معرفی و بررسی توربو شارژ ماشین سنگین

به گزارش کامیون نیوز؛ توربو شارژ ماشین سنگین برای اولین بار توسط فردی به اسم «آلفرد بوچی» اختراع شد. بعد از گذشت نزدیک به 15 سال، اولین توربوشارژرهای تولید انبوه از کارخانه جنرال الکتریک در اوایل دهه 1900 بیرون آمدند. همین طور در سال 1920 اولین هواپیمای توربوشارژ نیز آزمایش شد. اواسط دهه 1920، موتورهای دیزلی توربوشارژ در کشتی‌ها و لوکوموتیوها استفاده شدند. در ادامه، این اختراع را برای کشتی‌های ویژه حمل و نقل نیز به کار گرفتند. نهایتا در دهه 1970 فناوری توربوشارژ تکامل پیدا کرد.

در زمان وقوع اولین بحران نفت در سال 1973، فناوری توربوشارژ خودرو به اندازه‌ای تکامل یافته بود که بتواند در بازار تجاری دیزل نفوذ کند. با سخت‌تر شدن استانداردهای آلایندگی، توربوشارژ محبوبیت بیشتری پیدا کرد و در اواخر دهه 1980 به یک استاندارد مجازی در صنعت حمل‌ونقل تبدیل شد. اکنون بعد از گذشت چندین سال و کارایی خوبی که موتور توربوشارژ در افزایش قدرت موتور و کاهش دود داشته است، آن را برای ماشین‌های سنگین استفاده می‌کنند و همین امر موجب افزایش راندمان موتور آن‌ها شده است؛ اما امروزه موتورهای توربو علاوه بر ماشین‌های سنگین، برای ماشین‌ها سواری نیز کاربرد دارند. در ایران توربوشارژ را برای انواع خودروهای سدان از جمله سمند، سورن، دنا پلاس، پژو پارس tu5 و غیره استفاده می‌‎کنند. 

توربو شارژ چیست؟

توربوشارژ یک قطعه مکانیکی است که وظیفه آن دمیدن و مکیدن هوا با فشار زیاد به درون سیلندر ماشین است. در واقع توربوشارژها می‌توانند قدرت و سرعت موتور ماشین را افزایش دهند. به این صورت که هوا را مکیده و فشار مورد نیاز را ایجاد و نهایتا اکسیژن بیشتری در سیلندر ماشین تامین می‌کنند. این امر موجب بهبود روند مصرف سوخت می‌شود.

در واقع توربوشارژر وسیله‌ای است که بر روی موتور خودرو نصب می‌شود و برای بهبود راندمان کلی و افزایش عملکرد آن کاربرد دارد. به همین دلیل است که بسیاری از خودروسازان برای تکمیل خودروهای خود از انواع توربو شارژ‌ استفاده می‌کنند.

وظیفه توربو شارژ

همان‎طور که در ابتدای مقاله متوجه شدید وظیفه توربو شارژ، وارد کردن هوای پرفشار به درون سیلندر است. دمیدن هوا موجب خروج دود از ماشین و تزریق هوای بیشتر به درون سیلندر می‌شود. در نتیجه این اتفاق، قدرت موتور بالاتر می‌رود.

به این صورت که هوای زیاد، اکسیژن بیشتری را برای احتراق سوخت آماده می کند و راندمان موتور را بالاتر می‌برد.

اگر از قدرت ماشین سنگین خود راضی نیستید و همچنین آلایندگی زیادی دارد، بهتر است ماشین خود را به توربو شارژ مجهز کنید. با جستجو در اینترنت و یا مراجعه به نمایندگی‌های فروش قطعات و لوازم یدکی ماشین آلات سنگین می‌توانید توربو شارژ کامیون و یا توربو شارژ اتوبوس تهیه کنید.

قطعا توربو شارژ اتوبوس، کامیون یا هر ماشین سنگین دیگری عبور شما را از جاده‌های شیب دار بسیار راحت ‎تر کرده و در عین حال راندمان موتور را بیشتر و قدرت آن را افزایش می‌دهد. ضمن اینکه به محیط زیست نیز آسیب نمی‌رساند.

