به گزارش سایت خبری ساعد نیوز،این موضوع را باید بپذیریم که هر پیشرانه دارای محدودیت هایی است که در واقع بسیاری از این محدودیت ها توسط مهندسان صنعتی برای جلوگیری از خطرات احتمالی در نظر گرفته شده است. میزان دمای قطعات داخلی موتور خودرو ها نیز جزء مواردی است که تا حدی محدود شده است تا از بوجود آمدن بسیاری از مشکلات و آسیب ها جلوگیری شود. همانطور که می دانید مکانیزم عملکردی موتور های درون سوز بر پایه تزریق سوخت و ایجاد احتراق است. فرم این احتراق ها به شکل انفجار می باشد که باعث می شود گرمای زیادی درون سیلندر ها بوجود بیاید و به تبع باعث داغ شدن موتور شود.
فرم این احتراق ها به شکل انفجار می باشد که باعث می شود گرمای زیادی درون سیلندر ها بوجود بیاید و به تبع باعث داغ شدن موتور شود. در واقع زمانی که پیستون در پیشرانه خودرو ها حالت فشرده به خود می گیرد، هوا و سوخت را با هم ترکیب می شوند که این امر باعث بوجود آمدن انفجار در سیلندر ها می شود. حال برای اینکه موتور خودرو بتواند نیروی بیشتری تولید کند، می بایست بتواند انفجار های بزرگ تری ایجاد کند. برای ایجاد احتراق بیشتر و سریع تر، میزان سوخت و هوای تزریق شده به درون سیلندر ها بیشتر می شود که این موضوع باعث بوجود آمدن انفجار هایی بزرگ تر می شود؛ همان طور که گفته شد این میزان از احتراق باعث بوجود آمدن گرما در بین سیستم های داخلی خودرو می شود.
میزان دمای بالا رفته در پیشرانه خودرو تا حدی توسط سیستم خنک کننده اتومبیل کاهش پیدا می کند ولی بیش از حدود مشخص شده برای پیشرانه، باعث داغ شدن موتور می شود که این امر می تواند به اجزای داخلی موتور آسیب جدی برساند. در اصل زمانی موتور خودرو شما بیش از حد داغ می کند که شما از آن نیروی بیشتر از حد معمول و استاندارد بخواهید. در نظر بگیرید هر خودرو بر اساس پلتفرمی که دارد، قادر است در مسیر های مشخصی حرکت کند و اگر خارج از استاندارد های تعریف شده برای خودرو بخواهید با آن در مسیر های ناهموار و شیب دار رانندگی کنید، قطعا فشار مضائفی به پیشرانه اتومبیل برای بوجود آوردن نیروی کافی وارد می کنید که این امر باعث داغ شدن موتور خارج از محدوده تعریف شده می شود. در بسیاری از موارد هم مشکل از سیستم خنک کننده خودروتان است که بدرستی قادر نیست دمای اجزای پیشرانه را کاهش دهد و باعث داغ شدن موتور می شود. البته در مواقعی هم با دست کاری هایی که در حوزه تیونینگ خودرو بر روی موتور انجام می شود، مانند قطع کردن پروسه کات آف موتور، باعث افزایش دمای پیشرانه خارج از محدوده استاندارد می شویم.
حرارت پیشرانه مفید است یا مضر؟
برای پاسخ دادن به این سؤال بهتر است ابتدا این حرارت را به دو بخش تقسیم کنیم: گرمای مفید، حرارتی که برای گرم کردن پیشرانه در شروع به کار (Warm up)، همچنین برای گرمایش اتاق خودرو در زمستان استفاده می شود. گرمای ناخواسته، پس ازاین که پیشرانه به محدوده دمای کاری بهینه رسید، باید از سیستم دفع شود.
دمای مناسب برای کارکرد پیشرانه چند درجه است؟
عجب سؤال زیبایی! اما دمای مناسب از چه دیدگاهی؟ مهندس ترمودینامیک پیشرانه؟ مهندس مواد پیشرانه یا مهندسین بخش احتراق؟ از دیدگاه بازده حرارتی پیشرانه “دمای مایع خنک کاری هرچه بالاتر بازده حرارتی پیشرانه بالاتر!”. اگر دمای مایع خنک کاری هنگام ورود به پیشرانه، به جای ۷۰ درجه، ۱۰۰ درجه سانتی گراد باشد، ظرفیت کم تری برای جذب حرارت از دیواره های محفظه احتراق داشته و بدین ترتیب پیشرانه شما می تواند کسر بیش تری از انرژی سوخت را به کار تبدیل کند و این یعنی مصرف سوخت کمتر!
از دیدگاه مهندسین احتراق اوضاع کمی پیچیده تر است. سرد بودن بیش از اندازه دیواره های محفظه احتراق موجب خاموشی شعله می شود. داغ بودن بیش از اندازه فلزات محفظه احتراق هم زمان بندی احتراق را برهم می زند؛ احتراق در پیشرانه شما باید با جرقه زدن شمع که از واحد پردازش فرمان می گیرد آغاز شود، اما وجود گوشه های داغ در محفظه احتراق می تواند به طور ناخواسته موجب آغاز احتراق شود. این پدیده با عنوان “احتراق ضربه ای” یا “کوبش” از مهم ترین چالش های طراحان پیشرانه های اشتعال جرقه ای است. ضمناً داغ بودن ساختمان پیشرانه موجب گرمایش هوای ورودی به محفظه احتراق نیز می شود. گرم شدن هوا باعث می شود جرم کم تری از آن در محفظه احتراق جا شده و قدرت تولیدی پیشرانه کاهش یابد (شاید حالا متوجه یکی از دلایل مهم استفاده از پلاستیک برای ساخت چندراهی ورود هوا به پیشرانه شده باشید). علاوه بر موارد فوق، دمای محفظه احتراق به شدت در میزان انتشار و نوع آلاینده های حاصل از احتراق مؤثر است.
دمای روغن هم تابع دمای مایع خنک کاری است؛ روغن در دمای پایین سفت بوده و موجب اتلاف توان به وسیله اصطکاک می شود، از سوی دیگر دمای بالا نیز باعث نازک شدن لایه روغن بر سطح فلزات و افزایش سایش می شود.
برای کارکرد ایمن از نظر مواد، دما می بایست پایین تر از ۴۰۰ درجه سانتی گراد برای چدن و پایین تر از ۳۰۰ درجه سانتی گراد برای آلیاژ آلومینیوم نگه داشته شود. بیش ترین دمای گاز در محفظه احتراق یک پیشرانه درون سوز در حدود ۲۰۰۰ درجه سانتی گراد می باشد. البته چون احتراق به شکل پیوسته انجام نمی شود، دمای قطعات به مراتب پایین تر از بیش ترین دمای گازهای سوخته است؛ اما خنک کاری ضعیف پیشرانه همچنان تهدیدی جدی برای فلزات ساختمان پیشرانه در نقاط بحرانی است.
شما هم وقتی در یک صبح زمستانی خانه را ترک کرده و خودروی خود را روشن کرده و با دندان هایی به هم فشرده منتظر بالا رفتن نشانگر دمای آب و روشن کردن بخاری هستید، قطعاً علاقه مندید دمای مایع خنک کاری به سرعت افزایش یابد. البته گرمای زیاد پیشرانه هم در صورت عایق بندی حرارتی نامناسب اتاق خودرو، می تواند در تابستان حسابی کلافه تان کند.
