موتور TU5 (تیو۵)؛ بررسی و مشخصات فنی

کسی در بازار خودرو ایران نیست که با نام پیشرانه پرتکرار و فراوان TU5 آشنا نباشد. پیشرانه‌ای که در ابتدای دهه ۱۳۸۰ و با ورود پژو ۲۰۶ به خط تولید ایران خودرو پا به بازار گذاشت و تا امروز بیش از ۲۰ سال است که بار قابل توجهی از تامین قوای محرکه خودروهای سایز کوچک ایران را به دوش می‌کشد.

موتور TU5 یکی از موفق‌ترین پیشرانه‌های تولیدی تاریخ اروپا از ساخته‌های گروه خودروسازی PSA (پژو-سیتروئن) است که حدود چهار دهه از عرضه ابتدایی آن به بازار بین‌الملل می‌گذرد، اما همچنان در نسخه‌های مختلف روی خط تولید ایران خودرو به بازار عرضه می‌شود.

مشخصات فنی موتور TU5

پیشرانه ۴ سیلندر خطی سری TU در سال ۱۹۸۶ اولین بار بر روی سیتروئن AX نصب و به عنوان جانشین رسمی سری پیشرانه‌های X پژو-سیتروئن به بازار بین‌الملل معرفی شد. موتور سری TU از دیدگاه طراحی‌های فنی نظیر ساختار میل‌سوپاپ و سرسیلندر، شباهت‌های بسیاری به پیشرانه سری X دارد، اما مهم‌ترین تمایز این پیشرانه با نمونه قدیمی‌تر سری X، استفاده از تسمه تایم به‌جای زنجیر تایم است.

وجود تسمه به‌جای زنجیر در اتصال میلنگ به مجموعه دورانی میل‌سوپاپ، اگرچه عمر مفید کمتری دارد، اما موجب عملکرد بی‌صدا‌ و نرم‌تر موتور می‌شود. همچنین در این پیشرانه، محل قرارگیری دسته گیربکس، شیوه نصب کاملا عمودی موتور و محفظه مستقل روغن موتور و روغن گیربکس با سری X تفاوت دارد.

سری TU در شش حجم مختلف از یک تا ۱.۶ لیتر با سیستم سوخت‌رسانی کاربراتوری (در نسخه‌های ابتدایی) و انژکتوری و حتی در نسخه دیزل نیز به تولید رسید. پیشرانه تولیدی ایران خودرو که با نام سری EF که با همکاری مشترک شرکت FEV آلمان به تولید رسید، اشتراکات فنی زیادی با خانواده TU پژو دارد. دو نسخه رایج این سری پیشرانه در بازار ایران نمونه ۱.۳ لیتری ۸ سوپاپ TU3 و نمونه بسیار رایج ۱.۶ لیتری ۱۶ سوپاپ TU5 است.

نسخه ۱.۶ لیتر سری TU با کد شناسایی TU5 را باید قدرتمندترین نسخه این خانواده از پیشرانه دانست چرا که با بهره‌گیری از سیستم سوپاپ‌بندی DOHC (۴ سوپاپ در سرسیلندر)، در مجموعه ۱۶ سوپاپ برای تنفس ایدئال پیشرانه فراهم کرده و در مقایسه با نسخه کم‌حجم موتور TU3 توان و گشتاور بیشتر و مصرف سوخت ایدئال‌تری دارد.

موتور TU5 از ابتدا به سرسیلندر آلومینیومی مجهز بود، اما سری ابتدایی تولیدی آن از بلوک چدنی بهره برد و نمونه بلوک آلومینیومی آن بعدها به خط تولید پیوست که به‌شکل محسوسی از وزن خالص پیشرانه کاست. طراحی بلوک در این پیشرانه از نوع بلوک بسته (Closed Deck/نمونه‌ای از طراحی بلوک که مسیر گردش کولانت در آن قابل رویت نیست) انتخاب شد.

مزیت بسته بودن بخش بالایی بلوک در آن است که با اتصال بخش بالایی بوش سیلندرها، پیشرانه توانایی بیشتری در تحمل فشارهای طولانی مدت در مقایسه با نسخه بلوک باز (Open Deck) دارد و مقاومت آن در برابر تنش‌های ناخواسته و تغییر شکل بلوک بر اثر حرارت و فشار بسیار کم‌تر است. این مهم باعث شد که دوام موتور TU به شکل قابل توجهی افزایش یافته و همچنین پتانسل مناسبی در برابر ارتقای فنی و تیونینگ داشته باشد.