توربوشارژ چگونه کار می‌کند؟

همان‎طور که گفتیم، یک توربو از دو نیمه (توربین و کمپرسور) تشکیل شده است که توسط یک شفت به هم متصل می‌شوند. از یک طرف، گازهای داغ خروجی، توربین را می‌چرخانند. این توربین به توربین دیگری متصل است، هوا را به داخل مکیده و آن را به درون موتور فشار می‌دهد. این فشرده‌سازی همان چیزی است که موجب افزایش قدرت و کارایی موتور می‌شود. زیرا با بالا رفتن میزان ورود هوا به محفظه احتراق، می‌توان سوخت بیشتر (در نتیجه قدرت زیادتر) را ایجاد کرد.

توربو شارژ ماشین سنگین

معمولا در ماشین سنگین برای افزایش قدرت و راندمان از توربوشارژ استفاده می‌کنند. توربو شارژ ماشین سنگین همانند سایر توربو شارژها که در زبان فارسی به آن پرخوران نیز می‌گویند، از توربین و کمپرسور ساخته شده است. مهمترین اجزای تشکیل دهنده توربو شارژ ماشین سنگین شامل هوزینگ، پره چرخان، شفت ( محور اتصال دهنده)، یاتاقان، آب بند و بلبرینگ می‌شوند. این اجزا باید بتوانند در دمای 1000 درجه سلسیوس مقاومت کنند. همچنین به علت چرخش پره‌ها با سرعتی در حدود 200 هزار دور در دقیقه، باید برای ساخت پرخوران از عناصر سخت استفاده شود.

نصب توربو شارژ ماشین سنگین

هنگام نصب توربو شارژ ماشین سنگین باید موارد گفته شده در این بخش از مقاله را رعایت کنید:

• سیلندر توربو شارژ را قبل از بستن آن با روغن پر کنید.
• هواکش ماشین را از هر گونه آلودگی پاک کرده و سرویس کنید.
• قبل از نصب توربو شارژ، روغن و فیلتر روغن را عوض کنید.
• فیلتر بخار را تعویض نمایید.
• چنانچه ماشین سنگین شما افتر کولر یا اینتر کولر داشته باشد، آن را در تینر گذاشته و پس از چند ساعت کامل بشویید. وقتی خشک شد آن را ببندید.

انواع توربو شارژ ماشین سنگین

در حالت کلی این قطعه مکانیکی به سه دسته تقسیم می‌شود که عبارتند از:

• توربو شارژ ضربانی: در این پرخوران، از ضربه دودهای خارج شده سیلندر، استفاده می‌کنند. این عمل موجب افزایش سرعت توربو شارژ ماشین سنگین می‌شود.
• توربو شارژ حلزونی ساده: در این سیستم، گازها از مسیر حلزونی به سمت توربین حرکت کرده و آن را می‌چرخانند. در ادامه از توربین خارج و وارد اگزوز می‌شود.
• توربو شارژ حلزونی با افزایش سرعت: این مدل توربوشارژ، از یک حلزون و یک افزاینده سرعت و یا دو حلزون و دو افزاینده سرعت ساخته شده است.

بهتر است بدانید این سه توربوشارژ یک کارایی دارند و فقط مکانیزم ساخت آن‌ها از نظر فنی یا مهندسی متفاوت است. در عین حال نحوه ورود گازهای خارج شده به درون توربین تنها اختلاف آن‌هاست.

علائم خرابی توربو شارژ

اگرچه استفاده از خودروهای توربو شارژ بسیار توصیه شده است و آلایندگی هوا را کاهش می‌دهند، اما بهتر است بدانید این قطعات بسیار حساس هستند و مقاومت کمتری در برابر آسیب‌ها دارند. خودروهای مجهز به توربو شارژ باید به طور مرتب سرویس‌های دوره ‎ای را انجام دهند. زیرا در صورت خراب شدن، اگر زود اصلاح نشود ممکن است به سایر قطعات خودرو نیز آسیب برساند.

ما در این بخش مهمترین نشانه‌های خرابی توربو شارژ را مختصرا آورده ‎ایم که عبارتند از:

تاخیر در پدال گاز

در حالت عادی موتورهای توربو شارژ اندکی تاخیر دارند که به آن “لگ” می‌گویند. چنانچه این دیرکرد بیش از اندازه باشد، نشان ‎دهنده خراب شدن سیستم توربو شارژ ماشین سنگین شماست. پس اگر متوجه شدید که ماشین شما در شتاب اولیه دچار مشکل است حتما به تعمیرگاه مراجعه کنید.

