مزایای خودرو با موتور توربو شارژ نسبت به موتور عادی در چیست؟

در سال‌های اخیر، مشاهده می‌شود که خودروها به صورت گسترده از موتورهای با حجم کم ولی از توربو شارژر استفاده می‌کنند و این موتورها با کیفیت و دقت بالاتری تولید می‌شوند. این تغییرات همراه با مزایای اقتصادی و محیطی قابل توجهی است و در آینده نزدیک، استفاده از سیستم‌های مشابه با تکنولوژی بالاتر افزایش پیدا خواهد کرد.

در حال حاضر، خودروهای مختلف در سراسر جهان از موتورهای با حجم کمتر و توربو شارژر به جای موتورهای متوسط یا با حجم بالا استفاده می‌کنند، و مشکلات دوام و خرابی در این موتورها به صورت چشمگیری کمتر گزارش می‌شود. به عنوان مثال، خودروی هوندا آکورد که به عنوان یکی از سدان‌های محبوب در بازار آمریکا شناخته می‌شود، از یک موتور توربوشارژ کم حجم با ظرفیت 1.5 لیتری استفاده می‌کند. خودروهای دیگری نیز مانند فولکس واگن پاسات، هیوندای سوناتا و کیا سراتو اخیراً با موتورهای توربو ارائه می‌شوند. برندهای دیگری نیز از جمله پژو و رنو، از موتورهای توربو با 3 یا 4 سیلندر در محصولات خود استفاده می‌کنند.

با توجه به این موارد و شیوع استفاده از موتورهای توربو شارژر، شرکت‌های خودروسازی داخلی نیز به تولید این نوع موتورها روی آورده‌اند و در آینده، احتمالاً تعداد بیشتری از محصولات با موتورهای توربو شارژر به بازار عرضه خواهند کرد. از این رو، آشنایی با نحوه عملکرد موتورهای توربو و مزایای آن برای مالکان خودروها و افراد علاقه‌مند به این حوزه بسیار مهم است. برای پاسخ به سوال مطرح شده در عنوان، ابتدا باید تفهیم کاملی از دلایل و مزایای استفاده از توربوشارژر در موتورهای امروزی داشته باشیم. به منظور سادگی و روشن‌تر شدن موضوع، از ورود به جزئیات فنی و پیچیدگی‌های آن پرهیز کرده‌ایم.

چرا موتور به توربوشارژر نیاز دارد؟

موتورهای با سیستم تنفس طبیعی (موتورهای رایج که هوا را با فشار اتمسفر به داخل محفظه احتراق می کشند) به مدت طولانی در حال تولید و استفاده بوده‌اند و تقریباً توان تولیدی آن‌ها به حداکثر خود رسیده است، به علت محدودیت ‌های فناوری. در این میان، مهندسان مکانیک با استفاده از یک قانون نسبتاً ساده، توانسته‌اند کارایی این نوع موتورها را با اضافه کردن توربو شارژر به آن‌ها به طور چشمگیری افزایش دهند، اما به دلیل برخی محدودیت‌ها، این تغییرات به ندرت مورد استقبال قرار می‌گرفت. توربو شارژرها به دلایل زیر عملکرد موتورهای تنفس طبیعی را بهبود می‌بخشند:

• چون موتورهای احتراقی توسط انفجار مخلوط سوخت و هوا توانایی تولید قدرت پیدا می‌کنند و انفجار قوی‌تری با افزایش تراکم هوا و در نتیجه افزایش نسبت سوخت به هوا ایجاد می‌شود، افزایش تراکم و حجم هوای ورودی با استفاده از توربو شارژر باعث می‌شود تا انفجار به طور قابل توجهی تقویت شود.

• چگالی هوا یا میزان اکسیژن موجود در هوا با افزایش ارتفاع از سطح دریا کاهش می‌یابد، بنابراین در موتورهای تنفس طبیعی، قدرت انفجار ناشی از مخلوط سوخت و هوا با افزایش ارتفاع به طور معمول کاهش می‌یابد. با استفاده از توربو شارژر و افزایش تراکم هوای ورودی، قدرت تولیدی موتور را در هر ارتفاعی از سطح دریا به حد زیادی حفظ می‌کند.

