هيچ‌كس دوست ندارد مشكلات موتوري مانند: روغن‌سوزي، نشتي حاصل از فشار، سر و صداي اجزاي وابسته به سوپاپ يا خرابي آشكار سوپاپ داشته باشد. بنابراين تلاش زيادي انجام مي‌شود تا قطعات فرسوده و يا آسيب ديده، هنگام تعويض يا بازسازي سرسيلندر به حالت ابتدايي خود برگردند و درست كار كنند، اما گاهي مشكلاتي از سوپاپ به‌وجود مي‌آيند و هزينه‌هاي سنگيني به بار مي‌آورند.

چگونه مي‌توان مانع اين خسارات شد؟ با تشخيص علل خرابي سوپاپ و حصول اطمينان از اينكه هنگام تعويض و يا تعمير سوپاپ‌ها، سيت‌ها، گايدها و ديگر اجزاي وابسته به سوپاپ، هيچ چيز از قلم نيفتاده است.

عملكرد سوپاپ به چند دليل از مهم‌ترين بخش‌هاي بازسازي موتور است: اول اينكه نياز به دقت زيادي دارد. اگر تلرانس‌ها و شكل هندسي سوپاپ صحيح نباشد، يقيناً با مشكل مواجه خواهيد شد. دوم اينكه در عملكرد سوپاپ بايد به جزئيات توجه شود. منظور از جزئيات، قطعات فرسوده‌اي است كه به نظر سالم مي‌رسند، اما در حقيقت سالم نيستند و نياز به بازسازي يا تعويض دارند. بهترين توصيه اين است كه اگر به سالم بودن قطعه شك داريد، آن را دور بيندازيد. اگر به شرايط ساق سوپاپ‌ها، گايدها، نگهدارند‌ه‌ها، خارها، فنرها، انگشتي‌ها (اسبك‌ها) و ميل تايپيت‌ها دقت نكنيد، با مشكل مواجه مي‌شويد. عدم توجه به جزئياتي مانند ارتفاع سوپاپ، ارتفاع فنر سوپاپ، فاصله مجاز بين ساق سوپاپ و گايد، تنظيم انگشتي، پهناي سيت و موقعيت تماس آن شما را به دردسر مي‌اندازد. همچنين عملكرد سوپاپ نياز به مقدار زيادي تجربه كارگاهي دارد. براي حل مشكل براي مثال، سوپاپ، ابتدا بايد علت پديد آمدن آن مشكل را پيدا كنيد.

اگر علت شكستن سوپاپ، عدم تنظيم فاصله بين گايد سوپاپ و سيت آن باشد، تعويض سوپاپ مشكلي را حل نمي‌كند. سوپاپ جديد صرفاً زماني به درستي كار مي‌كند كه اين فاصله تنظيم شده باشد در غير اين صورت، عدم تنظيم باعث خستگي و شكست مجدد سوپاپ مي‌شود. اگر علت سوختن سوپاپ، داغ كردن سرسيلندر باشد، تعويض سوپاپ سوخته مشكل تراكم را حل نمي‌كند زيرا اگر نقص قسمتي كه داغ مي‌شود برطرف نشود، سوپاپ جديد نيز داغ شده و مجدداً مي‌سوزد.

اگر سايش گايد به علت عدم تنظيم انگشتي با ارتفاع ساق سوپاپ باشد، تعويض گايد فرسوده با گايدي جديد و تعويض بوش سيلندر يا يك سوپاپ با سوپاپي اورسايز1 مشكل روغن‌سوزي را حل نمي‌كند. اگر ارتفاع ساق سوپاپ به درستي تنظيم نشود، تعمير گايد نيز فايده‌اي ندارد.

بنابراين آناليز علل خرابي پيش از تعمير، حائز اهيمت است. سوپاپ‌هاي شكسته يا سوخته همانند گايدهاي فرسوده، سيت‌هاي ترك خورده و ديگر قطعات مشابه آسيب‌ديده، نتيجه واكنش‌هاي زنجيرهاي هستند. به اين ترتيب، يك مشكل، مشكل ديگري را به‌وجود مي‌آورد و در نهايت منجر به خرابي سوپاپ مي‌شود. بنابراين، تعويض قطعات بدون تشخيص علل خرابي، كاري بيهوده است.

 تعميركاران براي پيشگيري از خسارات بايد 4 مرحله ذيل را انجام دهند:

اجتناب از عيوب

عوامل متعددي مي‌توانند باعث خرابي سوپاپ شوند. سوپاپ‌هاي معيوب، مهم‌ترين چيزي هستند كه هيچ‌كس در مورد خود آنها صحبت نمي‌كند. در حالي كه دليل دوم خرابي عملكرد سوپاپ‌ها همين است. تنش‌هاي حرارتي و مكانيكي زياد، اولين دليل است.

براساس تحقيق يكي از توليدكنندگان سوپاپ، يك پنجم (7/20درصد) خرابي‌هاي سوپاپ به علت وجود عيوبي در درون خود سوپاپ‌هاست. بيش از 10 سال از تحقيق در اين زمينه مي‌گذرد. امروزه همان آلياژهاي پايه و روش‌هاي ساخت كه در آن زمان وجود داشت با كنترل‌هاي كيفي به روش‌هاي مختلف، استفاده شوند. ماشين‌هاي CNC و كنترل آماري فرايند2 وارد فرايندهاي ساخت شده‌اند تا خطاهاي انساني كاهش يابد، اما مانند بسياري از توليدات انبوه ديگر، عيوبي به واسطه اشتباهات سهوي به‌وجود مي‌آيند. بنابراين، اگر سوپاپ‌هاي نامناسب را جدي نگيريد، ممكن است دچار شكست نابهنگام شوند.

عيوب عبارتند از:

 وجود ناخالصي‌هاي متالورژيكي و آخال‌ها در ماده اوليه كه باعث ضعيف شدن سوپاپ مي‌شوند، اشكالات فورجينگ كه ترك‌هاي ميكروسكوپي، خلل و فرج يا جدايش در فلز به‌وجود آورده و منتهي به شكست مي‌شوند، جوشكاري ناقص بين ساق و كلگي سوپاپ‌ها در سوپاپ‌هاي دو تكه كه باعث جدا شدن كلگي سوپاپ مي‌شود، جوشكاري ناقص در ساق سوپاپ‌هاي توخالي كه باعث شكستگي سوپاپ مي‌شود، عمليات حرارتي نامناسب كه مانع از سخت شدن يا آنيل كامل سوپا مي‌شود و به سايش سرعت مي‌دهند، خطاهاي ماشيني كه اشكالات ابعادي يا صافي سطح نامناسب را به‌وجود آورده و اين مسائل مي‌توانند باعث پديد آمدن انواع مشكلات ديگر شوند. اگر پيش از نصب متوجه اين عيوب نشويم، مشكلات ديگر پيش مي‌آيند و در نهايت، چسبندگي ضعيف كروم سخت، باعث مي‌شود آبكاري ساق سوپاپ پوسته پوسته شود.

بهترين راه حصول اطمينان از سوپاپ سالم و عاري از عيوب اين است كه:

سوپاپي كه از نظر ظاهري از ديگري زيباتر به نظر مي‌رسد، نمي‌تواند از كيفيت لازم برخوردار باشد. قيمت مناسب اگرچه مطلوب است، اما سوپاپ ارزان قيمت، غيرقابل استفاده است. بنابراين از توليدكنندگان ممئن سوپاپ از نظر كيفيت خريد نكنيد. سوپاپ را از توليدكننده‌اي معتبر كه از محصول خود دفاع و آن را ضمانت مي‌كند خريد كنيد.

چرا سوپاپ‌ها خراب مي‌شوند؟

هر سوپاپي در اثر رانندگي در مسافت‌هاي طولاني فرسوده مي‌شود، اما بعضي سوپاپ‌ها بسيار زودتر از موعد فرسود مي‌شوند و علت آن سوختگي يا شكست است.

اجازه بدهيد ابتدا در مورد سوختگي صحبت كنيم. سوپاپ‌هاي دود بيشتر در معرض سوختگي هستند چرا كه بيش از سوپاپ‌هاي هوا داغ مي‌شوند. سوپاپ‌هاي هوا به‌وسيله هواي ورودي و سوخت خنك مي‌شوند. بنابراين در دماي 800 درجه فارنهايت كار مي‌كنند. از ديگر سو سوپاپ‌هاي دود از خنك شدن محروم بوده و احتراق گازهاي داغ از دريچه خروجي خارج مي‌شود. سوپاپ‌هاي دود به‌طور متوسط در دماي 1200 تا 1350 درجه فارنهايت كار مي‌كنند و همين عامل باعث آسيب‌پذيري بيشتر آنها از نظر سايش و سوختگي نسبت به سوپاپ‌هاي هوا مي‌شود.

درجه حرارت كاري بالاتر نياز به آلياژ مستحكم‌تر دارد، بنابراين سوپاپ‌هاي دود را معمولاً از فولاد ضدزنگ مي‌سازند يا اينكه كلگي آنها را از فولاد ضدزنگ مي‌سازند (معمولاً از نوع آلياژ2Nا-21 يا 4Nا-21 با درصد بالاي كروم و نيكل). براي مصارف سنگين بنزين و ديزل جايي كه حرارت معضل بسيار بزرگي است، از پوشش مستحكم STELLITEا3 براي ساخت سوپاپ دود جهت كنترل سايش استفاده مي‌شود.

