تقویت موتور

معمول ترین راهها جهت افزایش نیروی تولیدی موتور افزایش راندمان حجمی موتور میباشد.به کمک افزایش راندمان حجمی بسته به تکنیک مورد استفاده میتوان از ۵% تا بیش از۱۰۰% موتور یک خودرو را تقویت کرد و یا مشخصه های توان و گشتاور موتور را در دورهای متفاوت تغییر داده و اصلاح کرد.
● تقویت موتور ...... چرا؟
به صورت کلی تقویت موتور یک خودرو به منظور افزایش میزان گشتاور و نیوری تولیدی موتور و یا اصلاح این دو مولفه میباشد.همچنین در بسیاری از مواقع تولید گشتاور بیشتر در یک موتور در دور موتور پائین تر نیز به عنوان تقویت موتور ارزیابی میشود.هدف کلی از انجام اینکار بهبود یا اصلاح عملکرد موتور جهت دستیابی به شتاب بهتر و همچنین توانائی دستیابی به سرعت های بالاتر میباشد.
شایان ذکر است که تقویت یک موتور همواره موجب بالات رفتن مصرف سوخت و یا استهلاک موتور نمیشود و در بسیاری از موارد تقویت اصولی و حرفه ای در یک موتور موجب بهبود مصرف سوخت.افزایش راندمان موتور و همچنین کاهش استهلاک و آلودگی موتور نیز میشود.
به صورت کلی در هر موتور درونسوز راندمان کلی موتور برابر حاصل ضرب سه راندمان مکانیکی*راندمان ترمودینامیکی راندمان حجمی موتور میباشد و افزایش هر یک از این موارد باعث بالارفتن راندمان کلی موتور و افزایش نیروی تولیدی ( یا تولید نیرو ثابت با مصرف سوخت کمتر ) میگردد.
▪ راندمان حجمی: برابر است با توانائی یک موتور در مکش بیشترین میزان حجم هوای ورودی به موتور در حالت تنفس عادی.
به یک مثال در این مورد توجه کنید: فرض میکیم شما یک موتور چهارسیلندر ۲ لیتری در اختیار دارید. خوب به صورت تئوریک این موتور باید توانائی مکش ۲۰۰۰ سی سی هوا را در هر دو دور گردش کامل خود را داشته باشد.اما در عمل وضعیت به گونه ای دیگر است .مقاومت فیلتر هوا در برابر عبور جریان هوا.مقاومت مانیفولد ورودی در برابر عبور هوا به سبب سطوح داخلی مانیفولد یا پیچ و خم های آن یا قطر مانیفولد.مقاومت سوپاپهای ورودی در برابر عبور جریان گاز و همچنین خاصیت واماندگی گازها در برابر جابجائی از یک حجم به حجم دیگر همگی موجب میشوند که موتور مذکور در هر ۲ دور گردش خود حجم هوائی کمتر از میزان حجم واقعی موتور ( یعنی ۲۰۰۰ سی سی ) را به داخل بکشد.به نسبت هوای مکیده شده به داخل موتور به صورت واقعی نسبت به میزان تئوریک آن راندمان حجمی موتور گفته میشود که این نسبت در دورها متفاوت موتور تغییر پیدا میکند ولی به صورت معمول برای موتورهای معمولی این نسبت چیزی بین ۶۵% تا ۸۵% میباشد.
▪ راندمان ترمودینامیکی: برابر است با توانائی یک موتور در تبدیل گرما به کار مکانیکی.به صورت کلی میتوان گفت توانائی تبدیل انرژی پتانسیل موجود در سوخت را به کار موثر مکانیکی راندمان ترمودینامیکی میگویند.همانگونه که میدانید در یک موتور درونسوز پس از احتراق سوخت انرژی پتانسیل موجود در سوخت تبدیل به گرما میشود.حال با توجه به نوع موتور درصدی از گرمای ایجاد شده به کار مکانیکی تبدیل و بقیه انرژی گرمائی تولیدی به صورت گرما از موتور خارج میشود.( تمامی این موارد به شرطی است که موتور به صورت استاندارد و کامل کارکرده و توانائی تبدیل کامل سوخت به انرژی گرمائی را داشته باشد و به عنوان مثال دچار خام سوزی و تنیجتا" هدر دادن سوخت به صورت نسوخته یا نیم سوخته نباشد ).
راندمان ترمودینامیکی یک موتور به موارد متعددی بستگی داشته که مهمترین آنها ضریب تراکم موتور یا همان توانائی موتور در فشرده تر کارکردن و ایجاد فشار بالاتر در اتاق احتراق و تبدیل بیشتر گرما به کار و عامل مهم بعدی دمای کاری موتور و جنس و نوع اتاق احتراق آن میباشد.
