تیونینگ جی تی ۸۶ بخش سوم

تیونینگ جی تی ۸۶ بخش سوم

سپتامبر 12, 2015
/ / /
Comments Closed

از آنجایی که تیونینگ مورد بحث ما به افزایش قدرت موتور اختصاص دارد لازم است قبل از شروع بحث کمی در مورد تولید نیرو در موتور بپردازیم.
اگر بخواهیم با دید علمی به مفهوم تولید نیرو در موتور ماشین نگاه کنیم باید به سراغ علم مکانیک و مفاهیمی چون VE یا همان Volumetric Efficiency و BMEP برویم. کارکرد موتور ۴ زمانه خودروهای های امروزی به زبان ساده اینست که موتور یک حجم معینی از هوا را وارد محفظه سیلندر مینماید و با اضافه کردن سوخت و فشرده کردن مخلوط سوخت و هوا آنرا با جرقه شمع منفجر کرده و از نیروی تولیدی حاصل از انفجار درون محفظه سیلندر گشتاور تولید مینماید. بخشی از انرژی انفجار بصورت حرارت تلف میشود و بخشی صرف تولید نیرو میگردد.
دلیل اهمیت میزان هوای ورودی (شاخص VE موتور نشاندهنده این میزان میباشد) بدلیل اینست که بیشترین قدرت تولید شده از انفجار مخلوط هوا و سوخت فقط در یک نسبت مشخص اتفاق می افتد و انهم مخلوط یک واحد سوخت با ۱۲ واحد هواست. بنابراین اگر ما با یک مقدار حجم هوای مشخص میزان بنزین را در مخلوط افزایش یا کاهش دهیم در هر دو صورت قدرت افت پیدا میکند و برای همین متوجه این موضوع میشویم که پرفورمنس موتور رابطه خطی با میزان هوایی که وارد سیلندر میشود دارد.
نسبت هوا به سوخت را afr مینامند مخفف air to fuel ratio که برای بهترین مصرف سوخت و کمترین الودگی این عدد ۱۴٫۷ میباشد و برای بهترین توان و گشتاور این عدد حدود ۱۲ میباشد برای بنزین.
http://en.wikipedia.org/wiki/Air%E2%80%93fuel_ratio

به نمودار زیر دقت نمایید :

http://toyota86.ir/wp-content/uploads/2015/03/975.jpg

اولین شاخص تاثیر گذار در میزان گشتاور تولیدی همان حجم هوایی ایست که وارد سیلندر میشود و هرچقدر یک موتور بتواند حجم هوای بیشتری را بشکل بهتری وارد و خارج کند اصطلاحا میگوییم VE یا همان Volumetric Efficiency موتور بالاتر است.از انجایی که ورود و خروج هوا در سیلندر ها از طریق سیستم اینتیک و هدرز (از هدرز تا اخر اگزوز رو در نظر بگیرید) و سوپاپ های ورودی خروجی هر سیلندر انجام میشود هرچقدر بتوان به شکل بهتری جریان ورودی خروجی هوا را از طریق این سیستم ها بهتر نمود VE افزایش می یابد.
http://en.wikipedia.org/wiki/Internal_combustion_engine
http://en.wikipedia.org/wiki/Volumetric_efficiency
دومین موضوع تاثیرگذار brake mean effective pressure differential میباشد که مرتبط با افیشنسی احتراق داخل سیلندر برای تولید بیشترین ضربه در زمان احتراق و انتقال این انرژی با کمترین افت میباشد. هرچقدر انرژی سوخت بهتر و بیشتر به انرژی مکانیکی تبدیل شود و کمتر بصورت حرارت تلف شود افیشنسی بالاتر میرود. هرچقدر هم این انرژی مکانیکی تولید شده تا رسیدن به سر فلایول کمتر صرف متعلقات موتور شود افیشنسی بالاتر میرود.
http://en.wikipedia.org/wiki/Mean_effective_pressureشاخص هایی مانند شکل و طراحی پیستون ها ، طراحی سرسیلندر ، نوع تکنولوژی پاشش سوخت ، کنترل دمای محفظه ، زاویه پاشش ، میزان تراکم موتور ، اصطحکاک بین سیلندر و پیستون ، میزان انرژی انتقال یافته برای حرکت پمپ های هیدرولیک و … هم در میزان تولید گشتاور خروجی بر روی فلایویل موثر هستند اما از آنجایی که تیونینگ مورد بحث ما زیاد وارد حیطه تغییرات در آن شاخص ها نمیشود در مورد انها صحبت نمیکنیم و البته به همین مقدار اکتفا میکنیم که ایجاد تغییرات در تکنولوژی پاشش سوخت و زاویه پاشش و طراحی پیستون در موتورهای نسل جدید به این طرف بسیار بسیار کار پیچیده ای بوده و پشت این تکنولوژی ها سرمایه بزرگ خودروسازان بزرگ دنیا قرار دارد. لینک زیر اطلاعات خوبی ارائه میدهد:
http://hpwizard.com/volumetric-efficiency.htmlداخل همین انجمن تیونینگ تاک هم مطلب مفیدی در مورد VE به نوشته جناب آقای حمید در آدرس زیر موجود است که مفید میباشد :
http://www.tuningtalk.com/forum/viewtopic.php?f=70&t=82140بدلیل محدودیت هایی که در ساخت و طراحی ورودی خروجی هوا در ماشین ۴ زمانه استوک هست میزان افیشنسی حجمی VE موتور معمولی بطور معمول در گذشته نه چندان دور بین ۷۵% تا ۸۵% حالت ایده ال بوده و این میزان با بهتر کردن اینتیک و هدرز و استفاده از چهار سوپاپ و تنظیم بهینه سوپاپ ها Cam Timing این عدد VE به حدود ۱۰۰% هم میرسد.

