بررسی سه عامل مهم در افت توان موتور

توان و گشتاور موتور دو عاملی هستند که مانند قلب و مغز انسان همواره درحال تبادل و همکاری با هم هستند و در کنار هم معنی می‌شوند.

بررسی سه عامل مهم در افت توان موتور

دانستن اینکه حداکثر گشتاور موتور در چه دور موتوری در اختیار قرار خواهد گرفت به راننده یا اپراتور کمک می‌کند تا بهترین زمان را برای تعویض دنده انتخاب و به بهترین سیکل مصرف سوخت برسد.

+ راندمان حجمی در علت افت توان موتور:
+ راندمان ترمودینامیکی در افت راندمان موتور:
+ راندمان مکانیکی و علت افت توان موتور:
+ روش های کنترل افت توان موتور:
– – افزایش ضریب تراکم:
– – افزایش راندمان مکانیکی:

بررسی سه عامل مهم در افت توان موتور

توان و گشتاور موتور دو عاملی هستند که مانند قلب و مغز انسان همواره درحال تبادل و همکاری با هم هستند و در کنار هم معنی می‌شوند.

 

می‌توان گفت که خودروهایی با توان موتور زیاد، شتاب کلی بهتر و سرعت بیشتری دارند. این مدل خودروها معمولا در مسابقات استفاده می‌شوند که سرعت بیشتر ملاک اصلی رقابت است. از طرفی ماشین‌های با گشتاور زیاد، شتاب اولیه بالاتری داشته و در سرعت‌های پایین با استفاده بهینه در کاهش مصرف سوخت نقش بسزایی دارند. این مدل موتورها در کامیون‌ها و وانت‌ها که به کشیدن بار نیاز دارند نیز دیده می‌شوند.

موتور هر خودرویی در یک دور موتور مشخص حداکثر خروجی گشتاور را در اختیار راننده قرار می‌دهد. این دور موتور که به صورت بازه و یا عدد خاصی است، بهترین زمان برای تعویض دنده است. همچنین بهترین حالت مصرف سوخت خودرو را معمولا در این دور موتور مشاهده می‌کنیم. دانستن اینکه حداکثر گشتاور موتور در چه دور موتوری در اختیار قرار خواهد گرفت به راننده یا اپراتور کمک می‌کند تا بهترین زمان را برای تعویض دنده انتخاب و به بهترین سیکل مصرف سوخت برسد.

 

راندمان حجمی در علت افت توان موتور:

راندمان حجمی موتور برابر است با توانایی موتور در مکش بیشترین میزان حجم هوای ورودی در حالت تنفس عادی. برای مثال یک موتور چهار سیلندر ۲ لیتری را در نظر بگیرید. به صورت تئوریک این موتور باید توانایی مکش ۲۰۰۰ CC هوا، در هر دو دور گردش کامل خود داشته باشد. اما در عمل وضعیت به گونه دیگری است. مقاومت فیلتر هوا، مقاومت منیفولد ورودی به سبب قطر، سطوح داخلی یا پیچ و خم‌های آن، مقاومت سوپاپ‌های ورودی و در نهایت خاصیت واماندگی گازها در برابر جابه‌جایی از حجمی به حجم دیگر همگی موجب می‌شوند که موتور حجم هوای کمتری از میران حجم واقعی را به داخل بکشد.

به نسبت هوای مکیده شده به داخل موتور به صورت واقعی نسبت به میزان تئوریک آن، راندمان حجمی موتور می‌گویند. این نسبت در دورهای متفاوت موتور تغییر پیدا می‌کند. به صورت معمول برای موتورهای معمولی این نسبت چیزی بین ۶۵ تا ۸۵ درصد است.

 

راندمان ترمودینامیکی در افت راندمان موتور:

راندمان ترمودینامیکی برابر است با توانایی یک موتور در تبدیل گرما به کار مکانیکی. به‌صورت کلی می‌توان گفت توانایی تبدیل انرژی پتانسیل موجود در سوخت را به کار مکانیکی راندمان ترمودینامیکی می‌گویند.