 خنك شدن سوپاپ‌هاي هوا و دود به تماس فيزيكي آنها با سيت و گايد سوپاپ بستگي دارد. حدو 75 درصد از گرماي احتراق كه از سوپاپ خارج مي‌شود از سيت سوپاپ عبور مي‌كند. بنابراين تماس مناسب سيت براي پيشگيري از سوختن سوپاپ‌ها ضروري است. بقيه 25 درصد گرماي ساق سوپاپ از طريق گايدها خارج مي‌شود. گاهي در مصارف سنگين، ساق توخالي سوپاپ‌ها با فلز سديم پر مي‌شود تا گرماي بيشتري از طريق ساق براي خنك شدن سوپاپ انتقال يابد.

هر چيزي كه در خنك كردن سوپاپ و يا ايجاد گرماي بيش از حد در سوپاپ يا كلگي آن دخالت داشته باشد باعث از كار افتادن نابهنگام سوپاپ مي‌شود. لايه رسوب روي سطح سوپاپ و سيت مي‌تواند اثر عايق را به منظور كاهش خنك كردن سوپاپ داشته باشد و آن را داغ كند. بنابراين اگر سيت سوپاپ، باريك يا غير هم مركز باشد، آب‌بندي بين سوپاپ و سيت سوپاپ ضعيف مي‌شود. اگر رسوبات روي نقطه‌اي بنشينند يا در جايي ديگر پوسته پوسته شوند، باعث نشتي شده و مركز حرارتي بر روي سوپاپ به‌وجود مي‌آورند كه باعث كانال‌زني4 مي‌شود.

فنرهاي سوپاپ ضعيف از تماس مناسب كلگي سوپاپ با سيت سوپاپ پيشگيري كرده و گرماي بيش از اندازه در سوپاپ‌ها ايجاد مي‌كنند. سيت ضعيف يا گايدي كه درست در جاي خود نصب نشده باشد، مي‌تواند باعث هدايت گرما به كلگي سوپاپ شده و در نتيجه آن را بسوزاند.

عدم توجه به ارتفاع سوپاپ هنگام نصب آن به سوختگي سوپاپ مي‌انجامد. وقتي سوپاپ‌ها و سيت‌ها سنگ‌زني شده يا ماشينكاري مي‌شوند، بيشتر از قبل در سرسيلندر فرو مي‌روند. اين امر باعث مي‌شود كه ساق آنها بالاتر قرار گرفته و موقعيت هندسي انگشتي‌ها را به هم بزند. در نتيجه عملكرد سوپاپ‌ها ضعيف مي‌شود وقتي كه موتور داغ مي‌شود، اگر شكل هندسي مناسب به وسيله سنگ‌زني سر ساق سوپاپ‌ها با حالت اول برگردانده نشود اينچ تجاوز مي‌كند. در غير اين صورت بايد منتظر سنگ‌زني لايه سختكاري سطحي سر سوپاپ باشيد. سيت سوپاپ‌ها بايد از نظر ارتفاع به‌درستي نصب شوند. راه ديگر نصب سوپاپ‌هايي با كلگي نسبتاً اورسايز است كه بالاتر از سيت سوار شده و ماشينكاري سيت را جبران كنند.

پسرفت سوپاپ‌ها در موتورهاي قديمي‌تر كه در كاميون، زيردريايي و مصارف كشاورزي و صنعتي كاربرد دارند، به فقدان سيت‌هاي سوپاپ مستحكم وابسته است. راه‌حل، استفاده از سيت‌هاي سختكاري شده است. استفاده از استلايت يا سوپاپ‌هاي سختكاري سطحي شده هنگامي كه سوپاپ‌ها در معرض سايش هستند نيز لازم به نظر مي‌رسد.

اگر درجه حرارت كاري زياد شود، مشكلات خنك‌كاري در موتور باعث گيرپاژ و سوختن سوپاپ‌ها مي‌شود. خنك‌كننده ضعيف، ترموستات خراب، واترپمپ ضعيف، گرفتگي رادياتور، فن خنك‌كننده يا سوئيچ خراب فن و غيره، همگي باعث داغ شدن موتور و انبساط سوپاپ مي‌شوند و اگر از حد مجاز تجاوز كنند موجب سايش يا گير كردن سوپاپ به گايدهاي سوپاپ مي‌شود. اگر گيرپاژ سوپاپ‌ها برطرف شود باعث سوختن آنها مي‌شود و اگر به پيستون بچسبند، خراب خواهند شد.

انسدادهاي ايجاد شده در اثر ريخته‌گري سرسيلندر يا واشر سرسيلندرهايي كه سوراخ‌هاي خنك‌كاري مناسبي ندارند باعث ايجاد نقاط گرمايي شده و مشكلاتي را براي سوپاپ و گايدهاي آنها ايجاد مي‌كنند. بنابراين، نصب درجه‌سنج داخل سرسيلندر به انتقال مناسب گرما كمك مي‌كند.

سوپاپ‌ها گاهي به علت دماي احتراق بالا داغ مي‌شوند. عواملي نظير احتراق كند، مخلوط ناقص سوخت (اغلب به دليل نشتي خلا) و انفجار (به علت فشار بيش از اندازه يا سوخت با درجه اكتان پايين) يا احتراق زودرس (در قسمت‌هاي داغ كه در اثر رسوبات محفظه سوخت يا شمع به‌وجود مي‌آيد) نقشي مهم ايفا مي‌كنند. همچنين وجود نقص‌هايي در اگزوز نظير مسدود شدن مبدل كاتاليزوري يا لوله اگزوز شكسته نيز مي‌تواند باعث داغ كردن سوپاپ‌ها شود.

شكست سوپاپ‌ها

شكست كه نوع ديگري از خرابي سوپاپ است، براي سوپاپ‌هاي هوا و دود اتفاق مي‌افتد. شكست سوپاپ‌ها در يكي از 2 محل زير اتفاق مي‌افتد:

در هر دو حالت، شكست خبري بد است، زيرا تكه‌هاي سوپاپ به داخل محفظه احتراق افتاده و باعث خرابي‌هاي بزرگ در پيستون و سرسيلندر مي‌شوند.

دلايل شكست كلگي سوپاپ شامل خستگي به علت ثابت نبودن سوپاپ (به دليل عدم رعايت پارامترهم مركزي سيت‌ها كه باعث شده هر دفعه كه سوپاپ مي‌نشيند، ساق آن خم شود)، ضربات مكرر (به علت تكان‌هاي بيش از حد سر سوپاپ)، انبساط (به علت گرماي بيش از حد يا rpm) و شوك حرارتي (تغيير ناگهاني دما هنگام خاموش كردن ناگهاني موتوري كه با قدرت بالا كار مي‌كرده است) مي‌باشد. در سوپاپ‌هاي 2 تكه، محل اتصال كلگي و ساق جايي است كه اغلب در معرض ترك خوردگي و جدايش است نه به اين دليل كه سوپاپ معيوب است بلكه علت آن وجود فشار بيش از حد در اين قسمت به علت اتصال 2 آلياژ متفاوت با يكديگر است.

شكست در ساق سوپاپ مي‌تواند نتيجه فشار بيش از حد در دو طرف آن باشد و يا زماني كه ارتفاع ساق نصب شده مناسب نباشد و باعث عدم تنظيم انگشتي شود. همچنين شكست مي‌تواند در اثر ضربه سنگيني ايجاد شود كه مانع مي‌شود اجزاي وابسته به سوپاپ هنگامي كه سوپاپ بسته مي‌شود، جلوي ضربه را بگيرند. دليل ديگر شكست در سر ساق سوپاپ، پوسيدگي يا خراش‌هايي است كه در نيم خارهاي نگهدارنده سوپاپ‌هاي آن وجود دارد و ميل بادامك يا اسبك‌ها را با هم با ارتفاع زياد به حركت در مي‌آورد.

مشكلات ديگر سوپاپ‌ها

علاوه‌بر سوختگي و شكست، مشكلات ديگري نيز وجود دارند. بعضي از اي مشكلات عبارتند از:

- سوپاپ‌هايي كه خم مي‌شوند: معمولاً علت آن فاصله بسيار كم سوپاپ و پيستون است. دلايلي كه در اينجا عنوان مي‌شوند شامل زنجير يا تسمه تايمينگ شكسته، فنرهاي سوپاپ عف يا شكسه، در جا گاز دادن، گيرپاژ سوپاپ (لقي نامناسب گايد يا روغنكاري و گرماي بيش از حد) و لقي نامناسب سوپاپ و پيستون (بالا قرار گرفتن سوپاپ، پيستون‌هاي نامناسب، سر سوپاپ‌هاي بيش از حد سنگ خورده و غيره) است.

- ساق سوپاپ‌هاي كه فرسوده مي‌شوند: براي سوپاپ‌هايي كه مايل‌ها كار كرده‌اند، اين اتفاق طبيعي است، اما سائيدگي ممكن است بعلت لقي نامناسب گايد، گرماي بيش از حد، عدم روغنكاري يا روغن كثيف باشد. استفاده از نوع نامناسب كاسه نمد ساق سوپاپ (لاستيك گيت سوپاپ) نيز مي‌تواند عاملي مؤثر باشد.

