‌شود؛ سامانه‌‌ی کنترلی بوستر‌های برقی نیز از این قاعده مستثنا نیست. چون موتور‌‌ الکتریکی این سامانه‌ها، گشتاور بالایی تولید می‌کند، کنترلِر‌ها به‌سرعت گرم می‌شوند و زمان کارکرد بلاوقفه‌ی موتور را محدود‌تر می‌کنند. شرکت اِرسیتِک، طراحی الکترونیک قدرت بوستر‌های برقی را مورد بازبینی قرار داده است؛ به‌طوری‌که گرمای تولید‌شده‌ را بدون کم‌شدن گشتاور موتور، کاهش داده است. سوپرشارژر‌ برقی اِریستِک به‌صورت دائم و بدون‌وقفه می‌تواند نیروی پیشرانه خودرو را افزایش دهد.

طراحی الکترونیکی سامانه‌ی اِریستِک به‌گونه‌ای است که سرعت موتور و گشتاور تولید‌شده‌اش جداگانه کنترل می‌شود. این فناوری جدید باعث شده تا  گرمایی که کنترلر تولید می‌کند، به‌مراتب کمتر است. درنتیجه، موتور الکتریکی سامانه نه‌تنها مدت طولانی‌تر، بلکه با سرعت بیشتری نیز می‌تواند کار کند. درحالت عادی، بوستر‌های برقی برای کار با دور موتور ۷۰ هزار دور‌بر‌دقیقه طراحی می‌شوند؛ این سرعت نیز مربوط به زمانی می‌شود که گرمای سامانه‌ی کنترلی محدودیت ایجاد نکند. طراحی اِریستِک باعث حذف این محدودیت شده و بوستر برقی ۴۸ ولت آن‌ها تا ۱۲۰ هزار دور‌بر‌دقیقه تست شده است.

مزیت تکنولوژی بوست برقی، در موارد مختلف کاربردی است. این فناوری می‌تواند همراه پیشرانه‌های کم‌حجم ۱/۲ لیتری تا ۱/۵ لیتری بنزینی استفاده شود؛ در  پیشرانه‌های کوچک همانند موتور‌های دیزلی، گاز خروجی تولید‌شده در دور‌های پایین برای کارکرد صحیح توربو کم است و بوستر برقی می‌تواند این مشکل را حل کند. از طرف دیگر، حذف توربوشارژر از مسیر اگزوز، این امکان را فراهم می‌کند تا مبدل کاتالیست خودرو در فاصله‌ی کمتری از پیشرانه نصب شود و در‌این‌حالت فرایند کاهش گاز‌های آلاینده، بهینه‌تر صورت می‌گیرد. همچنین، در اگزوز خودرو‌های توربو، مکش نسبتا زیادی تولید می‌شود که اثر بدی روی مصرف سوخت خودرو دارد.

علاوه‌بر بوستر برقی، از سامانه‌های کنترلی می‌توان در پمپ‌های هوا نیز استفاده کرد؛ مشابه نمونه‌هایی که در کمپرسور‌ بسته‌های پیل‌ سوختی استفاده می‌شود. از طرفی، بوستر‌ها می‌توانند همراه کاتالیزور‌های برقی بکار گرفته شوند که درنتیجه‌ی آن، به‌طرز چشمگیری گاز‌های آلاینده مهار می‌شوند؛ حتی این سامانه می‌تواند قبل از استارت خودرو شروع‌به‌کار کند.