در موتور درون‌سوز پس از احتراق، انرژی پتانسیل موجود در سوخت به گرما تبدیل می‌شود. با توجه به نوع موتور، درصدی از گرمای ایجاد شده به کار مکانیکی تبدیل می‌شود. بقیه انرژی گرمایی تولیدی نیز به‌صورت گرما از موتور خارج می‌شود. تمامی این موارد در شرایطی است که موتور به‌صورت استاندارد و کامل کار کند. توانایی تبدیل کامل سوخت به انرژی گرمایی را داشته و دچار خام‌سوزی و اتلاف سوخت به‌صورت نسوخته یا نیم‌سوخته نباشد.

راندمان ترمودینامیکی یک موتور به موارد متعددی بستگی داشته که مهمترین آنها عبارتند از:

  • نقش ضریب تراکم در افت توان موتور
  • ضریب تراکم موتور یا توانایی موتور در فشرده‌تر کارکردن و ایجاد فشار بالاتر در اتاق احتراق. (تبدیل بیشتر گرما به کار)
  • دمای کاری موتور و جنس و نوع اتاق احتراق آن

راندمان ترمودینامیکی موتورهای بنزینی معمولا” حدود ۲۵% و برای یک موتور دیزل بین ۳۶% تا ۴۲% می‌باشد. به راندمان بالاتر موتورهای دیزلی توجه کنید. دلیل این افزایش راندمان ترمودینامیکی ضریب تراکم بالاتر موتورهای دیزلی نسبت به موتورهای بنزینی است.

 

راندمان مکانیکی و علت افت توان موتور:

به‌صورت کلی نسبت تبدیل کار مکانیکی تولید شده در موتور به کار موثر در خروجی موتور راندمان مکانیکی می‌گویند. قبلا” گفته شد، وقتی مقدار مشخصی هوا به درون موتور کشیده می‌شود، میزان آن به راندمان حجمی موتور بستگی داشت. هرچه این میزان بیشتر بود قابلیت موتور بالاتر می‌رفت سپس سوخت و هوا مخلوط و محترق می‌شد. حاصل این فرایند تولید میزان مشخصی گرما بود که مقداری از این گرما بعدا” تبدیل به کار مکانیکی می‌شد. میزان این تبدیل بستگی به راندمان ترمودینامیکی موتور داشت که هرچه بیشتر بود بهتر می‌شد.

کلیه این موارد باعث می‌شوند که کار مکانیکی خروجی موتور کمتر از کار مکانیکی تولید شده در اتاق احتراق باشد. به این نسبت راندمان مکانیکی گفته می‌شود. مسلما هرچه اصطکاک قطعات داخلی و نیروی مورد نیاز حرکت وسایل جانبی موتور کمتر باشد، راندمان مکانیکی بالاتر خواهد بود.

به صورت کلی راندمان کل یک موتور درون‌سوز پیستونی بسته به بنزینی یا دیزل بودن آن عددی بین کمتر از ۲۰% تا بیشینه ۴۰% و برای موتورهای دیزل با کمپرس بالا و اصطکاک پایین 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.

برای تقویت یا تغییر نیروی تولیدی در یک موتور درون‌سوز، ایجاد تغییرات در هریک یا تمامی عوامل تاثیرگذار در مورد هریک از راندمان های 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.

بررسی سه عامل مهم در افت توان موتور

روش های کنترل افت توان موتور:

افزایش ضریب تراکم:

افزایش ضریب تراکم یا همان کمپرس در موتور موجب افزایش بازدهی موتور می‌شود. گشتاور و نیروی تولیدی موتور افزایش و مصرف سوخت کاهش می‌یابد. جهت انجام این کار می‌توان از سه طریق اقدام کرد:

  1. تغییر در سطح سرسیلندر:

    می‌توان با تراشکاری و کاهش مقداری از سطح سرسیلندر اتاقک احتراق را کوچک‌تر و ضریب تراکم موتور را بالا برد.(به منظور کنترل علت افت توان موتور)
    شایان ذکر است که میزان این تراش باید به صورت کاملا فنی و با انجام محاسبات دقیق صورت گیرد. چرا که می‌تواند موجب ایجاد تنش بیش از حد و ناخواسته برروی سر سیلندر شود. افزایش بیش از حد ضریب تراکم تخریب موتور را نیز در پی خواهد داشت.

    این راه کم‌هزینه‌ترین و ساده‌ترین راه تغییر ضریب تراکم بدون نیاز به وسایل جانبی خاص بوده؛ اما محدودیت‌های فنی دارد. به‌صورت معمول ضریب تراکم را می‌توان بسته به نوع موتور، ساختار آن و قابلیت سرسیلندر تا ۱۰ به یک یا اندکی بیشتر بالا برد.

