محرك التيربو هو الحل المثالي كل من يرغب في الأداء المميز والسرعات العالية، وذلك لما يقدمه من زيادة في القوة والعزم وبالتالي السرعة، كما أصبحت مبيعات السيارات ذات محرك التيربو أعلى من غيرها، الأمر الذي دفع شركات السيارات لتطوير تقنية التيربو وتقديم أفضل ما لديها للعملاء، إلا أن العديد لا يعلم كيف يعمل التيربو في السيارة وما هي فوائده، ولذا فإننا سنعرض لكم في هذا المقال أهم المعلومات حول محرك التيربو وأهميته في السيارات.
أهمية محرك التيربو
انتشرت فكرة محرك التيربو في عالم صناعة السيارات في فترة الثمانينيات، حيث أصبحت السيارات التي احتوت على محرك تيربو مثل مثل Group B World Rally Cars، أيقونات وملصقات لها على جدران غرفة النوم في تلك الفترة من القرن الماضي، الأمر الذي أدى إلى زيادة في الطلب على مثل هذه السيارات وأصبح امتلاكها حلم للعديد من الشباب، ولكن ما هي فكرة عمل شاحن التيربو وما سبب الثورة التي أحدثها في العالم؟
تتلخص الإجابة في قوة المحرك، حيث تعد إضافة التيربو إلى محرك السيارة طريقة فعالة للغاية لزيادة قوتها بشكل كبير، حيث تتمثل أهميته في السيارة أنه يدفع التيربو مزيدًا من الهواء إلى أسطوانات المحرك، مما يعني، قدرة إلى بعض الوقود الإضافي، بحيث يمكن إحداث دوي أكبر في الأسطوانة، "الانفجار الأكبر يعني المزيد من القوة" هذا وتستخدم أحدث المحركات المزودة بشاحن توربيني قياسًا دقيقًا للغاية للوقود والهواء، لتعزيز الكفاءة والطاقة.
طريقة عمل محرك التيربو
كما ذكرنا فإن محرك التيربو يعمل على دفع المزيد من الهواء داخل المحرك، إلا أن الطريقة التي يتم بها ذلك بالضبط معقدة بعض الشيء، إلا أننا سنلخصها لكم فيما يلي:
- في البداية، يجب عليك أن تعلم أن محرك الاحتراق يعمل من خلال سحب الوقود والهواء، حيث يتم إشعال هذا الخليط لإحداث انفجار يولد طاقة وغازات العادم التي يتم إجبارها على الخروج.
- في المحركات التي تعمل بشاحن توربيني، يتم إعادة استخدام غازات العادم، حيث يعد التيربو هو عبارة عن أنبوب على شكل حلزون يوجه غازات العادم نحو التوربينات والضاغط، وتقوم هذه الغازات بتدوير التوربين بسرعة عالية بشكل لا يصدق ويدور التوربين الضاغط، هذا الأمر يمتص كمية أكبر من الهواء داخل المحرك أكثر مما يمكن أن يحدث في المحرك غير التوربيني، مما يعني أنه يمكن استخدام تركيز أكبر للوقود. ويؤدي ذلك إلى حدوث انفجار أكبر في الأسطوانة، وكلما زاد الانفجار، زادت الطاقة المتولدة.
- التوربينات المبكرة عبارة عن أجهزة بدائية توفر الطاقة الإضافية في كتلة واحدة ضخمة. يحتوي التيربو الحديث اليوم على أنظمة معقدة بشكل محير للعقل تتحكم في كيفية انتقال الغازات، مما يوفر مزيدًا من توصيل الطاقة وكفاءة أكبر.
- تعمل التربينات في ضغوط عالية ودرجات حرارة عالية بشكل لا يصدق، لذلك عادة ما تكون مصحوبة بمبرد داخلي ومبرد زيت. يقوم المبرد الداخلي بتبريد الهواء الساخن الخارج من التيربو ويتأكد مبرد الزيت من عدم ارتفاع درجة حرارة زيت التيربو.
