مجله تخصصی خودرو اخبار خودرو , قیمت خودرو , خرید و فروش خودرو , قیمت ماشین , قیمت اتومبیل
تاثیرات آب و هوا بر کارکرد موتور خودرو چیست ؟
کارکرد صحیح پیشرانه یک خودرو، به دلیل پیچیدگی آن ، به عوامل بسیاز زیادی بستگی دارد که یکی از آن ها عوامل محیطی است . کارکرد صحیح موتور خودرو ، به دلیل پیچیدگی آن ، به عوامل بسیاز زیادی بستگی دارد که یکی از آن ها عوامل محیطی است .
در میان این عوامل محیطی یکی از مواردی که بر کارکرد و راندمان موتور تاثیر می گذارد نوع آب و هوای منطقه است که شامل چندین مورد می شود :
1- دمای هوا
دمای هوا می تواند بر کارکرد موتور تاثیر داشته باشد . کاهش دمای هوا موجب متراکم شدن سلول های اکسیژن می شود و در نتیجه هوای ورودی به موتور میزان بیشتری از اکسیژن را به همراه دارد . غلظت بیشتر اکسیژن به معنای ترکیب شدن بهتر سوخت با هوا در موتور و در نتیجه کارکرد بهتر موتور است. با افزایش دمای هوا ، برعکس این روند اتفاق می افتد .
2- رطوبت هوا
هر چه هوا مرطوب تر باشد فشار هوا کمتر و در نتیحه تراکم اکسیژن در نسبت خاصی از حجم نسبت به هوای با رطوبت کمتر می شود . این امر می تواند باعث کاهش راندمان موتور شود . به همان نسبت ، هرچه رطوبت کاهش بیابد ، تراکم سلول های اکسیژن بیشتر شده و راندمان موتور افزایش می یابد .
3- ارتفاع از سطح دریا
با افزایش ارتفاع ، فشار هوا کاهش یافته و تراکم اکسیژن در هوا کاهش پیدا می کند . به زبان ساده ، هر چه از نظر ارتفاع به سطح دریا نزدیک تر باشیم تراکم اکسیژن در هوا بیشتر شده و در نتیجه کارکرد موتور بهتر می شود و برعکس آن ، هرچه ارتفاع از سطح دریا بیشتر شود ، تراکم اکسیژن کم و راندمان موتور کاهش پیدا می کند .
به زبان ساده ، هر چه فشار هوا و تراکم سلولی بیشتر باشد ، راندمان موتور بهتر می شود و برعکس .
فشار هوای وارد شده به موتور خودرو چه تاثیری بر عملکرد آن دارد ؟
میزان فشار هوای وارد شده به موتور خودرو و انواع وسایل نقلیه و ترکیب آن با سوخت ، باید به اندازه ای باشد تا موتور بتواند عملکرد درستی را از خود به نمایش گذارد ، در غیر این صورت با پدیده گاز خوردن ماشین روبرو خواهیم شد . تعیین و کنترل این موارد برعهده سنسورها و کامپیوتر خودرو است و در صورت بروز اختلال ، تعادل میزان فشار هوای وارد شده به خودرو و سوخت برهم می خورد .
میزان فشار هوای وارد شده به موتور خودرو
موتور خودرو یکی از مهم ترین اجزای تشکیل دهنده هر اتومبیلی است که اصلی ترین وظیفه ، که به حرکت درآمدن خودرو است را برعهده دارد . موتور برای حرکت از ترکیب سوخت و هوا استفاده می کند تا احتراق صورت گرفته و پیستون ها به سرعت به حرکت درآیند . راندن و حرکت پیستون ها به سمت پایین سبب به حرکت درآمدن میل لنگ شده و در نهایت باعث حرکت کردن خودرو می شود.
برای آن که هوا به سیلندرها ورود پیدا کند ، باید از فیلتر هوا عبور کرده تا هوا از ذرات گرد و غبار و انواع ناخالصی ها زدوده و پاک گردد تا بدون هر گونه آلایندگی وارد موتور شود . سپس این هوا به واسطه منیفولد به سیلندرها وارد خواهد شد . سوخت نیز به سیلندرها می رسد و بعد از ترکیب شدن با هوا ، عمل احتراق انجام می پذیرد .
خلاء جزئی در منیفولد ورودی ، به دلیل پایین آمدن پیستون ، با دریچه ورودی باز شده ، سبب مکیده شدن سوخت به داخل سیلندرها می شود . هرچه میزان این خلا بیشتر باشد ، سوخت بیشتری به سیلندر وارد شده و احتراق بیشتر خواهد بود .
تفاوت فشار بین منیفولد و بدنه دریچه گاز
میزان سوخت وارد شده به موتور بستگی به تفاوت فشار بین منیفولد و بدنه دریچه گاز دارد . به دلیل افزایش جریان هوای بیشتر در دریچه فشار هوا، فشار وارده به بدنه دریچه گاز کاهش خواهد یافت .