پیشرانه TU5 در بازار انحصاری ایران به‌عنوان یک ترکیب منطقی از توان خروجی در برابر حجم، دوام فنی و عمر مفید قابل توجه، فراوانی بسیار زیاد قطعات و دانش تعمیراتی و مصرف سوخت معقول شناخته می‌شود. این موتور خودرو اگرچه در بهترین حالت (نسخه انژکتوری مدار بسته و مجهز به کاتالیزور) در رده آلایندگی یورو ۴ قرار می‌گیرد، اما توانایی ارتقای فنی و تیونینگ آن در بازار ایران، موتور TU5 را به قلب تپنده محبوب اروپایی‌دوستان و علاقه‌مندان به صنعت خودرو بدل کرد.

این پیشرانه در ستاپ فنی ارتقایافته معقول، با در نظر داشتن استهلاک فنی و هزینه‌های ارتقا، می‌تواند تا رقم ۱۶۰ اسب بخار توان تولید کند که در مقایسه با خروجی استاندارد پیشرانه و با توجه به قرارگیری آن در خودروهای سبک سایز کوچک (معمولا هاچ‌بک‌ها)، بسیار سرحال و توانمند ایفای نقش می‌کند. این پیشرانه توانایی دستیابی به توان و گشتاور به مراتب بالاتر و تجهیز به سیستم توربوشارژر را نیز دارد، اما این عمل با افزایش قابل هزینه‌های تیونینگ، افزایش خیره‌کننده استهلاک و همچنین هزینه‌های زیاد همراه خواهد بود و کاربری پیشرانه در استفاده درون‌شهری را زیر سوال خواهد برد.

انواع موتور TU5

در بازار ایران، موتور تیو5 در دو نسخه متمایز فرانسوی و ایرانیزه وجود دارد. نمونه فرانسوی تا کمی بعد از میانه دهه ۱۳۸۰ و پیش از تولید نسخه داخلی، با نام موتور TU5 فرانسوی و کد NFU به بازار عرضه شد که از دیدگاه برخی المان‌های داخلی نظیر طراحی پیستون از نوع کله‌قندی (با اندک ضریب تراکم بالاتر)، با نمونه ایرانیزه تفاوت دارد و نسخه محبوب تیونرها برای دستیابی به توان بالاتر است.

نسخه ایرانیزه موتور تیو۵ با پیستون تخت (با اندک ضریب تراکم پایین‌تر) در داخل کشور و به‌صورت کامل از سوی ایران خودرو به تولید رسید که با نام NFS (JP4S) شناخته می‌شود. این نسخه از دیدگاه توان خروجی تمایز چندانی با نسخه فرانسوی ندارد، اما از دیدگاه سطح کیفی یک سر و گردن پایین‌تر از NFU فرانسوی است.

موتور TU5P، نسخه بهبودیافته TU5

در سال ۲۰۱۲، شرکت پژو-سیتروئن (PSA) با معرفی مدل جدید پژو ۳۰۱/سیتروئن سی-الیزه (C-Elysee)، دستی بر سر و روی پیشرانه قدیمی TU5 کشید. این تغییرات منجر به تغییر نام پیشرانه به سری EC5 شد. این موور حالا از سیستم زمان‌بندی پیوسته متغیر سوپاپ‌ها (CVVT) بهره گرفت که تقریبا هیچ تاثیری بر توان و قدرت خروجی پیشرانه نداشت، اما توانست سطح استاندارد آلایندگی موتور TU5 را با یک رده افزایش، به یورو ۵ ارتقا دهد.

تکنولوژی به‌کاررفته در موتور EC5 تحت معاهده برجام و همکاری ایران خودرو با PSA، به بازار ایران رسید. این پیشرانه از سوی ایران خودرو موتور TU5P و TU5+ یا TU5 پلاس نام گرفت و تقریبا به‌عنوان جانشین دائمی سری TU5 در آینده سبد محصولات ایکو شناخته می‌شود.

اما نکته جالب اینجا است که به موازات معرفی موتور TU5P از سوی ایران خودرو به بازار، گروه خودروسازی سایپا خبر از تولید پیشرانه جدید با نام موتور ME16 داد. مشخصات این پیشرانه به ظاهر متفاوت، از حجم موتور گرفته تا تکنولوژی سوپاپ‌بندی، استاندارد آلایندگی، مصرف سوخت و توان و گشتاور خروجی، با TU5P مو نمی‌زند. در حقیقت ME16 سایپا همان TU5P ایران خودرو است و هر دو پیشرانه همان EC5 گروه خودروسازی پژو-سیتروئن هستند.

داستان از آنجا آب می‌خورد که در دوران برجام، ایران خودرو همکار تجاری پژو و سایپا همکار تجاری سیتروئن بود. ازآنجایی‌که دو برند پژو و سیتروئن در سایه جوینت ونچر قدیمی PSA (و حالا گروه بزرگ خودروسازی استلانتیس) در حقیقت یک مجموعه واحد به حساب می‌آمدند، این پیشرانه به‌صورت مشترک به دست هر دو شرکت خودروساز دولتی ایران خودرو و سایپا رسید اما با نام‌های مختلف از سوی این دو خودروساز روانه بازار شد.

