فاعل، موضوع:
- منیفولد ورودی
- پالس های هوا در منیفولد ورودی
- تشدید کننده هلمهولتز
- منیفولد ورودی با فلپ های چرخشی
- منیفولد ورودی با طول متغیر
- شیر DISA
- منیفولد اگزوز
منیفولد ورودی:
منیفولد ورودی بین لوله ورودی فیلتر هوا و موتور نصب شده است. لوله‌های منیفولد مستقیماً روی قسمت ورودی موتور، درست در سوپاپ‌های ورودی نصب می‌شوند. در موتورهای بنزینی با تزریق غیر مستقیم، انژکتور سوخت نیز در منیفولد ورودی نصب می شود. این انژکتور بنزین را مستقیماً روی شیر ورودی اسپری می کند.
منیفولد ورودی فقط یک دسته لوله نیست. شکل و پوشش آن باید تا حد امکان مقاومت کمتری در برابر هوای ورودی ایجاد کند. همه سیلندرها باید به همان میزان هوا دریافت کنند. بنابراین طول لوله های ورودی برای همه سیلندرها باید یکسان باشد. منیفولد ورودی معمولاً از پلاستیک ساخته شده است، زیرا به دلیل دمای بالا نسبت به فلز، ارزان‌تر و کمتر مستعد گرمایش است. هوای منیفولد ورودی باید تا حد امکان خنک بماند.
پالس های هوا در منیفولد ورودی:
هنگامی که دریچه ورودی باز است، هوا با سرعت بالا به داخل مکیده می شود. سرعت جریان هوا در منیفولد ورودی بالاست. هنگامی که دریچه ورودی بسته می شود، هوایی که هنوز وارد سیلندر نشده است با شیر ورودی برخورد می کند و باعث افزایش فشار می شود. این افزایش فشار باعث حرکت موجی در منیفولد ورودی می شود که برخلاف جهت جریان هوا در منیفولد ورودی حرکت می کند. هنگامی که دریچه ورودی در لحظه بازگشت موج فشار باز می شود، حداکثر پر شدن سیلندر وجود دارد. موج فشار باعث می شود که هوای اضافی وارد محفظه احتراق شود. با این حال، تقریباً هرگز چنین نیست، زیرا دور موتور متفاوت است و بنابراین سوپاپ ورودی تقریباً هرگز در لحظه بهینه برای موج فشار باز نمی شود. با منیفولد ورودی بلندتر زمان کمتری برای بازگشت موج فشار به شیر ورودی نسبت به منیفولد ورودی کوتاه خواهد داشت. به همین دلیل، مفید است که بتوان طول منیفولد ورودی را با شرایط عملکرد موتور تطبیق داد (به بند "منیفولد ورودی با طول متغیر" یا استفاده از تشدید کننده به اصطلاح هلمهولتز مراجعه کنید.
تشدید کننده هلمهولتز:
تشدید کننده هلمهولتز محفظه رزونانسی است که امواج فشار ناشی از بسته شدن شیر ورودی را دریافت می کند. تشدید کننده چیزی نیست جز یک محفظه هوای بسته که به شیلنگ ورودی هوا بین جرم سنج هوا و دریچه گاز متصل است. نمونه ای از تشدید کننده هلمهولتز با یک فلش قرمز در شکل نشان داده شده است.
امواج فشاری که وارد تشدید کننده می شوند به سمت شیر ورودی منعکس می شوند. امواج فشار به حرکت هوا به سمت داخل کمک می کند تا در نهایت سطح پر شدن بالاتری حاصل شود. رزوناتور همچنین تضمین می کند که صدای ورودی کم شده و موتور را ساکت تر می کند. بنابراین موتور قدرتمندتر و کم صداتر می شود.
منیفولد ورودی با فلپ های چرخشی:
در موتورهای دیزلی گاهی از منیفولدهای ورودی با سوپاپ های چرخشی استفاده می شود. این شیرها چرخش هوای ورودی را تضمین می کنند. در سرعت های پایین، سرعت هوا می تواند آنقدر کم باشد (چون توربو هنوز به سرعت نرسیده است) که چرخش هوا برای اطمینان از اختلاط خوب با سوخت دیزل کافی نیست. فشار تزریق جدا از این است. اگر سوپاپ ها کار نمی کردند، اختلاط با سوخت و در نتیجه احتراق نهایی بهینه نخواهد بود. این بدان معنی است که موتور سوخت اضافی مصرف می کند، قدرت کمتری تولید می کند و دوده ساطع می کند.
هنگامی که شیرهای چرخشی باید روشن شوند، فنجان خلاء فعال می شود و به میله کنترل اجازه می دهد از چپ به راست حرکت کند. هنگام لغزش میله کنترل، سوپاپ ها را می توان در موقعیت دلخواه تنظیم کرد.
