بررسی کامل اجزای داخلی توربو شارژ و وظیفه هر قطعه

مقدمه

امروزه با پیشرفت تکنولوژی در صنعت خودروسازی، استفاده از سیستم‌های پرخوران برای افزایش راندمان موتور بسیار متداول شده است و در این میان، بررسی کامل اجزای داخلی توربو شارژ و وظیفه هر قطعه اهمیت ویژه‌ای پیدا کرده است. توربوشارژرها با فشرده‌سازی هوای ورودی به موتور، قدرت و گشتاور را به شکل چشمگیری افزایش می‌دهند اما این سیستم پیچیده از قطعات ریز و درشتی تشکیل شده که هر کدام وظیفه خاصی دارند و خرابی هر یک می‌تواند کل سیستم را مختل کند. #آدرس

شناخت دقیق این قطعات به مکانیک‌ها و علاقه‌مندان به خودرو کمک می‌کند تا درک بهتری از فرآیند تقویت موتور داشته باشند و در صورت بروز مشکل، بتوانند عیب‌یابی دقیق‌تری انجام دهند که این امر نیازمند دانش فنی بالا و تجربه کافی در زمینه مکانیک خودروهای مدرن است.

برای درک بهتر سیستم‌های توربو، نیاز به منابع آموزشی دقیقی دارید که به معرفی اجزای داخلی توربو شارژ و نحوه عملکرد آن‌ها بپردازند و جزئیات فنی را تشریح کنند. در این مقاله قصد داریم تا با زبانی ساده اما فنی، تمامی بخش‌های داخلی یک توربوشارژر را کالبدشکافی کنیم و نقش حیاتی هر قطعه در فرآیند بوست و تولید قدرت را توضیح دهیم. اگر شما هم به دنبال یادگیری عمیق این مباحث هستید و می‌خواهید بدانید که چگونه قطعاتی مانند شفت، پره توربین، کمپرسور و کیت‌های تعمیراتی در کنار هم کار می‌کنند، مطالعه ادامه این مطلب برای شما بسیار مفید خواهد بود زیرا دانش شما را نسبت به سیستم تنفس اجباری خودرو متحول خواهد کرد.

عملکرد پره توربین و شفت مرکزی در سیستم توربو

قلب تپنده هر سیستم پرخورانی وابسته به قطعات چرخنده آن است و در اینجا راهنمای شناخت اجزای داخلی توربو شارژ خودرو به ما کمک می‌کند تا اهمیت شفت و پره توربین را درک کنیم. پره توربین قطعه‌ای است که در مسیر خروجی دود اگزوز قرار می‌گیرد و با انرژی حاصل از گازهای داغ خروجی موتور به چرخش درمی‌آید که این چرخش آغازگر فرآیند تولید هوای فشرده است.

شفت مرکزی که به این پره متصل است، وظیفه انتقال گشتاور چرخشی را به سمت دیگر توربو یعنی بخش کمپرسور بر عهده دارد و باید تحمل حرارتی و دورانی بسیار بالایی داشته باشد تا در شرایط سخت کاری موتور دچار تاب‌دیدگی یا بریدگی نشود که این موضوع در توربوهای با کیفیت بسیار حیاتی است.

در بحث مهمترین اجزای داخلی توربو شارژ و علائم خرابی باید گفت که شفت و پره توربین معمولاً به دلیل نرسیدن روغن یا ورود جسم خارجی دچار آسیب‌های جدی می‌شوند که هزینه تعمیرات بالایی دارد. سرعت چرخش این قطعات گاهی به بیش از صد و پنجاه هزار دور در دقیقه می‌رسد و کوچکترین عدم تعادل یا نابalanسی در آن‌ها می‌تواند باعث لرزش‌های شدید و تخریب یاتاقان‌ها شود. بنابراین، متریال استفاده شده در ساخت این قطعات معمولاً از آلیاژهای بسیار مقاوم در برابر حرارت مانند اینکونل است تا بتواند در برابر گرمای شدید گازهای اگزوز مقاومت کند و عملکردی پایدار در طولانی مدت از خود نشان دهد و راندمان موتور را در سطح مطلوب نگه دارد.

