آموزش فنی - ماشین کلیک

قدرتی از دل باد؛ داستان واقعی توربوشارژرها

اگر فکر می‌کنید موتور خودرو فقط با بنزین زنده است، اشتباه می‌کنید. امروزه بسیاری از موتورها نفس خود را از «باد» می‌گیرند بادی که نه از طبیعت، بلکه از دستگاهی کوچک اما جنجالی به نام توربوشارژر می‌وزد. قطعه‌ای که گاهی جان‌بخش است و گاهی قاتل آرامش راننده.

کد خبر: ۱۳۳۹۱۳۷

تاریخ: ۱۹ آبان ۱۴۰۴ - ۰۹:۰۰

توربو، باد در غبغب موتور

وقتی هوای بیشتر یعنی اسب‌بخار بیشتر

توربوشارژر یا همان توربو، در واقع یک کمپرسور کوچک است که با استفاده از گازهای خروجی موتور، هوای بیشتری را به درون سیلندرها می‌فرستد. نتیجه‌اش ساده است: هرچه هوا بیشتر، احتراق قوی‌تر، قدرت بالاتر.
اما پشت این سادگی، مهندسی دقیقی پنهان است؛ گازهای داغ اگزوز پره‌های توربین را می‌چرخانند و از سوی دیگر، پره‌های کمپرسور هوای تازه را فشرده کرده و به موتور تزریق می‌کنند.

در ظاهر توربو یعنی قدرت رایگان، اما واقعیت کمی تلخ‌تر است. همان گازهایی که پره را می‌چرخانند، فشار و حرارتی وحشتناک دارند. این یعنی قطعه‌ای چند گرمی، باید در دمایی نزدیک به هزار درجه سانتی‌گراد دوام بیاورد. مهندسان برای این کار از آلیاژهای خاص و بلبرینگ‌های روغنی بسیار دقیق استفاده می‌کنند، وگرنه توربو زودتر از چای صبحانه، تمام می‌شود.

توربوها اولین‌بار در هواپیماهای جنگ جهانی دوم استفاده شدند؛ چون خلبان‌ها در ارتفاع بالا از کمبود اکسیژن رنج می‌بردند. بعدها، این فناوری از آسمان به زمین آمد و روی خودروها نصب شد. از پورشه ۹۱۱ گرفته تا کامیون‌های سنگین، همه از این نیروی باد بهره گرفتند  هرچند هر کس به نوعی از آن سوخت.

چهره‌ی دوگانه‌ی توربو؛ دوست یا دشمن؟

وقتی شتاب، آرامش را می‌بلعد

توربو در اصل برای افزایش راندمان موتور طراحی شد؛ یعنی با حجم کمتر، قدرت بیشتر. اما مثل هر ابزار قدرتمندی، گاهی بیش از حد جدی گرفته شد. خودروسازان برای جذب خریداران، به‌جای تمرکز بر دوام، سراغ عدد اسب‌بخار رفتند. نتیجه؟ خودروهایی با قدرتی چشمگیر، اما اعصابی شکننده.

یکی از ایرادهای مشهور توربو، «تأخیر توربو» یا همان Turbo Lag است. وقتی پدال گاز را فشار می‌دهید، باید چند لحظه صبر کنید تا پره‌ها به دور لازم برسند. در این لحظه، ماشین حالتی بین بی‌حوصلگی و انفجار دارد! بعضی رانندگان عاشق همین حس غیرقابل‌پیش‌بینی‌اند، اما برای بعضی دیگر، مثل این است که با تاخیر قطار سر کار بروند  خسته‌کننده و اعصاب‌خُردکن.

