پیشرانه‌های درون‌سوز هر روز کوچک‌تر و در عین حال قوی‌تر می‌شوند و یکی از دلایلی که سبب حرکت صنعت به سمت چنین مسیری شده است، حرکت خودروسازان به سمت پیشرانه‌های پرخوران یا توربوشارژ است. استفاده از توربوشارژریکی از راه‌حل‌های ساده و کارآمد برای بهبود کارایی پیشرانه است. توربوشارژرهای امروزی دارای انواع مختلفی همانند دو مجرایی (Twin scroll) و دبی متغیر هستند که راندمان بالاتری در مقایسه با یک توربوشارژر معمولی ارائه می‌دهند. بااین‌وجود حجم موتور خودروها همچنان در حال کاهش است و همین موضوع سبب می‌شود توربوشارژرهای ساده، جوابگوی نیاز خودروسازان نباشند و به همین خاطر  انواع دیگری از پرخوران‌ها همانند توربوهای الکتریکی، هیبریدی و حتی ترکیب توربوشارژر و سوپرشارژر در کنار یکدیگر، تولید شوند. در ادامه می‌خواهیم به دو ایده‌ی جدید که در این حوزه معرفی شده‌اند بپردازیم.

نخستین ایده نوعی سوپرشارژر با نام V-Charge است که توسط مهندسان Torotrak معرفی شده است. وی چارج می‌تواند هم به‌عنوان یک دمنده‌ی مستقل به کار رود و هم به‌عنوان وسیله‌ای برای جبران تأخیر توربوشارژرها. این سوپرشارژر به یک توربین دمنده‌ از نوع گریز از مرکز مجهز است که نیروی مورد نیاز خود را با استفاده از یک تسمه از میل‌لنگ پیشرانه دریافت می‌کند. نکته‌ی جالب وی شارژ، وجود یک جعبه‌دنده‌ی ضریب متغیر از نوع CVT درون سیستم است که توانایی تغییر دور کمپرسور را دارد.

در این نوع سیستم انتقال قدرت از دو پولی مخروطی استفاده می‌شود که یک تسمه در بین آن‌ها قرار دارد. با تغییر فاصله‌ی پولی‌ها از یکدیگر، تسمه نیز در قطر آن‌ها حرکت می‌کند و به این ترتیب ضریب انتقال نیرو تغییر خواهد کرد.  در حالت عادی ضریب انتقال نیرو یک به یک است؛ اما با تغییر فاصله‌ی پولی‌ها، می‌توان آن را از بازه‌ی ۰.۲۸ به ۱ تا ۲.۸۲ به ۱ تغییر داد. تغییر ضریب انتقال نیرو در وی شارژ در زمانی کمتر از ۴۰۰ میلی‌ثانیه انجام می‌شود.

یک ست چرخ‌دنده‌ی سیاره‌ای نیز در این مجموعه قرار داده شده است که می‌تواند ضریب انتقال نیروی ثابتی به میزان ۱۲.۵ به ۱ را فراهم کند. نکته‌ی جالب این چرخ‌دنده‌ها این است که همانند پولی‌ فاقد دندانه هستند و نیرو را با استفاده از اصطکاک انتقال می‌دهند.

با این حساب زمانی که دور موتور خودرو روی ۱۰۰۰ دور بر دقیقه باشد، این سوپرشارژر می‌تواند دوری در بازه‌ی ۸۷۵۰ دور بر دقیقه تا ۸۸ هزار و ۱۲۵ دور بر دقیقه داشته باشد؛ ضمن اینکه سرعت عمل آن در فراهم کردن بوست مورد نیاز پیشرانه از حتی از توربوهای دومرحله‌ای و سوپرشارژرهای کلاچ دار بالاتر است. برای مقایسه، کارشناسان اقدام به نصب این سوپرشارژر جدید روی پیشرانه‌ی ۳ سیلندر ۱ لیتری فورد فوکوس کردند و توانستند به حداکثر قدرت ۱۵۰ اسب بخار و گشتاور ۲۴۵ نیوتون متر دست پیدا کنند. نصب این سوپرشارژر مصرف سوخت این پیشرانه را در حدود ۳ الی ۴ درصد بیشتر کرد؛ اما توانایی آن را نیز به‌اندازه‌ی یک پیشرانه‌ی اکوبوست ۴ سیلندر ۱.۵ لیتری افزایش داد و به این ترتیب شاهد کاهش مصرف سوخت ۱۲ درصدی در مقایسه با پیشرانه‌ی ۱.۵ لیتری هستیم. 

