מומנט הספק ושיפורי מנוע - הרצאה!

[erezjack]

רווח של הספק כזה כמעט תמיד בא על חשבון גמישות המנוע.

[קיד]

שי ידידי,
לקחת דוגמא לא טובה, ואני מציע שתפסיק עם הדוגמאות, משום שאני מכיר יותר מדי טוב את החומר. דוגמאות כגון אלה לא יקדמו את הדיון התאורתי.
טויוטה סופרה, יוצרה כרכב לקטגוריית GT על מנת להתחרות ברכבים כגון פורשה 911 ושברולט קורבט. המנוע של הסופרה תוכנן במשך שנים ארוכות כבסיס לשינויים. המנוע הגיע מהיצרן בנפח 3 ליטר ולא 2.6 (כמו שכתבת) בגירסה המקורית היו שני מגדשי טורבו בטור, והמנוע הפיק 320כ"ס. זה היה המנוע הסטנדרתי!מחיר? 41000$ בשנת 1995.
איך אתה רוצה להשוות רכב כזה? לסוזוקי סמוראי?
פורשה 911 נמכרת בישראל בתג מחיר של למעלה ממיליון שקל. איזה מין שרות אתה עושה לאתר הזה? נראה לך שלמישהו מהקוראים כאן יש מיליון שקל? או שאתה סתם מקשקש?
אין לי שום עניין להפנות את ההרצאה הדנה בהביטים תאורטיים של הספק ומומנט, לקטנוניות של דגם מסויים שיוצר לפני 10 שנים.
בהיבט הטכני: במידה ובקיט השיפור שמופיע בליק שצירפת, אתה מחליף את גל הארכובה, הרי הוכחת את טענתי לגבי היצרן.

בקשר למנועי האקורה אינטגרה שהזכרת. מנוע ה-B18 של האינטגרה, היה אחד המנועים הקשים לשיפור. מנוע זה לא היה עובר את מגבלת ה-8000 סל"ד עקב יחס גרוע של אורך טלטל לעומת מהלך בוכנה.
הסבר לקוראים: היחס בין אורך הטלטל למהלך הבוכנה, קובע את זוית ה"דואל". זוהי בעצם זוית ההמתנה של הבוכנה.
כאשר אורך הטלטל קרוב מאוד למהלך הבוכנה, הבוכנה כמעט ואינה משתהה בנמ"ע ובנמ"ת. אי השהייה נובע משיקול טריגונומטרי של סינוס זוית האכובה.
טלטל ארוך מאוד ביחס למהלך הבוכנה, גורם לתנועת בוכנה מהירה יותר, אבל משהה את הבוכנה למשך יותר זמן בנמ"ע ובנמ"ת. השהייה הארוכה משפרת את שטיפת הצילינדר בזמן חפיפת שסתומים, מאפשרת פינוי טוב יותר של גזי הפליטה ומנצלת טוב יותר את הלחץ בתא השריפה ליצירת מומנט גבוה יותר.
אחת הבעיות המרכזיות של טלטל קצר ביחס למהלך בוכנה, היא יצירת כוח צד עצום של הבוכנה על דופן הצילינדר. דמיינו לעצמכם שלטלטל קצר תיהיה זוית גדולה יותר הצידה מהמרכז. זוית זו גורמת ליצירת כוח שקול ברכיב נגד דופן הצילינדר. תופעה זו גורמת לנזק מצטבר לבוכנה ולדופן הצילינדר. אחד האיפיונים של יחס גרוע בין אורך הטלטל למהלך הבוכנה הוא רעידות מנוע קשות מעל 7500 סל"ד. במנוע B18 של האינטגרה עמד יחס זה על 1.54 עלובים, הוה אומר הטלטל ארוך רק פעם וחצי מהמהלך.

בעיניין ההזרקה:
תבין שי, כל עוד הדלק "תלוי" בתוך האויר, הטיפות שלו קטנות, וההצתה שלו מצויינת, גם התקדמות חזית האש טובה.
הזרקה בספיקה גבוהה בפולס קצר, גורמת לדלק לשקוע על דפנות הסעפת. היות שלכל נוזל יש נטיה להתלכד (שמעת על מתח פני נוזל?) הדלק יתלכד לטיפות גדולות יותר. התוצאה תהיה תערובת באיכות נמוכה, בעירה איטית, דלק לא שרוף, ביזבוז דלק והפסד מומנט.

בברכה,
קיד.

[shawa]

היי קיד...
א. אני ממש נהנה לקרוא את ההרצאות שלך...ברמה גבוהה.
לעניין.. בהרצאה 3 רשמת שתפקיד המגדש הוא לספק אויר לקירור המנוע. או שלא הבנתי נכון את מה שכתבת או שעד היום הבנתי לא נכון את תפקוד המערכת. על פי מה שאני מכיר תפקיד המגדש הוא לספק אויר בכמות שהמנוע לא יוכל לינוק ע"מ ליצור תערובת נכונה כאשר אנו מגדילים את כמות הדלק הנכנס למנוע. יותר מזה... תערובת ענייה של דלק כלומר הרבה אוויר גורמת להתחממות תא הבעירה ושריפת שסתומים, לפרודות הדלק יש גם תפקיד חשוב בקירור . נשמע לי הגיוני שבתערובת נכונה האויר יקרר את המנוע מה גם שהוא מגיע בלחץ ומקרר יותר את פרודות הדלק אבל לא נראה לי שזה תפקידו העיקרי.
דרך אגב.. קיימות מערכות להזרקת מים למנוע שתפקידם א. לקרר אותו במצבים שהדלק לא מספיק לקירור. ב. הגברת ההספק ע"י קירור האויר הנכנס וע"י כך הגדלת כמות החמצן (אויר יותר קר-פחות נפח- יותר כמות -יותר חמצן). סאב בזמנו העלו את ההספק בדגם ה 900 שלהם ב30 כ"ס וקיום משתמשים במערכות אלו בחלק מרכבי הראלי.
שחף

[sunnyboy]