فوائد محرك التيربو
- بالإضافة إلى كون محرك التيربو يُزيد من القوة والسرعة، فهو يعمل أيضاً على زيادة الكفاءة، حيث تستخدم التوربينات غازات العادم لتوليد الطاقة، وبالتالي لا يجب على المحرك نفسه العمل بجدية أكبر، مما يعني أنه من الممكن استخدام محرك أصغر مزود بشاحن توربيني لإنتاج نفس القدر من الطاقة مثل محرك أكبر بسحب الهواء الطبيعي، كما تعد المحركات الأصغر دائمًا أكثر كفاءة من المحركات الأكبر حجمًا، مما يزيد من الاقتصاد في استهلاك الوقود ويقلل من الانبعاثات.
- تتناسب فكرة محرك التيربو بشكل كبير مع محركات الديزل الأمر الذي طورته شركات السيارات بشكل كبير على مدار الثلاث عقود الفائتة، حيث أن محركات الديزل لديها أنظمة سحب أبسط لخلط الوقود والهواء، كما أن كتل هذه المحركات الأكثر صرامة يمكنها أن تحتوي على ضغط الهواء الهائل الذي يولده التوربينات.
- يتميز محرك التيربو بخفة وزنه ما يساعد على تعزيز كفاءة السيارة، فخلال الخمسة عشر عامًا الماضية، استطاعت شركات السيارات إتقان علم المعادن التي يُصنع منها المحركات، ما يسمح لكتلة محرك بنزين خفيف الوزن باحتواء ضغوط توربينية عالية جدًا، حيث كانت كتل محركات البنزين التوربينية السابقة تصنع عادة من الحديد الثقيل أو الفولاذ. يعني المحرك الأخف وزناً أن السيارة بأكملها أقل وزناً وأكثر كفاءة. والنتيجة هي محرك بنزين مثل محرك فورد EcoBoost سعة 1.0 لتر وثلاث أسطوانات والذي يمكنه إنتاج قوة أكبر من محرك البنزين القديم سعة 1.6 لتر ذات الـ 4 أسطوانات والذي يعمل بنظام السحب الطبيعي مع توفير أفضل للوقود وانبعاثات أقل.
- بالإضافة إلى هذا، فإن محرك التيربو يقدم زيادة كبيرة في عزم الدوران، وبشكل خاص في الدورات المنخفضة، حيث يساعد هذا في محركات البنزين الصغيرة التي لا تتمكن من إنتاج الكثير من عزم الدوران عند الدورات العالية من دون توربو، بينما تنتج محركات الديزل التي تعمل بسحب الهواء الطبيعي قدرًا كبيرًا من عزم الدوران عند دورات منخفضة، لذا فإن إضافة التيربو لمحرك الديزل يعمل على تضخيم التأثير وهذا هو السبب في أن محركات الديزل التوربينية تشعرك بالقوة إذا قمت بتثبيت دواسة الوقود عند 75 كلم الساعة، على سبيل المثال.
- يقلل محرك التيربو بشكل فعال كمية الغاز المنبعثة من العادم، فعند سماعك "صوت طقطقة" عندما ترفع قدمك عن دواسة الوقود، فإن هذه هي "بوابة النفايات" التي تطرد الغاز الزائد من التيربو عندما لا تكون هناك حاجة إليه.
- بما أن المحركات المزودة بشاحن توربيني تحتوي على فلاتر هواء خاصة بها، فإن الهواء الذي سيدخل إلى المحرك سيدخل عبر فلاتر عالية الأداء وأنابيب تختلف عن أنابيب المحرك العادية، وهذا سيساعد على توفير الهدوء للمحركات وتقليل ضوضاء عمليات السحب والعادم لخليط الهواء والوقود.
اقرأ أيضا محركات السيارات الفرق بين الامامية والخلفية والوسطية