• با کاهش حجم موتور و استفاده از توربو شارژر، می‌توان آلیاژ مصرفی و وزن کل موتور را به طور قابل توجهی کاهش داد و موتورهای کوچکتری را برای خودروهای شهری طراحی کرد.

با توجه به این موارد، کارایی یک موتور مجهز به توربو شارژر به نسبت یک موتور تنفس طبیعی بسیار بالاتر است و به تغییرات ارتفاعی حساسیت کمتری دارد.

ضمناً یک مزیت دیگر که توربو شارژر برای موتور به همراه می‌آورد، روند یکنواخت ‌تر و گشتاور گسترده‌ تری از دورهای پایین موتور (معمولاً 1500 تا 2000 دور در دقیقه) است، که خود عامل ایجاد کشش و شتاب در خودرو می‌شود. با یک موتور توربو، لذت رانندگی بهتری برای راننده خودرو به ارمغان می‌آید و واکنش موتور به فشار پدال گاز سریعتر و قوی‌تر خواهد بود.

برای درک بهتر از افزایش کارایی، باید بدانیم که یک موتور تنفس طبیعی 4 سیلندر 1.6 لیتری امروزی معمولاً توانی در حدود 100 تا 125 اسب بخار تولید می‌کند، که به ویژه به نوع طراحی و کیفیت سوخت مصرفی بستگی دارد. اما همین توان با استفاده از یک موتور 3 سیلندر توربوشارژ 1.0 لیتری به راحتی قابل دستیابی است و مصرف سوخت نیز به طور قابل توجهی کاهش می‌یابد. به عبارت دیگر، موتورهای توربو به طور معمول توانایی تولید قدرت بیشتری با حجم موتور کوچک‌تر را دارند.

همچنین باید به این نکته اشاره کنیم که در کنار مزایای این سیستم، معایبی نیز وجود دارد. قطعه توربو شارژر و متعلقات آن دارای پیچیدگی طراحی نسبی هستند و همچنین هوای متراکم با دمای بالا که توربو ایجاد می‌کند، نیاز به خنک‌کننده‌ای به نام اینترکولر دارد و سپس به موتور وارد می‌شود. این مجموعه، که به عنوان یک سیستم اضافی روی موتور تنفس طبیعی نصب می‌شود، ممکن است به عنوان یک مورد دارای خرابی زیاد  و نیازمند نگهداری در کنار موتور خودرو باشد! همچنین باید توجه داشت که در موتورهای توربوشارژر، حداقل دور موتور (معمولاً بین 1500 تا 2000 دور در دقیقه) نیز برای ایجاد نیروی مورد نیاز برای گردش توربو از خود معمولاً به بروز پدیده‌ای به نام "لاگ" یا "تاخیر توربو" منجر می‌شود.

آیا عمر مفید یک موتور مجهز به توربوشارژر از یک موتور تنفس طبیعی کمتر است؟

 عمر مفید موتور خودرو به تکنولوژی و دقت ساخت و نیز نحوه نگهداری از آن بستگی دارد. طبیعتاً یک موتور تنفس طبیعی به دلیل داشتن فشار و تراکم کمتر در محفظه احتراق (که به معنای حساسیت کمتر به اکتان سوخت است) و تعداد کمتری از قطعات، به طور کلی عمر مفید بالاتر و استهلاک کمتری نسبت به یک موتور توربو شارژ در یک بازه زمانی مشخص، مانند ۳۰۰٬۰۰۰ کیلومتر، خواهد داشت. اما این مسئله لزوماً امری مطلق نیست و در صورتی که کیفیت ساخت قطعات بکار رفته بالا باشد و خدمات و نگهداری مناسب برای موتور توربو شارژ انجام شود (از جمله استفاده از روغن با کیفیت مناسب و تعویض به موقع قطعات مصرفی و ...)، ممکن است مشابه یک موتور تنفس طبیعی دوام خوبی از خود نشان دهد.

