أصحاب الاختراع: تاريخ ظهور الشاحن التوربيني

إحدى القطع في الهامة في عالم السيارات، بما لها من أهمية كبيرة في دعم وزيادة قوة المحركات، وهنا نقصد المحركات التي تعتمد على وقود الاحتراق العادي المتعارف عليها.

يعرف بين محبي وملاك السيارات باسم "تيربوتشارجر" أو "توربوتشارجر"  (Turbocharger)، أو في اللغة العربية بالشاحن التوربيني، وهو يدعم الكثير من السيارات الحديثة.

لكن ما هو تاريخ التيربو وكيف وصل إلى عالم السيارات؟

ظهرت شواحن التيربو البدائية الأولى في اواخر القرن التاسع عشر، وتحديدًا في عام 1885، على أيدي المخترع الشهير غوتليب دايملر، الذي قام بتصميم تيربو بدائي كان مكون من تروس ومضخة قوية تدفع الهواء إلى غرفة الاحتراق الداخلية.

ولكن البداية الحقيقية وبراءة الاختراع بشاحن توربيني رسمي جاءت على أيدي المخترع السويسري الشهير الفريد بوتشي، الذي تولى منصب في شركه قبريدر سولزر لصناعة المحركات.

وتم تسجيل الاختراع باسم الفريد بوتشي رسميًا في عام 1905، الاختراع الذي استطاع من خلال شاحن هوائي بسيط أن يحرك غازات العادم في محركات الديزل لترتفع القوة الحصانية للمحرك.

الدافع وراء اختراع الشاحن التوربيني؟

صمم الشاحن التوربيني في الأساس من أجل خدمة صناعة الطائرات الحربية، وكان الظهور الأكبر له خلال الحرب العالمية الأولى والثانية لارتفاع الطلب على صناعة الطائرات المقاتلة.

وبعد انتهاء الحرب العالمية الثانية، بدأ مصممي المركبات في استخدام الشاحن التوربيني في عالم السيارات، لنرى أول سيارة رسمية بصناعة سويدية في عام 1978، وعرفت باسم "ساب 900".

كما اعتمد مصممي طرازات سباقات بطولة العالم للفورمولا 1 على الشاحن التوربيني في صناعة بعض الطرازات.

ما هو التيربو؟

دون تعقيدات، الشاحن التوربيني هو قطعة يتم إضافتها إلى محرك السيارة، لترتفع قوته الحصانية وعزم الدوران، دون حرق المزيد من الوقود.

ويعمل الشاحن التوربيني على دفع المزيد من الهواء داخل المحرك من أجل رفع تحسين عملية احتراق الوقود، حيث يعتمد محرك السيارة على الهواء من أجل حرق الوقود.

وعلى سبيل المثال، السيارات التي تمتلك محرك صغير مكون من 4 اسطوانات، تستطيع توليد قوة مساوية أو أكبر من سيارات أخرى تمتلك محرك بسعة تصل إلى 6 أو 8 اسطوانات، ويمكننا تطبيق الشرح على الطرازات التالية لمزيد من التوضيح:

طراز فورد موستنج إيكوبوست موديل عام 2015، يمتلك محرك  مكون من 4 اسطوانات مع شاحن توربيني، ويستطيع توليد قوة تصل إلى 310 حصان.

بينما طراز فورد موستنج V6  موديل نفس العام 2015، يمتلك محرك مكون من 6 اسطوانات من دون شاحن توربيني، ومع ذلك ينتج قوة تصل إلى 305 حصان .

لماذا تلجأ شركات صناعة السيارات إلى الشاحن التوربيني؟

تلجأ شركات السيارات إلى هذه القطعة الهامة ليس فقط من أجل زيادة قوة المحرك ودعمه، بل لتحسين معدل استهلاك الوقود، فعلى سبيل المثال، المحرك المكون من 4 اسطوانات مع شاحن توربيني يعتبر أفضل من المحرك الأكبر المكون من 6 أسطوانات من دون تيربو من حيث استهلاك الوقود، لكن القوة تكون متقاربة كثيرًا.

أهم أسباب تلف التيربو في السيارة

من أبرز الأعطال التي تضرب الشاحن التوربيني هو دخول الشوائب والقاذورات مع دخول الهواء إلى التيربو والذي سيتسبب بشكل مباشر في تعرضه للتلف.

تحرك سريعًا قبل أن يتعرض للتلف كليًا إلى أقرب مركز صيانة، وفي حالة وجدت إحدى القطع  منحنية أو غير موجودة فهذا يعني أنها قد تضررت ولكن ليس كليًا، يجب إصلاحها على الفور حتى لا تتسبب في مزيد من المشاكل للتيربو والمحرك.

كما يتسرب إلى دولاب الشاحن التوربيني بعض الشوائب التي تنتج من عملية الاحتكاك داخل المحرك، وفي هذه الحالة أيضًا يجب فحص السيارة على الفور لتجنب تلف التيربو بالكامل.

السبب الأبرز والأخير في تعطل الشاحن التوربيني هو انخفاض نسبة التشحيم المطلوبة لاتمام عمله على أكمل وجه، ففي حالة تأخر وصول الزيت للتيربو يمكن أن يتعرض لأضرار بالغة سينتج عنها تلفه بالكامل.