هذا هو سبب تأجيل تطوير الشاحن التوربيني لسنوات

من الصعب تصديق أن وصول أول سيارة إنتاجية مزودة بشاحن توربيني استغرق 57 عامًا بعد براءة اختراع التكنولوجيا في عام 1905، ومع ذلك فهذا صحيح. الانتظار ليس قصة تقدم بطيء، بل هو ملحمة الابتكار الذي تجاوز المواد اللازمة لإنجاحه.

وصفت براءة اختراع ألفريد بوتشي عام 1905 ضاغطًا مدفوعًا بغازات العادم التي تدفع الهواء إلى محرك ديزل لزيادة إنتاج الطاقة. استغرق تنفيذ هذه الفكرة الأولية من المهندس السويسري ما يقرب من 20 عامًا. كان تقدم التوربينات راكدًا إلى حد كبير بسبب ضعف المواد التي لا يمكنها تحمل الحرارة والضغط المطبق.

في وقت مبكر من عام 1918، تم عرض محرك Liberty V-12 المزود بشاحن توربيني على ارتفاع 14000 قدم في Pikes Peak، وأثبت – على الرغم من نقاط الضعف المادية في ظل الاستخدام لفترة طويلة – أن الحث القسري يمكن أن يقاوم فقدان الطاقة بسبب انخفاض ضغط الهواء على ارتفاعات مرتفعة. وبعد عامين فقط، صعدت طائرة LePere ذات السطحين والمزودة بمحرك Liberty 12 أسطوانة مزود بشاحن توربيني وفائق الشحن إلى رقم قياسي عالمي يبلغ 33114 قدمًا. كان هذا، بالطبع، قبل وقت طويل من ظهور اسم الشحن المزدوج.

ظهر أول تطبيق علني لبراءة اختراع بوتشي في عام 1925، في طائرتين ركاب ألمانيتين تعملان بالديزل. تنتج وحدات الطاقة التي تبلغ قوتها عادةً 1750 حصانًا الآن 750 حصانًا إضافيًا مع التوربو. على الرغم من أن تكنولوجيا المعادن والمحامل كانت غير مجدية إلى حد كبير، فقد أظهرت هذه الدفعة البحرية أن الطاقة الكبيرة كانت ممكنة ومقنعة بما يكفي لدفع التكنولوجيا نحو محركات القاطرات وحتى التطبيقات في مجال السيارات المتنامي.

كان المحفز الحقيقي للازدهار التوربيني في النصف الثاني من القرن العشرين هو الأبحاث المعدنية في عصر الحرب العالمية الثانية. أدى زمن الحرب إلى تسريع تطوير المواد بما يكفي لجعل التوربينات مدمجة ومتينة لاستخدام الشاحنات بحلول الخمسينيات من القرن الماضي. تطلبت تطبيقات العالم الحقيقي مساكن من الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي قادرة على تحمل الحرارة الشديدة المستمرة، في حين قدمت عجلات توربينات التيتانيوم والألمنيوم كتلة دوران أقل واستجابة أسرع.

في حين أن الشواحن التوربينية الحديثة يمكن أن تدور بشكل مريح بسرعة تصل إلى 350.000 دورة في الدقيقة، إلا أنها كانت ستدمر أي مادة كانت متاحة لبوتشي في عام 1905. وعلى الرغم من أنه لم يعش ليرى براءة اختراعه في إنتاج السيارات، إلا أن مفاهيمه كانت سليمة دائمًا. لقد احتاجوا فقط إلى الوقت للحاق بهم.

أصبحت أولدزموبيل أول شركة تصنيع سيارات تعمل على زيادة الإنتاج من خلال محرك V8 Jetfire سعة 3.5 لتر المزود بشاحن توربيني، تليها شيفروليه كورفير بعد فترة وجيزة. كان محرك Jetfire التوربيني V8 هو الأكبر من بين عرضي توربو GM وأنتج 215 حصانًا. يتطلب محرك V8 نظام تبريد معقدًا يحتوي على خليط من الماء المقطر والميثانول للحفاظ على درجة حرارة المحرك. على الرغم من الثورة التي بدت عليها طائرة Oldsmobile Jetfire على الورق، فقد تم استدعاء معظم الوحدات البالغ عددها 9000 وحدة في النهاية بسبب مشكلات الموثوقية الشديدة والمستمرة.

عاد الشاحن التوربيني بقوة في عام 1973، وهذه المرة على مدرج المطار مع بورشه 917/30. قام شيطان المسار بتشغيل محرك توربو مزدوج سعة 5.4 لترًا مسطحًا 12 ينتج ما يزيد عن 1100 حصان وهيمن على سيارة Can-Am الأمريكية حتى تم طي السلسلة في نهاية موسم 74. يعزو الكثيرون زوال السلسلة إلى هيمنة الشاحن التوربيني 917/30.

جاءت أول قفزة في إنتاج بورشه المزودة بشاحن توربيني في عام 1975. وقد أعطت الشركة التي يقع مقرها في شتوتغارت سيارتها الثمينة 911 المعالجة المعززة على شكل 930. يمثل “صانع الأرملة” المزود بشاحن توربيني من بورشه بداية العصر الذهبي لأداء التوربو على الطرق خلال الثمانينيات والتسعينيات من القرن الماضي والتي ولدت أيقونات مثل فيراري F40 وبويك ريجال جراند ناشيونال وحتى تويوتا سوبرا توربو.

في عالم السيارات الذي استحوذت عليه تكنولوجيا الشحن التوربيني، من الصعب الاعتقاد بأن التوربينات كانت موجودة في السيارات فقط منذ الستينيات. عندما أصبحت المعادن مقاومة للضغط والحرارة تدريجيًا، أصبح التوربين أكثر شيوعًا، ومن الآمن أن نقول إن الانتظار لمدة 57 عامًا كان يستحق ذلك.