كاسه نمد ساق سوپاپ ميزان روغني كه گايدها را چرب مي‌كند، كنترل خواهد كرد. كاسه نمدهاي ثابت5 به بهترين نحو ممكن، ميزان روغن را كنترل مي‌كنند، زيرا روي گايدها باقي مانده و مانند پاك‌كننده‌اي غلتكي، روغن را از روي ساق سوپاپ‌ها پاك مي‌كنند. كاسه نمدهايي ثابت در اغلب موتورهاي O.H.Cا6 كه ميل بادامك آنها در سرسيلندر قرار دارد، استفاده مي‌شوند. زيرا جريان روغن نياز به كنترل بيشتري دارد. از ديگر سو، كاسه نمدهاي چتري يا حلقوي با سوپاپ‌ها بالا و پايين رفته به گايدها اجازه ورود روغن بيشتر را مي‌دهند. بنابراين جايگزيني كاسه نمد ثابت به‌جاي كاسه نمد چتري يا حلقوي مي‌تواند روغن گايد را از آن بگيرد و در بعضي مصارف، مشكل گيرپاژ به‌وجود آورد.

به همين علت بعضي كارشناسان عقيده دارند كه بايد نوع فابريك (اصلي) كاسه نمد را كه روي موتور بوده است، استفاده كنيد. بعضي ديگر ترجيح مي‌دهند ميل تايپيت‌هاي موتور را عوض كنند تا كاسه نمدهاي ثابت، روغن‌سوزي را كاهش دهند. همچنين ارتقا دادن كاسه نمد به كاسه‌هاي گرانتر مثلاً از جنس VITON7 مشكل خم شدن كاسه نمدها را حل مي‌كند، اما اگر كاسه نمد ثابت جايگزين شود، بهترين راه براي پيشگيري از ايجاد مشكل، استفاده از آنها در سوپاپ‌هاي هوا، توجه زياد به فواصل ساق سوپاپ تا گايد (نبايد خيلي كم باشد) و استفاده از سوپاپ ‌هاي با ساق آبكاري شده از كروم سخت است كه در برابر سائيدگي، بيشتر از سوپاپ‌هاي آبكاري نشده مقاومت دارند.

موتورهاي جديد با سرسيلندرهاي آلومينيمي كه اكنون توليد مي‌شوند، داراي گايدهاي پودري هستند. اين گايدها از جنس پودر با پايه آهني و حاوي گرافيت مي‌باشند. اين نوع گايدها نيازي به روغن براي نرم شدن ندارند و خطر سايش را كاهش مي‌دهند. اين نوع گايدها تمايل به ترد شدن دارند بنابراين به جاي اينكه آزاد باشند بايد به داخل هدايت شوند.

هنگام اندازه‌گيري ساق سوپاپ‌ها به‌خاطر داشته باشيد كه اغلب ساق سوپاپ‌هاي فابريك (OE) باريك مي‌شوند. معمولاً انتهاي ساق سوپاپ‌ها در حدود 0.001 اينچ كوچكتر از سر ساق آنها از نظر قطر بوده تا بتوانند افزايش انبساط حرارتي در انتهاي داغ سوپاپ را جبران كنند. بنابراين اندازه‌اي كه گرفته مي‌شود براي مطالعه دقيق سايش ساق مهم است. اگر سوپاپOE با سوپاپي كه داراي ساق استريت شده است، جايگزين شود (بدون باريك شدن) سوپاپ دچار گيرپاژ مي‌شود، مگر اينكه لقي گايد تا حدي، افزايش يابد.

سر ساق سوپاپ به شكل قارچ درآمده يا آسيب ديده: انگشتي‌ها را نيز براي پوسيدگي يا آسيب‌ديدگي چك كنيد. ارتفاع نامناسب ساق سوپاپ مي‌تواند هر زمان كه سوپاپ باز و بسته مي‌شود، باعث سائيدگي سر ساق شود. بلند بودن بادامك‌ها و انگشتي‌ها مي‌تواند مشكلي مشابه اين مورد را به وجود آورد. به همين دليل است كه استفاده از انگشتي‌هاي با سرهاي گرد به‌جاي انگشتي‌هاي بازويي توصيه مي‌شود. اگر سوپاپ‌ها بيش از حد، سنگزني شوند تا بتوان ارتفاع ساق را تنظيم كرد، ساق آسيب مي‌بيند. سنگزني لايه سختكاري شده سطحي، فلز نرم را در معرض تماس مستقيم با انگشت‌ها قرار مي‌دهد. شكل نامناسب سر انگشتي‌ها، اصطكاك و سايش را افزايش مي‌دهد و باعث آسيب‌ديدگي سر ساق سوپاپ مي‌شود.

آخرين نكته در آناليز خرابي سوپاپ‌ها اين است كه تعويض سوپاپ خراب با سوپاپي جديد بدون حل مشكلات گذشته، فايده‌اي نخواهد داشت. پيروي از تكنيك‌هاي پذيرفته شده و رعايت مسائل مربوط به سيت‌ها (رعايت فاصله‌ها، موقعيت مناسب سيت و پهناي آن)، چك كردن و تنظيم مناسب ارتفاع ساق سوپاپ و ارتفاع فنر سوپاپ تعويض شده، رعايت فاصله ساق، گايد و نيم خار سوپاپ و بر طرف كردن ديگر مشكلات موتور نظير گرماي بيش از حد، صداي انفجار هوا/ سوخت يا مشكلات مربوط به تايمينگ و غيره، مانع از تكرار خرابي سوپاپ‌ها و خسارات حاصل از آن مي‌شود.

افزایش توان در خودرو
مطالب ارائه شده در اين مقاله بيشتر براي افزايش سرعت و توان خودرو از راه تيونينگ مي باشد و برخي از مطالب زير ممكن است باعث آسيب زدن به موتور شود اما كساني كه به فكر افزايش ناگهاني سرعت مي باشند آسيب زدن به موتور براي آنها مهم نيست لذا مطالب زير بيشتر براي ماشين هاي مسابقه اي استفاده مي شود و استفاده ان توصيه نمي شود.
 
تيونينگ چيست؟
اين سوالي است كه همواره براي بسياري از افراد در سرتاسر جهان مطرح است، تقويت؛ ارتقاي زيبايي و بهبود عملكرد هر چه بيشتر اجزاي موتور و بدنه را تا سر حد ممكن در اصطلاح تيونينگ مي گويند. حال سوال اينجاست؛ اصلاً چرا تقويت؟! مگر كمپانيهاي بزرگي مثل مرسدس بنز يا BMW خودشان نميتوانند عوامل لازم را در جهت بهبود و رضايت مشتريان و از همه مهمتر سركوبي رقبا انجام دهند؟! جواب تمامي اين سوالات فقط يك كلمه است؛ «اپيدمي!» بله اين كلمه است كه همواره به دنبال بسياري از افراد بوده و خواهد بود. 
تقريباً در تمام دنيا افراد زيادي هستند كه برتري خود و خودروهايشان را به رخ ديگران مي كشند. اين مسئلهاي است كه در ميان اقشار مختلف مردم دنيا از نوجوان 14 ساله گرفته تا پيرمرد 70 ساله به نوعي اپيدمي بدل شده اند. برخي از آنها با داشتن بهترين خودروهاي روز دنيا، با وجود شيك بودن و امكانات پيشرفته از ايجاد تغييرات در اتومبيلهاي مدرن دريغ نميكنند. در واقع چنين افرادي را در اصطلاح روزمره «ماشين باز» خطاب مي كنند. كساني كه با وجود داشتن خودروهاي تندرو حس راندن اتومبيلهايي مثل: فراري شوماخر، سيتروئن c4 سباستينلو برايشان يك رويايي ديرينه است.

جادوگران جاه طلب همواره كساني بوده اند كه با فرصت طلبي و با استفاده از شدت علاقه دوستداران اتومبيل آنها را به سمت و سوي خود بردهاند ونيازها و روياهاي آنها را به حقيقت بدل كرده اند. در واقع مراكز تيونينگ با عرضه خودروهاي قدرتمند كه از پيشرانه هاي حجيم، بدنه هاي پيشرفته تا مجموعه تعليق و انتقال نيروي قدرتمند برخوردارند توانسته اند با ارايه اتومبيلهاي خاص و تقريباً بي نقص نبض افرادي را در دست بگيرند كه نقش تعيينكنندهاي را ايفا خواهند كرد. چيزي شبيه به طراحان لباس كه كاملاً براساس اصول ديدگاهها و سلايق مردم عمل مي كنند و مد جديدي را روانه بازار كرده و باعث رونق كسب و كار خود مي شوند. موفقيت در اين زمينه مطمئناً روانشناسي و شناخت علايق صاحبان اتومبيلها را لازم و ضروري مي سازد تا آنها بتوانند رضايت ماشين بازان تنوع طلب را جلب نمايند و هر ساله حسابهاي بانكي خود را از دلارهاي به دست آمده از خلاقيت هايشان پُر نمايند.

