غورباقه خوش‌خط‌ و خال پورشه!
ژوئن 12, 2018
جشن تولد GTR به سبک ایتال‌دیزاین!
ژوئن 30, 2018
چگونه انفجار را تیون کنیم؟!

نوشته: مهندس عرفان رأفتی

کارتست – تیونینگ همیشه به‌عنوان یکی از جذاب‌ترین شاخه‌های دنیای خودرو معرفی می‌شود. بااین‌حال به دلیل وجود منابع غیر معتبر و آزمایش‌های غیراستاندارد، نتایج کار معمولاً دقیق نیست و  ابهام دارد. عدم وجود علم در کنار تجربه با چاشنی یک کلاغ چهل کلاغ می‌شود، قوز بالاقوز!

در این سری مقالات قصد داریم که با دلایل علمی و معتبر، به بررسی چگونگی تقویت خودرو با زبان ساده و علمی بپردازیم. به امید اینکه دیگر شاهد گفته های بی‌اساس و منطق نباشیم.

در قسمت قبل گفتیم که هوای ورودی به موتور نقش بسیار مهمی در تولید قدرت دارد؛ اما به ثمر نشستن این داستان، نیازمند دست‌اندرکاران دیگری است که در ادامه آن‌ها را معرفی می‌کنیم!

همان‌طور که میدانید، قدرت درون یک موتور از انفجارهای پیاپی درون سیلندرها ایجاد می‌شود. پس از انفجار، تغییر حجم هوای ورودی، پیستون را به سمت پایین هل می‌دهد و بعد این روال در بقیه سیلندرها تکرار می‌شود.

بیشتر زغال‌سنگ بریزین کارگرا!

“هر وقت سوخت بیشتری دارید قدرت دست شماست”

به‌عنوان یک اصل کلی هرچقدر سوخت بیشتری داخل آتش چهارشنبه‌سوری بریزید، بیشتر گُر می‌گیرد. کلاً آتش، با ریختن سوخت موافق است و همیشه عکس‌العمل مثبت دارد. آتش درون سیلندر هم همین‌جوری است. البته منابع نفتی، منابع محیط زیستی را نابود می‌کنند؛ اما مهم نیست! خودروهای امروزی با بهره‌گیری از سنسورهای متعدد اندازه‌گیری فشار و دمای هوا، همیشه در بهترین حالت ممکن سوخت را داخل سیلندر می‌پاشند. این داستان موجب می‌شود تا موتور در بهینه‌ترین حالت ممکن کار کند و بازدهی مناسبی داشته باشد. ولی زمانی که بحث تیونینگ می‌شود، این سوسول‌بازی‌ها جایی ندارند!

برای آنکه بتوانیم بنزین بیشتری بزنیم باید دکمه نازل را بیشتر فشار بدهیم! دقیقاً همین مسئله برای سوپاپ‌ها وجود دارد. مخلوط هوا و بنزین زمانی بیشتر وارد می‌شود که سوپاپ هوا، مدت بیشتری بازبماند. این خاصیت در میل بادامک‌ها به نام “لیفت” شناخته می‌شود. البته باید توجه داشت که همیشه “لیفت بیشتر= قدرت بیشتر” نیست! عوامل دیگری هم وجود دارد تا “لیفت زیاد” نتواند کار را آن‌طور که می‌خواهیم انجام دهد؛ گاهی اوقات باید به موتور زمان نفس کشیدن بدهید! در دو پاراگراف بعد کاملاً متوجه داستان خواهید شد. قبل از آن به سراغ مسئله مهم‌تری می‌رویم.

به سادگی دیده می‌شود که حداکثر فشار کمی جلو‌تر از TDC (نقطه مرگ پیستون) اتفاق می‌افتدپاشش سوخت، روش‌های زیادی دارد. یکی از متداول‌ترین روش‌ها، پاشش با انژکتور است. صحبت راجع به طرز کار این قطعه کاربردی کوچک خارج از موضوع این مقاله است. ولی بدانید که این وسیله، توسط جریان برق کنترل می‌شود؛ و ازآنجاکه “هر چیزی با برق‌کار کنه میشه راحت مخشو زد!” می‌توان روی پاشش سوخت کنترل کامل داشت. اما به چه درد ما می‌خورد؟

یکی از پارامترهای مهم هر واکنش شیمیایی “زمان کامل شدن” آن است. مثلاً چاشنی فعال‌کننده ایربگ در 0.04 ثانیه فعال می‌شود. داخل سیلندر هم، ‌چنین ماجراهایی وجود دارد. عقربه دور موتور برای استفاده درون‌شهری و استاندارد بیشتر از 4500 RPM را تجربه نمی‌کند. اما در پیست مسابقه 4500 دور، حداقل دور موتور مجاز است!

زمانی که (به‌طور متوسط) میل‌لنگ 5000 گردش در دقیقه داشته باشد؛ یعنی 5000 انفجار در یک دقیقه رخ می‌دهد که به بیان دقیق‌تر می‌شود 84 انفجار در ثانیه !

(به ازای یک موتور چهار سیلندر و با در نظر گرفتن هر 4 سیلندر)

سؤال اصلی این است که آیا وقت داریم تا 82 انفجار مناسب در ثانیه بزنیم؟ قطعاً خیر!