  2. تعویض میل‌لنگ:

    تعویض میل‌لنگ یا تعویض شاتون‌ها با انواعی که از کورس بالاتری برخوردارند. (برای کنترل علت افت توان موتور)
    کورس بالاتر به معنای حجم مکش بیشتر و همچنین ضریب تراکم بالاتر و البته گشتاور بیشتر است. این راه معمولا به صورت ترکیبی با روش قبلی مورد استفاده قرار می‌گیرد. این روش یکی از قوی‌ترین، فنی‌ترین و البته پرهزینه‌ترین راه‌های تقویت یک موتور به صورت اصولی است. همچنین میل‌لنگ و شاتون‌های جدید توانایی تحمل گشتاور بالاتر را خواهند داشت و کمتر تحت تنش‌های ناخواسته قرار می‌گیرند.

    عامل محدود کننده در افزایش ضریب تراکم احتراق خود به خود یا همان خودسوزی مخلوط سوخت و هواست.  پس از افزایش ضریب تراکم موتور حتما نوع سوخت آن باید به انواع سوپر با شاخص اکتان بالاتر تغییر کند. این سوخت‌ها توانایی کارکرد با ضریب تراکم بالاتر را دارند.

  3. تغییر پیستون‌ها:

    تغییر پیستون‌ها از نوع مقعر به انواع صاف یا محدب.(جهت کنترل افت توان موتور)
    با تغییر در حجم فرورفتگی تاج پیستون حجم اتاقک احتراق تغییر کرده و موجب تغییر ضریب تراکم موتور می‌شود. معمولا این گونه پیستون‌ها را برای تحمل فشار بیشتر احتراق و دمای بالاتر، سبک‌تر و مقاوم‌تر از گونه استاندارد می‌سازند. این طریق افزایش ضریب تراکم از طریق قبلی پیچیده‌تر، پرهزینه‌تر و البته فنی‌تر است. این روش توانایی دستیابی به ضرایب تراکم بالاتر را نیز دارا می‌باشد.

 

افزایش راندمان مکانیکی:

کاهش اصطکاک قطعات داخلی موتور یا افزایش راندمان مکانیکی.(برای کنترل افت توان موتور)
این روش به سادگی امکان‌پذیر نیست. این امر منوط به اعمال تغییرات در بسیاری از قطعات اصلی موتور نظیر میل‌سوپاپ، میل‌لنگ، پیستون‌ها و… می‌باشد. به صورت معمول این تغییرات هنگامی اعمال می‌شود که به عنوان مثال جهت افزایش راندمان ترمودینامیکی تصمیم بر تعویض یک قطعه با گونه‌ای متفاوت گرفته می‌شود. در این صورت برای جایگزینی، قطعه جدید با اصطکاک کمتر انتخاب می‌شود. تعویض قطعات صرفا” به منظور کاهش اصطکاک داخلی توجیه اقتصادی نداشته و نتایج حاصل از آن چندان محسوس نیست.

 

جهت کاهش اصطکاک قطعات داخلی و صرفه‌جویی در نیرویی که جهت کارکرد این قطعات مورد نیاز است؛ معمولا” از این تکنیک‌ها استفاده می‌شود.

  1. تعویض پیستون‌ها با انواع سبک وزن و اصطکاک پایین
  2. تعویض بوش‌های سیلندر با انواع صیقلی
  3. تعویض میل‌لنگ و میل‌سوپاپ با انواع سبک وزن
  4. تعویض سوپاپ‌ها با انواع سبک
  5. تعویض پمپ روغن با انواع فشار بالا و با دبی پایین‌تر
  6. استفاده از روغن‌های صنعتی و مکمل‌های روان‌ساز نظیر فلویتین

 

منبع: وب سایت oilcm.ir به قلم آقای محمد معتمدی 

کلمات کلیدی: SANGINONLINESANGINONLINE.COMMASHINSANGINسنگین آنلاین، سنگین‌آنلاین، سنگین، آنلاین، ماشین سنگین، ماشین‌سنگین، ماشین، مجله، نشریه، ماهنامه، ماهنامه ماشین سنگین، مجله ماشین سنگین
امتیاز شما به این مقاله
۵/۵
۰
sample83

sample83

sample83

sample83

sample83

sample83

هیچ نظری وجود ندارد