اشتراک فنی و قطعات به‌کاررفته در این دو پیشرانه با یکدیگر مو نمی‌زند و تمامی قطعات استفاده‌شده در موتور TU5P و ME16 با یکدیگر کاملا مشترک است. برای شناخت کامل‌تر پیشرانه ارتقایافته TU5P، توصیه می‌شود که مقاله مشخصات موتور TU5 پلاس را مطالعه کنید.

طراحی ظاهری موتور TU5

پیشرانه TU5 برای ما ایرانیان پیشرانه‌ای بسیار آشنا است. یک موتور جمع و جور و فاقد پوشش تزئیناتی. این پیشرانه با طراحی مستطیلی خط‌دار پوشش پلاستیکی درپوش سوپاپ‌ها مزین به لوگو پژو (و لوگو ایران خودرو در نسخه‌های مدل بالا) از سایر خانواده سری TU متمایز می‌شود. اگر با پیشرانه‌ای در پژو ۲۰۶ مواجه شدید که دارای درسوپاپ فلزی است، آن موتور بدون شک نسخه TU3 است. همچنین، استفاده از کاور تزئیناتی پوشاننده موتور تنها در نسخه ارتقایافته TU5P وجود دارد.

به دلیل عدم استفاده این پیشرانه از کاور تزئیناتی، دسته موتور بالا، منیفولد اگزوز، کاور تسمه تایم و بخشی از سیم‌کشی مربوط به مجموعه کویل و انژکتورها قابل رویت است، اما چندان شلوغ و درهم پیچیده جلوه نمی‌کند.

باکس فیلتر هوا به‌صورت یک مستطیل عمیق و کشیده در راستای عمود به جلوی خودرو و به موازات بلوک موتور قرار دارد و پِلِنوم اینتیک (Intake Plenum/محفظه هوای پس از باکس فیلتر و قبل از سرسیلندر) در نسخه پایین از نوع استوانه‌ای و در نسخه‌های مدل بالاتر دارای طراحی مکعب مستطیل خط‌دار است.

با توجه به اعمال تغییرات ظاهری در موتور TU5 از سال‌های دور، بیشتر خودروهای مجهز به پیشرانه TU5 از طراحی جدید بهره می‌گیرند که شامل پلنوم اینتیک مستطیل خط‌دار و در سوپاپ پلاستیکی هستند.

ماشین های با موتور TU5

در میان خودروهای ایرانی، پژو ۲۰۶ تیپ ۵ و تیپ ۶ نخستین میزبانان موتور TU5 بودند. سپس این پیشرانه در پژو ۲۰۶ صندوقدار (SD) و بعدا در پژو پارس TU5 نیز به‌کار رفت. پس از آن، رانا LX و رانا پلاس نیز به همین موتور مجهز شدند.

در بین خودروهای مونتاژی، دانگ فنگ H30 کراس نیز از نسخه TU5 ساخت ایران‌خودرو با گیربکس اتوماتیک بهره‌مند بود. همچنین، خودروهایی نظیر پژو ۳۰۱ و سیتروئن C3 نیز در نسخه‌هایی به موتور TU5 یا نسخه ارتقایافته آن (TU5P/EC5) مجهز شده‌اند.

این تنوع کاربرد نشان می‌دهد TU5 از نظر مهندسی و سازگاری، قابلیت تطبیق بالایی با انواع پلتفرم‌ها و گیربکس‌ها دارد، اما برای عملکرد مطلوب نیازمند نگهداری منظم است.

اگر پیشرانه ارتقایافته EC5 ایران خودرو با نام TU5P را در گروه سری TU5 به حساب آوریم، باید خودرو تارا را نیز به لیست اضافه کنیم. همچنین در صورت حساب کردن موتور مشترک ME16 سایپا، سایپا شاهین و پارس خودرو P90 (نسخه ایرانیزه داچیا لوگان) نیز از همین پیشرانه بهره می‌گیرند.

مشکلات رایج موتور TU5 و راه‌حل‌ها

موتور TU5 اگرچه در رده پیشرانه‌های با دوام قرار می‌گیرد، اما برخی مشکلات رایج دارد که دانستن آن‌ها به پیشگیری و رفع سریع کمک می‌کند. یکی از شایع‌ترین ایرادات، واشر سرسیلندر زدن است. این مشکل عمدتا به دلیل افزایش دمای بیش از حد یا استفاده از ضدیخ نامناسب رخ می‌دهد. نشانه‌های آن شامل بالا رفتن دمای موتور، بخار از رادیاتور یا کاهش سطح مایع خنک‌کننده است. برای پیشگیری از واشر زدن این کارها را انجام دهید: تعویض به‌موقع ضدیخ و کنترل سلامت ترموستات و رادیاتور.

