رحلة التيربو ..من الطائرات إلى السيارات ..وأين وصلت اليوم؟

مع بداية القرن العشرين، كان تحسين أداء المحركات تحديًا كبيرًا أمام المهندسين والمصنعين. وُلد التيربو Turbocharger كحل ثوري لتوفير قوة إضافية للمحركات دون زيادة حجمها، وهو ما جعله تقنية فارقة ليس فقط في الطائرات، بل أيضًا في عالم السيارات. اليوم، أصبح التيربو مرادفًا للقوة والكفاءة في السيارات الرياضية والموديلات الاقتصادية على حد سواء. فكيف كانت رحلته من السماء إلى الطرقات؟ وما هي المزايا والعيوب التي صاحبت تطوره؟

البداية ..من اختراع عسكري إلى تقنية مدنية

بدأت قصة التيربو على يد المهندس السويسري ألفريد بوتشي Alfred Büchi الذي حصل على براءة اختراعه عام 1905. الفكرة الأساسية كانت الاستفادة من غازات العادم التي تُهدر عادةً في المحركات لتحريك توربين يقوم بضخ مزيد من الهواء إلى المحرك، مما يزيد من كفاءة الاحتراق وإنتاج الطاقة.

في البداية، تم استخدام التيربو في الطائرات والسفن خلال الحرب العالمية الأولى والثانية، حيث ساعد على تحسين أداء المحركات في الارتفاعات العالية. على سبيل المثال، تم استخدام التيربو في الطائرات الحربية مثل Boeing B-17 Flying Fortress لتحسين أدائها في السماء.

بحلول خمسينيات القرن الماضي، بدأ التيربو يشق طريقه إلى صناعة السيارات. كانت السيارات الرياضية هي الساحة الأولى لاختبار التيربو، حيث استخدمته شركات مثل بورشه Porsche وفيراري Ferrari في سيارات السباق لتحسين الأداء.

التيربو في السيارات ..تحول جذري في الأداء

في عام 1962، قدمت شركة شيفروليه Chevrolet أول سيارة إنتاج مزودة بنظام تيربو، وهي Chevrolet Corvair Monza . لاحقًا، في عام 1973، أطلقت شركة بورشه سيارتها الشهيرة Porsche 911 Turbo ، التي أصبحت أيقونة في عالم السيارات الرياضية.

في الثمانينيات، بدأ التيربو يظهر في السيارات التجارية، حيث استخدمته شركات مثل ساب Saab وفولفو Volvo لتقديم مزيج من الأداء العالي واستهلاك الوقود الاقتصادي. مع تقدم التكنولوجيا، أصبح التيربو ميزة شائعة في السيارات الصغيرة، حيث ساهم في تقليل حجم المحركات Downsizing مع الحفاظ على القوة والأداء.

آلية عمل التيربو

نظام التيربو يتكون من جزأين رئيسيين:

التوربين

يستخدم طاقة غازات العادم لتدوير محور ميكانيكي.

الضاغط

يقوم بضخ الهواء المضغوط إلى غرفة الاحتراق داخل المحرك.

هذا الضغط الإضافي يؤدي إلى إدخال المزيد من الهواء والوقود إلى المحرك، مما يزيد من إنتاج الطاقة. في المحركات الحديثة، يتم دمج أنظمة التبريد البيني Intercoolers لتقليل حرارة الهواء المضغوط وتحسين الكفاءة.

مزايا التيربو

زيادة القوة الحصانية

يرفع التيربو إنتاج المحرك من الطاقة دون الحاجة إلى زيادة الحجم.

تحسين كفاءة الوقود

يجعل المحركات الأصغر قادرة على تقديم أداء قوي مع استهلاك أقل.

تقليل الانبعاثات

يساعد التيربو في تحسين عملية الاحتراق، مما يقلل من الملوثات.

التكيف مع الظروف

يوفر أداءً ثابتًا حتى في المرتفعات العالية أو الظروف القاسية.

عيوب التيربو

التأخير الزمني Turbo Lag

وهو الفاصل الزمني بين الضغط على دواسة الوقود وبدء استجابة التيربو.