קיד

1.כל ענין התגובה בא כדי להראות לך שיש מצב לנסיעה עם מזרק יחיד בטווח סל"ד והספק מאוד גבוהים, בלי שיווצרו בעיות של תערובת בס"לד נמוך.
וכתב ryanai את מה שניסיתי להסביר לגבי הספיקה ,שניתן להנות משתי העולמות.
2.בטויוטה סופרה הקרנק נשאר סטנדרתי עד 900 כ"ס,ומה זה משנה מתי הרכב יוצר כמה הוא עלה ולאיזו מטרה? הוא נמכר לציבור כפרייבט לכל דבר.
3.לניסן סקייליין מנוע 6 צילינדר אורכי כפול מגדשים בנפח 2.6 ליטר, וגם בו לא מחליפים את הקרנק המקורי עד 900 כ"ס.
ניתן גם לנסוע איתו לסופר לקנות עגבניות בלי לסבול מבעיות תערובת בס"לד נמוך.
4. מה הקשר לכסף?
5.לגבי ה"שרות" שאני "נותן", ציינתי מספר עובדות שכדאי שגם בעלי הסמוראים ידעו
על שיפור מנועים שקיים מעבר לים.
6.מה זה לא מענין שניתן להוציא כאלה הספקים ממנועים בנפח הזה? זה לא מסתדר עם המתמטיקה שלך?

שא ברכה
שי.

[קיד]

בהרצאה 3 רשמת שתפקיד המגדש הוא לספק אויר לקירור המנוע. או שלא הבנתי נכון את מה שכתבת או שעד היום הבנתי לא נכון את תפקוד המערכת. על פי מה שאני מכיר תפקיד המגדש הוא לספק אויר בכמות שהמנוע לא יוכל לינוק ע"מ ליצור תערובת נכונה ....

גם וגם וגם וגם..
קיד.

[UNIX]

אחלה חומר אתם נותנים פה .
שאלה :
לא ניתן לחבר 2 מזרקים לצילנדר ומסיבובי מנוע מסוימים שכבר המזרק הראשון לא יכול לרסס המזרק הנוסף יעזור למזרק המקורי?
ואז אפשר גם לחיות עם האוטו בטורים נמוכים או שאני מפספס משהו?

[sunnyboy]

במערכות הזרקה מקצועיות יש פונקציה שנקראת stageing אשר מאפשרת כניסת מערך מזרקים נוסף בפרמטרים של לחץ גדישה או ס"לד מסוים.
חברת g.m יצרה את השברולט קורבט zr-1 (מנוע LT-5 v-8 5.7 ראש +בלוק אלומיניום 4 שסתומים לצילינדר אטמוספרי 405 /380 כ"ס בתכנון של חברת לוטוס+ גיר 6 הילוכים קידמיים)מנוע זה היה מצויד במערכת stageing שכללה מצערת נוספת ו-8 מזרקים נוספים אשר נכנסו לפעולה באמצעות סוויץ חשמלי לפי דרישת הנהג, דבר שאפשר שליטה בהספק המנוע לפי יכולות הנהג(נהג צעיר ולא מיומן לעומת נהג מנוסה ואחראי).
רכב זה יוצר בין השנים 1989-1995 ועד שנת 2004 היה המהיר ביותר בכל סדרת הייצור של קורבט.
http://zr1netregistry.com/ZR1_specs.htm

שי.

[sunnyboy]

קיד
לגבי הבלוק המקורי של טויוטה סופרה:

קיד כתב :

המנוע הגיע מהיצרן בנפח 3 ליטר ולא 2.6 (כמו שכתבת) בגירסה המקורית היו שני מגדשי טורבו בטור, והמנוע הפיק 320כ"ס. זה היה המנוע הסטנדרתי!

בהיבט הטכני: במידה ובקיט השיפור שמופיע בליק שצירפת, אתה מחליף את גל הארכובה, הרי הוכחת את טענתי לגבי היצרן.

לא מחליפים כלום בבלוק המנוע עד להספק של 800+ כ"ס קבל קישור :
http://www.suprastore.com/toy2jzgteens.html

אני לא אתבטה בכתב בהתאם לסיגנונך כשתה כועס רק אל תהיה ילד ...קיד

שי.

[חנן-ג'יפולוג]

חבל שנכנסת לדיון/הרצאה הזה נימה לא נעימה של וכחנות במקום התדיינות נטו.

מיותר לגמרי, כבדו את שאר החברים, גם אם אתם חושבים שהם טועים.

[elitkh]

מסכים עם חנן-השרשור הזה מרתק חבל שנכנסות כאן נימות עלבון-זה מיותר

שאלה לקיד- בדוגמא שנתת כתבת שהנצילות הנפחית ב2400 סל"ד היא 80% האם זה נתון סביר? כלומר-אם הבנתי נכון הצילנדר יתמלא-במהלך היניקה ב80% מנפחו המקסימלי-האם זה סדר הגודל של נצילות נפחית בסל"ד הנתון במנוע מצוי?
האם הפרמטר הזה משתנה באופן ליניארי למהירות המנוע?
תוכל לתת איזשהו איפיון מעשי לפרמטר הזה? כלומר לתת דומה מעשית לגבי מנוע ספציפי?

המון תודה
אלי

[קיד]

אני עוצר זמנית את ההמשך.... כי אין תחליף לסמ"קים.




0 עד 60 מייל שעה ב- 2.5 שניות. זה מפתח יותר G ממעבורת החלל

יסלחו לי כולם על ההפרעה וחוסר המיקוד.
המשך יבוא במהרה לאחר התאוששות מה-TOMAHAWK.
זה כורסם מבלוק ענק של אלומיניום.
קיד.

[erezjack]

זה אופנוע קונספט של דודג' נדמה לי. הוא יכול לנסוע רק בקו ישר כי אינו יכול להשכיב. שימו לב להיגוי דרך טבור הגלגל (center hub steering) קונספט שבימוטה הביאה לייצור סדרתי, ולבלמי דיסק בהיקף חישוקי הגלגלים, לא פלא בהתחשב במשקל הבהמה. אין יותר אמריקאי מזה.
לפחות לא צריך ג'ק בשביל להעמיד את האופנוע.