دومین مشکل مهم، نشتی روغن از قالپاق سوپاپ یا کاسه‌نمد میل‌لنگ است. این نشتی می‌تواند منجر به کاهش فشار روغن و آسیب به یاتاقان‌ها شود. بررسی دوره‌ای محل نشت و تعویض به‌موقع واشر قالپاق یا کاسه‌نمد می‌تواند از هزینه‌های بزرگ‌تر جلوگیری کند.

خرابی کویل دوبل نیز یکی دیگر از مشکلات شایع است. علائم آن شامل لرزش موتور، روشن شدن چراغ چک، افزایش مصرف سوخت و کاهش شتاب می‌باشد. استفاده از کویل اورجینال و بررسی منظم شمع‌ها و وایرها راهکار پیشنهادی است.

در برخی خودروها، سوختن واشر گلویی اگزوز منجر به صدای زیاد و بوی گاز در کابین می‌شود. تعویض واشر و سفت کردن پیچ‌های اتصال اگزوز به مانیفولد از راه‌های رفع این ایراد است.

در مجموع، پیشگیری از این مشکلات با سرویس منظم و توجه به علائم هشداردهنده، هزینه‌های نگهداری موتور را به‌شدت کاهش خواهد داد.

راهنمای نگهداری عملی موتور TU5

برای افزایش عمر موتور TU5 و جلوگیری از بروز خرابی‌های ناگهانی، رعایت یک برنامه منظم سرویس و نگهداری الزامی است. اولین و مهم‌ترین نکته، تعویض منظم روغن موتور با روغن مناسب (معمولا 10W40 یا 5W40 با سطح API حداقل SL) در هر ۵،۰۰۰ تا ۷،۵۰۰ کیلومتر است. استفاده از فیلتر روغن باکیفیت نیز از اهمیت زیادی برخوردار است.

تسمه تایم در موتور TU5 قطعه حساس و مهمی است. توصیه می‌شود این تسمه هر ۶۰،۰۰۰ تا ۷۰،۰۰۰ کیلومتر یا هر ۴ سال یک بار تعویض شود تا از آسیب به سوپاپ‌ها جلوگیری شود. همچنین بررسی کشش تسمه دینام و سلامت تسمه هیدرولیک به‌صورت فصلی توصیه می‌شود.

استفاده از ضدیخ / آب رادیاتور استاندارد با تعویض دوره‌ای (سالانه یا هر ۴۰،۰۰۰ کیلومتر) برای جلوگیری از خوردگی مجاری داخلی موتور ضروری است. توجه به سلامت واشر سرسیلندر و عدم وجود نشتی در سیستم خنک‌کننده نیز نباید فراموش شود.

کویل‌ها، شمع‌ها و وایرها نیز امکان خرابی را دارند. بهتر است شمع‌ها هر ۲۰،۰۰۰ تا ۳۰،۰۰۰ کیلومتر تعویض شوند. استفاده از شمع با گرمای مناسب برای TU5 اهمیت بالایی دارد. بررسی کویل دوبل نیز در هنگام مشاهده لرزش موتور یا کاهش شتاب پیشنهاد می‌شود.

در نهایت، توصیه می‌شود هر ۶ ماه یک‌بار دیاگ کامل از خودرو گرفته شود تا کدهای خطا و وضعیت سنسورها بررسی شود. رعایت این نکات می‌تواند عمر مفید موتور را تا بیش از ۳۰۰ هزار کیلومتر افزایش دهد.

نتیجه گیری

موتور TU5، پیشرانه قدرتمند و پرتوانی نیست، اما ترکیب معقول خروجی فنی این پیشرانه با گیربکس ۵ سرعت دستی که در بیشتر خودروهای سبک‌وزن سدان و مخصوصا هاچ‌بک سایز کوچک نصب شد، ترکیب معقولی از شتاب اولیه، سرعت ثانویه و مصرف سوخت مناسب را به صنعت خودروسازی کشور هدیه داد.

پیشرانه TU5 در سال ۲۰۰۶ و با معرفی سری پیشرانه‌های پرینس (Prince) که با همکاری PSA و بی ام و آلمان طراحی و ساخته شد، رسما از خط تولید کنار رفت، اما بر اثر تحریم‌های شدید اعمال‌شده بر کشور و با تغییر نامحسوس به نسخه TU5P، این موتور قرار است که در آینده نیز به حضور نزدیک به ۴۰ساله خود بر خط تولید ادامه دهد. چرا که با توجه به شرایط سیاسی کشور، همکاری بین‌المللی دوباره با خودروسازان تراز اول و دستیابی به تکنولوژی و حق تولید یک پیشرانه جدید، بسیار بعید به نظر می‌رسد.

نویسنده: شهاب انیسی