یکی از کلیدی‌ترین و پیچیده‌ترین اجزای سیستم انتقال قدرت لودر کوماتسو WA120 می‌رویم: توربین یا به عبارت دقیق‌تر، مبدل گشتاور (Torque Converter).

در زبان عامیانه تعمیرکاران، به کل مجموعه مبدل گشتاور، “توربین” می‌گویند، اما در واقع “توربین” یکی از سه جزء اصلی داخل این مجموعه است. ما کل این سیستم را تحلیل خواهیم کرد.

لودر کوماتسو WA120 یک لودر سایز کوچک تا متوسط است که به چابکی و کارایی بالا مشهور است. مبدل گشتاور در این ماشین نقش یک “کلاچ اتوماتیک هیدرولیکی” و “تقویت‌کننده گشتاور” را به طور همزمان ایفا می‌کند.کاریر توربین لودر کوماتسو WA120

تحلیل جامع عملکرد و اجزای مبدل گشتاور (توربین) در لودر Komatsu WA120

مبدل گشتاور بین موتور دیزل و گیربکس قرار گرفته و وظیفه اصلی آن انتقال نیروی موتور به گیربکس به صورت نرم، بدون ضربه و با قابلیت افزایش گشتاور در زمان نیاز است.

1. اجزای اصلی مبدل گشتاور (توربین) WA120

این قطعه که ظاهری شبیه به یک دونات فلزی بزرگ دارد، از سه بخش اصلی تشکیل شده که همگی در یک پوسته (Housing) پر از روغن هیدرولیک (معمولاً روغن هیدرولیک 10W یا روغن تخصصی انتقال قدرت) کار می‌کنند:

1. پمپ (Pump) یا ایمپلر (Impeller):

• اتصال: این بخش مستقیماً به فلایویل موتور متصل است و با دور موتور می‌چرخد.
• وظیفه: عملکردی شبیه به پروانه یک پمپ آب دارد. با چرخش خود، روغن هیدرولیک داخل محفظه را با فشار و سرعت بالا به سمت پره‌های توربین پرتاب می‌کند. در واقع، انرژی مکانیکی موتور را به انرژی جنبشی سیال (روغن) تبدیل می‌کند.

2. توربین (Turbine):

• اتصال: این بخش به شفت ورودی گیربکس متصل است و هیچ اتصال مکانیکی مستقیمی با پمپ ندارد.
• وظیفه: پره‌های توربین طوری طراحی شده‌اند که جریان روغن پرفشاری که از پمپ می‌آید، به آن‌ها برخورد کرده و باعث چرخش توربین می‌شود. این چرخش، نیروی لازم برای حرکت گیربکس و در نهایت چرخ‌ها را فراهم می‌کند. در اینجا انرژی جنبشی سیال دوباره به انرژی مکانیکی تبدیل می‌شود.کاریر توربین لودر کوماتسو WA120

3. استاتور (Stator) یا راکتور (Reactor):

• اتصال: این قطعه حیاتی بین پمپ و توربین قرار گرفته و روی یک کلاچ یک‌طرفه (One-Way Clutch) سوار است. این یعنی استاتور فقط می‌تواند در یک جهت آزادانه بچرخد و در جهت دیگر قفل می‌شود.
• وظیفه اصلی (تقویت گشتاور): روغن پس از برخورد با پره‌های توربین، انرژی خود را از دست داده و مسیر حرکتش برعکس می‌شود. اگر این روغن سرگردان مستقیماً به پمپ برگردد، در خلاف جهت چرخش پمپ به آن نیرو وارد کرده و باعث اتلاف انرژی شدید می‌شود.
• استاتور وارد عمل می‌شود: استاتور با پره‌های خاص خود، مسیر این روغن برگشتی را “اصلاح” می‌کند و آن را دوباره هم‌جهت با چرخش پمپ به سمت پمپ هدایت می‌کند. این کار یک “ضربه دوم” پرقدرت به پمپ وارد کرده و باعث افزایش و تکثیر گشتاور (Torque Multiplication) می‌شود. این همان دلیلی است که لودر WA120 می‌تواند در ابتدای حرکت و هنگام بارگیری، نیروی (زور) بسیار زیادی تولید کند (تا 2.5 برابر گشتاور موتور).
• عملکرد در سرعت بالا: وقتی سرعت توربین به نزدیکی سرعت پمپ می‌رسد (مثلاً در حرکت با سرعت بالا در جاده)، جهت روغن برگشتی تغییر می‌کند. در این حالت، کلاچ یک‌طرفه استاتور آزاد شده و استاتور همراه با پمپ و توربین شروع به چرخیدن می‌کند تا مانع جریان روغن نشود و بازدهی سیستم را در سرعت‌های بالا حفظ کند.