Torortrak همچنین ادعا کرده است که میزان صدای تولیدی توسط وی شارژ، ۹۷ درصد کمتر از سوپرشارژرهای روتس است و قیمت آن تفاوتی با سوپرشارژرهای برقی ندارد. این در حالی است که وی شارژ نیازی به سیم‌کشی و باتری و ... ندارد.

ایده‌ی دوم از سوی یک شرکت مستقر در مینه‌سوتای آمریکا به نام Hunsen Engine Corporation ارائه شده است. در این طرح، مهندسان به‌جای آنکه اقدام به تغییر سرعت سوپرشارژر کنند، حجم سوپرشارژر را تغییر داده‌اند؛ یعنی حجم هوای موجود در سوپرشارژر می‌تواند تغییر کند. این مهندسان برای این منظور اقدام به استفاده از یک سوپرشارژر از نوع دور پیچی ساخت Lysholm کرده‌اند و نتیجه‌ی کار، سوپرشارژری شده است که ضمن اینکه سرعت پاسخگویی بالایی همانند سایر سوپرشارژرها دارد، بازده و راندمانی در حد توربوشارژر دارد و حتی میزان گشتاوری که به گشتاور پیشرانه اضافه می‌کند نیز قابل رقابت با توربوشارژرها است. 

هدف از طراحی چنین سوپرشارژری این بود که هیچگان نیروی پیشرانه صرف تولید هوای فشرده‌ی اضافه نشود که از طریق سوپاپ اطمینان به بیرون دفع شود و هدر برود و پیشرانه همواره به میزان نیاز خود هوای فشرده تولید کند. به‌طور خلاصه باید گفت در این نوع سوپرشارژر، درصورتی‌که در دور آرام رانندگی کنید یا در اتوبان یک سرعت ثابت داشته باشید، دریچه‌های اطراف سوپرشارژر باز خواهند شد و به این ترتیب این سوپرشارژر برای کار کردن به کمتر از ۱ اسب بخار نیرو نیاز خواهد داشت و استهلاک کمی نیز دارد.

در صورتی که پای خود را روی پدال گاز فشار دهید، این دریچه‌ها بسته‌ می‌شوند و به این ترتیب فشار هوای تولیدی توسط سوپرشارژر افزایش پیدا می‌کند. این سوپرشارژر همچنین طوری طراحی شده است که کمترین فشار را روی میل‌لنگ موتور وارد کند.

تحقیقات صورت‌گرفته توسط فورد نشان می‌دهند که  یک پیشرانه‌ی اکوبوست ۲ لیتری که به این نوع سوپرشارژر مجهز شود، می‌تواند به‌اندازه‌ی یک پیشرانه‌ی اکوبوست ۲.۳ لیتری قدرت داشته باشد و در عین حال مصرف سوختی برابر با یک پیشرانه‌ی ۲ لیتری ارائه کند. این در حالی است که سوپرشارژر هنسن روی یک پیشرانه که برای استفاده از توربو طراحی و دارای ضریب تراکم پایینی به میزان ۹.۳ به ۱ است، نصب شده است و در صورتی که سوپرشارژر روی یک پیشرانه‌ی با ضریب تراکم بالا نصب شود، حتما شاهد نتایج بهتری نیز خواهیم بود.

پل کراس، معاون مدیر عامل هنسن نیز از این بابت اظهار خوشحالی کرده که سوپرشارژر ساخت آن‌ها نخستین سوپرشارژری است که راندمان و کارایی به‌اندازه‌ی توربوشارژرها ارائه می‌کند. همچنین برنامه‌هایی برای استفاده از این نوع سوپرشارژر در کنار توربوشارژر به‌عنوان مکمل وجود دارد که تأثیر بسیار زیادی بر کاهش مصرف سوخت خودرو می‌گذارد.

از سویی دیگر، تمهیداتی نیز برای کاهش دمای این سیستم اندیشیده شده است تا با معضلات ناشی از حرارت بالای توربوشارژرهای امروزی مواجه نباشیم. یک سری اقدامات نیز به‌منظور کاهش صدای تولیدی سوپرشارژر منسن انجام شده است که البته باید گفت این سوپرشارژر از نظر صدای تولیدی، ناله‌ی سوپرشارژر و صدای زیبای وست گیت توربوشارژر را هم‌زمان ارائه می‌کند.

در پایان این مطلب، بیننده‌ی فیلم کوتاهی باشید که به کمک تصاویر گرافیکی، عملکرد پیشرانه‌ی مجهز به وی‌شارژ را نشان می‌دهد.