در مقابل، یک موتور تنفس طبیعی با توان تولیدی کمتر و نگهداری نادرست، ممکن است توسط راننده تحت فشار و استهلاک زیادی قرار گیرد. آنچه که مشخص است، طبق گفته بسیاری از کارشناسان، در صورت نگهداری صحیح، عمر مفید یک موتور توربو نزدیک به عمر مفید یک موتور تنفس طبیعی خواهد بود. خوشبختانه، در صورت خرابی قطعه توربو شارژر یا متعلقات آن، می‌توان آن را سرویس یا به طور کامل تعویض کرد و مشکل را کاملاً رفع کرد، بدون نیاز به سرویس موتور خودرو. در هر صورت، استثنا ناقض اصل مطلب نیست و لذت فشردن پدال گاز در یک خودرو توربو، در کنار نگهداری مناسب، ممکن است تا هزاران کیلومتر ادامه داشته باشد!

آیا واقعا نگهداری خودروی توربو شارژ در کشور ما سخت و پرهزینه است؟

خودروی توربو شارژ تا زمانی که گارانتی دارد تحت سرویس و نگهداری شرکت سازنده است و هر مشکلی از این بابت باید توسط خودروساز در دوره گارانتی برطرف شود. در صورت اتمام گارانتی، وضعیت کمی متفاوت می‌شود. برخی افراد همچنان سرویس و نگهداری خودرو را در نمایندگی با پرداخت هزینه سرویس انجام می‌دهند. گروهی دیگر نیز از تعمیرگاه‌های متفرقه جهت سرویس خودرو استفاده می‌کنند.

نگهداری مناسب موتور توربو شارژ نیازمند موارد زیر است:

بنزین با اکتان 95:

موتور توربو به دلیل تراکم بالای محفظه احتراق (حساسیت کمتر به اکتان سوخت) نیاز به بنزین با اکتان 95 دارد. اما در حال حاضر بنزین با اکتان 95 (یا بنزین سوپر) مورد نیاز برای موتورهای توربو در بسیاری از شهرهای کشور کمیاب است. بنابراین، ممکن است از بنزین یورو 4 با اکتان نزدیک به 91 (به قیمت بنزین معمولی) استفاده شود. اکثر خودروهای توربو عرضه شده در ایران علی ‌الخصوص تولیدات شرکت‌های خودروسازی با بنزین یورو 4 سازگار شده‌اند و مشکل خاصی از این نظر وجود ندارد. در بسیاری از شهرهای کشور نیز بنزین یورو 4 عرضه می‌شود و مشکل از این نظر تا حد زیادی رفع شده است.

اما در صورت استفاده از بنزین معمولی با اکتان کمتر از 90، خصوصاً در فصول گرم سال، موتور خودرو به طور قابل توجهی دچار پدیده خودسوزی بنزین (ناک شدن) می‌شود و برای جلوگیری از آسیب شدید، ECU موتور با تغییر زمان جرقه باعث کاهش قدرت تولیدی می‌شود که می‌تواند در دراز مدت باعث آسیب به اجزای داخلی موتور شود. بنابراین، اگر در شهر شما بنزین سوپر یا یورو 4 موجود نیست، تا زمانی که از تامین این نوع بنزین در جایگاه‌های اطراف خود مطمئن نشدید، از خودروهای توربو، خصوصاً مدل‌های وارداتی به دلیل عدم سازگاری با بنزین با اکتان پایین، فاصله بگیرید. البته امکان استفاده از افزودنی‌های اکتان نیز وجود دارد، اما نگارنده بدلیل عدم امکان تایید اصالت و کیفیت اکتان‌های موجود در بازار، آن را پیشنهاد نمی‌کند و تأثیر آن را روی سلامت موتور و کاتالیزور نامشخص می‌داند.

روغن موتور، شمع و فیلترهای مصرفی استاندارد شرکت:

 برای مراقبت از موتور توربو شارژ، بسیار مهم است که از روغن با کیفیت سنتتیک و با کارایی مناسب استفاده کنید. این نوع موتورها به دلیل عملکرد بالا و دماهای بالا و فشارهای زیاد نیاز به روغنی دارند که تحت شرایط مختلف و در مدت طولانی ویژگی‌های روانکاری و کیفیت خود را حفظ کند. در این زمینه، شرکت‌های معتبر در ایران روغن‌های سنتتیک با قیمت مناسب تولید می‌کنند.