نقش حیاتی پره کمپرسور یا پروانه هوا

در سمت دیگر توربو، قطعه‌ای وجود دارد که وظیفه اصلی مکش و فشرده‌سازی هوا را بر عهده دارد و تحلیل فنی اجزای داخلی توربو شارژ در تعمیرات نشان می‌دهد که سلامت این قطعه چقدر در توان نهایی موتور موثر است. پره کمپرسور که معمولاً از جنس آلومینیوم ساخته می‌شود، با نیرویی که از طریق شفت دریافت می‌کند به چرخش درآمده و هوای محیط را با سرعت بالا به داخل مکیده و پس از فشرده‌سازی به سمت اینترکولر و سپس موتور ارسال می‌کند.

طراحی پره‌های این قطعه مهندسی بسیار دقیقی دارد تا بتواند بیشترین حجم هوا را با کمترین تلاطم جابجا کند و هرگونه آسیب دیدگی در لبه‌های آن می‌تواند باعث افت شدید بوست و کاهش شتاب خودرو شود که برای راننده کاملاً محسوس خواهد بود.

اگر علاقه‌مند هستید تا بتوانید انواع خرابی‌های پره کمپرسور و نحوه تعویض صحیح آن را به صورت کاملاً عملی و تخصصی یاد بگیرید و به یک متخصص حرفه‌ای تبدیل شوید، پیشنهاد می‌کنیم حتماً نگاهی به [دوره آموزش تعمیر توربو] بیندازید تا مهارت‌های خود را ارتقا دهید. در بررسی کامل اجزای داخلی توربو شارژ و وظیفه هر قطعه متوجه می‌شویم که پره کمپرسور بسیار حساس است و ورود کوچکترین ذرات گرد و غبار یا شن از طریق فیلتر هوای نامناسب می‌تواند باعث خوردگی و از بین رفتن تعادل دینامیکی آن شود. این عدم تعادل در دورهای بالا صدایی شبیه به سوت کشیدن غیرعادی ایجاد می‌کند که یکی از نشانه‌های بارز خرابی توربو محسوب می‌شود و نیاز به رسیدگی فوری دارد.

کارتریج و سیستم یاتاقان‌بندی توربوشارژر

یکی از بخش‌هایی که در مقالات معرفی اجزای داخلی توربو شارژ و نحوه عملکرد آن‌ها بسیار مورد بحث قرار می‌گیرد، کارتریج یا همان مغزی توربو است که شامل شفت، پروانه‌ها و سیستم یاتاقان‌بندی می‌شود. یاتاقان‌های توربو وظیفه دارند شفت را که با سرعت سرسام‌آوری می‌چرخد، در مرکز نگه دارند و اصطکاک را به حداقل برسانند که این کار معمولاً توسط لایه‌ای از روغن پرفشار انجام می‌شود. سیستم یاتاقان‌بندی در دو نوع ژورنال و بال‌برینگ وجود دارد که نوع بال‌برینگ اصطکاک کمتر و پاسخگویی سریع‌تری دارد اما در هر دو نوع، کیفیت روغن موتور و تعویض به موقع آن نقش مرگ و زندگی را برای این قطعات ایفا می‌کند و بی‌توجهی به آن مساوی با خرابی قطعی است.

در تحلیل فنی اجزای داخلی توربو شارژ در تعمیرات، بررسی وضعیت یاتاقان‌ها و میزان لقی شفت یکی از مهم‌ترین مراحل عیب‌یابی است که نیاز به ابزارهای دقیق اندازه‌گیری دارد. اگر لقی شفت از حد مجاز فراتر رود، پره‌ها با بدنه حلزونی برخورد کرده و باعث خرد شدن توربو می‌شوند که این اتفاق می‌تواند قطعات خرد شده را وارد موتور کرده و فاجعه‌ای بزرگتر بیافریند. بنابراین استفاده از روغن موتور با ویسکوزیته مناسب و اطمینان از سلامت اویل پمپ خودرو برای حفظ سلامت یاتاقان‌ها و کارتریج توربو امری ضروری و اجتناب‌ناپذیر است که هر مالکی باید به آن توجه ویژه داشته باشد.