راندمان ترمودینامیکی موتورهای بنزینی معمولا" بین ۲۵% تا ۳۲% و برای یک موتور دیزل بین ۳۶% تا ۴۲% میباشد ( به راندمان بالاتر موتور های دیزلی توجه کنید.دلیل این افزایش راندمان ترمودینامیکی ضریب تراکم بالاتر موتورهای دیزلی نسبت به موتورهای بنزینی میباشد )
▪ راندمان مکانیکی: به صورت کلی نسبت تبدیل کارمکانیکی تولید شده در موتور به کار موثر در خروجی موتور راندمان مکانیکی میگویند.قبلا" گفته شد که در یک موتور مقدار مشخصی هوا به درون موتور کشیده میشود ( میزان آن به راندمان حجمی موتور بستگی داشت و هرچه این میزان بیشتر بود قابلیت موتور با لاتر میرفت )سپس سوخت و هوا مخلوط میشد و محترق میشد.حاصل این فرایند تولید میزان مشخصی گرما بود که مقداری از این گرما بعدا" تبدیل به کار مکانیکی می شد.( میزان این تبدیل بستگی به راندمان ترمودینامیکی موتور داشت که هرچه بیشتر بود بهتر بود ).حالا کار مکانیکی تولید شده باید به صورت قابل مصرف جهت حرکت خودرو دربیاید.همچنین نیروی وسائل جانبی موتور ( نظیر میل سوپاپ یا پمپ روغن و ....) هم از طریق همین کار مکانیکی تامین میشود.کلیه این موارد باعث میشوند که کار مکانیکی خروجی موتور نسبت به کار مکانیکی تولید شده در اتاق احتراق کمتر باشد که به این نسبت راندمان مکانیکی گفته میشود.و مسلما" هرچه اصطکاک قطعات داخلی موتور کمتر بوده و همچنین نیروی مورد نیاز جهت حرکت وسائل جانبی موتور کمتر باشد میزان راندمان مکانیکی بالاتر خواهد بود.
خوب تا اینجای کار مشخص شد که چه مولفه هائی در تولید نیروی خروجی از یک موتور درونسوز تاثیر گذارند و جهت تقویت یک موتور باید کدام قسمت از این مولفه ها تقویت شوند.
به صورت کلی راندمان کل یک موتوردرونسوز پیستونی بسته به بنزینی یا دیزل بودن آن عددی بین کمتر از ۲۰% تا ماکزیمم ۴۰% ( برای موتورهای دیزل با کمپرس بالا و اصطکاک پائین ) خواهد بود که در مقام مقایسه با بسیاری از موتورهای الکتریکی که راندمانهای بالای ۹۰% هم در آنها چیز غیر معمولی نیست موتورهای درونسوز یک فاجعه از نظر راندمان محسوب میشوند!
خوب برای تقویت یا تغییر نیروی تولیدی در یک موتور درونسوز ایجاد تغییرات در هریک یا تمامی عوامل تاثیر گذار در مورد هریک از راندمانهای سه گانه فوق مستقیما" باعث تغییر راندمان کلی موتور و تغییر در نیرو و گشتاور خروجی از موتور یا تغییر در میزان مصرف ویژه سوخت در آن موتور خواهد شد.
● تقویت موتور.......چگونه؟
معمول ترین راهها جهت افزایش نیروی تولیدی موتور افزایش راندمان حجمی موتور میباشد.به کمک افزایش راندمان حجمی بسته به تکنیک مورد استفاده میتوان از ۵% تا بیش از۱۰۰% موتور یک خودرو را تقویت کرد و یا مشخصه های توان و گشتاور موتور را در دورهای متفاوت تغییر داده و اصلاح کرد.
پیش از شروع این مبحث نکاتی به نظرم میرسد که با رعایت آنها میتوان خودرو و موتور آنرا به شرایط کاری استاندارد نزدیک کرد و در بسیاری از موارد رسیدن به حالت های استاندارد توانائی حل مشکل را داشته و احتمالا" باعث انصراف شما از ایجاد تغییرات در موتور و افزایش توان آن میگردد.فرض میکنیم شما یک خودروی انژکتوری با نسبت تراکم بالاتر از ۹به یک ( نظیر اکثر خودروهای انژکتوری کشور ) در اختیار دارید.خوب به صورت استاندارد برای بدست آوردن حداکثر توان تولیدی این موتور شما حتما" باید از بنزین سوپر با شاخص اکتان ۹۶ به بالا استفاده کنید.
