المواضيع:
- مشعب السحب
- نبضات الهواء في مشعب السحب
- مرنان هيلمهولتز
- مشعب السحب مع اللوحات الدوامة
- مشعب السحب ذو الطول المتغير
- صمام ديسا
- العادم
مشعب السحب:
يتم تركيب مشعب السحب بين أنبوب سحب فلتر الهواء والمحرك. يتم تركيب الأنابيب المتشعبة مباشرة على قسم السحب للمحرك، مباشرة عند صمامات السحب. في محركات البنزين ذات الحقن غير المباشر، يتم تركيب حاقن الوقود أيضًا في مشعب السحب. يقوم هذا الحاقن برش البنزين مباشرة على صمام المدخل.
مشعب السحب ليس مجرد مجموعة من الأنابيب. يجب أن يوفر شكله وشكله النهائي أقل قدر ممكن من المقاومة للهواء القادم. يجب أن تتلقى جميع الأسطوانات نفس الكمية من الهواء. ولذلك يجب أن تكون أنابيب المدخل بنفس الطول لجميع الأسطوانات. عادة ما يكون مشعب السحب مصنوعًا من البلاستيك، لأنه أرخص وأقل عرضة للتسخين بسبب درجات الحرارة المرتفعة مقارنة بالمعدن على سبيل المثال. يجب أن يظل الهواء الموجود في مشعب السحب باردًا قدر الإمكان.
نبضات الهواء في مشعب السحب:
عندما يكون صمام الدخول مفتوحا، يتم امتصاص الهواء بسرعة عالية. معدل تدفق الهواء في مشعب السحب مرتفع. عندما ينغلق صمام الدخول، يصطدم الهواء الذي لم يدخل بعد إلى الأسطوانة بصمام الدخول ويسبب زيادة في الضغط. تؤدي هذه الزيادة في الضغط إلى حدوث حركة موجية في مشعب السحب، والتي تتحرك عكس اتجاه تدفق الهواء في مشعب السحب. عندما يفتح صمام السحب في لحظة عودة موجة الضغط، يكون هناك الحد الأقصى لملء الأسطوانة؛ تضمن موجة الضغط دخول الهواء الإضافي إلى غرفة الاحتراق. ومع ذلك، هذا ليس هو الحال أبدًا تقريبًا، لأن سرعة المحرك تختلف وبالتالي لا يفتح صمام السحب أبدًا في اللحظة المثالية لموجة الضغط. مع مشعب السحب الأطول، ستستغرق موجة الضغط وقتًا أقل للعودة إلى صمام السحب مقارنةً بمشعب السحب القصير. لهذا السبب، من المفيد أن تكون قادرًا على تكييف طول مشعب السحب مع ظروف تشغيل المحرك (راجع الفقرة "مشعب السحب بطول متغير" أو استخدام ما يسمى مرنان هيلمهولتز.
مرنان هيلمهولتز:
مرنان هيلمهولتز عبارة عن غرفة رنين تستقبل موجات الضغط الناتجة عن إغلاق صمام الدخول. الرنان ليس أكثر من غرفة هواء مغلقة متصلة بخرطوم سحب الهواء بين مقياس كتلة الهواء وصمام الخانق. يُشار إلى مثال مرنان هيلمهولتز بسهم أحمر في الشكل.
تنعكس موجات الضغط التي تدخل الرنان مرة أخرى إلى صمام المدخل. تساعد موجات الضغط على حركة الهواء إلى الداخل، بحيث يتم الوصول إلى مستوى تعبئة أعلى في النهاية. يضمن الرنان أيضًا تقليل ضوضاء السحب، مما يجعل المحرك أكثر هدوءًا. وبالتالي يصبح المحرك أكثر قوة وأكثر هدوءًا.
مشعب السحب مع اللوحات الدوامة:
في محركات الديزل، يتم استخدام مشعبات السحب ذات الصمامات الدوامة في بعض الأحيان. تضمن هذه الصمامات دوامة الهواء الوارد. عند السرعات المنخفضة، يمكن أن تكون سرعة الهواء منخفضة جدًا (لأن التوربو لم يصل إلى السرعة بعد) بحيث تكون دوامة الهواء غير كافية لضمان الخلط الجيد مع وقود الديزل. ضغط الحقن منفصل عن هذا. إذا لم تعمل الصمامات، فلن يكون الخلط مع الوقود، وبالتالي الاحتراق النهائي أيضًا، هو الحل الأمثل. وهذا يعني أن المحرك يستهلك وقودًا إضافيًا وينتج طاقة أقل وينبعث منه السخام.
عندما يلزم تشغيل الصمامات الدوامة، يتم تنشيط كوب التفريغ، مما يسمح لقضيب التحكم بالتحرك من اليسار إلى اليمين. عند تحريك قضيب التحكم، يمكن ضبط الصمامات على الوضع المطلوب.
