EN
AR
BG
HR
CS
DA
NL
FI
FR
DE
EL
IT
JA
KO
NO
PL
PT
RO
RU
ES
SV
TL
IW
ID
LV
LT
SR
UK
TR
MS
BE
HY
AZ
KA
EO
LA
SU
TG
UZ
FA
تغییرات ایجادشده در موتورهای احتراق داخلی بهطور چشمگیری تحت تأثیر جستجوی افزایش بازده، کاهش آلایندهها و ارتقای توان ویژه شکل گرفتهاند. سایر فناوریها مانند استفاده از سیستمهای پیشرفتهٔ زمانبندی متغیر شیر (VVT) و کوچکسازی توربوشارژر امروزه رایج هستند و عملکرد چشمگیری از حجمهای کوچک موتور ارائه میدهند. با این حال، بخش اصلی موتور یعنی سیستم شیرها هرگز تحت چنین نیازمندیهایی قرار نگرفته است که امروزه با این پیشرفتهای مهندسی بر آن وارد شده است. ما در شرکت قطعات موتور سوژو تاپو محدودیت، آگاهیم که این الگوهای جدید، نسلی جدید از قطعات را میطلبد که در شرایط کاری هوشمندانهتر و سختتری عمل خواهند کرد.
چگونه سیستمهای زمانبندی متغیر شیر، تنش واردبر شیرها و فنرهای آنها را افزایش میدهند
فناوری VVT یا زمانبندی متغیر سوپاپ، شگفتیای در زمینه بازدهی است که امکان تنظیم بهینه باز و بسته شدن سوپاپها را در محدودههای مختلف دور بر دقیقه (RPM) برای موتورها فراهم میکند. این انعطافپذیری، توان خروجی، صرفهجویی در سوخت و کاهش آلایندهها را افزایش میدهد. با این حال، چنین هوشمندیای هزینهبر برای اجزای فیزیکی درگیر است.
کامهای معمولی با زمانبندی ثابت، اشکال حرکتی قابل پیشبینی و تکراری دارند. در مقابل، سیستمهای VVT زمانبندی را تغییر میدهند: بارهای پیچشی بهصورتی متغیر و همواره در حال تغییر بر روی شافت کام توسط فعالسازهای هیدرولیکی یا الکترونیکی اعمال میشوند یا فازبندی بهصورت پویا تغییر میکند. این امر منجر به الگوهای بارپذیری پیچیدهتری بر روی شیرها و فنرهای آنها میشود که اغلب متغیر هستند. شیرها میتوانند در شرایط مختلف فشار سیلندر دستور باز یا بسته شدن دریافت کنند که این امر نیروهای ضربهای بالاتری ایجاد میکند. مهمتر از این، فنرهای شیر دامنه وسیعتری از فرکانسها را برای نوسان دارند و باید قادر باشند با احتمال وقوع پدیدهای به نام «جریان فنر» یا «پدیده تشدید» در شرایط مختلف کار تعیینشده توسط سیستم VVT مقابله کنند. فرآیند خستگی شتابدار، نیازمند فنرهایی با سازگان بسیار بالا، مواد اولیه با کیفیت عالی و دقت بالای عملیات حرارتی برای جلوگیری از خرابی است؛ و به همین دلیل، تولید ویژه و آزمونهای سیستماتیک از اهمیت بالایی برخوردارند.
چرا سیستمهای سنتی دریچهها نمیتوانند با کوچکسازی توربوشارژر همگام شوند
ظهور کوچکسازی توربوشارژر، که در آن موتوری کوچکتر با اجباری بودن جریان هوا جایگزین موتوری بزرگتر با جریان طبیعی هوا میشود، محیطی بسیار پرتنش ایجاد میکند که در آن طراحی سنتی سیستم دریچهها باید تا حد اقصای خود به کار گرفته شود.
علت اصلی آن افزایش شدید فشار و دمای سیلندر است. موتور کوچکی که مجهز به توربوشارژر باشد، قادر است فشار بالایی را نسبت به یک موتور بزرگ بدون توربو تولید کند. این امر فشار عمیقی را بر پشت دریچهٔ خروجی در لحظهٔ احتراق وارد میکند و باعث میشود اتاقک احتراق بسیار داغ شود. این شرایط میتواند منجر به خزش مواد سنتی تحت تأثیر حرارت، خوردگی و سایش آنها شود. علاوه بر این، برای دستیابی به توان چرخشی بالا در موتورهای کمتوان (که راز تولید توان است)، سیستم دریچهها باید سبکتر و مقاومتر باشد تا بتواند در دورهای بالای دور بر دقیقه (RPM) پایداری لازم را حفظ کند. طراحیهای قدیمی ممکن است بهینهسازی جرم و استحکام مواد مورد نیاز را فراهم نکنند، زیرا ممکن است باعث شناوری دریچه، تغییر شکل قطعات و ایجاد خرابیهای فاجعهبار شوند. امروزه سیستم دریچهها دیگر صرفاً یک قطعهٔ مکانیکی پیرو نیست، بلکه باید یک رقیب پویا و مستحکم در فرآیند احتراق با فشار بالا محسوب شود.
نقش مواد سبکوزن اما بادوام در سیستمهای دریچهٔ نسل بعدی
کلید این مسائل معاصر، استفادهٔ تاکتیکی از مواد جدید و مهندسی دقیق است. نسل جدید سیستم سوپاپها به این معناست که نهتنها سبکوزن است تا بتواند پایداری در دورهای بالا را حفظ کند، بلکه از مقاومت بالایی نیز برخوردار است تا در برابر گرما و فشار مقاومت کند.
این امر شامل جایگزینی آلیاژهای معمول با فولادهای با عملکرد بالا، استفاده از سوپرآلیاژهای نیکلی مقاوم در برابر حرارت در ساخت سوپاپهای خروجی، و بهکارگیری آلیاژهای تیتانیومی پیشرفته در ساخت سوپاپهای ورودی در مدلهای پرطرفدار خواهد بود. این آلیاژها نسبت استحکام به وزن بهتری دارند و همچنین در برابر خستگی، اکسیداسیون و نرمشدن حرارتی مقاوماند. در همین راستا، فنرهای سوپاپ نیازمند سیمی با استحکام کششی بالا، بسیار پاک و با پوششهای دقیق برای مقابله با عوامل اصطکاک و تضعیف ارتعاشات هستند.
ما با تسلط بر تولید این اجزای کلیدی، یعنی شرکت سوژو تاپو پارتز موتور محدود، درگیر هستیم. ما قطعاتی را طراحی میکنیم که استحکام لازم برای تحمل فشارهای توربوشارژر، مقاومت مورد نیاز در بارهای دینامیکی سیستمهای VVT و ویژگی سبکی مورد نیاز برای عملکرد کارآمد در سرعتهای بالا را فراهم میسازند. با انجام این کار، پایهای ضروری فراهم میکنیم که طرحهای امروزی موتور بتوانند بهطور کامل از نظر عملکرد، بازده و عمر کارکردی، عمل نمایند.