از سوی دیگر، نگهداری از توربو چندان ساده نیست. روغن نامناسب، گرم‌کردن بیش‌ازحد موتور یا خاموش کردن ناگهانی آن می‌تواند توربو را به‌سرعت نابود کند. مکانیک‌ها معمولاً می‌گویند: «ماشین توربو باید احترام ببیند»؛ یعنی قبل از حرکت کمی گرم شود و بعد از سفر، چند لحظه درجا کار کند تا توربو خنک شود.
اما چند درصد از ما واقعاً چنین می‌کنیم؟ بیشترمان موتور را خاموش می‌کنیم، در را می‌کوبیم و می‌رویم  بی‌آنکه بدانیم پره‌ای داغ درون کاپوت هنوز با دمایی شبیه کوره فولاد در حال چرخش است.

توربو در دنیای مدرن؛ از سودای سرعت تا الزام اقتصادی

در گذشته، توربو نشانه‌ی تجمل و قدرت بود. فقط خودروهای اسپرت یا لوکس مانند BMW، آلفارومئو و آئودی از آن بهره می‌بردند. اما امروز حتی خودروهای اقتصادی مانند کیا K4 یا تویوتا کرولا کراس هم از موتورهای توربوشده استفاده می‌کنند. چرا؟ چون توربو به خودروساز اجازه می‌دهد از موتوری کوچک‌تر، قدرتی برابر با موتورهای بزرگ‌تر بگیرد و در عین حال استانداردهای آلایندگی را پاس کند.

اما این داستان دو روی دارد. از یک سو، مصرف سوخت کاهش می‌یابد، از سوی دیگر فشار بیشتر روی اجزای داخلی موتور می‌تواند عمر مفید آن را کم کند. به زبان ساده‌تر، خودروساز می‌گوید «قدرت بیشتر، مصرف کمتر»، ولی مکانیک با لبخند جواب می‌دهد: «بله، تا وقتی نو است!»

توربوها امروزه در انواع مختلف عرضه می‌شوند — تک‌توربو، توئین‌توربو، حتی الکتریکی. مدل‌های الکتریکی مانند آنچه مرسدس‌بنز در سری EQ استفاده کرده، با موتور برقی کوچکی پره را از پیش می‌چرخانند تا تأخیر از بین برود. یعنی همان توربو، اما با کمی «هوش مصنوعی».

تجربه‌ای از جنس باد؛ رانندگی با یک موتور توربو

اگر تاکنون پشت فرمان خودرویی توربوشده نشسته‌اید، احتمالاً آن حس ناگهانی شتاب را فراموش نکرده‌اید لحظه‌ای که گویی موتور از خواب بیدار می‌شود و با فریادی خشمگین تمام قدرتش را آزاد می‌کند.
وقتی در جاده‌های آزاد رانندگی می‌کنی و ناگهان توربو وارد مدار می‌شود، انگار دستی نامرئی ماشین را به جلو پرتاب می‌کند. این حس، اعتیادآور است. اما در ترافیک شهری یا دمای بالا، همین توربو گاهی تبدیل به دشمن سواری نرم و روان می‌شود.

باد موافق یا طوفان مهارناپذیر؟

توربوشارژر پدیده‌ای شگفت‌انگیز است؛ تلفیقی از مهندسی، فیزیک و کمی دیوانگی. اگر درست طراحی و نگهداری شود، می‌تواند سال‌ها بدون دردسر کار کند و از یک موتور معمولی، هیولایی قدرتمند بسازد.
اما اگر نادیده گرفته شود، همان توربویی که روزی مایه‌ی فخر و غرور بود، می‌تواند کابوس راننده شود  با صدای زوزه‌ای عجیب، دودی سیاه و فاکتور هزینه تعمیراتی که دل هر عاشق ماشینی را می‌لرزاند.

پس توربو نه خوب است و نه بد؛ فقط صادق است. هرچه از آن بخواهی، همان را تحویلت می‌دهد. اگر با دقت و احترام رانندگی کنی، به تو پرواز می‌دهد. اگر بی‌رحمانه برانیش، در میانه‌ی راه نفسش می‌بُرد و تنهایت می‌گذارد.