دانستنی‌های موتور

نسبت تراکم استاتیک

نسبت تراکم استاتیک (Static Compression Ratio) نسبت حجم سیلندر در پایین‌ترین نقطهٔ پیستون (نقطهٔ مرگ پایین) به حجم در بالاترین نقطه (نقطهٔ مرگ بالا) است. برای مثال نسبت ۱۰ به ۱ یعنی حجم کل سیلندر ده برابر حجم محفظهٔ احتراق است.

این عدد فقط به هندسهٔ مکانیکی موتور بستگی دارد: حجم جابه‌جایی سیلندر، حجم محفظهٔ احتراق، شکل سر پیستون، ضخامت واشر سرسیلندر و فاصلهٔ بالای پیستون. زمانی که یکی از این‌ها عوض شود (مثلاً سرسیلندر رو‌تراشی یا پیستون جدید)، تراکم هم تغییر می‌کند.

تراکم بالاتر معمولاً بازده حرارتی بهتر می‌دهد، ولی حساسیت به کوبش را هم بیشتر می‌کند و به بنزین با اکتان بالاتر نیاز دارد.

نسبت تراکم داینامیک

نسبت تراکم داینامیک (Dynamic Compression Ratio) نسبت واقعی‌تری است. در موتور واقعی، سوپاپ ورودی کمی بعد از شروع کورس تراکم هنوز باز است و بخشی از مخلوط به مانیفولد برمی‌گردد. پس تراکم مؤثر از لحظه‌ای شروع می‌شود که سوپاپ ورودی واقعاً بسته می‌شود، نه از نقطهٔ مرگ پایین.

در محاسبهٔ داینامیک، به جای کل کورس پیستون، از کورس مؤثر پس از بسته‌شدن سوپاپ ورودی استفاده می‌شود. به همین دلیل:

• تراکم داینامیک همیشه کمتر از استاتیک است.
• میل‌سوپاپ با زمان بسته‌شدن دیرتر سوپاپ ورودی، تراکم داینامیک را پایین‌تر می‌آورد.
• برای انتخاب سوخت و تنظیم جرقه، تراکم داینامیک معیار مفیدتری از استاتیک است.

تست کمپرس

تست کمپرس با گیج مخصوص، بیشینه فشار هر سیلندر را هنگام استارت اندازه می‌گیرد. شمع‌ها را باز می‌کنند، موتور گرم باشد، دریچهٔ گاز کاملاً باز شود و موتور چند دور چرخانده شود. نکته‌های تفسیر:

• سیلندرها باید به هم نزدیک باشند. اختلاف زیاد بین سیلندرها اهمیت بیشتری از خود عدد دارد.
• اگر با ریختن کمی روغن در سیلندر عدد بالا برود، مشکل معمولاً از رینگ و سیلندر است.
• اگر عدد بالا نرود، سوپاپ یا واشر سرسیلندر محل شک است.
• برای تشخیص دقیق‌تر از تست نشتی سیلندر (Leak-down) هم استفاده می‌شود.

مقدار مجاز برای هر موتور را از دفترچهٔ فنی همان خودرو بگیرید.

شمع

شمع جرقه‌ای را می‌سازد که مخلوط را مشتعل می‌کند و در عین حال گرما را از محفظهٔ احتراق به سرسیلندر منتقل می‌کند.

درجهٔ حرارتی شمع (گرم و سرد)

شمع «سرد» گرما را سریع‌تر دفع می‌کند و برای موتورهای پرفشار و توربو مناسب‌تر است. شمع «گرم» گرما را بیشتر نگه می‌دارد و در موتورهای معمولی و کم‌بار از رسوب‌گرفتن جلوگیری می‌کند. شمع خیلی گرم می‌تواند باعث پیش‌اشتعال و شمع خیلی سرد باعث رسوب و خاموشی شود.

خواندن رنگ شمع

• قهوه‌ای روشن تا خاکستری: وضعیت احتراق معمولاً مناسب است.
• سیاه و دوده‌ای: مخلوط غلیظ، یا شمع بیش از حد سرد.
• سفید و براق یا ذوب‌شده: مخلوط رقیق، یا دمای بیش از حد؛ نشانهٔ خطر.
• روغنی: ورود روغن به محفظهٔ احتراق.

در موتورهای توربو و تنظیم‌شده، معمولاً شمع سردتر و گپ کوچک‌تر توصیه می‌شود.

فیلر گیج و تنظیم گپ شمع

فیلر گیج مجموعه‌ای از تیغه‌های فلزی با ضخامت مشخص است که برای اندازه‌گیری فاصله‌های کوچک به کار می‌رود. «گپ» شمع فاصلهٔ بین الکترود مرکزی و الکترود جانبی است.

1. مقدار گپ توصیه‌شدهٔ سازنده را از دفترچه یا روی بستهٔ شمع بخوانید.
2. تیغهٔ هم‌اندازه را بین دو الکترود بکشید. باید با کمی مقاومت عبور کند.
3. برای تغییر گپ، فقط الکترود جانبی را با ابزار مخصوص خم کنید و به الکترود مرکزی فشار نیاورید.
4. برای شمع‌های ایریدیوم و پلاتینیومی که الکترود ظریف دارند احتیاط بیشتری لازم است.

گپ بزرگ‌تر جرقهٔ قوی‌تر می‌دهد ولی به ولتاژ بیشتری نیاز دارد. در موتورهای پرفشار و توربو گپ کوچک‌تر کمک می‌کند جرقه خاموش نشود. فیلر گیج در تنظیم لقی سوپاپ هم کاربرد دارد.

ناک (کوبش) و پیش‌اشتعال

ناک زمانی رخ می‌دهد که بخشی از مخلوط پیش از رسیدن جبهه شعله، خودبه‌خود مشتعل شود. نتیجه موج فشار ناگهانی و صدای «تق‌تق» فلزی است. ناک شدید می‌تواند به پیستون، رینگ و یاتاقان آسیب بزند. پیش‌اشتعال (Pre-ignition) اشتعال قبل از جرقه است و معمولاً خطرناک‌تر است.

• عوامل: آوانس زیاد، مخلوط رقیق، دمای بالا، تراکم و بوست زیاد، اکتان کم.
• ایسیو با سنسور ناک جرقه را عقب می‌کشد، اما این فقط یک حفاظت است و جایگزین تنظیم درست نیست.

توضیح کامل خطرات ناک: ناک و خطراتش

نسبت سوخت و هوا و لامبدا

نسبت استوکیومتری بنزین حدود ۱۴٫۷ به ۱ (جرم هوا به جرم سوخت) است و لامبدا ۱ معرف آن است. عدد بزرگ‌تر از ۱ یعنی مخلوط رقیق و کوچک‌تر از ۱ یعنی غلیظ.

مقدار دقیق هدف به نوع موتور، سوخت و تنظیم‌کننده بستگی دارد.

آوانس جرقه

آوانس یعنی جرقه چند درجه پیش از نقطهٔ مرگ بالا زده شود. مخلوط به زمان نیاز دارد تا بسوزد، پس جرقه باید زودتر زده شود تا بیشترین فشار کمی بعد از نقطهٔ مرگ بالا ایجاد شود. به آن «زمان‌بندی بهینه» می‌گوییم که معمولاً با نام MBT شناخته می‌شود. بیش از حد آوانس، ناک می‌سازد و کمتر از حد، قدرت و بازده را کاهش می‌دهد و دمای اگزوز را بالا می‌برد.