راز قلب های توربو - مجله یک کامپیوتر

آنها که درباره این خودرو و پیشرانه توربوی آن کمتر می دانند اکنون می پرسند چه رازی در قلب این خودرو است که موجب شده قیمت آن اینچنین بالا برود و در زمره خودروهای لوکس داخلی طبقه بندی گردد.

به جز محاسن، چه معایبی را می توان برای خودروهایی با پیشرانه توربو برشمرد؟ نگهداری این خودروها چه نکته هایی دارد و چقدر خرج ممکن است روی دست مالکان شان بگذارد؟

اصولا در دنیای خودروهای داخلی، بسکمک از امکانات خاصی که خودروسازان برای برخی نسخه های خود در سال های اخیر ارائه می کنند، در اصل فناوری هایی است که سال ها پیش در کشورهای صاحب نام در فناوری خودروسازی توسعه داده شده بود.

جالب است بدانید همین موتور توربوشارژر یا پرخوران به شکل امروزی را آلفرد بوچی مخترع سوئیسی در حوالی سال های 1280 تا 1290 شمسی/ 1900 تا 1910 میلادی اختراع کرد. البته سال ها طول کشید تا این سامانه به شکل عملی مورد استفاده قرار بگیرد.

در سال 1297/ 1918 سنفورد الکساندر ماس که از مهندسان شرکت جنرال الکتریک بود نسبت به نصب سامانه توربوشارژر روی یک پیشرانه 12 سیلندر اقدام کرد. این اولین آزمایش موتور توربوشارژر روی خودرو بود.

بعد از آن تا مدت ها خبری از این نوع موتور روی خودروهای سواری نبود تا تقریبا دهه 1340/ 1960 که این موتور روی خودروهای شورلت کورویر مونزا و الدزموبیل جت فایر استفاده شد که البته باز هم نمونه آزمایشی بود.

به این ترتیب تولید خودرو با موتور توربوشارژر به صورت انبوه در دنیا قدمتی حدود 40تا50 ساله دارد. البته موتور توربوشارژر سامانه ای بسیار کارآمد برای افزایش قدرت یا کاهش مصرف سوخت است، اما ماجرا به همین جا ختم نمی گردد.

در توربوشارژرها مصرف سوخت کاهش می یابد؟

با ورود سامانه های توربوشارژر به عرصه خودروسازی، پیشرانه خودروها کوچک تر شد و به گفته شرکت های خودروسازی، مصرف سوخت خودروها به شدت کاهش یافت. اما این ادعا تا چه حد واقعیت دارد؟ اگر شما خودرویی با موتور توربوشارژر داشته باشید، شاید احساس کرده باشید اعداد اعلام شده از طرف شرکت خودروساز که کم بودن مصرف سوخت را نشان می دهد، با آنچه در واقعیت اتفاق می افتد تطابق چندانی ندارد.

می پرسید چرا؟ واقعیت این است این سامانه توانایی افزایش قدرت و کاهش مصرف سوخت دارد ولی نکته اصلی اینجاست که این دو مورد همزمان با هم رخ نمی دهد. برای دانستن این موضوع لازم است تفاوت موتورهای تنفس طبیعی و توربوشارژر را بدانیم.

تفاوت موتورهای عادی و توربوشارژر

یک موتور تنفس طبیعی ساختاری نسبتا ساده دارد. در این نوع موتورها، قدرت با روالی ساده و تکراری تولید می گردد.

در دور موتور پایین، قدرت تولیدی پیشرانه کم بوده و با افزایش دور موتور شاهد افزایش قدرت هستیم. اما در نزدیکی محدوده خط قرمز - این محدوده روی آمپر دور موتور مشخص شده - قدرت موتور با کمی افت روبرو می گردد.

در این نوع پیشرانه میزان مشخصی از هوا و سوخت در سیلندر ترکیب می گردد. سپس در محفظه سیلندر و با کمک شمع خودرو، احتراق انجام می گردد.

هنگامی که این پیشرانه در حال مکش هواست، فشار اتمسفر تنها نیرویی است که هوا را به داخل سیلندر می کشاند اما در موتورهای توربوشارژر با اعمال نیروی اضافی به هوای ورودی و پمپ کردن هوای فشرده به داخل محفظه احتراق، سبب ورود اکسیژن بیشتری به سیلندر می شوند و پیستون در یک رفت و برگشت می تواند اکسیژن بیشتری به داخل سیلندر مکش کند.