ویست‌گیت و عملگر کنترل بوست

کنترل فشار تولید شده توسط توربو بسیار حیاتی است و در بررسی کامل اجزای داخلی توربو شارژ و وظیفه هر قطعه، قطعه‌ای به نام ویست‌گیت (Wastegate) وظیفه تنظیم این فشار را بر عهده دارد تا به موتور آسیب نرسد. ویست‌گیت دریچه‌ای است که در بخش توربین قرار دارد و با باز شدن در فشار مشخص، بخشی از گازهای اگزوز را از مسیری غیر از پره توربین خارج می‌کند تا دور توربو بیش از حد بالا نرود و فشار بوست کنترل شود. عملکرد صحیح این دریچه توسط یک قطعه دیگر به نام اکچوئیتور یا عملگر کنترل می‌شود که می‌تواند مکانیکی یا برقی باشد و خرابی آن منجر به افت توان یا افزایش خطرناک فشار توربو می‌شود.

در مباحث معرفی اجزای داخلی توربو شارژ و نحوه عملکرد آن‌ها، تنظیم دقیق طول میله اکچوئیتور برای باز و بسته شدن به موقع ویست‌گیت اهمیت فنی زیادی دارد. اگر ویست‌گیت زودتر از موعد باز شود، خودرو دچار لگ (Lag) شده و شتاب لازم را نخواهد داشت و اگر دیر باز شود یا گیر کند، پدیده Overboost رخ می‌دهد که می‌تواند پیستون‌های موتور را ذوب کند. بنابراین سرویس دوره‌ای این مکانیزم و اطمینان از روان بودن حرکت دریچه ویست‌گیت و سلامت دیافراگم داخل اکچوئیتور از نکات کلیدی در نگهداری خودروهای مجهز به توربوشارژر است که باید جدی گرفته شود.

عیب‌یابی بر اساس صدا و نشانه های ظاهری

یکی از مهارت‌های مهم یک مکانیک، توانایی تشخیص خرابی با استفاده از مهمترین اجزای داخلی توربو شارژ و علائم خرابی ظاهری آن‌هاست بدون اینکه نیاز باشد فوراً توربو باز شود. صداهای غیرعادی مانند زوزه کشیدن در دور پایین می‌تواند نشان‌دهنده خرابی بوش‌ها یا ساییدگی پره‌ها باشد و صدای تق‌تق در هنگام شتاب‌گیری ممکن است از خرابی ویست‌گیت خبر دهد. همچنین وجود روغن در لوله‌های اینترکولر همیشه نشانه خرابی توربو نیست و گاهی می‌تواند از سیستم تهویه کارتر (PCV) باشد، اما اگر حجم روغن زیاد باشد، قطعاً رینگ‌های توربو یا سیستم یاتاقان‌بندی دچار مشکل اساسی شده‌اند.

در ادامه بررسی کامل اجزای داخلی توربو شارژ و وظیفه هر قطعه، باید به رنگ دود خروجی اگزوز نیز توجه ویژه داشت. دود آبی غلیظ معمولاً نشان‌دهنده نشت روغن از سمت توربین به داخل اگزوز است که به دلیل خرابی رینگ‌های سمت داغ توربو اتفاق می‌افتد. همچنین دود سیاه می‌تواند ناشی از کمبود هوا نسبت به سوخت باشد که ممکن است به دلیل هرزگردی پره کمپرسور روی شفت یا آسیب دیدگی پره‌ها باشد که نتوانند هوای کافی را فشرده کنند. تشخیص صحیح منشا این علائم نیازمند تسلط کامل بر عملکرد داخلی تمام قطعاتی است که در بالا ذکر شد.