افزایش دود اگزوز

از اگزوز خودروهای توربو شارژ نباید دود غلیظ خارج شود. چنانچه متوجه خروج دود شدید، احتمال اول را خرابی توربو شارژ بدهید. افزایش دود غلیظ معمولا به علت ایجاد شکاف در محفظه توربو و فرسوده شدن قطعات داخلی آن است. این عوامل موجب نشت روغن موتور درون پرخوران شده و دود غلیظ آبی رنگ ایجاد می‌کند.

افزایش مصرف سوخت

از آن جایی که مزایای موتور توربو شارژ، کاهش میزان مصرف سوخت در مقایسه با سایر موتورهاست، در نتیجه چنانچه متوجه شدید که مصرف سوخت ماشین شما افزایش یافته، احتمالا مشکلی در سیستم توربو شارژ آن به وجود آمده است.

صدای آزاردهنده

سیستم توربوشاژ توانایی کنترل ورود هوای درون ماشین را داشته و صدای آن را کاهش می‌دهد. در نتیجه چنانچه صدای غیرمعمول و سوت مانند در ماشین توجه شما را جلب کرد، ممکن است از علایم خراب شدن توربو شارژ باشد. اگر صدا کم و قابل تحمل باشد، آسیب کمتر بوده است. اما اگر صدا بیشتر باشد ممکن است نشانه خرابی چرخ کمپرسور یا نشتی شلنگ‌ها باشد.

مزایای موتور توربو شارژ

• کاربرد آن در موتورهای دیزلی و بنزینی
• قابل استفاده برای اتوبوس، کامیون و …
• کاهش آلودگی هوا به علت سوخت مناسب
• افزایش انرژی تولیدی
• صرفه‌جویی در مصرف سوخت تا ده درصد

معایب موتور توربو شارژ

• تاخیر در شروع به کار توربو
• صرف هزینه زیاد برای تعمیر و نگهداری
• کاهش عمر مفید قطعات به دلیل حرارت بالا
• نیاز به تعویض مرتب و دوره ای
• قیمت بالای قطعات توربوشارژ

توربوشارژرها در مقایسه با موتورهای تنفس طبیعی یا سوپرشارژ 2 نقطه ضعف اصلی دارند:

• اولین ضعف آنها گرما است. از آنجایی که یک توربو شارژ از گازهای گرم اگزوز نیرو می‌گیرد، در نتیجه بسیار داغ شده و موجب خراب شدن توربو شارژ می‌شود.
• یکی دیگر از معایب بزرگ توربو شارژ، تاخیر آنهاست. به این صورت که، وقتی پای خود را روی پدال گاز می‌گذارید، بین زمانی که از موتور انتظار قدرت دارید تا لحظه ‎ای که واقعاً آن را احساس می‌کنید، تاخیر وجود دارد.

راه‌های نگهداری از توربو شارژ ماشین سنگین

• استفاده از سوخت سوپر
• استفاده از روغن موتور مناسب (افزایش طول عمر موتور)
• استفاده از فیلتر هوای مناسب و تعویض به موقع آن
• وارد کردن فشار کم به پدال گاز در حالت رانندگی عادی
• گرم نمودن موتور بعد از روشن کردن ماشین
• عدم خاموش کردن ناگهانی و یکباره موتور بعد از رانندگی طولانی مدت
• عدم فشار پدال گاز هنگام خاموش کردن ماشین
• استفاده نمودن از دنده مناسب در مواقع حساس رانندگی

سخن پایانی

حتما توبوشارژ ماشین سنگین را از مراکز معتبر تهیه و استفاده کنید. از آنجایی که استفاده از توربو شارژ در ایران تا حدودی کم است، تعمیرگاه‌های اندکی نیز با این سیستم آشنایی دارند. پس اگر به تعمیر نیاز داشتید حتما به مراکز معتبر مراجعه نمایید. از نصب قطعات استوک و دست دوم بر روی این سیستم خودداری کنید.