ما هو الشاحن التوربيني وكيف يعمل وأعراض تلفه؟

هل تريد لمحرك سيارتك أن يزخر بقوة هائلة، مستعارة من هواء عابر، هذا هو ما يقوم به الشاحن التوربيني لسيارتك، تلك القطعة المعدنية الصغيرة التي تُحدث ثورة في عالم السيارات.

فمع غزوها للطرقات، باتت تعرف كبوابة عبور إلى عالم السرعة والأداء الفائق.

يتوقع المستهلكون اليوم المزيد من القوة والاقتصاد في استهلاك الوقود من سياراتهم أكثر من أي وقت مضى.

ونتيجة لذلك، يقوم المزيد من صانعي السيارات بتقليص حجم تشكيلة محركاتهم وزيادة الشحن التوربيني.

حتى الشاحنات الكبيرة، مثل فورد  F-150، تستخدم الآن محركات أصغر حجمًا مزودة بشاحن توربيني.

لذا في هذا التقرير نكشف لك ما هية الشاحن التوربيني وما استخداماته وكيف يعمل وعلامات تلفه وغيرها من الأسئلة الشائعة التي قد ترد إلى ذهنك.

ما معنى كلمة التوربيني؟

تعتمد بعض محركات البنزين، وكذلك جميع محركات الديزل الحديثة تقريبًا، على الحث القسري من الشاحن التوربيني.

الشاحن التوربيني هو في الأساس مضخة هواء تعمل بالعادم والتي تضخ هواءًا إضافيًا إلى المحرك. يؤدي دخول المزيد من الهواء إلى المحرك إلى زيادة كثافة شحنة الهواء والوقود، مما يؤدي إلى زيادة الطاقة.

ما هي مكونات الشاحن التوربيني؟

يحتوي الشاحن التوربيني على غرفتين: غرفة التوربين وغرفة الضاغط، وكلاهما يحتوي على عجلة.

يتم ربط العجلتين بواسطة عمود مدعوم بمحامل. يتم توصيل مدخل التوربين بمشعب العادم، ويكون مخرج الضاغط على التوالي مع مشعب السحب (عادة مع وجود مبرد داخلي بينهما).

عندما يعمل المحرك، تعمل غازات العادم المنبعثة من مشعب العادم على دفع عجلة التوربين. نظرًا لأن العمود يربط بين عجلات التوربين والضاغط، فإن عجلة التوربين الدوارة تتسبب في دوران عجلات الضاغط.

ونتيجة لذلك، تقوم عجلة الضاغط بسحب الهواء من خلال نظام سحب المحرك، مما يجبره على الدخول إلى مشعب السحب. يشير الضغط "المعزز" إلى الزيادة في ضغط الهواء الناتج عن الشاحن التوربيني.

هل التيربو يزيد السرعة؟

التيربو يزيد السرعة بشكل كبير، يمكنه أن يحول سيارتك إلى وحش، والسبب: يعمل التيربو على ضغط الهواء ودفعه إلى داخل أسطوانات المحرك بكمية أكبر من المعتاد.

يؤدي ذلك إلى زيادة كمية الوقود التي يمكن حرقها، مما ينتج عنه زيادة في قوة المحرك وعزم الدوران، هذه الزيادة في القوة والعزم تترجم إلى تسارع أسرع وسرعة قصوى أعلى.

كم حصان يعطي التيربو؟

لا يمكن تحديد عدد حصان محدد يمنحه التيربو، لأن ذلك يعتمد على نوع التيربو فتختلف قدرة التيربوات على زيادة القوة الحصانية من نوع لآخر.

أيضًا كلما زاد حجم محرك السيارة، زادت قدرة التيربو على زيادة القوة الحصانية، وضغط تعزيز التيربو يؤثر، يُشير إلى مقدار ضغط الهواء الذي يضخه التيربو إلى داخل المحرك.

كذلك كلما زادت كفاءة محرك السيارة، زادت قدرة التيربو على زيادة القوة الحصانية، لكن بشكل عام، يمكن للتيربو أن يزيد القوة الحصانية للسيارة بنسبة تتراوح بين 30% و 70%، وهذا يعني أن التيربو يمكن أن يزيد قوة محرك 100 حصان إلى 130-170 حصان.