در این حالت مسلم است اکسیژن بیشتر به معنای احتراقی کامل تر و قدرتمند تر است. همین عامل سبب افزایش قدرت پیشرانه های توربوشارژر است. به زبان ساده تر در موتورهای توربوشارژر، در یک حجم ثابت موتوری قدرت بیشتری دریافت می کنیم.

واقع بین تر باشیم

دکتر امیرحسن کاکائی، عضو هیات علمی دانشکده مهندسی خودرو در دانشگاه علم و صنعت در مورد کاهش سوخت موتورهای توربوشارژ معتقد است چنانچه خودرویی با موتور تنفس طبیعی تولید شده باشد و بعدا رده ای از همان خودرو با موتور توربوشارژر تولید گردد، موتور خودروی جدید به دلیل بالارفتن توان، مصرف سوخت بالاتری پیدا می کند. اما چنانچه یک موتور توربو و یک موتور تنفس طبیعی با قدرت یکسان را مقایسه کنیم، مصرف موتور توربو می تواند پایین تر باشد. او برای ساده تر شدن موضوع با ذکر مثالی می افزاید: اگر موتور توربوشارژی در حد موتور پیکان (با حجم 1800 سی سی) را درنظر بگیریم، با مکانیسم توربو قدرتی معادل یک موتور تنفس طبیعی با حجم 4000 سی سی تولید می کند. پس قطعا موتور توربوشارژر 1800 سی سی بهتر است. زیرا هم وزن کمتر و هم مصرف سوخت کمتری دارد.

دکتر کاکائی معتقد است طراحی موتورهای توربوشارژر در داخل کشور قابل رقابت با نمونه های خارجی است و مشکل را در نوسان کیفیت تولید می داند که به اعتقاد او بخش عمده ای از این مشکل به کیفیت قطعاتی برمی گردد که خودروسازها از قطعه سازها تحویل می گیرند. او می گوید: مسئله ای که در بازار مشاهده می کنید نه به خاطر طراحی بد، بلکه به خاطر نوسان کیفیت بوده و به همین دلیل است که خیلی ها ناراضی هستند.

این کارشناس خودرو در مورد قیمت بالای خودروهای با پیشرانه توربوشارژر می گوید: اکنون در دنیا برای موتورها پلتفرم تعریف می کنند و یک موتور در سه رده مختلف تولید می گردد؛ موتورهای تنفس طبیعی، موتورهای توربوشارژر و موتورهای جی دی آی (Gasoline Direct Injection) که هرکدام از این رده ها وقتی روی خودرو سوار می گردد، باعث تفاوت قیمت با رده قبلی می گردد. یک خودرو به عنوان خودروی پایه (رده اکونومی) که برای بیشتر مصرف کنندگان تولید می گردد، خودروی با پیشرانه توربوشارژر که معمولا امکانات بیشتری دارد و خودروی با موتور جی دی آی که قاعدتا قابلیت های اضافه تری نسبت به رده های قبل تر دارد و هرکدام دارای یک قیمت است.

وی اضافه نمود: چیزی که الان در بازار می بینید، هجوم تبلیغاتی است. هجوم آدم هایی که می خواهند پز بدهند. در تمام دنیا به این شکل است که وقتی یک خودروی جدید با فناوری تازه به بازار می آید، عده ای آن را می خرند برای این که پز بدهند! به اعتقاد دکتر کاکائی، اختلاف قیمتی که بین یک خودرو با موتور تنفس طبیعی و همان خودرو با موتور توربوشارژر در بازار وجود دارد به خاطر هیجانی است که عده ای برای شتاب بیشتر این خودروها حاضرند بپردازند و لذتی که از سواری آن می برند.