2. دلایل خرابی و علائم رایج در “توربین” WA120

خرابی مبدل گشتاور می‌تواند لودر را کاملاً زمین‌گیر کند.

1. ضعف شدید یا عدم حرکت لودر (به خصوص در سربالایی یا زیر بار):

• شایع‌ترین علامت! این مشکل معمولاً به دلیل خرابی کلاچ یک‌طرفه استاتور رخ می‌دهد. اگر این کلاچ هرز شود و در هیچ جهتی قفل نشود، استاتور همیشه آزادانه می‌چرخد و دیگر عمل تقویت گشتاور انجام نمی‌شود. در نتیجه لودر “زور” خود را کاملاً از دست می‌دهد، اما در زمین صاف ممکن است به سختی حرکت کند.

2. داغ شدن بیش از حد روغن گیربکس و توربین:

• علت اصلی: خرابی استاتور، خرابی پره‌های داخلی پمپ یا توربین، یا کمبود روغن می‌تواند باعث تلاطم شدید و ناکارآمدی در جریان روغن شود که نتیجه آن تولید حرارت بسیار زیاد است.
• علت دیگر: مسدود بودن مسیر خنک‌کن روغن گیربکس (اویل کولر).

3. تولید صداهای غیرعادی (صدای زوزه، خرخر یا ضربه):

• این صداها معمولاً ناشی از شکستگی پره‌های داخلی، خرابی بلبرینگ‌های شفت‌ها یا لق شدن اتصالات داخلی است. این یک مشکل جدی است و باید فوراً دستگاه خاموش شود تا از آسیب بیشتر جلوگیری گردد.کاریر توربین لودر کوماتسو WA120

4. عدم حرکت دستگاه در هیچ حالتی:

• اگرچه این مشکل می‌تواند دلایل زیادی در گیربکس داشته باشد، اما خرابی‌های فاجعه‌بار در توربین مانند بریدن شفت ورودی گیربکس یا شکستگی کامل اتصالات داخلی پمپ به پوسته، می‌تواند باعث قطع کامل انتقال نیرو شود.

3. نحوه تست و عیب‌یابی اولیه

یک تست بسیار مهم برای ارزیابی سلامت کلی موتور و سیستم انتقال قدرت، تست استال (Stall Test) است که باید با احتیاط کامل انجام شود:

• روش انجام:

1. لودر را در یک فضای باز و ایمن قرار دهید.
2. ترمز دستی را کاملاً بکشید و ترمز پایی را نیز با تمام قدرت فشار دهید.
3. دنده را در بالاترین حالت (مثلاً دنده ۲ یا ۳ بسته به مدل گیربکس) قرار دهید.
4. پدال گاز را تا انتها فشار دهید (فقط برای چند ثانیه، حداکثر ۵ ثانیه).

• تحلیل نتایج:
• به دور موتور (RPM) نگاه کنید. باید یک دور استال (Stall Speed) مشخص در دفترچه راهنمای تعمیراتی لودر (برای WA120 معمولاً در محدوده $2000-2200$ RPM است) وجود داشته باشد.
• اگر دور موتور از حد استاندارد بالاتر برود: نشان‌دهنده لغزش یا خرابی در سیستم انتقال قدرت است (توربین یا کلاچ‌های گیربکس). خرابی استاتور توربین یکی از دلایل اصلی این حالت است.
• اگر دور موتور از حد استاندارد پایین‌تر بیاید: نشان‌دهنده ضعف موتور دیزل است و سیستم انتقال قدرت احتمالاً سالم است.

نتیجه‌گیری:

مبدل گشتاور (توربین) در لودر کوماتسو WA120 یک قطعه هیدرومکانیکی بسیار پیشرفته است که امکان عملکرد نرم و قدرتمند را برای دستگاه فراهم می‌کند. خرابی استاتور و کلاچ یک‌طرفه آن، شایع‌ترین دلیل از دست رفتن قدرت و “زور” لودر است. به دلیل پیچیدگی و نیاز به ابزار دقیق، تعمیرات آن کاملاً تخصصی بوده و معمولاً شامل باز کردن کامل توربین و تعویض قطعات آسیب‌دیده یا استفاده از یک مجموعه بازسازی شده است.