سیستم غیرفعال کردن سیلندر ها

سیستم غیرفعال کردن سیلندر ها

اگر یک خودروی ۸ سیلندر ۲۰mpg سوخت در بزرگراه مصرف کند، حال اگر نصف سیلندرهای آن از کار بیفتند به نظر شما چه اتفاقی می افتد؟ مصرف سوخت آن چگونه می شود؟ اصلا خودرو توانایی ادامه حرکت را خواهد داشت؟ نظرتان نسبت به تغییر یک پیشرانه ۶ سیلندر به ۳ سیلندر چیست؟ تا پیش از این اگر از شما درباره این تغییر سوالی میشد فکرتان به سمت پیاده کردن پیشرانه  از خودرو و جایگزین کردن آن با پیشرانه دیگری می رفت ولی در این مقاله میخواهیم نحوه بوجود آوردن این تغییر را درحین حرکت شرح دهیم!!!!!

سیستم غیر فعال کردن سیلندرها (DOD – Displacement On Demand) روشی برای ایجاد پیشرانه ای با قابلیت استفاده از تعداد متغیری از سیلندرها (۶ سیلندر به بالا) در حین حرکت می باشد که همزمان توانایی بهره گیری از نهایت قدرت و توانایی یک پیشرانه حجیم تحت شرایط بارگذاری سنگین و یا به عنوان یک پیشرانه کوچک با مصرف سوخت بهینه در حالت کروز را دارد.

پیشرانه مجهز به فناوری AUDI R8 DOD
پیشرانه مجهز به فناوری AUDI R8 DOD

زمان مورد نیاز برای استفاده از سیستم غیرفعال کردن سیلندرها

در شرایط عادی و سبک رانندگی مانند سرعت متعادل و یکنواخت در بزرگراه به کمک پیشرانه ای که قطعات آن استهلاک بالایی دارند تنها ۳۰ درصد از تمام توانایی پیشرانه مورد استفاده قرار می گیرد. در این شرایط دریچه گاز فقط کمی باز می شود و پیشرانه مجبور است که به سختی کار کند تا هوا را به داخل بدمد. در نتیجه شرایط نامطلوبی که افت پمپاژ هوا نامیده می شود بوجود می اید.  در این مواقع، یک خلاء جزیی بین دریچه گاز و محفظه احتراق بوجود می آید و مقداری از نیروی تولیدی توسط پیشرانه به جای اینکه برای جلو راندن خودرو صرف شود، صرف غلبه بر نیروی درگ یا پسا ایجاد شده در پیستون و میل لنگ می شود که این نیرو هنگام تلاش برای مکش هوا از میان دریچه های کوچک به همراه خلا ایجاد شده در مسیر دریچه گاز بوجود می آید. در این زمان که یک چرخه پیستون کامل می شود بیش از نصف حجم بالقوه سیلندر، هوای مورد نیاز خود را به طور کامل دریافت نکرده است.

نیروی درگ : یک نیروی آیرودینامیکی می باشد که بر خلاف حرکت وسیله نقلیه  در میان جریان سیال مانند هوا ایجاد می شود.

در این هنگام سیستم غیرفعال کردن سیلندرها به کمک می آید.

با غیرفعال کردن سیلندرها، در بارگذاری های سبک دریچه گاز به میزان بیشتری نسبت به قبل باز شده تا بتواند نیروی ثابتی تولید کند و اجازه تنفس راحت تری به پیشرانه بدهد. جریان هوای بهتر و بیشتر باعث کاهش نیروی درگ پیستون ها و به تبع آن کاهش افت پمپاژ هوا می شود. در نتیجه فشار محفظه احتراق هنگامیکه پیستون به نقطه مرگ بالای خود (TDC – Top Dead Center) می رسد و شمع آماده جرقه زدن می شود افزایش می یابد. فشار بالاتر محفظه احتراق به معنای افزایش راندمان قدرت آزاد شده بر روی پیستون ها هنگام حرکت به سمت پایین و اعمال نیروی چرخشی به میل لنگ می باشد.