چرا؟ چون در صورت استفاده از بنزین معمولی با اکتان ۹۰ یا ۸۷ موتور شما در زمان کارکرد در حالت تمام گاز دچار پدیده ضربه زدن Knock در سیلند میشود ( به دلیل اینکه بنزین معمولی در دما و فشار کمتری به حالت خودسوزی دچار میشود ) خوب حالا قبل از جرقه زدن شمع مخلوط سوخت و هوا محترق شده و این هم باعث افت توان موتور و هم ضربه های قوی در محدوده سر سیلندر میشود.
اگر خودرو مجهز به سنسور ضربه باشد ( اکثر خودروهای انژکتوری این سنسور را دارند ) دستگاه کنترل موتور شما جهت جلوگیری از ضربه زدن شروع به کاهش مقدار سوخت در مخلوط سوخت و هوا میکند تا جائیکه مخلوط خاصیت ضربه زدن خود را از دست بدهد.این به معنای کارکرد موتور با مخلوط رقیق سوخت و نتیجتا" افت توان موتور میباشد.
در این شرایط استنباط شما این است که موتور خودرو ضعیف است .پس از چک کردن تمامی قسمتها و اطمینان از اینکه همه چیز استاندارد و سالم است به این نتیجه میرسید که این موتور به صورت کلی توان پائینی دارد.در حالیکه فقط دلیل این ضعف کاربرد سوخت با ارزش خودسوزی اشتباه بوده.
نکته جالب اینجاست که در این حالت با اینکه مخلوط رقیق تر سوخت پاشیده شده ولی به سبب کمتر شدن راندمان ترمودینامیکی مصرف کلی سوخت بیشتر میشود.
به صورت کلی قانون در مورد خودروهای انژکتوری اینست که این خودرو ها بسیاری از نواقص موجود در سوخت فشار هوا یا مسائل دیگر مربوط به کارکرد موتور را ( که ارتباطی به طراحی موتور ندارد ) به صورت خودکار و تا حد زیادی اصلاح میکنند و موتور را برای کارکرد در شرایط جدید آماده میکنند در بسیاری از موارد این اصلاحات موجب اشتباه مصرف کننده موتور در مورد توان تولیدی موتور میشود.
کثیف بودن فیلتر هوا .کثیف یا معیوب بودن شمع و وایر شمع.درزهای کوچک در مانیفولد ورودی و یا لوله های متصل به آن ( در بسیاری از موارد خرابی بوستر ترمز و کشیدن هوای بیمورد از این قسمت موجب شده که عملکرد موتور مختل شود و موتور بواسطه کشیدن هوای بیمورد بدرون بسیار ضعیف کارکند ولی موقع بررسی شما با این استنباط که کلیه موارد موثر بر سوخت رسانی و احتراق در موتور سالم هستند به این نتیجه میرسید که موتور ضعیف است! )
با این توضیحات مختصر به دنبال مبحث اصلی یعنی تقویت موتوری که از نظر کارکرد و مسائل جنبی در شرایط نرمال و استاندارد قرار دارد میرویم.
قانون کلی در مورد یک موتور درونسوز ( از هر نوع ) این است که انجام تغییرات کوچک در سیستم سوخت رسانی و جرقه موجب ایجاد تغییرات بسیار بزرگ در عملکرد و مصرف سوخت خودرو میباشد.
شایان ذکر است که ایجاد این تغیرات به صورت اصولی و استاندارد نیاز به دانش پایه در زمینه شناخت خودرو و مسائل مربوط به آن داشته و انجام این تغییرات بدون دانش کامل در بسیاری موارد نتیجه معکوس نظیر کاهش نیروی تولیدی موتور و افزایش مصرف سوخت را بدنبال خواهد داشت......پس دقت کنید!
● قسمت اول تنفس بهتر:
پیشتر گفتیم که معمول ترین و اولین کار جهت افزایش قدرت موتور یک خودرو تغییر در راندمان حجمی آن موتور میباشد.
اولین قدم در این راه تعویض سیستم هواکش به همراه هواکشهائی با مقاومت کمتر ( یا بعضا" انواع دوش روغنی ) است.
انجام این تغییر در سیستم مکش موتور موجب بهبود حدودی راندمان حجمی موتور میشود و با هزینه ناچیزی قابل اجراست.همچنین جهت انجام اینکار شما نیاز به انجام تغییرات اصولی در موتور خودرو و خارج کردن قطعات آن از حالت استاندارد ندارید.