نگهداری از موتورهای توربوشارژر

موتور کم حجم توربو ایده ای هوشمندانه است؛ موتوری که می تواند بسته به شرایط دو نوع رفتار و عملکرد متفاوت از خود نشان دهد. اما این قابلیت ها هزینه هایی به جز قیمت بیشتر پیشرانه نیز روی دست مالکانشان می گذارند که همان مسأله سرویس و نگهداری توربوشارژر هاست زیرا خودروهای دارای پیشرانه توربوشارژر علاوه بر قیمت اولیه بالا، هزینه دائمی نگهداری و هزینه تعمیر بالایی نیز دارد که طبیعی است زیرا موتور این نوع خودروها در شرایط سخت تری کار می کند. چند مورد را باید در نگهداری و تعمیر خودروهای دارای پیشرانه توربوشارژر درنظر داشته باشیم: در موتورهای توربوشارژر به دلیل ورود هوای بیشتر، به مصرف بنزین بیشتر نیاز است. همچنین هوای ورودی به دلیل گرمای ناشی از توربین ها، از دمای بیشتری نسبت به خودروهای تنفس طبیعی برخوردار است. همین مسأله باعث می گردد دمای مخلوط بنزین و هوای سیلندر بیشتر از حد طبیعی باشد. حالا تصور کنید در چنین حالتی اگر اکتان بنزین پایین باشد، چه اتفاقی می افتد؛ پایین بودن اکتان بنزین باعث می گردد عملیات احتراق پیش از تراکم و بالاآمدن کامل سیلندر اتفاق بیفتد. این اتفاق به مرور، آسیب دیدگی جدی قطعات مختلف موتور را به دنبال خواهد داشت. بنابراین برای پیشرانه توربوشارژر باید حتما از بنزین با اکتان بالا استفاده کنیم. در کشور ما اکتان بنزین معمولی 87 و اکتان بنزین سوپر 95 است و باتوجه به این مسأله برای خودروهای دارای پیشرانه توربوشارژر باید از بنزین سوپر استفاده کرد.

با توجه به دمای بالای موتورهای توربوشارژر نسبت به موتورهای تنفس طبیعی و همچنین قدرت بالاترشان، استفاده از روغن مرغوب به طور اکید سفارش می گردد. زیرا خود سامانه توبوشارژر با روغن موتور، روغن کاری می گردد و از آنجا که اجزای این نوع موتور از دقت بالایی برخوردار است، باید روغن استفاده شده حتما نوع مرغوب باشد.

از این محقق دانشکده مهندسی خودرو دانشگاه علم و صنعت ایران پرسیدم آیا توصیه ای برای کسانی که قصد خرید و استفاده از خودروهایی با پیشرانه توربوشارژر را دارد که در پاسخ گفت: اولا بدانید موتور قوی به معنای این نیست که شما باید همیشه از آن استفاده کنید. دقت کنید هرچقدر شتابدار رانندگی کنید، بیشتر به خودرو فشار وارد می گردد و زودتر مستهلک می گردد. ثانیا در صورت خرابی این نوع موتورها حتما به تعمیرکار متخصص مراجعه کنید. دکتر کاکائی در انتها به این نکته اشاره می کند که امروزه تمام خودروهای مدرن برای تعمیر باید حتما به تعمیرگاه معتبر هدایت شوند که البته لزوما منظور از تعمیرکار متخصص و معتبر، کنندگی خود خودروساز نیست.

2 رفتار متفاوت توربوشارژرها

موتور توربوشارژر دارای دو رفتار متفاوت است؛ اولین رفتار به زمانی اختصاص دارد که راننده پدال گاز را آهسته و مختصر فشار می دهد و سامانه مدیریت موتور تشخیص می دهد که به تولید حدبیشتر قدرت از سوی موتور نیاز نیست.

در چنین شرایطی توربوشارژر فعال نبوده و مانند موتور خودرویی با تنفس طبیعی عمل می کند. دومین رفتار مختص زمانی است که راننده پدال گاز را تا انتها فشار می دهد و بار زیادی روی موتور است.

در این شرایط، فشار وارده بر موتور زیاد شده و توربوشارژر فعال می گردد در نتیجه سوخت بیشتری به موتور وارد می گردد تا حدبیشتر قدرت و گشتاور حاصل گردد. ولی نکته اینجاست که در این ساز و کار سوخت بیشتری مصرف می گردد؛ پس در این حالت خودروی شما به هیچ عنوان در مصرف سوخت صرفه جویی نمی کند.

مهدی یکه سادات - روزنامه خبرنگاران

bestcanadatours.com: مجری سفرهای کانادا و آمریکا | مجری مستقیم کانادا و آمریکا، کارگزار سفر به کانادا و آمریکا، مکزیک و کوبا