1

نحوه کارکرد این تکنولوژی

اگر بخواهیم نحوه کارکرد را خیلی خلاصه وساده بیان کنیم این سیستم سوپاپ های دود وهوا را در تمامی چهار مرحله برای مجموعه ی خاصی از سیلندرها در پیشرانه بسته نگه می دارد. بسته به طراحی نوع پیشرانه، عملکرد سوپاپ ها بوسیله یکی از دو روش زیر کنترل می شود:

۱ – پیشرانه های مجهز به میل فشار، رولر لیفتر یا pushrod – رابط بین بادامک و اسبک – : هنگام فراخوانی سیستم غیرفعال کردن سیلندرها ( شکل سمت راست ) سیال هیدرولیکی به داخل مخزن برگشته و فضای بین استکان تایپیت و رولر لیفتر خالی می شود و زمانیکه بادامک به استکان تایپیت برخورد می کند این قطعه به سمت بالا می رود ولی چون فضا خالی است هیچ نیرویی به رولر لیفتر وارد نشده و سوپاپ ها بسته می مانند ولی در زمان غیر فعال کردن این سیستم (شکل سمت چپ) سیال فضای خالی بین استکان تایپیت و رولر لیفتر را پر کرده و هنگامیکه بادامک به استکان می رسد این قطعه به سمت بالا حرکت کرده و به دلیل وجود سیال تراکم ناپذیر رولر لیفتر به بالا می رود و سوپاپ ها را باز می کند.

8

۲ – پیشرانه های  دارای میل سوپاپ بر روی سر سیلندر(Over Head Camshaft – OHC) : عمدتا یک جفت اسپک متصل به هم بوسیله پین برای هر کدام از سوپاپ ها به تعبیه شده است. یکی از اسبک ها پیرو پروفیل بادامک روی میل سوپاپ و دیگری نقش عملگر سوپاپ را دارد. زمانیکه یک سیلندر غیرفعال می شود یک سوپاپ مارپیچ یا سلونوییدی که بواسطه فشار روغن کنترل شده وظیفه رها سازی یک پین بین دو اسبک را بعهده دارد. پس از رها سازی دو اسبک از هم جدا شده و با وجود حرکت میل سوپاپ دیگر حرکتی به اسپک روی سوپاپ وارد نشده و سوپاپ بسته می ماند.

9

با بسته شدن سوپاپ ها گازهای داخل سیلندرمانند فنرعمل می کنند. این گازهای حاصل از احتراق (بوجود آمده از سیکل های قبلی قبل از غیرفعال شده سیلندرها) که در داخل سیلندر محبوس شده در زمان بالا آمدن پیستون ها فشرده شده و زمانیکه پیستون به سمت پایین می رود منبسط می شوند و مانند فنری پیستون را به پایین می رانند یا به بیان دیگر نیروی مورد نیاز پیستون جهت پایین رفتن را تامین می کنند. این تصور غلط است که سیلندرها از کار می افتند بلکه سیلندرهای غیرفعال با اینکه خارج از مراحل پیشرانه هستند ولی سوپاپ ها به حرکت خود ادامه می دهند و اثر کلی مساوی است.

جهت کامل شدن فرآیند، سوخت رسانی به هر کدام از سیلندرهای غیر فعال با از کار انداختن نازل های تزریق سوخت به سیلندر به صورت الکترونیکی متوقف می شود.  انتقال از حالت عادی به حالت غیرفعال بواسطه یک سری تغییرات وسیستم های کنترل الکترونیکی دقیق در سیستم جرقه و زمان بندی کارکرد میل سوپاپ و نحوه قرارگیری دریچه گاز خیلی نرم انجام می پذیرد و شما هیچ تفاوتی در کارکرد حس نخواهید کرد.

منابع :

alternativefuels.about

jdpower        tuningtalk

مجله ماشین

حتما کلیک کنید  غرش موتور اتریشی با هنر آلمانی (201 KTM X-Bow Wimmer RS)
468×60 content ad

درباره نویسنده

مهدی نیک سرشت ، کارشناس مکانیک - طراحی جامدات ، مترجم و نویسنده وب سایت وننو

مطالب مرتبط



One comment - null24.net