به دلیل افزایش جریان ترکیب سوخت و گاز به منیفولد، فشار وارد شده به آن نیز افزایش خواهد یافت . بنابراین با افزایش دریچه گاز اختلاف فشار نیز بیشتر می شود .
در وسایل نقلیه مدرن ، یک کامپیوتر و تعدادی سنسور وجود دارد که میزان مصرف سوخت موتور و سایر کارها را کنترل می کنند . در حالی که لازم نیست شما خودتان به طور دستی تنظیمات فشار هوای وارد شده به موتور را تنظیم کنید ، سنسورهایی وجود دارند که این کار را به راحتی انجام می دهند که این سنسور ، مپ سنسور نام دارد .
فشار هوای وارد شده به موتور در خودروهای انژکتوری
در موتورهای انژکتوری ، از سنسور فشار مطلق منیفولد (MAP ) برای نظارت مداوم بر میزان جریان هوا در موتور استفاده می شود ، بنابراین کامپیوتر اتومبیل می تواند تراکم هوا را محاسبه کند ، میزان سوخت و زمان لازم را برای پاشش در محفظه احتراق تنظیم نماید که اصطلاحا به آن زمان احتراق می گویند . در برخی از وسایل نقلیه از سنسور جریان هوای انبوه (MAF ) استفاده می شود .
یک سنسور MAP معیوب می تواند باعث شود وسیله نقلیه شما چند مشکل عملکردی داشته باشد و در نهایت موتور با اختلال مواجه باشد . اگر این سنسور دچار خطا شود ، اطلاعات نادرستی به کامپیوتر خودرو ارسال خواهد شد که این می تواند فشار هوای وارد شده به موتور را افزایش داده ، سیستم مدیریت سوخت را مختل کرده و در نهایت سوخت زیادی وارد موتور شده و باعث افزایش هزینه های مصرف سوخت می شود .
از طرف دیگر می تواند به طور کلی عکس عمل کرده و ECU میزان و مقدار سوخت مورد نظر خودرو را به میزان بسیار کمی در نظر گرفته که این موتور را برای دریافت سوخت تشنه تر می کند و همین امر سبب کار نامنظم کار کردن موتور و کاهش قدرت آن می شود . این بدان معنی است که اگر به هر دلیلی این سنسور به درستی کار نکند ، وسیله نقلیه شما نمی تواند به درستی عمل خود را انجام دهد .
دلایل خرابی سنسور MAP
دلایل خرابی سنسور MAP می تواند توسط چند عامل ایجاد شود . این سنسور خود به هر دو مؤلفه الکترونیکی و مکانیکی برای عملکرد متکی است . وجود یک محفظه خلاء در داخل سنسور همان چیزی است که به این سنسور اجازه می دهد تغییرات فشار منیفولد خوانده شود . با گذشت زمان ، نشتی در محفظه خلا ایجاد می شود و باعث می شود سنسور نتواند به درستی عمل کند . با توجه به قرار گرفتن سنسور در محفظه موتور خودرو ، تحمل سال ها نوسانات شدید دما و لرزش نیز می تواند در مدار داخلی آن خرابی ایجاد کند . نقطه ضعف دیگر می تواند آلودگی و آلاینده های فیزیکی دیگر باشد که مانع از دسترسی سنسور به جریان هوای منیفولد شود .
عوامل تاثیر گذار بر دمای موتور خودرو
هر سیستمی در جهان محدودیت های خاص خود را دارد و موتور خودرو نیز از این قاعده مستثنی نیست . موتور خودرو در طول عملکرد خود داغ می شود که تا حد مشخصی از آن طبیعی است اما در برخی مواقع این میزان داغی از حد استاندارد آن فراتر می رود . هر موتوری ظرفیت مشخصی برای گرم شدن دارد و صاحب خودرو باید این ظرفیت را بشناسد و همیشه نسبت به دمای موتور خودروی خود آگاه باشد .
هوا با دمای محیط یعنی چیزی نزدیک به 30 درجه سانتی گراد وارد مسیر هوای موتور شده و حین عبور از فیلتر و کانال های هوا تا 70 درجه گرم می شود ، پیش از رسیدن به موتور، بنزین به داخل این هوا اسپری می شود ( توسط انژکتور ) و دمای هوا تا نزدیک به 40 درجه پایین آمده و 60 درصد از بنزین پاشیده شده نیز تبخیر می شود . سوپاپ هوا که دمایی حدود 170 درجه سانتی گراد دارد باز شده و ترکیب هوا ، بخار بنزین و پودر بنزین با سرعت بسیار زیادی به موتور وارد می شوند . دمای سطح پیستون ( اگر موتور به اندازه کافی گرم شده باشد ) در حدود 300 درجه و دیواره سیلندر دمایی در حدود 150 درجه دارد . تا بسته شدن سوپاپ هوا مابقی بنزین تبخیر می شود و بخشی از دمای دیواره و پیستون را به خود می گیرد .