أما فيما يتعلق بـ هل التيربو يزيد من استهلاك الوقود؟ يُمكن للتيربو أن يُزيد استهلاك الوقود بنسبة 10-20%.

اقرأ: أصحاب الاختراع: تاريخ ظهور الشاحن التوربيني

كيف يعمل الشاحن التوربيني؟

تحتوي معظم المركبات على مبرد داخلي يقع بين مخرج الضاغط ومشعب السحب. يهدف المبرد الداخلي إلى خفض درجة حرارة هواء الشحن، وزيادة الكثافة والطاقة بشكل أكبر.

علاوة على ذلك، يجب أن تحتوي جميع الشواحن التوربينية على آلية لتنظيم الضغط المعزز، حيث أن الكثير من التعزيز يمكن أن يتسبب في تلف المحرك الداخلي.

عادةً ما تستخدم المركبات ذات الشواحن التوربينية التقليدية صمام بوابة النفايات لتنظيم الضغط المعزز.

وفي حالات أخرى، يتم استخدام شاحن توربيني ذو هندسة متغيرة - وهو نوع من التوربينات التي تستخدم دوارات داخلية للتحكم في تدفق العادم عبر التوربين.

يوضح الفيديو أدناه تشغيل الشاحن التوربيني.

ما هي عيوب محركات التيربو؟

من أهم عيوب التيربو كما أشرنا هو زيادة استهلاك الوقود، وهو ما يعني زيادة الانبعاثات الضارة

بالإضافة إلى تعقيد صيانة السيارة، حيث تتطلب السيارات المزودة بتيربو صيانة أكثر تعقيدًا وتكلفة.

تلف الشاحن التوربيني

يمكن أن يفشل الشاحن التوربيني بمرور الوقت. تشمل الأعراض الشائعة لفشل التوربو ما يلي:

ملحوظة: نظرًا لأن المشكلات الأخرى يمكن أن تسبب نفس أعراض الشاحن التوربيني المعيب، فيجب عليك (أو الميكانيكي) تشخيص السيارة بدقة قبل محاولة إجراء أي إصلاحات.

ضوء فحص المحرك مضاء

يقوم كمبيوتر إدارة المحرك، المعروف أيضًا باسم وحدة التحكم في مجموعة نقل الحركة (PCM)، بمراقبة الشاحن التوربيني بحثًا عن مشكلات التعزيز والنفايات.

إذا اكتشف PCM مشكلة في الشاحن التوربيني، فإنه يضيء ضوء فحص المحرك ويخزن رمز المشكلة التشخيصية المقابل (DTC) في ذاكرته.

فقدان القوة

الغرض من الشاحن التوربيني هو زيادة قوة المحرك. لذلك، إذا فشل الشاحن التوربيني، يمكنك أن تتوقع ملاحظة فقدان الطاقة.

أصوات غريبة

في بعض الحالات، قد تسمع صوت أنين الشاحن التوربيني، أو صريره، أو خشخشة. عادة ما يكون صوت الأنين أو الصرير ناتجًا عن المحامل البالية، في حين يشير صوت الخشخشة إلى أن العجلات الموجودة داخل التوربو تتلامس مع الهيكل. عادةً ما تزداد ضوضاء الشاحن التوربيني مع زيادة سرعة المحرك.

استهلاك الزيت وظهور دخان من العادم

قد تسمح محامل الشاحن التوربيني الفاشلة بتسرب الزيت عبر موانع التسرب الداخلية للشاحن التوربيني، مما يؤدي إلى استهلاك الزيت وخروج دخان أبيض رمادي من أنبوب العادم.

تسرب النفط

قد يؤدي وجود خلل في ختم الشاحن التوربيني إلى تسرب الزيت من الشاحن التوربيني.

للمزيد اقرأ: كل شيء عن محرك الديزل التوربيني

كيفية التحقق من سلامة محرك التيربو

في السابق، كان تشخيص التوربو المعيب إجراءً بسيطًا نسبيًا. ومع ذلك، تشتمل أنظمة التحكم في الشاحن التوربيني اليوم على مجموعة متنوعة من أجهزة الاستشعار والإلكترونيات الأخرى، مما يجعل استكشاف الأخطاء وإصلاحها أكثر صعوبة.

علاوة على ذلك، هناك توربينات ذات هندسة متغيرة وتصميمات متقدمة أخرى تتطلب في كثير من الأحيان استراتيجية تشخيصية متميزة.