بررسی بک‌پلیت و قطعات نگهدارنده

شاید در نگاه اول ساده به نظر برسد، اما بک‌پلیت (Backplate) یا صفحه پشت کمپرسور یکی از قطعات کلیدی است که در راهنمای شناخت اجزای داخلی توربو شارژ خودرو باید به آن اشاره کرد. این قطعه فلزی محفظه کارتریج را از محفظه کمپرسور جدا می‌کند و محل قرارگیری سیستم آب‌بندی سمت کمپرسور و همچنین تراست بیرینگ (Thrust Bearing) است که بارهای محوری شفت را تحمل می‌کند. کیفیت ساخت بک‌پلیت و دقت ماشین‌کاری آن بسیار مهم است زیرا هرگونه ناهماهنگی در این قطعه باعث نشت روغن به سمت کمپرسور و یا سایش قطعات دوار با بدنه ثابت می‌شود.

در پروسه تحلیل فنی اجزای داخلی توربو شارژ در تعمیرات، بازرسی بک‌پلیت از نظر ترک‌خوردگی یا گشاد شدن محل قرارگیری رینگ‌ها بسیار حیاتی است. گاهی اوقات فشار بیش از حد روغن یا ضربات ناشی از سرج (Surge) توربو می‌تواند به این قطعه آسیب برساند. اگر می‌خواهید تمامی این نکات ریز و فوت‌های کوزه‌گری تعمیرات را یاد بگیرید و کسب و کار خودتان را راه‌اندازی کنید، همین حالا در [دوره آموزش تعمیر توربو] شرکت کنید و از تجربیات اساتید ما بهره‌مند شوید. شناخت دقیق وظیفه بک‌پلیت و قطعات وابسته به آن مانند خارها و اورینگ‌ها، تفاوت بین یک تعمیر معمولی و یک بازسازی حرفه‌ای توربو را رقم می‌زند.

نکات تکمیلی معرفی قطعات و عملکرد توربو

در مباحث پیشرفته معرفی اجزای داخلی توربو شارژ و نحوه عملکرد آن‌ها، باید به قطعاتی مانند هیت شیلد (Heat Shield) یا سپر حرارتی نیز اشاره کنیم که پشت پره توربین قرار دارد. این قطعه کوچک اما حیاتی وظیفه دارد تا از انتقال حرارت بسیار بالای محفظه توربین به داخل کارتریج و روغن جلوگیری کند. اگر این سپر حرارتی آسیب ببیند یا در هنگام تعمیر فراموش شود نصب گردد، حرارت بالا باعث سوختن روغن در داخل یاتاقان‌ها و ایجاد رسوب کربنی می‌شود که منجر به قفل شدن شفت توربو خواهد شد و خسارت سنگینی به بار می‌آورد.

همچنین راهنمای شناخت اجزای داخلی توربو شارژ خودرو بدون اشاره به مهره سر شفت کامل نیست. این مهره معمولاً دارای رزوه‌های چپ‌گرد است و بالانس دقیق مجموعه دوار به تراش صحیح بخشی از این مهره بستگی دارد. هرگز نباید این مهره را بدون علامت‌گذاری باز کرد زیرا بالانس توربو به هم می‌خورد. تحلیل فنی اجزای داخلی توربو شارژ در تعمیرات نشان می‌دهد که حتی وزن ناچیز این مهره و زاویه بسته شدن آن می‌تواند در دورهای بالای صد هزار، تاثیرات ارتعاشی بزرگی داشته باشد و عمر توربو را تعیین کند.