تیونینگ موتور برای افزایش قدرت و گشتاور با همین دو مفهوم VE و MEP سروکار دارد . برای افزایش VE با استفاده از بوست که از طریق سوپرشارژر و توربو شارژر انجام میشود ما میزان هوای ورودی را افزایش میدهیم و این افزایش هوای بیشتر با افزایش سوخت بیشتر همراه میشود که نتیجه منجر به افزایش قدرت و تورک موتور میشود. استفاده از نیتروس هم باعث میشود میزان اکسیژن محفظه افزایش یافت ه و بتوان میزان سوخت و در نتیجه قدرت را افزایش داد. با استفاده از اتانول (از طریق تراکم و تایمینگ بیشتر بدلیل اکتان بالاتر) میتوان میزان فشار محفظه را افزایش داد که منجر به افزایش تورک در موتور میشود.

در بحث بالا به موضوع دور موتور اشاره ای نشد و لازمه به این موضوع اشاره کنم دور موتور هم یک پارامتر پایه در شاخص های افیشنسی بحساب میاد و هر دو شاخص VE و MEP در یک محدوده خاصی از دور موتور بیشترین مقدار را دارند و خارج از آن محدوده تغییرات دارند. برای تیون موتور هایی که در ریس شرکت دارند تیونینگ بیشتر تو دورهای بالا متمرکز میباشد و سعی میکند VE و MEP را در دورهای بالا به بیشترین مقدار برساند.

موضوع دیگری که در بحث بالا به ان اشاره نشد تاثیر دمای هوای وروی به محفظه سیلندر میباشد. همانطور که میدانید چگالی هوا با افزایش دما کاهش می یابد و هرچقدر هوای ورودی موتور قبل ورود بهتر خنک شده باشد پرفورمنس افزایش پیدا میکند. میزان فشار هوای داخل موتور با افزایش ارتفاع از سطح دریا هم کمتر میشود و به ازای هر ۶۰۰ متر ما ۶٫۸ ذرصد افت فشار داریم.
http://en.wikipedia.org/wiki/Density_of_air
http://en.wikipedia.org/wiki/Atmospheric_pressure

An ordinary low-performance engine has a VE of about 75% at maximum speed; about 80% at maximum torque. A high-performance engine has a VE of about 80% at maximum speed; about 85% at maximum torque. An all-out racing engine has a VE of about 90% at maximum speed; about 95% at maximum torque. A highly tuned intake and exhaust system with efficient cylinder head porting and a camshaft ground to take full advantage of the engine’s other equipment can provide such complete cylinder filling that a VE of a 100% ? or slightly higher ? is obtained at the speed for which the system is tuned.
For contemporary naturally-aspirated, two-valve-per-cylinder, pushrod engine technology, a VE over 95% is excellent, and 100% is achievable, but quite difficult. Only the best of the best can reach 110%, and that is by means of extremely specialized development of the complex system comprised of the intake passages, combustion chambers, exhaust passages and valve system components. The practical limit for normally-aspirated engines, typically DOHC layout with four or more valves per cylinder, is about 115%, which can only be achieved under the most highly-developed conditions, with precise intake and exhaust passage tuning. Generally, the RPM at peak VE coincides with the RPM at the torque peak. And generally, automotive engines rarely exceed 90% VE.
Typical numbers for peak Volumetric Efficiency (VE) range in the 95%-99% for modern 4-valve heads, to 88% – 95% for 2-valve designs. If you have a torque curve for your engine, you can use this to estimate VE at various engine speeds. On a well-tuned engine, the VE will peak at the torque peak, and this number can be used to scale the VE at other engine speeds. A 4-valve engine will typically have higher VE over more of its rev range than a two-valve engine.

مرجع :
http://www.enginebuildermag.com/2012/06/power-adders-turbos-blowers-and-nitrous/

برای تیونینگ جی تی ۸۶ عمده تمرکز ما بر روی بهینه کردن ورودی خروجی از طریق تغییر اینتیک و هدرز و فرانت پایپ و کت بک و حذف کاتالیست میباشد و استفاده از اتانول به عنوان سوخت جایگزین.
ادامه دارد …

 

Comments are closed.