عروسكهاي جادو شده
در اين سوي پرده كساني هستند كه شيفته ي ساخته هاي دست اين ساحران خلاق بوده و حس زيبايي شناختي و ارضاي فكري خود را در اين زمينه به كار ميگيرند.
عروسكاني كه با ساز اين دستها در تنورخيمه شببازان تيونينگ كار كوك ميشوند و مداح صرف يك بازار مطلقاً مصرفي هستند، در كشور ما جو حاكم بر اين مساله يك جبه ي متضاد است و آنچه متداول است مخالفت يا لااقل عدم استقبال از مسايل خودرويي و خصوصاً تيونينگ در ميان مخاطبان آن است. اينكه اين مخالفت كارشناسي و حساب شده است يا نه چندان كمكي به وضعيت فعلي نميكند زيرا سيل گرايش به تيونينگ خودرو در كشور ما نيز همچون ساير موارد مصرفي خارجي رو به افزايش است. 

مساله اي مهم، گرايش علمي به اين زمينه بوده و توجه به اين نكته كه تيونينگ نيز اگر مانند ديگر زمينه ها در يك قالب تخصصي و علمي مورد بررسي و توجه قرار گيرد مي تواند علاوه بر درآمدزايي موجب ارضاي نيازهاي دروني شود .

افزايش توان در موتور توسط سيستم هاي ذيل امكان پذير است 
1- جرقه زني msd

2-تزريق نيترواكسيد

3- نصب هدرز

 
4- تزريق اب

کلاس بندی توان موتور

•   در کشورهای سازنده موتور توان موتور به سه روش می باشد
1- DIN  استاندارد اروپایی (المانی) (موتور بر روی خودرو سوار شده باشد و با تمام وسایل جانبی موتور )
2- CUNA  استاندارد ایتالیایی (موتور بدون فیلتر هوا و لوله اگزوز و بدون سوار کردن بر روی خودرو اندازه گیری می شود )
3- SAE  استاندارد امریکایی (موتور بدون فیلتر هوا و لوله اگزوز و دینام و پمپ اب و فلایویل و دیسک و صفحه )
برای مثال توان موتورامریکایی بزرگ اگر 100 اسب بخار در سیستم SAE باشد در سیستم استاندارد DIN حدودا برابر 80 تا 90 اسب بخار می باشد.
  افزايش توان و گشتاور موتور كار دو گروه است
1- موتورسازان بزرگ دنيا 
2- شركتها و كارگاههاي تخصصي به اصطلاح تيونينگ موتور.

 1- در حالت اول که کار موتورسازان بزرگ دنیا می باشد قبل از تولید موتور پارامترها بررسی نموده  و موتور را طراحی  می نمایند  مثلا  افزایش قطر سیلندر و افزایش کورس پیستون وطراحی نوع سوپاپ و اتاق های احتراق مختلف و هزاران عواملی که در بهبود توان موتور تاثیر می گذارد این عوامل را بررسی نموده و موتوررا طراحی می کنند.  
  2- حالت دوم پس از تولید موتور با ایجاد تغییراتی موجب افزایش توان موتور می شود برخی از این تغییرات برای موتور مفید می باشد و برخی از تغییرات مضر اما برای رسیدن به توان و سرعت بیشتر دست به این کار حتی اگر از لحاظ اقتصادی مقرون به صرفه نباشد می زنند. 
افزایش توان با سیستم MSD
    هرچه جرقه با کیفیت و قدرت بیشتری صورت گیرید احتراق بهتری در موتور ایجاد می گردد.
شرکت autotronic control اقدام به تولید سیستم های msd که برگرفته از کلمات multiple spark discharge  نمود. در یک سیستم جرقه زنی استاندارد در هر احتراق 1 جرقه زده می شود. اما سیستم های msd در هر احتراق تا چند جرقه در یک شمع ایجاد می کنند. 
فرق اين سيستم با سيستم استاندارد در اين است كه برق به وجود امده در كويل بعد از نصب Igenation Control قويتر و منظم تر از سيستم استاندارد ميباشد،به اين صورت كه در سيستم استاندارد در rpm هاي پايين برق به صورت منظم وارد كويل ميشود و كويل استاندارد تا رنجهاي پايين تر از 3000 خوب جواب مي دهد ولي وقتي دور موتور بالا رفت حالت كويل از بين ميرود و نامنظم مي شود و قدرت اصلي خودش رو از دست مي دهد 
 

تصوير Igenation Control

 تفاوت سيستم Msd با جرقه زني عادي در نمودارهاي ذيل امده است:
 
مقایسه جرقه زنی عادی با  msd( ولتاژثانویه کویل )
 
تخليه جرقه
 
تخليه جرقه بر حسب دور
 افزایش توان با Nos يا nitrous oxide
•    استفاده از گاز نيترواكسيد N20 معروف به نیتروس
•    نيترو اكسيد N20گازي بي رنگ، بي بو و غير قابل اشتعال است. اين گاز سمي نيست اما خنده آور است.
در سال 1970 تكنولوژي ساخت گاز نيتروژن اكسيد شده همگاني شد  و اين موضوع يكي از موارد مهم در مسابقات اتومبيل راني شد.
اين سيستم معمولا با دخالت راننده و اغلب فقط موقع شتاب گيري به صورت بسيار محدود مورد استفاده قرار مي گيرد. با استفاده از اين  سيستم راننده در مواقع نياز با تزريق نيترو اكسيد به درون مانيفولد ورودي، ميزان اكسيژن مخلوط  را  بالا مي برد و موجب ايجاد احتراق قوي تري در اتاقك  احتراق مي شود كه نتيجه مستقيم  آن، افزايش چشمگير اما محدود  و مقطعي  توان توليدي موتور است. 
 
 اين گاز وقتي وارد سيلندر مي شود، به دليل گرماي زياد داخل محفظه به اتم اكسيژن و نيتروژن تجزيه مي گردد. در اين تجزيه پيوند بين اتم ها شكسته مي شود. اين عمل با گرفتن گرما از سيلندرهمراه است در نتيجه دماي محفظه ي احتراق كم مي شود. خيلي سريع اتم هاي فعال اكسيژن با هم تركيب شده و مولكول 2O را به وجود مي آورند. حال اگر ما مقداري سوخت اضافي وارد سيلندر كنيم مي توانيم با گاز اكسيژن حاصله، سوخت اضافي را بسوزانيم و نيروي بيش تري توليد كنيم.
•    فشار داخل مخزن بايد بين ۸۵۰ تا ۱۱۰۰ psi  باشد تا بتواند گاز را در حالت مايع نگاه دارد. گاز از طريق شلنگ تحت فشار به مجراي تفس موتور تزريق ميشود. به هنگام تزريق نيترو اكسيد، اين گاز از حالت مايع به گاز مي رود
 افزایش توان با استفاده از هدرز
  تخليه آسانتر گازهاي خروجي:
عامل كليدي در افزايش راندمان موتور بهبود تخليه گازهاي خروجي ازموتور است.هدرزسبب كاهش ميزان افت راندماني ميشود كه توسط مانيفولد دود رخ ميدهد. به عبارتي هدرز به خروج راحت تر گازهاي خروجي از اگزوز كمك ميكند. هدرز براي هر سيلندر يك لوله كوچك تخليه گاز فراهم مي آورد. اين لوله هاي كوچك باعث ميشوند گاز خروجي از سيلندرها هنگام خروج به عقب پس نزند. هنگامي كه ديگر لازم نباشد سيلندرها براي تخليه گاز خود از يكديگر نيرو بگيرند، اين نيرو صرف افزايش راندمان موتور خودرو مي شود.
 
•    این قطعه یا در واقع لوله با بزرگتر بودن نسبت به لوله ی فابریک و کم کردن پیچ و خمها در لوله باعث راحتتر خارج شدن دود از سیلندرها میشه که همین امر باعث میشود تا نیروی کمتری تلف شود. 
•    هدرز ها نسبت به شکل، طراحی، و جنسهاي انها باعث افزایش قدرت از ۵٪ الی ۱۵٪ در موتور می شود
  
 
نمودارتفاوت بين هدرز كوچك و بزرگ (از لحاظ طول هدرز)
 تزریق اب در منیفولد ورودی
•   استفاده از سيستم  پاشش اب در مانيفولد ورودي:
  در بسياري از موتورهاي  با نسبت تراكم بالا در حالت تمام بار موتور”WOP” ) دريچه گاز كاملا باز(  سيستم آبپاش وارد مدار ميشود و با تزريق مقاديری آب به صورت اسپری شده در داخل مانيفولد ورودي موتور مخلوط سوخت وهوا را خنكتر مي كند و در نتيجه  چگالي مخلوط بالا مي رود و راندمان حجمي موتور بهبود مي يابد و نسبت تراكم بالاتري در موتور ايجاد خواهد شد. 
کار برد تزريق آب در موتور هايست که در آنها از سيستم پر خوران استفاده شده است، تزریق آب به طور غیر مستقیم هم چگالی هوا را بالا برده و هم قدرت موتور را افزایش میدهد
  
 تزريق اب در موتور باعث افزايش راندمان حجمي  و ورود مقدار بيشتري هوا به داخل موتور مي شود اما اين كار هم باعث مقدار كمي الودگي و هم اسيب به موتور مي شود اما اين كار براي كساني كه دوست داران سرعت و شتاب هستند كاربرد دارد 
 








منابع :
هفته نامه دنياي خودرو – مهندس مهدي قنواتي

  تاریخچه :