[קיד]

הוא יכול לנסוע רק בקו ישר כי אינו יכול להשכיב. שימו לב להיגוי דרך טבור הגלגל (center hub steering) קונספט שבימוטה הביאה לייצור סדרתי,

זה כן משכיב, עובר לזוג גלגלים. נבדק במסלול מעגלי.
בקשר להיגוי אתה טועה. היגוי רגיל דרך 2 מפרקים כדוריים עם זוית "קסטר" אמיתית.
קיד.

[erezjack]

לא הייתי רוצה לנסות אותו בסדום ערד. צריך המון משקל וכוח כדי לגלגל מפלצת כזו על שני גלגלים מאותו צד (להרים את הקדמיים נראה לי לא בעיה עם מנוע כזה) , בכל מקרה, צורת ההיגוי אינה מאפשרת הטיות גלגל גדולות.
בהיגוי דרך הנאבה הקדמית קיימת זוית קסטר, וגם מפסע שזו המילה שהמציאו בארץ עבור המילה trail- המרחק בין נקודת המגע של הצמיג עם הכביש לבין הנקודה בה ההמשך הדימיוני של ציר ההיגוי נוגע בכביש. שני נתונים אלה קובעים את מידת יציבות האופנוע והכוח הדרוש לפניה. באופנוע הזה זוית ההיגוי נשמרת ע"י שתי הזרועות הגדולות ואפשר לראות אותה אם מעבירים קו בין שתי נקודות המפגש שלהן עם הפלטה הפנימית. הזרוע הקטנה מעבירה את כוחות ההיגוי. השיטה הזו מפרידה בין כוחות הבלימה, ההיגוי והשיכוך שעוברים כולם באופנוע דרך המזלג הטלסקופי, ע"י כך נמנעת שקיעת הפרונט תחת בלימה ונמנעת פעולת כוחות צד על הבולם שמחליף את המזלג. החסרון הוא, כאמור במגבלת היגוי ובמנגנון מורכב של העברת פקודות ההיגוי לגלגל.

ארז

[קיד]

המשך הרצאה 2035.
חלק שלישי שהוא למעשה חלק א':
שיפור השריפה, או איך לשרוף יותר דלק בנפח נתון.
הכוונה במאמר זה, שיפור השריפה באופן כללי, ומתן אפשרות למנוע בנפח נתון, לשרוף יותר גרמים של דלק בזמן נתון, תוך שמירה על יחסי תערובת תקינים. אני בהחלט לא ממליץ לשפוך דלק סתם כך לסעפת. כוונתי היא להכניס למנוע יותר תערובת, שמן הסתם מכילה דלק ביחס קבוע, וכך להגדיל את כמות הדלק שהמנוע שורף. אני מזהיר את כל חובבי התערובת העשירה: תערובת עשירה גורמת לדילול השמן, שוטפת את השמן מהצילינדרים ומאיצה את בלאי מכללי המנוע.
חלק ראשון, הצתה.
לכל אלה שעדיין נוסעים עם פלטינה וקבל, זה הזמן לעבור למערכת הצתה דיגיטלית, ממופה ב-3 צירים. כנ"ל לגבי אותם קוראים בעלי דיסקו' בנזין, אשר קידום ההצתה שלהם פנאומטי.
היות שלוקח זמן לחזית האש להתפשט בחלל הצילינדר, יש להצית את התערובת לפני הגעתה של הבוכנה לנמ"ע. המטרה היא לנצל את מלוא הגזים של השריפה, בזמן קצר וללא שהיות, עד ירידתה של הבוכנה אל נמ"ת, ופתיחתו של שסתום הפליטה. היות שיש פיגור זמנים, בין רגע ההצתה, ועד בניית הלחץ, אנו מעונינים להצית את התערובת טרם המועד – קרי נמ"ע- בזמן הטוב ביותר. זמן זה נקרא קידום הצתה, וקובעים במעלות, ולא בשניות. למה? משום 0.4 אלפיות שניה לפני נמ"ע, משתנות כפונקציה של סיבובי המנוע. קידום של 15 מעלות ב-1000 סל"ד, נהפך לקידום של 60 מעלות ב-4000 סל"ד. מנגד רצוננו לקדם, קידום יתר יגרור הצתה של התערובת, ובניית לחץ בצילינדר, טרם הגעת הבוכנה לנמ"ע, ויגרום לתופעה הנקראת צלצולים. זהו למעשה צלצול הטלטל על מסביו, עקב המכה שקיבל מהבוכנה. היבט נוסף של קידום הצתה לקוי, הוא הצתה מאוחרת. הצתה מאוחרת, תגרום לחשיפה מוגברת של חלל הצילינדר לאש – במקום לכלוא את האש בחלל הראש - ותגרור חימום יתר של המנוע, נזק לשסתומי הפליטה ותתבטא בסעפת פליטה בצבע דובדבן בשעות החושך.
למרות שזמן הבעירה של תערובת בנזין הוא כמעט קבוע, יש לזכור כי שינויים בלחץ התערובת בצילינדר, ישפיעו על זמן ההצתה. ככל, ככל שהלץ יעלה, יארך זמן ההצתה. מערכת הצתה ממוחשבת איכותית, תחשב את לחץ התערובת לפי ארבעה פרמטרים: חיישן לחץ סעפת אבסולוטי MAP, חיישן טמפרטורת סעפת, חיישן מסת אויר וחיישן חום מנוע. בעזרת חיישנים אלו, יוכל המחשב לדעת במדוייק את הלחץ הברומטרי, ובהתאם לחום הסעפת וחום המנוע, לחשב את יחס הדחיסה המעשי, לאחר תהליך ההתפשטות. מכאן, שמערכת ניהול המנוע, תשתמש בשלושה צירים: סל"ד, עומס מנוע – שילוב של חיישן מצב מצערת וחיישן MAP, וטמפרטורה.
קידום ההצתה יעשה עד גבול הנקישות ע"י חיישן הנקרא "חיישן נקישות". חיישן זה יחובר לבלוק המנוע, וע"י ממברנה עדינה, יוודא שהמנוע אינו נוקש, וההצתה תקודם למקסימום האפשרי.
זימון הצתה איכותי יעשה במקביל ע"י חיישן מצב גל ארכובה מסוג ,אפקט "האל" או חיישן אופטי, וחיישן גל זיזים. לחיישנים מגנטיים פשוטים שמותקנים על גל הזיזים / המפלג, יש חוסר דיוק, שנובע מהעובדה, שחיישנים אלה דורשים שינוי בשטף המגנטי. שינוי בשטף מגנטי מושג רק באופן דינמי, קרי, קשה לדייק בנקודה בה מתרחש המיתוג.
שהיית הניצוץ. זמן התרחשות הניצוץ במצת, תלוי בהתנגדות המערכת: מצת + כבלים + מפלג + סליל הצתה. התנגדות גבוהה, תיצור ניצוץ ארוך אבל במתח נמוך, ולהפך. סביבון שרוף ומכסה מפלג בלוי הם גנבי הספק מצוינים. על מנת למנוע את הפסדי ההספק במפלג ובחוטי ההצתה, משתמשים במערכת הצתה ללא מפלג, DISTRIBUTOR LESS, במערכת זו על המצת מורכב סליל הצתה, שמקבל פולס במתח נמוך. ע"י הקטנת ההפסדים, ניתן לקבל ניצוץ באורך מרבי במתח אופטימלי.
לסיכום: מערכת הצתה איכותית, תספק ניצוץ "חזק" בתזמון האופטימלי, על מנת לייצר מקסימום לחץ בחלל השריפה תוך ניצול המהלך המרבי של הבוכנה.