منیفولد ورودی با طول متغیر:
هنگام ساخت موتور باید طول مجرای ورودی منیفولد ورودی را در نظر گرفت. طول کانال های ورودی، پالس های فشاری را تعیین می کند که هنگام باز و بسته شدن شیر ورودی ایجاد می شود (به پاراگراف در مورد پالس های هوا مراجعه کنید). اگر این مجراهای ورودی همیشه بلند باشند، موتور در دورهای پایین گشتاور بالایی دارد، اما در دورهای بالا قدرت کشش کمتر و کمتر می شود. و بالعکس، اگر اینها همیشه خیلی کوتاه باشند، موتور فقط در دورهای بالاتر گشتاور و قدرت کافی خواهد داشت. با استفاده از منیفولد ورودی متغیر، طول بر اساس شرایط رانندگی تنظیم می شود. در اینجا 2 وضعیت وجود دارد:
- لوله ورودی بلند: با حرکت هوا در مسافت طولانی‌تر و کوچک‌تر کردن قطر لوله، سرعت هوا افزایش می‌یابد. این در سرعت بالا با بار کم یا سرعت کم با بار زیاد (گشتاور بیشتر) بسیار سودمند است.
- لوله ورودی کوتاه: هوا اکنون مسافت کوتاه تری را طی می کند و در سرعت کم با بار کم و در سرعت بالا با بار زیاد (قدرت بیشتر) سیلندر را بهتر پر می کند.
شیر DISA:
شیر DISA در منیفولدهای ورودی BMW یافت می شود. DISA مخفف: Differenzierte SaugAnlage است. سوپاپ DISA تضمین می کند که جریان هوا را می توان در قسمت های مختلف منیفولد ورودی در سرعت های خاص موتور مسدود کرد. این منیفولد ورودی را به دو قسمت تقسیم می کند. در زیر توضیحی با سه تصویر آورده شده است.
در سرعت های پایین یا متوسط، شیر DISA بسته است. از بدنه دریچه گاز، هوا مستقیماً به سمت سیلندر 1 جریان می یابد. با هدایت هوای ورودی به سوپاپ ورودی از طریق یک بخش از منیفولد، سرعت هوای بالاتری ایجاد می شود. این سرعت بیشتر هوا باعث چرخش هوا و اختلاط بهتر با سوخت تزریق شده می شود.
هنگامی که دریچه های ورودی سیلندر 1 بسته می شود، یک موج فشار ایجاد می شود. از آنجایی که شیر بسته است، موج فشار باید مسیر طولانی را از طریق لوله های تشدید طی کند تا به دریچه های ورودی سیلندر 5 جریان یابد. موج فشار اکنون هیچ تأثیری بر جریان هوای مکیده شده از طریق سیلندر 5 نخواهد داشت.
در دورهای بالاتر موتور سوپاپ DISA باز می شود. از آنجایی که اکنون طول ورودی افزایش یافته است، در سرعت های بالاتر قدرت بالاتری به دست می آید.
هوای مکیده شده از طریق هر دو محفظه رزونانس جریان می یابد. برگشت هوا پس از بسته شدن دریچه ورودی سیلندر 1، نیروی محرکه هوا را به سیلندر 5 در جریان می گذارد. بنابراین سطح پر شدن سیلندر 5 افزایش می یابد.
منیفولد اگزوز:
منیفولد اگزوز نیز فقط یک دسته لوله نیست. هرچه گازهای خروجی سریعتر خارج شوند، بهتر است. این فقط موضوع مقاومت جریان نیست. از این گذشته ، باز و بسته شدن دریچه های اگزوز نیز باید در نظر گرفته شود.
مثال: یک چهار سیلندر دارای دستور شلیک 1-2-4-3 است. هنگامی که دریچه اگزوز سیلندر دوم باز می شود، سوپاپ اولی همچنان باز است. از آنجا که دوره اگزوز سیلندر 2 تازه شروع می شود، گاز با فشار بیشتری نسبت به حالت 1 به بیرون جریان می یابد.
اگر منیفولد شکل و قطر مناسبی نداشته باشد، گازهای خروجی با مشکل تداخل مواجه خواهند شد. گازهای خروجی از سیلندر 1 می تواند با گازهای سیلندر 2 مقابله کند. با این حال، با ساخت و ساز مناسب، برعکس اتفاق می افتد و گازهای سیلندر 1 به استخراج گازهای خروجی باقی مانده از سیلندر 2 کمک می کند. این به خصوص در مورد منیفولد اسپاگتی (در تصویر زیر) صدق می کند.
برخی از موتورهای بنزینی و بیشتر دیزلی موتور دیگری دارند توربو گاز اگزوز روی منیفولد نصب شده است. این در اسرع وقت پس از خم شدن در منیفولد نصب می شود تا سرعت هوای خروجی را تا حد امکان کاهش دهد.
صدای جهنمی یک موتور بدون صدا خفه کن ناشی از خروج گازهای خروجی از اگزوز تحت فشار و سرعت زیاد است که باعث ارتعاش هوا می شود. آ صدا خفه کن باید این فشار و سرعت را کاهش دهد.