فیلترهای مصرفی مانند فیلتر بنزین، فیلتر روغن، فیلتر هوا و شمع‌ها نیز باید به موقع و با استفاده از محصولات استاندارد شرکت تعویض شوند. این کارها به حفظ سلامت توربو شارژ و سیستم موتور، به ویژه هنگام استارت سرد و در شرایط کارکرد تحت فشار در مدت زمان طولانی کمک می‌کنند. در دوره گارانتی، این موارد به صورت منظم در نمایندگی‌های خودرو تعویض می‌شوند.

مدل رانندگی:

روش رانندگی شما نیز می‌تواند تأثیر زیادی بر عمر موتور توربو شارژ داشته باشد. اگر شما با دور موتور بالا می‌رانید و استفاده مداوم از معکوس‌ها و شتاب‌های قوی دارید، باید سبک رانندگی خود را مورد بازنگری قرار دهید. در موتورهای توربو، گشتاور تولیدی به اندازه‌ای قوی است که برای افزایش سرعت در اکثر موارد نیازی به معکوس کردن شدید نیست و نیاز به فشردن پدال گاز هم کمتر است. اگر خودروی اتوماتیک دارید، وضعیت بهتری دارید زیرا الگوی تغییر دنده منظم‌تری در این خودروها وجود دارد و فشار غیر طبیعی بر روی موتور و گیربکس کاهش می‌یابد.

همچنین بعد از استارت زدن و قبل از شروع حرکت، باید به موتور و توربوشارژ کمی زمان داده و اجازه داده شود که گرم شوند و روغن در آن‌ها به خوبی گردش کند. همچنین پس از رانندگی طولانی و در شرایط فشار زیاد، قبل از خاموش کردن موتور نیز باید چند دقیقه ایستاده و اجازه داد تا دما کاهش پیدا کند تا از آسیب به توربوشارژر جلوگیری شود.

آیا انتخاب خودروی توربو برای من مناسب است؟

به جز موضوع دسترسی به بنزین با اکتان مناسب که اصلی‌ترین عامل و تعیین‌کننده برای استفاده از خودروی توربو در منطقه زندگی شما می‌باشد، بقیه جنبه‌های مرتبط با نگهداری خودرو (خدمات به موقع و صحیح) تقریباً مشکلات و هزینه‌های چشمگیری نسبت به خودروی غیر توربو برای شما ایجاد نخواهد کرد.

البته افزایش آگاهی مالکان خودرو در سال‌های اخیر و تقاضای خدمات مناسب و پایبندی به توصیه‌های تولیدکننده در هنگام سرویس دادن به خودرو، بخشی از این مشکلات را برطرف ساخته است، اما اگر هنوز هم جزء آن دسته افرادی هستید که سرویس دوره‌ای و مسائل مرتبط با نگهداری خودروی خود را بدون تحقیق و بدون در نظر گرفتن نکاتی که عنوان شده، به عهده اولین مکانیک محلی می گزارید، باید کمی در خرید خودروی توربو تردید کنید، چرا که حساسیت بیشتر موتور توربو و عدم تجربه کافی سرویس ‌دهندگان و تعمیرکاران در این زمینه، ممکن است در طولانی‌مدت به ایجاد مشکلات متعدد و در نهایت به فروش خودرو منجر شود؛ مسئله‌ای که در میان مردم ایران رایج است.

در مجموع، اغلب نگرانی‌ها مرتبط با خودروهای توربو از عدم درک صحیح و انجام نادرست نگهداری خودرو ناشی می‌شوند. اگر اصول نگهداری فنی خودرو را رعایت نمی‌کنید ، خودروی توربو مناسب شما نخواهد بود. هر چند بدون رعایت اصول نگهداری، تضمینی برای حفظ سلامت فنی یک خودروی غیر توربو نیز در طولانی‌مدت وجود ندارد.

در پایان، تکنولوژی و قوانینی که در کشورها اعمال می‌شوند، به دلیل مزایای افزایش توان و کارایی مصرف سوخت، در مسیری است که در نهایت ما را برای استفاده از خودروهای توربو آماده می‌کند!