مشعب السحب ذو الطول المتغير:
عند بناء المحرك، يجب أن يؤخذ في الاعتبار طول قنوات السحب لمشعب السحب. يحدد طول قنوات الدخول نبضات الضغط التي تنشأ عند فتح وإغلاق صمام الدخول (انظر الفقرة الخاصة بنبضات الهواء). إذا كانت قنوات السحب هذه طويلة دائمًا، فإن المحرك يتمتع بعزم دوران مرتفع عند السرعات المنخفضة، لكن قوة السحب تصبح أقل فأقل عند السرعات العالية. والعكس صحيح، إذا كانت هذه المحركات قصيرة جدًا دائمًا، فلن يتمتع المحرك إلا بعزم دوران وقوة كافيين عند سرعة أعلى. وباستخدام مشعب سحب متغير، يتم تعديل الطول بناءً على ظروف القيادة. وهنا الحالتين:
- أنبوب السحب الطويل: من خلال تحريك الهواء لمسافة أطول وتصغير قطر الأنبوب، يحصل الهواء على سرعة أعلى. يعد هذا مفيدًا جدًا عند السرعات العالية مع حمل منخفض، أو عند السرعة المنخفضة مع حمل مرتفع (عزم دوران أكبر).
- أنبوب السحب القصير: ينتقل الهواء الآن لمسافة أقصر ويوفر تعبئة أفضل للأسطوانة بسرعة منخفضة مع حمل منخفض وبسرعة عالية مع حمل مرتفع (طاقة أكبر).
صمام ديسا:
تم العثور على صمام DISA في مشعبات السحب في BMW. DISA تعني: Differenzierte SaugAnlage. يضمن صمام DISA إمكانية حظر تدفق الهواء في أجزاء مختلفة من مشعب السحب عند سرعات معينة للمحرك. هذا يقسم مشعب السحب إلى قسمين. وفيما يلي شرح بثلاث صور.
عند السرعات المنخفضة أو المتوسطة، يتم إغلاق صمام DISA. من جسم الخانق، يتدفق الهواء مباشرة إلى الأسطوانة 1. ومن خلال توجيه هواء السحب إلى صمام السحب من خلال قسم واحد من المشعب، يتم إنشاء سرعة هواء أعلى. تؤدي سرعة الهواء العالية هذه إلى دوران الهواء ومن الممكن خلطه بشكل أفضل مع الوقود المحقون.
عندما تغلق صمامات الدخول للأسطوانة 1، يتم إنشاء موجة ضغط. نظرًا لأن الصمام مغلق، يجب أن تنتقل موجة الضغط مسافة طويلة عبر أنابيب الرنين لتتدفق إلى صمامات الدخول للأسطوانة رقم 5. لن يكون لموجة الضغط الآن أي تأثير على تدفق الهواء للهواء الممتص عبر الأسطوانة 5.
عند سرعات المحرك الأعلى، يفتح صمام DISA. نظرًا لأن طول السحب قد تم تمديده الآن، يتم تحقيق طاقة أعلى بسرعات أعلى.
يتدفق الهواء الممتص عبر غرفتي الرنين. يوفر ارتداد الهواء بعد إغلاق صمام السحب للأسطوانة 1 دفعًا للهواء المتدفق إلى الأسطوانة 5؛ وبالتالي يتم زيادة مستوى ملء الاسطوانة 5.
العادم:
كما أن مشعب العادم ليس مجرد مجموعة من الأنابيب. كلما زادت سرعة تدفق غازات العادم، كان ذلك أفضل. هذه ليست مجرد مسألة مقاومة التدفق. بعد كل شيء، يجب أيضًا مراعاة فتح وإغلاق صمامات العادم.
مثال: أسطوانة ذات أربع أسطوانات لها أمر الإشعال 1-2-4-3. عندما ينفتح صمام العادم للأسطوانة الثانية، يظل صمام العادم الأول مفتوحًا. نظرًا لأن فترة العادم للأسطوانة 2 بدأت للتو، فإن الغاز يتدفق للخارج بضغط أكبر مما هو الحال مع 1.
إذا لم يكن للمشعب الشكل والقطر الصحيحين، فستواجه غازات العادم مشاكل في التداخل. يمكن لغازات العادم الصادرة من الأسطوانة 1 أن تتعارض مع تلك الصادرة من الأسطوانة 2. ومع ذلك، مع البناء السليم، يحدث العكس، حيث تساعد الغازات الصادرة من الأسطوانة 1 على استخلاص غازات العادم المتبقية من الأسطوانة 2. هذا هو الحال بشكل خاص مع ما يسمى بمشعب السباغيتي (في الصورة أدناه).
تحتوي بعض محركات البنزين ومعظم محركات الديزل على محرك آخر توربو غاز العادم شنت على مشعب. يتم تركيب هذا في المشعب في أسرع وقت ممكن بعد الانحناء، لإبطاء تدفق الهواء بأقل قدر ممكن.
إن الضجيج الجهنمي للمحرك الذي لا يحتوي على كاتم صوت للعادم ناتج عن تدفق غازات العادم تحت ضغط وسرعة كبيرين، مما يتسبب في اهتزاز الهواء. أ كاتم الصوت ينبغي تقليل هذا الضغط والسرعة.