חלק שני, מילוי נפחי.
כמו שהסברתי בהרצאה הראשונה, קשה להגיע למלוא הניצול הנפחי של המנוע, עקב בעיות הזנת תערובת ובעיות פינוי גזים שרופים. חלק זה יתקדם ממערכת היניקה אל הפליטה. אחד התפקידים של סעפת היניקה הוא השקטת האויר. זרימה מהירה ומערבולתית, לא תתרום למילוי הצילינדרים. לכן, לאורך ולקוטר של הסעפת, ולתיבת האויר יש השפעה מכרעת על אספקת אויר בלחץ סטטי מרבי. בג'יפ של חנן, המאייד מותקן במרכז הסעפת, כך שלכל צילינדר יש צינור באורך אחר. דבר זה גורם לתערובת בכל צינור, לנוע במהירות שונה, ולייצר לחץ סטטי שונה. מאוחר יותר הופיעו רכבים בהם לכל צילינדר שופר באורך זהה, וכל השופרים חוברו לצינור מרכזי בניצב אליהם. סעפת זו הייתה שיפור מהותי לעומת הישנות. הדור החדש של סעפות היניקה, דומה מאוד למערכת פליטה של אופנוע בעל אגזוז 4 ל-1. ארבעת שופרי היניקה, ממשיכים אל תוך דוד משותף, ההולך וצר כלפי בית המצערת. מערכות אלו מספקות את התערובת לצילינדרים במהירות האופטימלית. מהי מהירות אופטמלית? מהירות אופטימלית היא המהירות שתיצור לחץ סטטי מרבי בזמן סגירת שסתום היניקה, קרי מהירות גבוהה, אך ללא יציאה מחוקי זרימה למינרית בסל"ד גבוה. יש לזכור שמערכות בהם הוגדל הקוטר, על מנת לספק "הרבה אויר" בסל"ד גבוה, סובלות ממהירות זרימה נמוכה מדי בסל"ד ביניים ונמוך. מהירות זרימה נמוכה, תגרום למילוי גרוע של הצילינדר, לשטיפה גרועה של גזי הפליטה, ולשקיעת טיפות הדלק מתוך התערובת והידבקותן לקירות הסעפת. סעפת יניקה איכותית, תהיה ארוכה, סימטרית, צוננת (על-מנת לשמור על ניצול ניפחי) ומוחלקת. ללא ספק, סעפות העשויות יציקת חול (סעפת של סופה למשל) לא עוזרות לזרימת התערובת, עקב ריבוי זיזי יציקה בצינורות. החלקת הסעפת באמצעים קונבנציונאליים היא מתכון בטוח לשיפור הזרימה. סעפת העשויה צינור נירוסטה מלוטש תהייה טובה אף יותר. מילה נוספת על תיבת השקטה. האוויר בתא המנוע מסתחרר במהירות גבוהה, עקב מהירות הנסיעה ופעולת המניפה. עצירת המערבולות בתיבה, לפני או אחרי מסנן אויר, תגרום להאטת הזרימה ולסידורה, דבר שיעלה את הלחץ הסטטי.
ראש המנוע: הגדלת המעבר של התערובת בראש המנוע, תאפשר מן הסתם זרימה טובה יותר של התערובת. היות שלא מומלץ לייצר שסתום אחד גדול (כבד ביחס לקפיץ), ורצוי לנצל את צורתו הסגלגלה של תא השריפה, 3 שסתומי יניקה, יהיו הסידור האופטימלי. בסידור זה יהיו 2 שסתומי פליטה. למה חוסר סימטריות? משום שלחץ גזי הפליטה גבוה מלחץ היניקה, ומכאן שמהירות הזרימה גבוהה יותר. גם בראש כמו בסעפת, החלקת מעברים תהייה תוספת מבורכת ליכולתו של המנוע לנשום. על צורתו של הראש בהרצאה הבאה.
זימון שסתומים: לזימון השסתומים 3 תפקידים. הראשון, הכנסת תערובת טרייה בלחץ הגבוה ביותר. שיש לזכור שהתערובת נינקת למנוע, ולכן נכנסת בתת לחץ. השני, פינוי הגזים השרופים. השלישי קירור הבוכנה. היות שהיניקה והפליטה הינם תהליכי זרימה דינמיים, ניתן לשלב בין השניים. מערכת היניקה סובלת מתת לחץ, ואילו מערכת הפליטה מחוסרת אמצעי להוצאת שיירי הגזים השרופים, לאחר הגעת הבוכנה לנמ"ע. כאשר הגיע הבוכנה לנמ"ע, אין שום לחץ בחלל השריפה שידחוף את הגזים השרופים החוצה. הפתרון, חפיפה בפתיחת השסתומים בין סיום תהליך הפליטה לתחילת היניקה. חיפה זו תגרום להאצת תהליך היניקה עקב היוצרות תנועת "סחיפה" בסעפת הפליטה. האצת היניקה תגרום לזרם התערובת הטרייה, לדחוף החוצה את שארי הגזים השרופים. כמובן שזימון החפיפה אינו אחיד לכל מצבי פעולת המנוע, וחפיפה גבוהה מאוד הטובה לסל"ד גבוה, לא תתאים לסל"ד נמוך בעומס מלא. לכן ברב כלי הרכב הושגה פשרה. לפשרה זו יש פתרון טכנולוגי ששמו "זימון שסתומים משתנה". מדובר על זימון בעזרת שני גלי זיזים עיליים, שעל-ידי הנעת שרוול לוליני בחיבור אל גג"ש ההנע, ניתן לשלוט על מועד הזימון. במערכת זו, ניתן לשלוט על החפיפה, וכמו כן, לאפשר יניקה מוקדמת בסיבובי מנוע מהירים.
סעפת פליטה: אחד מתפקידיה העיקריים של סעפת הפליטה הוא פינוי חום מחלל השריפה. כל סעפת תקינה מבצעת פעולה זו בלי בעיות. הבעיה מתחילה כאשר מקצרים את צינור הפליטה, ומגדילים את קוטרו. צינור קצר ועבה, מוריד את מהירות זרימת הגזים, מאט את ניקוי חלל השריפה בעת חפיפת השסתומים, ובכך פוגע בצינון. אני חוזר ומדגיש כי את שארי הגזים אשר בחלל השריפה, בעת פעולת הפליטה, עת הגיע הבוכנה לנמ"ע, לא ניתן להוציא ע"י פעולת הפליטה. זוכרים, יש נפח שנשאר. הוצאת גזים אלה תלויה רק בזרימה הדינמית אל הראש וממנו החוצה. פגיעה במערכת הדינמית, והפיכת למערכת סטטית, תגרום לשארי גזים שרופים החלל השריפה, ותפגע קשות בניצול הניפחי של המנוע. קרי, קיבלתם בפועל מנוע קטן יותר.
תופעה שנחקרה רבות, היא העובדה שבסעפת הפליטה מתקדם גל הלם, ולא זרימה קבועה.הכוונה היא, שגזי הפליטה אינם יוצאים בזרם אחיד וקבוע, אלה בגלים. לכל מערכת פליטה, אופיין גל הלם משלה, אופיין הגל תלוי במידות הסעפת (קוטר ואורך), צורת חיבור השופרים לצינור המרכזי, וכמובן אופיין המנוע הספציפי. סעפת פליטה שתצליח לגרום לגל הלם זה להתלכד ולהיות מתוזמן היטב, תשפר את פינוי הגזים השרופים מחלל השריפה. נודעת חשיבות רבה לשיפור המומנט בסיבובי מנוע נמוכים הודות לאפקט זה. בזמן חפיפת השסתומים, גל ההלם יוצר יניקה בצד הפליטה, ומושך תערובת טריה, משסתום היניקה. דבר זה מבטיח הוצאת כל הגזים השרופים. אורך השופרים, עד הגעתם לצינור המרכזי, צריך להיות זהה ככל שניתן, וזויות ההתחברות בין השופרים צריכות להיות חדות ככל האפשר. חיבור 4 שופרים יחד הוא משימה די פשוטה, אך נסו לדמיין חיבור 6 שופרים עבור סופה. כמובן שבמקרים מסובכים יש לחבר מדורג, אך העיקר סימטרי. על מנת להפיק גל הלם איכותי בכל תחומי הסל"ד, מתקינים בצינור הפליטה הראשי,שסתום המופעל ע"י מנוע צעדים. שסתום זה מצר את מעבר הפליטה בסיבובים נמוכים.