ونتيجة لذلك، يجب عليك الرجوع إلى دليل الإصلاح أو قاعدة البيانات لتحديد أفضل استراتيجية تشخيصية لتطبيقك.

ومع ذلك، هناك بعض الأشياء التي يمكنك البحث عنها في جميع الشواحن التوربينية، مثل ما يلي:

انتبه إلى مقياس التعزيز

انتبه إلى القراءة الموجودة على مقياس التعزيز في سيارتك. تشير قراءة التعزيز غير الطبيعية عادةً إلى وجود مشكلة في الشاحن التوربيني أو نظام التحكم الخاص به أو أحد المكونات ذات الصلة.

استمع للضوضاء غير الطبيعية

يمكن أن يشير صوت الأنين أو الخشخشة إلى أن التوربو على وشك الفشل. يمكن أن تساعدك سماعة الطبيب الميكانيكية في تحديد ما إذا كانت الضوضاء قادمة من الشاحن التوربيني.

تحقق من وجود رموز المشاكل التشخيصية

عند حدوث مشكلة في الضغط المعزز أو بوابة هدر الشاحن التوربيني، كثيرًا ما تقوم المركبات الحديثة بضبط رمز تشخيص الأعطال (DTC).

أكثر الشاحنين التوربينيين DTCs شيوعًا هما:

• P0299 Turbocharger/Supercharger "A" Underboost Condition .
• P0234 Turbocharger/Supercharger "A" Overboost Condition.

على الرغم من أن الرموز لا تكشف بالضبط ما هو الخطأ في السيارة، إلا إنها توفر نقطة بداية لمزيد من التحقيق.

يمكن أن يتسبب فشل بوابة نفايات الشاحن التوربيني في ظهور الكودين P0299 وP0234، ولكن هناك احتمالات أخرى أيضًا

افحص التوربو بحثًا عن أي ضرر أو تشغيل

للوصول إلى عجلة الضاغط، قم بإزالة قناة سحب الهواء التي تؤدي إلى الشاحن التوربيني. ابحث عن العلامات التي تشير إلى أن العجلة قد تلامست مع الهيكل أو أن الأجسام الغريبة تسببت في حدوث ضرر.

ثم، باستخدام يدك (أو زوج من الكماشة ذات الأنف الإبرة)، حرك العجلة لأعلى ولأسفل ومن جانب إلى آخر للتحقق من اللعب. إذا كانت العجلة مفرطة الحركة، فإن محامل الشاحن التوربيني تتآكل ويجب استبدال التوربو.

أسباب تلف الشاحن التوربيني

في بعض الأحيان سوف يتآكل التوربو مع مرور الوقت. وفي حالات أخرى، قد تكون العوامل الخارجية قد ساهمت في فشل التوربو. الأسباب الشائعة لفشل الشاحن التوربيني هي:

• يمكن أن يسبب الزيت المتسخ أو المنخفض مشاكل في التشحيم.

• يمكن أن تتسبب الأجسام الغريبة في حدوث ضرر من خلال مدخل الهواء.

• يمكن أن تصل درجات حرارة العادم إلى مستويات عالية.

كم من الوقت تستمر التوربينات؟

تم تصميم الشواحن التوربينية لتدوم طوال عمر السيارة، ولكن فقط مع الصيانة الدورية. للتأكد من أن الشاحن التوربيني الخاص بك يدوم لأطول فترة ممكنة، قم بمواكبة تغييرات الزيت بانتظام. لإبعاد الأوساخ والحطام عن التوربو، استبدل فلتر الهواء بشكل منتظم.

ما هي تكلفة إصلاح التوربينات المنفوخة؟

إذا قمت بتعيين محترف لاستبدال الشاحن التوربيني لسيارتك، فيمكنك أن تتوقع أن تدفع ما بين 500 دولار و2500 دولار. وبطبيعة الحال، سيتم تحديد التكلفة الدقيقة من خلال مجموعة متنوعة من العوامل، بما في ذلك سنة سيارتك، وتصنيعها، وطرازها.
استخدام الشاحن التوربيني في سيارتك له العديد من الفوائد، لكنه له أضرار أيضًا وعيوب، لذا تحتاج إلى رأي خبير يعرفك الأفضل.