توربو شارژر در سال 1905 میلادی توسط مهندس مکانیک سوئیسی آلفرد بوچی اختراع شد . توربوشارژر عبارتست از نوعی کمپرسور توربینی و يک کمپرسور گريز از مرکز که توسط يک شفت که با اتصال فلانچی به آن متصل شده را مي چرخاند، توربين گازي توسط پيچ به مانيفولد دود متصل مي شود و گازهاي خروجي از موتور باعث چرخش وربين گاز شده و به سبب آن كمپرسور كه توسط يك شفت به توربين گازي متصل است شروع به چرخش نموده و هواي حيط را مكش كرده و سپس آن را متراكم و به طرف موتور مي فرستد. هواي ورودي بيشتر به موتور، به معني وخت بيشتر به داخل موتور،و هوا و سوخت بيشتر به معني افزایش انرژي و قدرت خروجي موتور مي باشد .

 http://mechanic-net.blogfa.com/

يکي از مطمئن ترين راهها براي افزايش توان موتور ها، افزايش مقدار هوا و سوختي است که در سيلندرآنها مي سوزد براي اين منظور افزودن تعداد سيلندرها يا بزرگ کردن هر يک از سيلندرها يکي از روش هاست اما در بعضي مواقع امکان اين کار وجود ندارد. يک راه براي افزايش قدرت موتور که ساده تر و با صرفه تر می باشد استفاده از توربو شارژ در موتوراست که بدون نياز به تغيير در حجم و وزن موتورتوان آن را افزايش مي دهد. براي افزايش توان موتور از توربوشارژرها درخودروهاي پر سرعت مسابقه اي و سوپر اسپرت هاو حتي خودروهاي خانوادگي و در موتورهاي ديزلي بزرگ نيز استفاده مي شوند.

 يک توربو شارژر ازدو قسمت اصلي تشکيل شده است" توربين و کمپرسور. در موتور هایی که توربوشارژر نصب گردیده، پس از اینکه مخلوط سوخت و هوا در داخل سیلندر متراکم شد توسط جرقه شمع محترق شده، و این احتراق باعث آزاد شدن انرژی حاصل از سوختن مخلوط گاز می گردد،حال این گاز (دود منیفولد) پس از گذراندن این سیکل، باید سیلندر را ترک کند که این گاز خروجی فشاری حداقل معادل 30 اتمسفر را دارد یعنی 30 برابر فشار داخل سیلندر!

این گاز حاوی مقدار قابل توجهی از که می توان از این انرژی بصورت مفید استفاده کرد ولی درموتور هایی که تنفس بصورت عادی [ بدون توربوشارژر ] است گاز خروجی و انرژی موجود توسط اگزوز به بیرون رانده می شود که این عمل برابر است با اتلاف مقدار زیادی از انرژِی کنترل نشده !

توربوشارژر دارای یک محور(شفت)مرکزی است که یک سر این محور به یک توربین متصل است که براثر برخورد گاز های خروجی با پره های این توربین ، محور شروع به چرخیدن می کند، سر دیگر این محور به یک کمپرسور متصل است که بر اثر چرخیدن هوای بیرون را با قدرت بیشتر ی مکیده و در داخل سیلندر متراکم می کند. به طور معمول توربوشارژرها فشار هوا را به اندازه 6تا8 psi فشرده تر مي کنند، از آنجا که فشار معمولي اتمسفر 14.5تا14.7 psi در سطح درياست با اين روش در حدود 50 درصد بيشتر هوا وارد سیلندرهای موتور خواهد شد و بازدهي واقعي نيز بين 30% تا 40 % افزايش خواهد یافت.

يکي از مزاياي توربو شارژرها، کمکي است که در ارتفاعات و مناطق مرتفع به موتور مي کنند، موتورهاي معمولي در ارتفاعات دچار کاهش شديد قدرت مي شوند زيرا براي هر مکش پيستون جرم کمتري از هوا را به داخل سيلندر مي کشد و حتي در صورت افزايش مقدار سوخت پاشيده شده به داخل سيلندر نيز به علت فقدان اکسيژن کافي ، احتراق کامل صورت نمي گيرد، بنابراين مساله رقيق بودن هوا موجب کم شدن قدرت موتور، در اين نقاط مي شود که توربو شارژرها با کمپرس کردن و افزايش جرم هواي ورودي به موتور، اين نقص را جبران مي کنند.

 نقش پره ها در کمپرسور  Housing Compressor:

 توربین کمپرسور دارای پره هایی مخصوص می باشد که عامل مکش هوا و متراکم کردن آن است.

پره های توربین کمپرسور در توربوشارژر Housing Compressor  با دوران کردن باعث مکش هوا به داخل توربوشارژ می شوند کمپرسور نيز هوا را از مرکز تيغه هايش به داخل کشيده و توسط پره هاي خود، در حين چرخش به بيرون پرتاب مي کند. کمپرسور معمولا بين صافي و منيفولد هواي ورودي به موتور قراردارد پره های کمپرسور می تواند بصورت تک ، دوبل و یا دوبل متغییر باشدو لازم به ذکر است که پره های کمپرسور در توربوشارژر ها که برای ایجاد قدرت در دور های پایین طراحی می شوند معمولا دارای کمپرسور هایی با پره های نزدیک به هم و بلعکس در توربوشارژر هایی که برای حصول قدرت در دور های بالا طراحی می شوند دارای کمپرسور هایی هستند که فاصله پره های آنها از هم بیشتر است .

 نقش پره ها در توربینHosing Turbine :

پره های توربین Hosing Turbine در برخورد با گاز های خروجی باعث دوران محور می گردد این پره ها همیشه از نوع تکی می باشند و زاویه و انحنای آنها یکسان است . امروزه برخی از شرکت ها توربوشارژرهایی ساخته اند که در آن زاویه پره ها در دور های مختلف بسته به دور موتور تغییر می کند .

 : Housing

 Housingعبارت است از یک محفظه باشکل حلزونی که توربین و کمپرسور را درخود جای می دهد که هر توربوشارژ دارای دو عدد از آن میباشد. همچنین به محفظه ای که توربین را در خود جای می هد turbine housing  یا  hot side  نامیده می شود و به محفظه ای که کمپرسور را در خود جای می هد cold side  یا housing compressor  می گویند .

 در محفظه توربین ، هر چه اندازه این محفظه کوچکتر باشدفشار گاز های خروجی از  اگزوز بالا تر مانده و توربین سریع تر دور خواهد گرفت. توربو شارژ ها با محفظه کوچک برای اتومبیل های خیابانی مناسب ترند. اگر محفظه توربین بزرگتر باشد مدت زمان بیشتری طول می کشد تا توربین دور بگیرد که محفظه بعضی از مواقع تا حد سرخ شدن گرم می شود که برای خنک کردن آن ازآب یا روغن و در بعضی از هردو استفاده می شود .

 فلانچ در توربوشارژر :

 فلانچ یا واسطه، قطعه ای است که فلزی می باشد.  درتوربوشارژرها معمولا از چدن یا آلومینیوم آلیاژی ساخته می شود و در حد فاصل بین توربین و کمپرسور قرار گرفته و آنها را به هم مرتبط می کند.

فلانچ ها را با توجه به نوع موتور و نوع توربو شارژر انتخاب می کنند و معمولا با کد های بین المللی  T6 وT4 ، T3 ساخته می شوند .

 خروجی توربوشارژر Down pipe :

 یکی دیگر از قسمتهای مهم توربوشارژ Down pipe یا خروجی آن می باشد گازهای اگزوز (دود) پس از چرخاندن توربین ، محفظه توربین را باید ترک کند که این کار از طریق این دریچه صورت می پذیرد.

 Down pipe یا خروجی توربوشارژر با توجه به محفظه توربین، اشکال مختلفی دارد ولی می توان آن را به دودسته کلی تقسیم کرد، که عبارت است از" نوع فلانچی که به توربوشارژ پیچ می شود و نوع  V-Band  که توسط دو عدد واشر و یک بست مخصوص به توربوشارژر متصل می شود.

توربين بين منيفولد هواي خروجي وانباره اگزوز قرار مي گيرد، تمامي گازهاي خروجي موتور (اگزوز) از محفظه توربين مي گذرد و انبساط اين گازهاي تحت فشار، بر پره هاي توربين عمل مي کند و موجب حرکت دوراني آنها مي شود.

 اين گازها پس از گذشتن از توربين وارد اتمسفر مي شوند ،توربين صداي حاصل از گازهاي اگزوز را نيز خفه مي کند و به اين ترتيب در اکثر موارد نيازي به استفاده از انباره اگزوز نيست .شاید بتوان نوع توربوشارژرها را با توجه به قطعات بکار رفته در آن به چند شکل تقسیم بندی کرد :عملکرد محور مرکزی آن ممکن است بصورت یاتاقانی و یا بلبرینگی باشد ،Waste Gate که ممکن است از نوع Internal ( متصل به محفظه توربین ) یا نوع  External   بر روی منیفولد دود قرار داشته باشد ،نوع محفظه دار ( Huosing )، توربین و کمپرسور ، و یانوع فلانچ یا رابط توربوشارژ ومنیفولد اگزوز .

محور مرکزی که در واقع رابط بین توربین و کمپرسور است و با سرعت بسیار بالایی (100 تا 240 RPM ) دوران می کند باید در دو سر خود به چیزی تکیه داشته باشد ، که اکثر توربوشارژرها دارای محورهای مرکزی یاتاقانی هستند ولی در توربوشارژرهای گران قیمت که در موتور هایHighPerformance  استفاده می شوند دارای محور های مرکزی بلبرینگی هستند ودر مواردی بعضی ازنوع یاتاقانی هم کیفیت بالایی دارند .