در مقاله چگونه هوا را تیون کنیم؟ خواندیم که پس از جایگزین کردن سیستم مکش قبلی نیاز است تا برنامه جدیدی به ECU بدهیم. این تغییر، کمک می‌کند تا خودرو از “ایطو چیزایی که تو خودش داوره!” بیشتر استفاده کند.

برنامه‌ریزی مجدد ECU یا همان “ریمپ” کردن ، در کنار بهبود راندمان هوایی موتور، باعث می‌شود جرقه‌زنی بهتری داشته باشیم. هدف ما 82 انفجار تمیز در ثانیه بود! آیا فقط با ریمپ کردن به آن می‌رسیم؟ نه!

داداش آتیش داری؟!

برای روشن کردن فندک به چه چیزهایی احتیاج داریم؟ هوا، سوخت و جرقه!

یکی از مهم‌ترین قطعات موتوری که می‌تواند راندمان را به‌صورت قابل‌توجهی بالا ببرد همین شمع‌های کوچک‌اند. البته قبل از شمع داستان‌های زیادی داریم (کویل و وایر و…) ولی فعلاً به اصل موضوع می‌پردازیم. شمع وظیفه تولید انرژی احتراق را دارد. همان‌طور که گفته شد، صحبت راجع به مسائل درون خانوادگی قطعات از عهده نویسنده این مقاله خارج است! اما به‌طورکلی، شمع‌ها، مقداری الکترون را ازیک‌طرف، به‌طرف دیگر پرتاب می‌کنند.

شمع‌ها سکوی پرش الکرتون ها هستند! راحت‌تر پریدن آن‌ها یعنی انفجار آن تایم تر!

هرچه الکترون‌ها راحت‌تر از این سر به آن سر شمع بپرند، بازدهی شمع بهتر است. هرچه بازدهی شمع بالاتر باشد یعنی انرژی بیشتری از یکسر شمع به سمت دیگر آن پرتاب می‌شود و درنهایت انفجار بهتر است! در همین حال یک شمع خوب به‌راحتی اجازه پرش الکترون‌ها را می‌دهد. زمانی که الکترون‌ها راحت‌تر جابجا شوند، “انفجارِ به موقع‌تر” داریم.

اما آیا به هدف 82 جرقه در ثانیه مارسیم؟ هنوز هم هست!

 

پیچ پیچید ولی من نپیچیدم!

حقیقت این است که مولکول‌های هوا برای جابجایی در هر فضایی نیاز به انرژی‌دارند. هرچقدر پیچ‌وخم مسیر بیشتر باشد، انرژی بیشتری از دست می‌رود. نهایت این ماجرا پایان خوشی ندارد ولی فرض کنید هوا پشت سوپاپ رسیده و شرایط ایده آل را دارد. سوپاپ باز می‌شود و وقتی هوا بیرون می‌آید شرمنده از آن است که نتوانسته خوب منفجر شود!

مشکل اینجاست که شکل سوپاپ و پیستون نقش مهمی در “انفجار خوب” دارند. “انفجار خوب” زمانی رخ می‌دهد که هوا و بنزین کاملاً در هم مخلوط شده باشند. به‌عنوان‌مثال: آش رشته را نمی‌توان تکه‌تکه خورد! باید مخلوط آب و نخود و رشته، کنار هم باشند تا غذایی تعریف شود. اینکه رشته‌ها را جدا بخورید و بقیه را جدا، برای هرکسی جالب نیست!

انفجار خوب هم نمی‌تواند تکه‌تکه باشد! تمام مهندسان دنیای خودرو سعی میکنند تا مخلوط هوا و بنزین به‌خوبی باهم ترکیب شود. درنتیجه انفجار در مدت‌زمان موردنظر ما زده خواهد شد؛ زیرا هر مولکول از هوای درون سیلندر، با مولکول بنزین کنار خودش ترکیب می‌شود. و این‌طور نمی‌شود که یک مولکول بنزین برای انفجار، دنبال مولکول هوا بگردد!

شاید نام “تحلیل‌های آیرودینامیک” را برای سطح بیرونی و محاسبه ضریب درگ (مقاومت هوا در برابر باد) شنیده باشید. این تحلیل‌ها در بررسی نحوه اختلاط سوخت و هوا هم کاربرد دارند. شکل پیستون و سوپاپ نقش مهمی در ایجاد ترکیب مناسب سوخت و هوا و درنتیجه، “انفجار خوب” دارند.

زمانی که هوا و سوخت به خوبی مخلوط شوند همه چیز بروفق مراد است!

پس‌ازآنکه تمام این ماجراها تکمیل شد؛ می‌توانید امیدوار باشید تا 82 “انفجار عالی!” در سیلندر داشته باشید.

در قسمت بعدی سراغ خروجی هوا می‌رویم تا ببینیم چگونه “دود را تیون کنیم؟!”

عرفان رافتی
عرفان رافتی
علاقه‌مند به موتوراسپرت و دنیای چهارچرخ‌ها /// به‌دنبال راه‌حل برای سریع‌تر پیچیدن در پیچ‌ها! :)

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

تست خودرو