גידוש: המגדשים הומצאו במקור עבור מנועי מטוסי הקרב של ראשית המאה. עם העליה ברום, הולכת ופוחתת צפיפות אויר. למעשה בכל ליטר אויר, יש פחות גרמים של אויר, ומשאן שגם פחות חמצן. על מנת להתגבר על בעיה זו, הוספו למנועי המטוסים מגדשים ומפוחים למינהם. יש לזכור שמנועי המטוסים של מלחמת היולם ה2 היו מנועי 36 צילינדרים. זרימת התערובת למנוע, נעשית על-ידי הפרש הלחצים, בין תת הלחץ בצילינדר, והלחץ האטמוספרי בחוץ. היות שהפרש זה עומד (במרבי) על 21" כספית בלבד, המילוי של הצילינדר, בייחוד בסיבובים גבוהים, אינו מיטבי.המגדש, מעלה את לחץ הכניסה של האוויר אל סעפת היניקה, ובעצם מאלץ את התערובת להיכנס אל הצילינדר. הלחץ הגבוה בסעפת היניקה, מבטיח מילוי נאות של חלל השריפה בתערובת טרייה וצוננת. כמובן שברגע חפיפת השסתומים, לחץ הגידוש בסעפת היניקה, ובצילינדר, ידחוף את שארי הגזים השרופים מחלל השריפה.
עליית לחת האוויר במנוע, מבטיחה שעל כל ליטר אויר מונק, יהיו יותר מולקולות של אויר, ומכאן גם יותר חמצן. הכמות העודפת של החמצן, מאפשרת להוסיף יותר דלק, ולמעשה להגדיל את המומנט וההספק, ללא שינוי מבני במנוע. למי שיצא לנהוג באזורים שהם 2000 מטר מעל פני הים ויותר, מכיר את התופעה ההפוכה. למנוע אין "כוח" והא ממש עצל. למה, אין למנוע מספיק חמצן.
כיצד מעלים את לחץ האוויר המונק? ישנם מספר סוגי מגדשים ומפוחים, השונים בעיקרון פעולתם, ובמקור ההינע שלהם. אני לא ארחיב הפעם את היריעה בנושא, אך ניתן לחלקם לשני סוגים עיקריים. מפוחים המופעלים ישירות ע"י המנוע, ומפוחים הפועלים ע"י לחץ גזי הפליטה. כל סוגי המגדשים / מפוחים, מעלים את הלחץ הסטטי של האוויר בנקודת הכניסה אל הסעפת. בכמה מהעלים את הלחץ? זה תלוי ביחס הדחיסה המקורי, ובדלק בו משתמשים. יש להיזהר לא להיכנס לתחום של הצתה עצמית אל התערובת במנוע. במנועי דיזל המצב יותר פשוט. גודשים כמה שהמנוע יכול לסבול מבחינת עומס. מערכת הגידוש למנועי בנזין, זקוקה לווסת לחץ ושסתומי פריקה מהירים (להבדיל מדיזל) היות שכל סגירת מצערת בהחלפת הילוכים, תיצור גידוש יתר מסוכן.
מצנן בינים "אינטרקולר": עם העלייה בלחץ האוויר במגדש, עולה גם חומו, (מבוא למדחס אדיאבטי). במידה ונצליח לצננן את האוויר הדחוס, נוכל להקטין את ניפחו, ובכך להרוויח תוספת מבורכת של מולקולות אויר (וחמצן) אל ליטר האוויר המונק שלנו. לרוב מצוי על מצנן הבניים צינור עיוור שלא מוליך לשום מקום (כמו המעי העיוור) מטרתו של קטע צינור זה היא שיכוך תנודות במערכת הגדישה, בעת שינויים בצריכת האויר של המנוע.
מגדש כמצנן. אחת הבעיות הקשות של מנועים בסל"ד גבוה, היא פינוי החום מראש הבוכנה. במנועים מוגדשים, למרות ההספק העודף שהם מייצרים מאותו מנוע, הבעיה פשוטה יותר. ניתן להאריך משמעותית את חפיפת השסתומים, מבלי לאבד הניצול הניפחי (כי המילוי טוב יותר). חפיפת שסתומים ארוכה, משמעותה, כי המגדש דוחס תערובת טרייה משסתום היניקה, דרך ראש הבוכנה אל שסתום הפליטה, ולאגזוז. תערובת זו גורעת חום מרש הבוכנה. היות שתערובת זו מכילה גם אדי דלק (למעט בהזרקת בנזין ישירה – GDI), אזי החום הכמוס של הבנזין, יגרע חום רב מראש הבוכנה.
הארה / הערה, גידוש מנוע בנזין, דורש ידע מקצועי נרחב, להבדיל ממנועי דיזל. מנוע בנזין סטנדרטי, שיקבל מגדש באופן לא מקצועי, יסיים את חייו מהר, עקב נטייה לתערובת ענייה, שתגרום להתכת הבוכנות. לכל הגדשה גם הקלה שבקלות, יש לתאם תוספת דלק בהתאם.