 محور های بلبرینگی دارای استقامت بالایی هستند بلبرینگ هایی که در این محور ها بکار گرفته می شوندچون از فزات آلیاژ ی ساخته می شوند، در مقابل حرارت و سایش بسیار مقاوم بوده و سریع تر از نوع یاتاقانی دور می گیرند .معمولا یک توربوشارژر یاتاقانی در هر20 هزار کلومتر و نوع بلبرینگی در هر 80 هزار کیلومتر باید سرویس شود.

 مكانيزم كنترل فشار در توربين Waste Gate :

 برای اینکه فشار داخلی توربوشارژر با توجه به کاربرد آن تنظیم شده و از حد مجاز بالاتر نرود، سوپاپی بانام Waste Gate طراحی شده است .

(Waste Gate):

بسياري از توربوشارژر خودروها يك سوپاپ بايپس يا گذرگاه فرعي(Waste Gate) دارد كه باعث مي شود. در توربوشارژهاي كوچك ميزان چرخش آنها از حد مجازي تجاوز نكند. در واقع سوپاپ بايپس فشار داخل توربين هوا را حبس كرده و اگر فشار آن بالاتر ازحد مجاز باشد سوپاپ فوق باز شده و مقداري از سیال را به خارج از محفظه توربين گاز هدايت مي كند تا اين كه فشار به ميزان مطلوبي برسد.

 Waste Gate به دونوع طراحی آن صورت گرفته که عبارتند از نوع :

1 )  Internal Wast Gate

2 ) External Waste Gate .

 نوع Internal Wast Gate بر روی محفظه توربین قرار می گیرد و می تواند به صورت تنظیم شونده یا ثابت باشد این نوع معمولا در توربوشارژرهایی که با فشار کمتری کارمی کنند ( psi  9 تا 24 ) کاربرد دارند.

نوع External Waste Gate برروی منیفولد دود قرار گرفته و انواع 35 و 38و 40و 46 و60 میلیمتری ساخته می شود و لازم به ذکر است که فلانچ خاصی که بر روی منیفولد دود تعبیه می شود با توجه به  Waste Gateو اندازه آن طراحی می گردد .در انواع سوپاپ 35و 38 میلیمتری از فلانچ لوزی شکل استفاده می گردد و در انواع دیگر بصورت مربعی بکار گرفته می شود .در داخل سوپاپ های External فنر هایی تعبیه شده که بوسیله رنگ استاندارد شده ، و از رنگ زرد کوچک تا آبی بزرگ 3.6 تا 14.5 Psi و در زمانی که توربوشارژ شما نیاز به 21psi   دارد از هر دو فنر استفاده می شود ( مثلا از یک فنر 7psi   و یک فنر 14.5psi ) .

 تنظیم فشار دقیق Boost Controller :

 در توبوشارژرهای حرفه ای برای تنظیم فشار دقیق از Boost Controller استفاده می شود. دامنه تنظیمBoost Controller بسته به نوع توربوشارژر و نوع Boost Controller از فشار 1تا60 psi متغییر است.( قابل ذکر است که فشار 30یا 60 psi برای هر موتور یا توبوشارژ قابل تحمل نیست!) .

 ازجمله معروف ترین شرکت های معروف سازنده Boost Controller عبارتند از " Tial , HKS , Greaing .

 Enter Cooler :

 برای حصول احتراق بهتر وکامل تر و در نتیجه کسب راندمان حرارتی بالاتر به هوای بیشتری نیاز داریم. این هوا باید بصورت فشرده و خشک به دورن سیلندر موتور فرستاده شود ولی اگر خنک کاری این هوای ورودی به خوبی صورت نگیرد نتیجه عکس را به دنبال خواهد داشت ، چون با افزایش فشار و سرعت، افزایش دما خواهیم داشت و افزایش دما باعث می شود.

 ملکول های هوا به صورت متراکم تر و فشرده به داخل سیلندر فرستاده نشوند و سیلندر موتورخودرو ، نسبت مناسبی از هوا را در خود جای ندهد!

 به عبارت دیگر، برطبق نظریه بویل ماریوتبین در کاهش حجم و افزایش فشارگازها همواره نسبت ثابتی وجود دارد یعنی هر چه یک گاز را متراکم تر کنیم باعث بالا رفتن فشار آن می شود و این افزایش فشار افزایش حرارت را به دنبال خواهد داشت .

هوایی که توسط توربوشارژر به داخل سیلندر فشرده می شود بسیار گرم است، و این هوا پس از ورود یه سیلندر و فشرده شدن توسط پیستون (درحالت تراکم مخلوط وسخت و هوا) باز هم گرمتر می گردد، حال اگر مخلوط سوخت به داخل سیلندر پاشش گردد قبل از آن كه توسط جرقه شمع محترق شود، هوای داغ ورودی باعث احتراق زودرس می شود که به این پدیده خودسوزی گویند، که با بدکار کردن موتور یا لگد(ضربه)زدن موتور ( Knock یا Knocking ) همراه است. براي جلوگيري از پديده فوق مي بايداز بنزين با درجه اكتان بالاتر استفاده نموده و يا نسبت تراكم موتور را كاهش دهيم.

میتوان نتیجه گرفت که تنها فشار و تراکم بالای هوا، برای ما ایجاد راندمان بالاتر و قدرت بیشتر را به همراه نخواهد داشت کاهش دادن ( Knock یا Knocking ) هم برای ما کافی نیست تا یک راندمان مناسب را داشته باشیم، پس نیاز به خنک کننده ای داریم تا هوا را تا حد نرمال خنک نگه دارد این خنک کاری همان طور که قبلا هم ذکر شد از طریق آب و روغن و همچنین Enter Cooler امکان پذیر است .

 اینتر کولر Enter Cooler یا خنک کننده میانی یک نوع رادیاتور است که معمولا از آلومینیوم ساخته می شود. هوایی که توسط توربوشارژر فشرده شد به داخل Enter Cooler وارد می شود و دمای آن تا حد مطلوب گرفته شده وسپس هوای متراکم که خنک، Enter Cooler را به مقصد سیلندر ترک می کند.با بکار گیری اینتر کولر که نقش بسیار مهمی را در افزایش راندمان ایفا می کند می توانیم احتمال پدیده خودسوزی را تا 99% کاهش داد و موتور نرم تر و قوی تر کار می کند .

 نکات مهم1 :

 اتومبیل های کاربراتوری برای توربو شدن مناسب نیستند ولی می توان این خودرو ها را هم مجهز به توربو شارژر کرد.

 قبل از اینکه توربوشارژر به موتور این نوع خودرو ها اضافه شود باید به نکات زیر توجه داشت :

1)استفاده از ECU

2)سیم کشی و سنسور های مناسب برای تطابق موتور با شرایط محیطی مثل آب و هوا و نوع سوخت (اکتان بنزین)

 3) استفاده از پیستون های فورج و ترجیحا میل لنگ قوی تر

 4)بهینه سازی سیستم سوخت رسانی و استفاده از پمپ سوخت قوی تر و ریل سوخت بهتر و سوزن انژکتورهای بزرگتر

 5) بهینه سازی سیستم برق خودرو و استفاده از کوئل،وایر و شمع های بهتر .

هر کدام از موارد بالا از مهمترین عوامل در بالا بردن راندمان موتور خودرو است و نقص در هر کدام صدمات جدی را در بر خواهد داشت .

پس افت  Lag:

 يكي از مشكلات توربوشارژ این است كه، توربوشارژها نمي توانند يك قدرت فوري را زماني كه شما پدال گاز را فشار مي دهيد، ايجاد نمايند و مدت زماني را نیاز دارند تا توربين را چرخانده و هواي متراكم شده را به داخل موتور بفرستد.

به همين خاطر شما در ابتدای حركت خودروي خود، احساس يك حركت ناگهاني به طرف جلو مي كنيد دليل اين موضوع نيروي اينرسي (واماندگي) قسمت چرخنده توربين گاز مي باشد، اما مي توانيم با تمهيداتي نيروي اينرسي را كاهش داده تا توربين بتواند در مدت زمان كوتاهي شتاب گرفته و ديگر پديده پس افتLag ايجاد نشود، كه به مواردي اشاره مي كنيم:

1) استفاده از توربوشارژرهاي كوچك به جاي توربوشارژهاي بزرگ:

يكي از راههاي كه مي توانيم نيروي اينرسي توربين را كاهش دهيم آن است كه از توربوشارژرهاي كوچك استفاده نمائيم زيرا توربوشارژرهاي كوچك سريعتر شتاب گرفته و در دور پائين موتور تقويت بهتري ايجاد مي نمايند اما نمي توانند تقويت بيشتري را در دورهاي بالاي موتور كه ما نياز به وارد نمودن حجم بيشتري از هوا به موتور هستيم را توليد كنیم و نباید دور توربين در آنها خيلي بالا رود.

 در جاهائي كه ما نياز به شتاب بالا در توربين و مقدار بيشتري از هواي ورودي به موتور را داريم مي توانيم از دو توربوشارژر كوچك كه به صورت مجزا از يكديگر مي باشند،استفاده نمائيم که به این نوع توربوشارژرها، توربوشارژهاي دوقلو Twin TurboCharger نيز مي گويند، كه شركتهاي خودروسازي همچون Toyota،Ford، Mazda و Volvo اين نوع توربوشارژر را در برخي از توليدات خود به كار برده اند.