در مورد موتورهای کاربراتوری قدم بعدی پس از تغییر در سیستم هواکش تغییر کابراتور با گونه های بزرگتر با توان عبور حجم بیشتر هوا یا استفاده از گونه های دو دهانه و هم چنین استفاد از تعداد بیشتر کابراتور میباشد.
کلیه این موارد در یک موتور کاربراتوری موجب بهبود تنفس موتور و نتیجتا" راندمان حجمی بیشتر موتور میشود.تغییر کابراتور و افزایش تعداد کاربراتور هزینه بیشتری نسبت به راه قبلی داشته و ضمنا" به صورت تغییر تنها در سیستم کاربراتور نتیجه چندان محسوسی در نیروی تولیدی موتور بدست نخواهید آورد و اینکار باید به صورت ترکیبی با سایر راههای افزایش راندمان حجمی موتور صورت بگیرد تا نتیجه مطلوب حاصل شود.در هر صورت تعویض کابراتور موجب ایجاد تغییرات اصولی در موتور خودرو و خارج شدن شکل و فرم اصلی موتور از حالت استاندارد میشود.
در خودروهای انژکتوری به سبب عدم وجود مانعی مثل کاربراتور بر سر راه تغذیه موتور مسلما" افت راندمان حجمی کمتر است.
مورد بعدی در راه افزایش راندمان حجمی موتور استفاده از سیستم مانیفولد ورودی یا خروجی تغییر یافته ( یا استفاده توام از هر دوی اینها میباشد ) وقتی شما از مانیفولد تغییر یافته ای که به صورت تخصصی جهت عبور حجم یا سرعت عبور گاز بیشتری ساخته شده استفاده میکنید در حقیقت به موتور توانائی مکش بیشتر و سریعتر هوا و تخلیه سریعتر و کاملتر گازهای حاصل از احتراق را میدهید که این مورد خود باعث بهبود چشمگیر راندمان حجمی موتور میشود.
استفاده از این مانیفولدها در ابتدای امر هزینه نسبتا" بالائی در بر دارد ( به خصوص اگر مانیفولد از نوعی باشد که داخل آن پولیش شده ) و همچنین موجب تغییر کلی در سیستم تنفسی و اگزوز خودرو میشود ولی تاثیرات چشمگیرتری هم به همراه داشته و در بسیاری موارد موجب کاهش مصرف سوخت نیز میشود.
این مورد به خصوص در شرایطی که موتور با بارکامل و سرعت زیاد کار میکند بیشتر مشاهده میشود.
محدودیت ها در این طرح بیشتر مربوط به فضای مورد نیاز در موتور میباشد که در بسیاری موارد انجام این تغییرات را محدود به ابعاد خاصی میکند.
همچنین تغییر در ابعاد و نوع پوشش داخلی سیستم اگزوز به صورت استفاده توام با تغییر در مانیفولدها موجب افزایش بیشتر و بهتر نیروی تولیدی و همچنین تغییرات کلی در صدای خروجی از موتور میشود که محدودیت جدیدی در زمینه صدای خروجی از اگزوز ایجاد میشود که موجب محدود شدن بهبود راندمان اگزوز به محدوده ای تعریف شده از حداکثر میزان صدای خروجی از موتور میشود.
جهت رفع این نقیصه میتوان از اگزوزهای تکی برای هر سیلند ( یا استفاده از یک اگزوز برای دو سیلندر ) استفاده کرد که موجب بهبود تخلیه موتور و همچنین عدم افزایش بیش از حد صدای خروجی از اگزوز میشود.
موارد بعدی در زمینه تقویت راندمان حجمی موتور ( نظیر استفاده از سوپرشارژ یا استفاد از مانیفولدهای چند حالته یا استفاده از سیستمهای چند سوپاپه و.... ) مواردی تخصصی.نسبتا" پرهزینه و همچنین با نیاز به ایجاد تغییرات اساس در موتور ( چه از نظر قطعات جانبی و چه از نظر تنشهای وارده بر موتور ) میباشند که انجام آنها توسط اشخاص یا کارگاههای کوچک معمولا" عملی نیست و به همین دلیل در این جا بررسی نمیشودمان حجمی موتور میباشد.به کمک افزایش راندمان حجمی بسته به تکنیک مورد استفاده میتوان از ۵% تا بیش از۱۰۰% موتور یک خودرو را تقویت کرد و یا مشخصه های توان و گشتاور موتور را در دورهای متفاوت تغییر داده و اصلاح کرد.

کاوه مهدیزاده
http://center.royablog.ir