Δύο τύποι υπερσυμπιεστών ισχύος κινητήρες αυτοκινήτων και βιομηχανικών σταθμών ηλεκτροπαραγωγής. Ο πιο συνηθισμένος κινητήρας στροβιλοσυμπιεστή είναι ο ακτινικός ή φυγοκεντρικός υπερσυμπιεστής με αέρα που τροφοδοτείται μέσω αντλίας για τη δημιουργία δυναμικής πίεσης για τη δημιουργία υψηλής ταχύτητας. Ένας υπερσυμπιεστής αξονικής ροής είναι εφοδιασμένος με πτερωτές στερεωμένους σε έναν άξονα που βοηθούν να ωθεί τον αέρα σε αξονική κατεύθυνση μέσω ενός σωλήνα. Οι ακτινωτές στροβιλοσυμπιεστές χρησιμοποιούν μια πολύ παλαιότερη τεχνολογία από την αξονική ροή.

Ιστορικό

Οι υπερτροφοδότες μπορούν να βοηθήσουν στην τροφοδοσία τεσσάρων και δίχρονων κινητήρων. Οι υπερσυμπιεστές είναι δύο μηχανές που μοιράζονται έναν μόνο άξονα. Ένας φυγοκεντρικός ή ακτινικός στροβιλοσυμπιεστής διαθέτει έναν αεριοστρόβιλο στο άκρο του άξονα και δέχεται την ισχύ του μέσω της εξάτμισης του κινητήρα. Στο αντίθετο άκρο του άξονα υπάρχει ένας φυγοκεντρικός συμπιεστής για την πίεση του αέρα εισαγωγής του κινητήρα. Με έναν υπερσυμπιεστή αξονικής ροής, ο άξονας στο αντίθετο άκρο έχει πτερύγια για να πιέσει την εισαγωγή αέρα. Καθώς η πίεση αέρα αυξάνεται σε κάθε στροβιλοσυμπιεστή, η πίεση ωθεί τον αέρα υψηλότερης πυκνότητας στον κύλινδρο για να αυξήσει την απόδοση. Για παράδειγμα, η ροπή του κινητήρα διπλασιάζεται αυξάνοντας την πίεση αέρα κατά 15 psi. Αλλά ο κινητήρας καταναλώνει επίσης δύο φορές περισσότερα καύσιμα.

Αξονική ροή

Οι στροβιλοσυμπιεστές αξονικής ροής είναι παρόμοιοι με τους αεριοστρόβιλους και είναι συνηθισμένοι στους κινητήρες των αεροσκαφών. Η αξονική ροή συμπιέζει τον αέρα σε ολοένα και μικρότερους χώρους χρησιμοποιώντας μια σειρά ανεμιστήρων εναλλασσόμενου ή αξονικού συμπιεστή. Οι εκδόσεις αξονικής ροής είναι καλύτερα προσαρμοσμένες στα αεροσκάφη λόγω του μεγάλου μεγέθους τους και του μεγάλου βάρους τους. Ωστόσο, είναι πιο αποδοτικές από τους φυγοκεντρικούς ή ακτινικούς υπερσυμπιεστές. Τα νεότερα στροβιλοειδή αξονικής ροής δεν χρειάζονται ενδιάμεσο ψύκτη.

Radial

Ο ακτινικός ή φυγοκεντρικός υπερσυμπιεστής αναγκάζει τον αέρα του συστήματος εισαγωγής του από μια πτερωτή χρησιμοποιώντας φυγοκεντρική δύναμη για να ωθήσει τον αέρα προς τα έξω ακτινικά μέσω μιας αντλίας κύλισης, ή φυγόκεντρο κύλισης, που επεκτείνεται σε διάμετρο για να επιβραδύνει τον κινούμενο αέρα αλλά αυξάνει την πίεση. Οι ακτινωτές στροβιλοσυμπιεστές έχουν τα ίδια χαρακτηριστικά με τους υπερσυμπιεστές, εκτός από τους υπερτροφοδότες που χρησιμοποιούν βαθμιδωτά γρανάζια ή έναν ιμάντα για να οδηγούν τη φυγοκεντρική δύναμη αντί των καυσαερίων στον υπερσυμπιεστή. Τα φυγοκεντρικά στρόβιλα παράγουν χαμηλή πίεση σε χαμηλές στροφές. Οι φυγοκεντρικοί υπερσυμπιεστές, όπως οι φυγοκεντρικοί υπερτροφοδότες, είναι συμπαγής και μπορούν να έχουν ελεύθερο τροχό όταν ο κινητήρας δεν απαιτεί πίεση ώθησης.

Διαφορές

Οι υπερτροφοδότες Radial εγκαθίστανται εύκολα στα διαμερίσματα του κινητήρα του οχήματος επειδή είναι συμπαγείς. Η τοποθέτηση ενός ακτινικού υπερσυμπιεστή μακριά από την εισαγωγή αέρα επιτρέπει την εγκατάσταση ενός intercooler με το turbo. Χρησιμοποιεί λιγότερη ισχύ κινητήρα. Οι ακτινικοί υπερσυμπιεστές χρησιμοποιούν επίσης λιγότερα εξαρτήματα από τους υπερσυμπιεστές, καθώς δεν υπάρχει ιμάντας κίνησης. Ωστόσο, οι στροβιλοσυμπιεστές αξονικής ροής είναι αποτελεσματικότεροι επειδή τα καυσαέρια εξαναγκάζονται απέναντι σε ολόκληρο τον τροχό στροβίλου ενώ τα καυσαέρια της ακτινικής εκδοχής ρέουν από την πλευρά του τροχού και στη συνέχεια γύρω από την περίμετρο του τροχού. Οι υπερσυμπιεστές αξονικής ροής έχουν αναλογίες πίεσης αέρα έως 3 προς 1 ενώ οι ακτινικές εκδόσεις που παράγονται από τη δεκαετία του 1950 έχουν αναλογίες πίεσης που κυμαίνονται από 1,5 σε 1 έως 1,7 προς 1. Οι ακτινικοί υπερσυμπιεστές συνήθως κοστίζουν λιγότερο. Οι στροβιλοί αξονικής ροής είναι βαρύτεροι και ακριβότεροι