2) استفاده از توربين گاز با پره هاي سراميكي:

همان طور كه مي دانيد توربين گاز با پره هاي سراميكي سبكتر از توربين گاز با پره هاي فولادي آلیاژی هستند در نتيجه اين امر باعث مي شود كه توربين سريعتر شتاب گرفته و نيروي اينرسي كاهش يابد.

3) استفاده از ياتاقانهاي توپي Ball Bearing به جاي ياتاقانهاي سيالي:

برخي از توربوشارژها از ياتاقانهاي توپي به جاي ياتاقانهاي سيالي استفاده مي كنند كه ياتاقانهاي فوق بسيار دقيق و از مواد پيشرفته و خاصي ساخته شده اند تا بتوانند سرعت و حرارت شفت را كنترل نمايند.

ياتاقانهاي توپي باعث مي شوند كه شفت با اصطكاك كمتري بچرخد و همچنين اين نوع ياتاقانها به ما اجازه مي دهد تا از شفتهاي كوچكتر و سبكتر استفاده نمائيم كه امر فوق باعث مي شود تا توربين با شتاب بيشتري چرخيده و نيروي اينرسي آن كاهش يابد.

4) استفاده از توربوشارژرهاي ترتيبي  Sequential Turbocharger:

برخي از موتورها، از دو توربوشارژ با اندازه مختلف استفاده مي كنند كه توربوشارژر كوچكتر در دور پائين موتوراستفاده می شود تا پس افت را كاهش دهد و توربوشارژر بزرگتر در دورهاي بالاتر موتور كه نياز به تقويت و حجم بيشتري از هوا داريم كاربرد دارد. اين نوع توربوشارژ در BMW سري 5 مدل 535d استفاده شده است.

  نکات مهم2 :

در هنگام استارت زدن موتور توربو نباید بصورت ناگهانی به موتور گاز داد بلکه باید کمی صبر کرد تا موتور گرم شده و فشار روغن به حد مناسب برسد. در ابتدای رانندگی نباید پدال گاز را تا انتها فشرد و اصطلاحا باید توربوشارژر را آهسته زیر بار برد، زمانی که موتور گرم شدنباید به صورت مداوم توربوشارژر را تحت فشار نگه داشت بلکه باید پس از هر 10تا15 دقیقه استفاده از توربوشارژ، 3تا4 دقیقه موتور را در حالت کم گاز یا Ldle نگه داریم تا روغن و آب که وظیفه خنک کاری توربوشارژر را برعهده دارند ، گرمای توربو را از آن گرفته و گرمای آن را به رادیاتور روغن و آب منتقل کنند.

 در زمان خاموش کردن موتور، ابتدا باید کمی صبر کرد تا خنک کننده ها حرارت را کاهش دهند و سپس موتور را خاموش کرد که برای این منظور زمانی در حدود 2تا 3 دقیقه کافی می باشد.

نقش روغن موتور در توربوشارژها Oil Motors :

روغن موتور در موتورهای تقویت شده، باید مرتب کنترل و در هنگام لزوم آن را تعویض نمود. 

 در ياتاقانهاي سيال Fluid Bearing ، بين شفت و ياتاقان يك لايه روغن قرار دارد كه این روغن دو وظيفه مهم را بر عهده دارد:     

  ۱- باعث خنك شدن شفت و ساير قسمتهاي توربوشارژ مي شود 

  ۲- باعث از بين رفتن اصطكاك بين شفت و ياتاقان هنگام چرخش مي گردد.

برای کنترل فشار روغن، باید حتما از روغن با درجات استاندارداستفاده کرد، در موتور های توربو بهتر است از روغن هایSynthetic   یا طبیعی استفاده کرد .

 بهترین توربوشارژرها امروزه در شرکت هایی همچون "Garrett,Torbonetics Mitsubishi ,Holset ,kkk ,AGP ,AirResearch   ساخته می شوند.

تفاوت توربوشارژرها  Turbocharger با سوپر شارژرها  Supercharge:

 ساختار موتورهای سوپر شارژر Supercharge مشابه توربو شارژر است با اين تفاوت که در سوپر شارژرها توربين وجود ندارد و کمپرسور قدرت خود را مستقيما (با استفاده از تسمه یا زنجير) از موتور گرفته و هوای ورودی به سيلندر را فشرده مي کند.

با اين که استفاده از سوپر شارژرها مقداری از قدرت موتور را مي گيرد اما در موارد خاص که ايجاد سرو صدای کمتر مهم بوده يا قيمت تمام شده از اهميت بيشتری برخوردار است یا فضای کمی در محفظه موتور موجود باشد از سوپر شارژ استفاده مي کنند.

 يكي از مزاياي بزرگ توربوشارژرها Turbocharger آن است كه، افزايش قدرت خروجي موتور آنها در مقايسه با وزن آنها بسيار ناچيز است و اين يكي از دلايلي است كه باعث شده توربوشارژرها تا اين اندازه محبوب و معروف گردند.

در مجموع با توجه با اين که توربوشارژرها Turbocharger از انرژی گاز خروجی که بلا استفاده است، استفاده مي کنند از بازده بهتري برخوردار مي باشند.

 در مطالب قبلي گفتيم كه اصطلاح ياتاقان‌زدن در بين مكانيك‌ها خيلي رايج است. دليل اين عيب هم نرسيدن روغن به ياتاقان است كه سبب از بين رفتن ياتاقان مي‌شود. اما روغن در موتور نقش بسيار مهمي را دارد. مهم‌ترين نقش روغن در موتور ايجاد اصطكاك نرم يا همان روانكاري است. براي بهتر فهميدن اين مطلب مثال ساده‌اي مي‌زنيم وقتي لولاي در اتاق يا كمد صدا مي‌كند به آن روغن مي‌زنيم دليل اين كار هم از بين رفتن صداي لولا است، در حقيقت دليل ايجاد صدا كشيده‌شدن دو سطح خشك به روي هم است.

وقتي به لولا روغن زده مي‌‌شود مولكول‌هاي روغن بين دو سطح را پر كرده و اصطكاك نرمي را ايجاد مي‌كنند. اين قضيه با شدت بيشتر در موتور وجود د‌ارد تمامي قطعات موتور به علت حركت در فشار و دور بالا احتياج به يك روانساز دارند. وقتي پيستون در داخل سيلندر حركت مي‌كند اصطكاك شديدي بين رينگ‌هاي پيستون و سيلندر وجود دارد. اگر روغن بين اين سطوح نباشد مطمئناً اين دو سطح آسيب مي‌بينند و قفل مي‌شوند. به همين دليل وقتي خودرويي دچار كمبود روغن مي‌شود اصطلاحاً موتور مي‌سوزاند اما روغن براساس مسير معيني به قطعات موتور مي‌رسد كه به آن مدار روغنكاري گفته مي‌شود. اگر كمي به مسير روغن نگاه كنيم مي‌بينيم كه روغن تقريباً تمام موتور را دور زده و پس از مسير مشخصي و پس از فيلترشدن دوباره به كارتر روغن بازمي‌گردد. عاملي كه روغن را در مدار روغنكاري پمپ مي‌كند اويل پمپ است.اويل پمپ يا همان پمپ روغن وسيله‌اي است كه روغن موجود در موتور را به مدار روغنكاري پمپ كرده و جريان روانسازي موتور را ايجاد مي‌كند. اين وسيله معمولاً در داخل بلوك سيلندر قرار دارد. اين وسيله روغن را پس از فرستادن به سمت فيلتر به مدار روغن‌كاري پمپ مي‌كند. در واقع اويل پمپ مثل قلب در بدن انسان است، اگر لحظه‌اي وظيفه‌اش را انجام ندهد، سيستم وابسته به آن سريع از كار مي‌افتد. اويل پمپ نيرويش را از موتور مي‌گيرد البته به صورت مستقيم اين عمل صورت نمي‌گيرد بلكه با واسطه نيرو مي‌گيرد. اين واسطه ممكن است محور دلكو يا دنده ميل‌سوپاپ باشد، اين مسئله بستگي به نوع طراحي موتور دارد.اما اويل پمپها به سه دسته تقسيم مي‌شوند. 1- اويل پمپ‌هاي دنده‌اي 2- اويل پمپ‌هاي روتوري 3- اويل پمپ‌هاي سوزني. در نوع اول دو چرخ‌دنده هم قطر در داخل پوسته اويل پمپ قرار دارد. يكي محرك و ديگري هرزگرد است. روغن به داخل اويل پمپ وارد شده و پس از گيرافتادن بين چرخ‌دنده‌ها و ديواره اويل پمپ به بيرون پمپ مي‌شود. در نوع دوم كه روتوري است طرز كار درست شبيه به نوع دنده‌اي است با اين تفاوت كه در اين مدل به جاي دو چرخ‌دنده از يكي استفاده شده و در داخل يك روتور داخلي دوران مي‌كند. روتور خارجي با روتور داخلي هم مركز نبوده و در اثر همين مساله روغن بين روتور داخلي و خارجي تحت فشار قرار گرفته و ارسال مي‌شود اما در نوع سوم كه بيشتر در موتورسيكلت‌ها كاربرد دارد توسط يك پلانجر و فنر روغن ارسال مي‌شود. اويل پمپ وسيله‌اي است كه درست عمل‌كردنش مي‌تواند در طول عمر موتور نقش بسيار به سزايي داشته باشد  

کمتر کسی است که اهمیت ضد‌یخ و ضد‌جوش برایش آشکار نباشد. اما باز با این حال اتفاق می‌افتد کسانی از ریختن ضد‌یخ درون سیستم خنک‌کاری موتور غفلت می‌کنند و در سرمای زمستان، با ترکیدن بلوک موتور، خرج و دردسر بسیار زیادی برای خود درست می‌کنند. ترکیدن موتور به معنی درز باز کردن در آن و اختلال در کار دیگر بخش‌هاست و این ترکیدن می‌تواند شدت و ضعف داشته باشد. یک موتور ترکیده که حالا دوخته شده است، حتی در صورتی که دارای کارکرد مناسب و درستی باشد، باز هم در لبه تیغ خراب‌شدن قرار دارد و از هر نظر هر خریدار و آدم اهل فنی، یک مورد مردود شده به حساب می‌آید. پس بهتر است تا با این اتفاق و این اصطلاح بیشتر آشنا شویم. 