זהו להפעם. המסמך לא עבר הגהה. ראיתם טעות כתיב או דיקדוק, שלחו ה"פ.
הפרק הבא: שינוים מבניים.

קיד.

[erezjack]

דממה כללית, כולם עדיין מעכלים את כמות המידע שדחסת להרצאה המענינת.

מספר הערות או הרחבות:

תזמון שסתומים: שסתום יניקה נסגר מעט לאחר מעבר נמ"ת, יכול להגיע עד 60 מעלות אחרי נמ"ת וזאת כי לאוויר הנשאב לתוך הצילינדר יש הרבה אינרציה והוא ממשיך לזרום פנימה אפילו אחרי שהבוכנה מתחילה לעלות.
חפיפת שסתומיםבאזור נמ"ע מאפשרת לגל של תת לחץ שמגיע מצינור פליטה מכוון היטב לינוק החוצה את שאריות גזי הפליטה ולעזור ליניקת תערובת ולהגדלת המומנט. ככל שהחפיפה גדולה יותר העליה במומנט מתרחשת בסל"ד נמוך יותר והמערכת יוצאת מהרמוניה בסל"ד גבוה יותר שגורם לגל לחץ גבוה להגיע לתא השריפה וליצור אפקט הפוך שמורגש כשקע בעקומת המומנט.
הקדמת פתיחת שסתום פליטה לפני הגעה לנמ"ת מתחילה את פינוי הגאזים השרופים לפני סיום מהלך העבודה, אך עוזרת לפינויים ומקטינה את ההתנגדות לעלית הבוכנה, דבר שיותר ממפצה על ההפסד בסוף מהלך העבודה.

[itay-rover]

היי!!
קודם כל קיד,זה כבר נישמע אוליי נדוש כאן,אבל סחתיין על היוזמה והידע!!!
עכשיו אני רוצה לברר איזושהיא נקודה:
לפי הבנתי כאן וגם ממה שקראתי ואני לומד כרגע,תקן אותי אים אני טועה:
אים ניתעלם כרגע מתופעת גל ההלם בסעפת הפליטה וניצולו לטובת יניקת אוויר(תערובת) למנוע,אזיי השאיפה היא להשיג זרימה למינרית לגמרי בסעפת היניקה,כלומר עד לשסתום היניקה,אולם משנכנסת התערובת לחלל השריפה אנו מעוניינים בטורבולנציה גבוהה?
( :idea: יש לשאלתי משמעות מעשית כיוון שאים התשובה חיובית אז חשבתי על איזה רעיון תיאורטי אבל ישים בשביל להשיג מטרה זו)

יום טוב!!! :P

[dizza man]

שאלה לי אלייך קיד..