سیستم آب‌بندی و رینگ‌های پیستون توربو

شاید برایتان جالب باشد که در راهنمای شناخت اجزای داخلی توربو شارژ خودرو به قطعاتی برمی‌خوریم که شبیه به رینگ‌های پیستون موتور هستند اما در ابعادی بسیار کوچکتر که وظیفه آب‌بندی روغن را دارند. این رینگ‌ها در دو سر شفت قرار می‌گیرند و مانع از نشت روغن به داخل محفظه کمپرسور (هوای ورودی) یا محفظه توربین (اگزوز) می‌شوند که خرابی آن‌ها باعث روغن‌سوزی و دود آبی می‌شود. این رینگ‌ها بر خلاف کاسه‌نمدهای پلاستیکی، فلزی هستند تا بتوانند حرارت بسیار بالای توربو را تحمل کنند و عملکرد صحیح آن‌ها وابستگی زیادی به فشار گازهای داخل محفظه‌ها دارد که یک تعادل دینامیکی پیچیده را ایجاد می‌کنند.

برای اینکه بتوانید تشخیص دهید نشتی روغن از کدام سمت توربو است و چگونه باید این رینگ‌های حساس را بدون آسیب رساندن به شفت تعویض کنید، مشاهده سرفصل‌های تخصصی [دوره آموزش تعمیر توربو] می‌تواند راهگشای شما در این مسیر شغلی پردرآمد باشد. در لیست مهمترین اجزای داخلی توربو شارژ و علائم خرابی، فرسودگی رینگ‌های آب‌بندی یکی از شایع‌ترین دلایل مراجعه خودروهای توربو به تعمیرگاه است. وقتی این رینگ‌ها خاصیت ارتجاعی خود را از دست می‌دهند یا کربن می‌گیرند، روغن به راحتی از کنار شفت عبور کرده و وارد مسیر هوای موتور می‌شود که علاوه بر کاهش سطح روغن، باعث کثیف شدن اینترکولر و سنسورهای هوا نیز خواهد شد.

جمع بندی

در این مقاله سعی کردیم تا با بررسی کامل اجزای داخلی توربو شارژ و وظیفه هر قطعه، دیدگاه شما را نسبت به این تکنولوژی جذاب بازتر کنیم. دانستیم که توربو تنها یک قطعه حلزونی شکل نیست، بلکه مجموعه‌ای هماهنگ از قطعات دقیق است. همچنین با معرفی اجزای داخلی توربو شارژ و نحوه عملکرد آن‌ها متوجه شدیم که هماهنگی بین شفت، پره‌ها و یاتاقان‌ها چقدر حیاتی است [معرفی جامع ترین مسیر یادگیری تعمیرات توربو در ایران].

استفاده از راهنمای شناخت اجزای داخلی توربو شارژ خودرو به ما کمک می‌کند تا در نگهداری خودرو کوشاتر باشیم. با شناخت مهمترین اجزای داخلی توربو شارژ و علائم خرابی می‌توانیم از هزینه‌های گزاف جلوگیری کنیم و تحلیل فنی اجزای داخلی توربو شارژ در تعمیرات نشان داد که تعمیر این قطعه نیازمند تخصص و دقت بالایی است که باید جدی گرفته شود.

امیدواریم این مطلب آموزشی مورد توجه شما قرار گرفته باشد. فراموش نکنید که سرویس‌های دوره‌ای منظم، استفاده از روغن با کیفیت و رانندگی صحیح، عمر این قطعات حساس را تضمین می‌کند. اگر هر یک از نشانه‌های خرابی ذکر شده در مهمترین اجزای داخلی توربو شارژ و علائم خرابی را مشاهده کردید، سریعاً اقدام به بررسی کنید. تسلط بر تحلیل فنی اجزای داخلی توربو شارژ در تعمیرات می‌تواند شما را به یک متخصص تبدیل کند. با مرور مجدد بررسی کامل اجزای داخلی توربو شارژ و وظیفه هر قطعه، دانش خود را به‌روز نگه دارید.

محمد بهمنی (مدیر مجموعه)

از سال 1389 بصورت تخصصی در زمینه تعمیرات و تولید توربوشارژ فعالیت می‌کنم و تا کنون تجربه تعمیرات و بازسازی بیش از 5000 توربوشارژ را در داخل ایران دارم و هر روزه به دنبال کسب علم جدید در حوزه خودم هستم. #دیگر مقالات