یکی از عباراتی که در آگهی خودرو‌های قدیمی به چشم می‌خورد «موتور بدون ترکیدگی و دوخته شدن» است. اما این عبارت چه معنی دارد و چه راهکاری؟ همان طور که می‌دانیم، موتور از دو قسمت اصلی بلوک سیلندر و سرسیلندر تشکیل شده است و این دو بخش، قسمت‌های دیگر را در‌بر‌دارند. مشکل ترکیدگی هم ممکن است در بلوک سیلندر رخ دهد و هم در سرسیلندر. اما این مشکل معمولا در بلوک سیلندر رو به بیرون دیده می‌شود ولی در سرسیلندر ممکن است بین خانه‌ها (سیلندر) اتفاق بیفتد و یا در سرسیلندر مثل کف آن و بین لبه‌های سوپاپ‌ها، جای شمع، بین خانه‌ها و ... رخ دهد. 

ترکیدن علل و عوامل مختلفی دارد؛ گرم‌شدن بیش از حد موتور، سرد شدن ناگهانی موتور که ممکن است با تابیدگی سرسیلندر نیز همراه باشد و ترک‌های ریزی در سرسیلندر ایجاد کند، ضربه خودرن سرسیلندر یا بلوک موتور مثلا ‌حین تعمیر و البته شایع‌ترین علت آن که یخ‌زدگی است. بسیاری از موتور‌هایی که از ناحیه بلوک سیلندر دچار ترک می‌شوند، به علت یخ‌زدگی آب درون موتور در هوای سرد زمستان است که این اتفاق نیز همیشه از ناحیه مجاری گردش آب اتفاق می‌افتد. هوای سرد زمستان باعث کاهش دمای آب می‌شود و چون ضد‌یخ درون سیستم خنک‌کاری موجود نیست و یا به میزان کافی درون رادیاتور ریخته نشده است، آب با کاهش دما افزایش حجم پیدا می‌کند و باعث ترکیدن بلوک موتور و یا حتی سر‌سیلندر (‌بسته به نوع موتور‌) می‌شود. این ترکیدن می‌تواند هم به صورتی باشد که آب به شکل کمی اما محسوس به بیرون درز پیدا کند و هم می‌تواند فقط باعث لب باز کردن بلوک یا سرسیلندر شود. ترکیدگی‌ها نیز معمولا بر اساس نوع موتور متفاوت است؛ یعنی در موتور‌های قدیمی آمریکایی این ترکیدن در ناحیه بلوک بیشتر اتفاق می‌افتد و یکی از شایع‌ترین مشکلات این موتور‌ها خصوصا در ساخته‌های AMC است اما نکته مشترک همه آنها، درز باز‌کردن راهگاه آب به بیرون از موتور است. البته باید متذکر شویم که بد‌ترین حالتی که ممکن است اتفاق بیفتد نیز ترکیدن بلوک موتور آن هم از قسمت جداره داخلی سیلندر است که باعث می‌شود تا کمپرس موتور از سیلندر به راهگاه آب نفوذ کند. این اتفاق شوم هم باعث افت توان موتور می‌شود و هم اینکه نیاز به تعویض بلوک موتور پیدا می‌کند که به خاطر باز و بست دوباره همه قطعات موتور که معمولا نیاز به تعویض آنها هم خواهد شد، هزینه‌های زیادی به دنبال خواهد داشت. 

راه تشخیص ترکیدگی

اگر ترکیدگی و پارگی موتور زیاد باشد و به چشم دیده شود، نیاز به انجام آزمایش خاصی نیست اما گاهی اوقات این پاره شدن بسیار جزئی است و آب به میزان کمی از سیستم خنک‌کاری کم می‌شود و یا اصلا این ترکیدگی دیده نمی‌شود. برای این کار معمولا بلوک موتور باز می‌شود تا در بیرون آزمایش‌ها انجام شود. اما همیشه بهتر است تا اول در صورتی که حس می‌شود تا ترکیدگی از درون سیلندر‌ها اتفاق افتاده است، با استفاده از فشار‌سنج که به جای شمع‌ها بسته می‌شود، فشار درون یک سیلندر اندازه‌گیری شود. هرچند که این افت فشار می‌تواند به خاطر خرابی واشر سر‌سیلندر، ضعف رینگ‌های کمپرسی و یا خط افتادن روی جداره سیلندر و ... نیز باشد اما در صورت بروز این عیب، اختلاف فشار یک سیلندر با خانه بعدی بیش از حد مجاز و خارج از عرف خواهد بود. راه دیگری که برای تشخیص ترکیدگی انجام می‌شود، استفاده از فشار آب گرم و یا هوای فشرده است. هر چند که راه و روش استاندارد، استفاده از اشعه X است که البته در کشور ما این راه اصلا مرسوم نیست. 

راه‌حل ترمیم پارگی موتور

برای رفع عیب این اتفاق راه‌های مختلفی وجود دارد اما نکته جالب اینجاست که این راه‌ها همگی یک درمان موقت هستند و همیشه مالک پس از مدتی اقدام به تعویض بلوک موتور و یا سرسیلندر و یا کل موتور می‌کند. خودرویی که قرار است سریعا فروخته‌ و به نوعی خریدار بد‌شانس درگیر این مشکل شود، با یک درمان سرپایی مداوا می‌شود. اما تعویض بلوک موتور نیز هزینه‌های زیادی در پی دارد و مهم‌تر اینکه نیاز به انجام کار‌های قانونی برای تغییر شماره موتور و کوبیدن شماره قبلی یا یک شماره جدید در سند خودرو دارد. اما گاهی مواقع دیده می‌شود که هزینه‌های باز‌کردن، دوختن و تعمیر یک موتور، از خرید یک موتور کارکرده اما سالم و بدون نیاز به تعمیر بیشتر است و بسیاری از افراد اقدام به خرید یک موتور کارکرده اما سالم می‌کنند؛ چرا که معمولا با باز کردن یک موتور نیاز به تعمیر و تعویض دیگر قطعات نیز خواهد شد. یک راه سرپایی استفاده از پودر‌های حاوی گرد فلزات است که در بازار موجود است و اسامی مختلفی دارد هر چند که همه آنها را با نام‌های واندربل و واندرسیل می‌شناسند اما این پودر اسامی مختلفی دارد و توسط کمپانی‌های مختلفی تولید می‌شود. این پودر را از درب رادیاتور درون سیستم خنک‌کاری می‌ریزیم. با گرم شدن موتور و آب درون آن، دانه‌های این پودر‌های فلزی درون ترک قرار می‌گیرند و آنجا را پر می‌کنند. راه دیگر استفاده از چسب‌های مخصوص است. هر چند گفته می‌شود با استفاده از چسب‌هایی مثل چسب دوقلو، چسب هل و یا چسب آکواریوم می‌توان این عیب را رفع کرد اما این چسب‌ها در برابر حرارت زیاد پس از مدتی از بین می‌روند و مشکل سر باز می‌کند. چسب چدن و آلومینیوم گزینه بهتری است. اما اگر ترک زیاد باشد، با این کار‌ها نمی‌توان جلوی آن را گرفت خصوصا که وقتی دریک قطعه فلزی، ترک جوانه زد پس از مدتی و به خاطر سرد و گرم شدن قطعه، ترک ایجاد شده کم کم پیشروی می‌کند و زیاد می‌شود. در این حالت دو راه خواهیم داشت؛ جوش فلزی و دوختن و حتی ترکیبی از هر دو. 

برای جوش دادن با استفاده از سیم جوش مناسب که با بدنه بلوک موتور و یا سرسیلندر همخوانی داشته باشد، اقدام به جوشکاری قسمت ترکیده می‌کنند. این قسمت اگر دارای ترک زیاد باشد، بعد از جوشکاری اقدام به دوختن آن نیز می‌شود. برای دوختن از یک قطعه فلزی دیگر ‌روی قسمت جوشکاری شده استفاده می‌شود و سپس این قطعه فلزی که معمولا یک ورق مناسب است، با پیچ و سوراخ‌کاری به بدنه بلوک موتور ثابت می‌شود و نقش یک رفوگری و پینه را بازی خواهد کرد. 

منبع: 

عصر خودرو