המנוע שלי 1.6 8 שסתומים של ויטרה (בסמוראי)

אני עכשיו עם קרב' סובארו בעל דיזות 170 מישני ו100 ראשי -הגדלתי גם את החלילים עם מקדח עדין בשביל תערובת נכונה co=0.5 בסרק וב4000 co=4.5 -השארתי תערובת יותר עשירה בגבוהים כדי שתעמוד טוב בעומס (בפול גאז 6000 סל"ד יש טיפה עשן שחור)
פילטר פתוח
יש האדרס 4-1 2-3 שמתחברים אחרי חצי מטר לצינור אחד.. צינור סופי של 2" ודוד פתוח

יחס הדחיסה שלי הוא 8.9 ואני חושב להרים את יחס הדחיסה ל9.5 כדי לסחוט עוד כמה סוסים
השאלה היא כזאת :
מה בדיוק זה יוסיף לי למנוע אם אתה יכול לעזור לי עם הנוסחא..
וכמה בדיוק עליי להוריד מהראש כדי להגיע ליחס הדחיסה הנ"ל=(אותו בלוק מנוע עובד גם עם 16 שסתומים ושם יחס הדחיסה הוא 9.5)

מע' הקירור מוגדלת ויכולה לספוג עוד חום =בלי טרמוסטט האוטו נוסע קפוא

[קיד]

אני עכשיו עם קרב' סובארו בעל דיזות 170 מישני ו100 ראשי -הגדלתי גם את החלילים עם מקדח עדין בשביל תערובת נכונה co=0.5 בסרק וב4000 co=4.5 -השארתי תערובת יותר עשירה בגבוהים כדי שתעמוד טוב בעומס (בפול גאז 6000 סל"ד יש טיפה עשן שחור)

בדיקת CO למנוע ב-4500 סל"ד בהילוך סרק לא שווה כלום.
ככלל בדיקות 4 גזים נעשות בסרק. בדיקות בסל"ד גבוה נעשות על דינמומטר. אין שום טעם לבדוק 4 גזים בסל"ד גבוה כאשר אין עומס על המנוע.

תשובה במאמר הקרוב על הזנת דלק.

יחס הדחיסה שלי הוא 8.9 ואני חושב להרים את יחס הדחיסה ל9.5 כדי לסחוט עוד כמה סוסים
השאלה היא כזאת :
וכמה בדיוק עליי להוריד מהראש כדי להגיע ליחס הדחיסה הנ"ל=(אותו בלוק מנוע עובד גם עם 16 שסתומים ושם יחס הדחיסה הוא 9.5)

תשובה במאמר האחרון שיהיה על שינויים מיבניים.
למרות שמיקום השאלות הוא בפורום סוזוקי, אשתדל לענות בתחום הכללי שיעניין את כולם.

קיד.

[קיד]

הזנת דלק למנועי בנזין.
EFI,MPI,GDI,TBI , חיישן מצב מצערת, חיישן MAP, חיישן טמפ. אויר, חיישן מסת אויר, חיישן לחץ ברומטרי.... מה אומרים כל המושגים, ואיך הם קשורים למנוע שלי?
מערכות הדלק למנועי בנזין רצופות בהמון מושגים, ורוב הזמן גם ללא הבחנה בין המילים: הזרקה לריסוס. לצורך ההרצאה, הספקה דלק למנועי בנזין מבוצעת ע"י ריסוס בלבד, ולא ע"י הזרקה, כדי להשאיר את המילה "הזרקה" פנוייה להרצאת הדיזל..
למערכת הספקת הדלק 4 תפקידים עיקריים:
1. ריסוס הדלק לתרסיס דק ביותר – כעין אד – ועירובו המושלם עם האוויר.
2. הספקה של כמות מסוימת של תערובת למנוע, בכל מהירות סיבוב, כל תחום עומס תוך שמירה על יחס כמותי נכון של דלק אויר.
3. בזמן ההתנעה ובזמן פעולת סרק, לספק תערובת עשירה במקצת תוך שמירה על זיהום מינימלי וחסכון בדלק.
4. הכוונון היסודי של מערכת הספקת הדלק צריך להיעשות בקלות, ללא חשש לשינוי עקב פעולת המנוע (חום), שינוי אקלימי, או שינויים בלחץ ברומטרי.

הרכב התערובת הקלאסי ההוא 1:15. הווה אומר יחידה אחת של דלק לכל 15 יחידות אויר. מדובר כמובן על יחס של יחידות מסה, ולא על יחידות נפח. בחישוב גס, על כל 1 קוב אויר מונק, יש צורך ב-9 כפיות דלק. זה בהחלט לא פשוט לערבב 9 כפיות דלק בקוב אחד של אויר, ושטיפות הדלק יהיו "תלויות"
(SUSPENDED)בתוך האוויר. לצורך "תליית" הדלק באוויר משתמשים בשני אמצעים. הראשון, ריסוסו של הדלק את תוך האוויר. השני, חימום הדלק. ריסוסו של הדלק בלבד (ולא משנה באיזה אמצעי), אינו מספק רסס דק מספיק. חימומו של הדלק, ייצור את הפיזור הסופי. מן הסתם, קומקום מלא בנזין, העומד על פלטה חשמלית, יספק ערבוב מצוין של אדי דלק עם אויר – לא לנסות בבית.
וכעת לניסוי שכן ניתן לבצע בבית, רסס על מראה, ספריי דיאודורנט, בלחיצה אחת קצרה. על המראה יושארו מספר טיפות, שלא התפזרו היטב ביציאה מהדיזה. דבר דומה קורה במערכת הדלק כאשר המנוע קר, הדלק לא מתפזר היטב באויר, והתערובת אינה הומוגנית. לכן הומצאו מערכות חימום הסעפת למיניהם. חלק ממערכות חימום הסעפת פועלות ע"י מים חמים, וחלקם של סעפות היניקה משולב בתוך סעפות הפליטה, על מנת לקבל את החום הדרוש.
יש לציין שעודף גדול של דלק במערכת, בייחוד במערכת הספקה פרימיטיבית, יפגע בפיזור הטיפות, יפגע באיכות הרסס, יקשה על החזקת התערובת במצב "תלוי", ובסופו של דבר לא יעלה את ההספק. עודף דלק כרוני יגרום ל"קילוש" השמן, וזה האחרון יאיץ את בלאי המנוע.
מאייד - קרבורטור:
המאייד הוא מכשיר מאוד פשוט, ולכן אמין מאוד אך טיפש למדי. זרימת האוויר בתוך צינור הולך וצר (צינור ונטורי) תגרום לעליית מהירות הזרימה. העלייה במהירות הזרימה מפצה על הירידה בשטח החתך של האוויר הזורם. הרחבה קטנה בצינור, תגרום מיד לירידה בלחץ, כפיצוי על ההגדלה בשטח החתך. במאייד, משתמשים בירידת לחץ זו, על מנת לשאוב דלק מנחיר הזנה, הטבול בקערה המלאה בדלק. איני מתכונן להיכנס לכל פירטי הפרטים של מבנה מאיידים שונים, אך מחובתי לציין את המגבלות שלו:
המאייד לפי הגדרתו מערבב אויר ודלק בערבול ניפחי ולא מסתי. לכן המאייד לא מבדיל בשינויים בלחץ ברומטרי, טמפ' סביבה, הפרשי גובה ולחות. האויר ביום חורף קר לאורך מישור החוף, מכיל יותר גרמים של חמצן לכל ליטר אויר, מאשר ביום חם במרומי הר הנגב. מכאן, שמאייד שיכוון לביצועים אופטימליים למצב הראשון, יתן תערובת עשירה בהר הנגב, ומאייד שיכוון בהר הנגב, ייתן תערובת ענייה בחורף. הכיוון עליו אני מדבר, כולל גובה מצוף דלק, דיזות ראשית + סרק, גובה מחט עם קיים וכו'.
מכשלה נוספת של המאייד היא הסתגלות למגוון של מהירות זרימה. ההפרש במהירות זרימת האויר בלוע המאייד, בין סרק לבין למהירות מרבית הוא עצום. הפרש זה,גורם לערבול בעייתי במצבי הקיצון. למרות ריבוי מתקני הפיצוי השונים שמותקנים במאיידים, אין תשובה מלאה לבעייה זו.

TBI או throttle body injection
זוהי מערכת ריסוס דלק מרכזית, המרססת אל סעפת יניקה משותפת, בדומה למאייד. למעשה אין שוני גדול בסעפות למנועי בעלי TBI או למנועי עם מאייד. זוהי גם ההסבה הפשוטה ביותר של מנועי מאייד. מערכת TBI, כוללת מרסס אחד או שניים, ללחץ גבוה (2-4 אטמ') ומערכת הפעלה אלקטרונית הכוללת לכל הפחות את הרכיבים הבאים: חיישן גל זיזים, חיישן MAP וחיישן מצב מצערת. חיישן MAP הינו חיישן הבודק את הלחץ האבסולוטי בסעפת, וביחד על חיששן מצב המצערת, יכולים לבצע הערכה של כמות האויר (בליטרים) שנכנסת למנוע.
שיפור משמעותי למערכת זו הינו חיישן טמפ' סעפת, שיתן פיצוי להזרקה, בהתאם לחום הסעפת, הנגזר מטפ' המנוע (כגורם מחמם) ומטפ' האויר (כגורם מקרר).
השיפור הבא יהיה חיישן חום מים וחיישן טמפ' אויר סביבתי. שני החיישני האחרונים יתנו מענה מצוין למצבי פעולה קשים, כגון נסיעה בכביש הערבה ביום חם מאוד, ויתרמו רבות לחיסכון בדלק.
יתרונה הגדול של מערכת TBI על פני המאייד, היא יכולת הספקת כמויות עצומות של דלק למנועים גדולים, תוך שמירה על גודל טיפות סביר.

EFI + MPI electronic fuel injection ,multi-point injection
אלו הם למעשה מערכות הריסוס הקיימות ברב הרכבים החל משנות ה90. מרססי הדלק, מותקנים בסעפת היניקה סמוך לכניסה אל ראש מהנוע, ולמעשה כל מרסס, מזין צילינדר אחד. בהתאם לטכנולוגיה של כל יצרן, נוספו החיישנים הבאים: חיישן מהירות - מסת אויר, וחיישן לחץ ברומטרי. חיישן מהירות – מסה הוא החשוב מכולם. מיד לאחר מסנן אויר, מותקנת תיבת השקטה, שמאחוריה סורג, ובאמצעו חוט להט. זרימת אויר דרך הסורג גורמת לזרימה למינרית מלאה, ושינוי הטמפ' של חוט הלהט, יהיה ביחס ישר למהירות הזרימה ולמסה. זוהי המערכת הראשונה שתחשב את מסתו המדויקת של האוויר המונק ולא את ניפחו. למעשה מערכת משולבת זו, תבצע שינויי ריסוס בהתאם לתנאים האקלימים והברומטרים השונים.
בעיות: נניח שמנוע הרכב שלי עובד בין 750 סל"ד עד 6000 סל"ד.
זמן המחזור המינימלי הינו: 6000 / 2 / 60= 50 סיבובים בשניה, או 20 אלפיות השניה למחזור.מכאן, שזמן הריסוס התאורטי המרבי שבאפשרותי הוא 20 אלפיות השניה (כמובן זמן זה הוא בהתאם לסל"ד), אזי זמן הריסוס בסרק יהיה
20/6000*750 = 2.5 אלפיות השניה.
כעת נחשב את זמן המחזור של מנוע ב-750 סל"ד. 750/ 60 שניות / 2 מחזורים = 6.25 מחזורים בשניה או 160 אלפיות השניה לכל מחזור. אבל הרגע חישבנו את זמן ההזרקה בסרק ל-2.5 אלפיות.
למי שלא עקב, ב6000 סל"ד זמן של מחזור אחד הוא 20 אלפיות השניה, וזמן ההזרקה יהיה זהה = 20 אלפיות השניה.
ב-750 סל"ד זמן של מחזור אחד הוא 160 אלפיות השניה, ואילו זמן ההזרקה הוא 2.5 אלפיות בלבד. אם כן, מתי לרסס את הדלק? בתחילת היניקה?, בסוף היניקה? אולי אמצע?
הבעיה היא שאם רסס הדלק ישתהה זמן רב בסעפת, אזי הטיפות על דופן הסעפת, יתלכדו בחזרה.
איך פותרים בעיה זו: GDI

GDI gasoline direct injection
זהו ריסוס דלק ישיר אל חלל השריפה. ריסוס זה אינו דומה כלל להזרקת דיזל. הריסוס אל חלל השריפה, מתבצע יחד עם כניסת האויר משסתום היניקה. אמנם זמני המחזור מהחישוב הקודם לא משתנים, אך שהיית הדלק בחלל השריפה, שונה מהותית משהייה בסעפת. טמפ' ראש הבוכנה תדאג שהדלק לא יתעבה, יישאר במצב הקרוב ביותר לאדים.
בברכה,
קיד.