تراکم آغاز می شود و دمای مخلوط هوا و بخار بنزین تا 160 درجه سانتی گراد بالا می رود . در اوج تراکم ( تقریبا در اوج تراکم ) جرقه ی شمع بخار بنزین را مشتعل می کند . شعله با سرعت زیاد ( نزدیک به سرعت صوت ) و دمایی حدود 2000 الی 2500 درجه تمام گاز داخل سیلندر را مشتعل می کند . پیستون رو به پایین حرکت می کند و گاز داغ داخل سیلندر حین منبسط شدن تا دمای 850 درجه خنک می شود . و در نهایت با باز شدن سوپاپ دود این گاز گرم و پر فشار با سرعت صوت از کنار سوپاپ خارج می شود سوپاپ دود دمایی حدود 700 درجه دارد و با بالا آمدن پیستون آخرین ذرات گاز که تا دمای 350 درجه خنک شده اند به بیرون رانده می شوند .
تاثیر دور موتور بر دمای اجزای موتور ؟
با بالا رفتن دور موتور مدت زمانی که گازهای داغ حاصل از احتراق داخل سیلندر می مانند کاهش پیدا می کند در نتیجه دمای گاز های داغ افزایش می یابد . در حالت عادی این گازها توسط دیواره و پیستون و سرسیلندر تا حدی خنک می شوند . با بالا رفتن دمای گاز احتراق ، بازده حرارتی بالا می رود که یک پدیده ی مطلوب است اما در مقابل دمای سوپاپ دود نیز بالا می رود که احتمال سوختگی ، شکستن و یا ترک خوردن سوپاپ دود را به همراه دارد. از طرفی ورود گازهای دما بالا به سرسیلندر موجب سوخن واشر سرسیلندر می شود .
تاثیر بار موتور بر دمای موتور
افزایش بار موتور در واقع به معنی بیشتر فشار دادن پدال گاز است. با باز شدن دریچه ی گاز ، هوا و سوخت بیشتری وارد موتور می شود ، دمای ترکیب سوخت و هوا پیش از تراکم کاهش می یابد اما به دلیل وجود سوخت بیشتر احتراق با دمای بالا تر و در نتیجه دمای موتور و دود اگزوز افزایش می یابد .
تنظیمات زمان جرقه زنی چه تاثیری بر دمای موتور دارد ؟
در موتور با توجه به دور موتور و دیگر مشخصات هندسی ، یک زاویه برای جرقه زنی به نام زاویه ی MBT وجود دارد . در این زاویه ، جرقه بیشترین گشتاور ممکن را ایجاد می کند ولی این بیشترین گشتاور به معنی بیشترین دمای شعله است که گاها تا 2700 درجه می رسد . هر چه زاویه جرقه زنی از این مقدار فاصله بگیرد دما موتور کاهش پیدا می کند .
نسبت سوخت و هوا
بنزین استاندارد برای احتراق کامل ، برای هر واحد بنزین نیاز به 14.7 واحد هوا دارد و این یعنی در این وضعیت تمام بنزین به صورت کامل می سوزد در نتیجه بیشترین حرارت تولید می شود . اما این نتیجه گیری درست نیست. مخلوط بنزین و هوا وقتی که 10 درصد از این عدد غلیظ تر باشد یعنی به ازای هر واحد بنزین چیزی در حدود 13.2 واحد هوا در اختیار داشته باشد . شدید ترین احتراق و در نتیجه بیشترین دما را ایجاد می کند . فاصله گرفتن از این مقدار می تواند دما شعله را کاهش دهد .
آیا دمای هوای ورودی مهم است ؟
هر چه هوای ورودی گرم تر باشد به همان نسبت ، دمای کلی مجموعه بالا می رود . به طور خطی با دمای 100 درجه ، 13 درصد کل حرارت مجموعه را بالا می رود . دمای شعله تا 2850 درجه بالا می رود که بسیار آسیب زننده است . هر چه هوای ورودی خنک تر باشد موتور عملکرد موتور بهبود پیدا می کند البته توجه داشته باشید که دمای هوا نباید آنقدر پایین باشد که از تبخیر سوخت جلوگیری کند .
در تمام موتورها به منظور بهتر کردن اختلاط بنزین و هوا ، انتقال پودر بنزین به تمام نقاط سیلندر و همچنین برای تبخیر و خنک کاری بهتر ، کانال های هوا به گونه ای طراحی می شوند که مخلوط هوا و سوخت داخل سیلندر شروع به گردش کند . افزایش سرعت چرخش ، انتقال حرارت گازهای داغ به دیواره را بیشتر کرده در نتیجه دمای آب موتور افزایش می یابد ، اما در مقابل دمای گازهای اگزوز کاهش پیدا می کند .
بیشتر بخوانید:
