Шумо нақша доред, ки ҳаҷми муҳаррики худро аз 2.0 литр то 2.3 литр зиёд кунед. Шумо дар бораи сӯзишворӣ ва зарбаи муҳаррик ҳисоб кардаед, аммо як чизе ҳаст, ки аксари сохтмончиён онро нодида мегиранд: клапанҳои шумо бояд ҳаҷми иловагиро нигоҳ доранд. Силиндрҳои калонтар ба ҳавои бештар ниёз доранд ва агар клапанҳои вурудии шумо ба қадри кофӣ ҷорист, шумо қувваи барқро сарфи назар мекунед.
Ин дастур шарҳ медиҳад, ки чӣ тавр ҳаҷми муҳаррикро ҳисоб кардан мумкин аст, фарқи байни зиёд шудани сӯрохии муҳаррик ва зарбаи муҳаррик ва чаро муҳим будани ҷузъҳои қатораи клапан ҳангоми тағир додани ҳаҷми муҳаррик муҳим аст.
Чӣ тавр ҳаҷми муҳаррикро ҳисоб кардан мумкин аст
Ҳаҷми умумии муҳаррик ин ҳаҷми умумии поршенҳоест, ки дар як давраи пурра аз ҷониби ҳамаи поршенҳо фурӯ бурда мешавад. Формула содда аст:
Ҷойивазкунии яксилиндр = π × Сӯрохии 2 × Зарба / 4
Ҷойивазкунии умумӣ = Як силиндр × Шумораи силиндрҳо
Дар куҷо:
Сӯрохи (D) = диаметри силиндр бо мм ё дюйм
Зарба (S) = масофаи ҳаракати поршен бо мм ё дюйм
π = 3.14159
Намунаи ҳисобкунӣ
Биёед муҳаррики Honda K20A-ро ҳисоб кунем:
Сӯрохӣ: 86.0 мм
Зарба: 86.0 мм
Силиндрҳо: 4
Яксилиндр = 3.14159 × (86.0)² × 86.0 / 4 = 499.5 см³
Ҷойивазкунии умумӣ = 499.5 см³ × 4 = 1,998 см³ = 2.0 л
Сӯрохкунӣ ва зарба: Ду роҳи зиёд кардани ҷойивазкунӣ
Вақте ки шумо ҳаҷми бештари муҳаррикро мехоҳед, шумо ду интихоб доред: зиёд кардани сӯрохи (диаметри силиндр) ё зиёд кардани зарба (ҳаракати поршен). Ҳар як равиш ба хусусиятҳои муҳаррик ба таври гуногун таъсир мерасонад.
Сӯрохии афзоянда (муҳаррики Oversquare)
Силиндрҳои пармакунӣ ба шумо камераи сӯзиши васеътарро медиҳанд. Бо истифода аз мисоли K20A-и мо, зиёд кардани сӯрохи аз 86 мм то 90 мм ҳангоми нигоҳ доштани зарбаи 86 мм ба шумо ҳаҷми нави 2190 см³ (2.2 л) медиҳад. Сӯрохии васеътар имкон медиҳад, ки клапанҳои калонтар барои ҷараёни беҳтари ҳаво дар RPM баланд истифода шаванд ва масофаи кӯтоҳтари ҳаракати аланга боиси сӯзиши пурратар мегардад.
Аммо, поршенҳои калонтар вазни мутақобиларо зиёд мекунанд, ки RPM-и максималиро маҳдуд мекунад. Пармакунӣ инчунин деворҳои силиндрро тунуктар мекунад, ки метавонад ба мустаҳкамии сохторӣ таъсири манфӣ расонад. Камераи васеътари сӯзиш хатари таркишро зиёд мекунад ва муҳимтар аз ҳама, сӯрохии зиёдшуда барои мувофиқат бо талаботи ҷараёни ҳаво ба клапанҳои калонтар ниёз дорад - истифодаи клапанҳои андозаи стандартӣ афзоиши ҷойивазкуниро беҳуда сарф мекунад.
Афзоиши зарба (Муҳаррики Undersquare)
Дароз кардани зарба маънои онро дорад, ки поршен дар ҳар як давра дуртар ҳаракат мекунад. Афзоиши зарба аз 86 мм то 94 мм ҳангоми нигоҳ доштани сӯрохии 86 мм 2,185 см³ (2.2 литр)-ро ба вуҷуд меорад — қариб ҳамон ҳаҷми муҳаррики пармакунӣ, аммо бо хусусиятҳои дигар. Зарбаи дарозтар моменти беҳтари пастсифат ва сӯзиши самараноктарро ба вуҷуд меорад ва дар айни замон ба шумо имкон медиҳад, ки андозаи сӯрохии аслиро истифода баред.
Камбудиҳо ба фишори механикӣ ва бастабандӣ алоқаманданд. Суръати баланди поршень суръати максималии бехатарии гардишро маҳдуд мекунад ва ба шумо ё блоки муҳаррики баландтар ё валки тағйирёфта лозим мешавад. Ҳатто бо зарбаи дарозтар, вақти дурусти клапан ва ҷузъҳои қатораи босифати клапан барои ноил шудан ба афзоиши ҷойивазкунӣ муҳим боқӣ мемонанд.
Таносуби сӯрох/зарба
Таносуби сӯзишворӣ/зарба ба шумо нишон медиҳад, ки кадом намуди муҳаррикро доред:
Таносуб = Сӯрох / Зарба
Зиёда аз 1.0 (Oversquare): Муҳаррикҳои баландсифат бо RPM
Баробар ба 1.0 (мураббаъ): Тарроҳии мутавозин
Дар зери 1.0 (Undersquare): Муҳаррикҳои ба моменти гардиш нигаронидашуда
Чаро андозаи клапан ҳангоми зиёд кардани ҷойивазкунӣ муҳим аст
Ин аст он чизе, ки бисёре аз сохтмончиён аз даст медиҳанд: вақте ки шумо ҳаҷми гардишро 15% зиёд мекунед, ҳар як силиндр бояд дар як давра 15% ҳавои бештарро нафас кашад. Агар клапанҳои шумо андозаи худро нигоҳ доранд, онҳо ба як гардани банд табдил меёбанд.
Мушкилоти ҷараёни ҳаво
Бо суръати 6000 RPM, муҳаррики 4-тактӣ 3000 давраи воридшавиро дар як дақиқа анҷом медиҳад — ки ин 50 ҳодисаи воридшавӣ дар як сония барои як силиндр аст. Вақте ки шумо ҷойивазкуниро бе навсозии клапанҳо зиёд мекунед, суръати ҳаво тавассути кушодагии клапан ба таври назаррас меафзояд ва дар атрофи сари клапан турбулентӣ ба вуҷуд меорад, ки майдони ҷараёни муассирро кам мекунад.
Соиши афзоянда аз ҳавои зудҳаракат ҳарорати ҳавои воридшавандаро баланд мекунад ва зичии зарядро кам мекунад. Дар RPM-и баланд, самаранокии ҳаҷмӣ коҳиш меёбад, зеро клапанҳо наметавонанд ҳавои кофӣ барои пур кардани силиндрҳои калонтар ҷараён гиранд. Натиҷа: талафи қувва, сарфи назар аз ҳаҷми калонтари воридшавӣ ба муҳаррик, ки шумо барои ворид кардани он ба муҳаррик пардохт кардед.
Дастурҳо оид ба андозаи клапанҳо
Қоидаи умумӣ: диаметри клапани вуруд бояд тақрибан 38-42% диаметри сӯрох ва диаметри клапани ихроҷ бояд 32-36% диаметри сӯрох бошад.
Барои сӯрохии 86 мм:
Клапани вуруд: 33-36 мм
Клапани ихроҷ: 28-31мм
Барои сӯрохии 90 мм (пас аз пармакунӣ):
Клапани вуруд: 34-38 мм
Клапани ихроҷ: 29-32 мм
Идоракунии гармӣ дар муҳаррикҳои ҳаҷми калонтар
Ҷойивазкунии калонтар маънои онро дорад, ки дар як давра сӯзишвории бештар сӯзонида мешавад, ки ин маънои гармии бештарро дорад. Клапанҳои ихроҷ аз ҳама бадтарро аз сар мегузаронанд, ки ҳарорат дар ҳолати кори муқаррарӣ ба 800-900°C мерасад. Вақте ки шумо ҷойивазкуниро зиёд мекунед, ҳарорати ихроҷ метавонад боз 50-80°C боло равад.
Клапанҳои стандартии аз пӯлоди зангногир дар ҳарорати болотар аз 850°C мустаҳкамии худро гум мекунанд. Сари клапан метавонад каҷ шавад, поя метавонад кашад ва сатҳи мӯҳркунӣ вайрон шавад. Дар ин ҷо сифати мавод муҳим мегардад.
Ҳалли клапанҳои TOPU барои навсозии ҷойивазкунӣ
Вақте ки шумо барои афзоиши ҳаҷми ҷойивазкунӣ ба кори мошинҳо сармоягузорӣ мекунед, истифодаи ҷузъҳои қатораи клапанҳои босифат ихтиёрӣ нест - барои ба даст овардани дастовардҳои самаранокӣ, ки барои онҳо пардохт мекунед, муҳим аст.
Клапанҳои муҳаррики баландсифат
Ширкати TOPU клапанҳоеро истеҳсол мекунад, ки махсус барои зиёд кардани ҷойивазкунӣ ва талаботи баландтари иҷроиш тарҳрезӣ шудаанд. Клапанҳои вурудӣ аз пӯлоди зангногири баландқуввати 21-4N ё 21-2N бо ҳарорати то 850°C истифода мебаранд. Ин клапанҳо дорои профили сари оптимизатсияшуда барои беҳтар кардани ҷараёни об мебошанд ва дар диаметрҳои калон барои мувофиқат бо муҳаррикҳои дилгиркунанда дастрасанд.
Барои клапанҳои ихроҷӣ, TOPU аз хӯлаи никели Inconel 751 ё Nimonic 80A истифода мебарад, ки метавонад ҳароратро то 1000°C тоб оварад. Ин маводҳо гузариши гармии беҳтарро пешниҳод мекунанд ва ҳатто дар ҳарорати баланди доимӣ ба каҷшавӣ муқовимат мекунанд. Танҳо такмили мавод нисбат ба клапанҳои стандартӣ ҳарорати кориро 30-50°C пасттар мекунад, ки ин ба мӯҳлати хизмати дарозтар ва нигоҳ доштани самаранокии муҳаррик дар тамоми диапазони кори он оварда мерасонад.
Клапанҳои дақиқи клапан
Афзоиши ҷойивазкунӣ аксар вақт барои идоракунии клапанҳо дар RPM-и баландтар пружинаҳои сахттари клапанҳоро талаб мекунад. Ин ба клапанҳо (бардорандагон) фишори бештар меорад. Клапанҳои фарсуда ё нокифоя боиси хатогиҳои вақти клапан мешаванд, ки афзоиши ҷойивазкунии шуморо беҳуда сарф мекунанд.
Қисмҳои TOPU аз пӯлоди хӯлаи 20CrMo бо сатҳи карбюризатсияшуда ва нитридшуда, ки ба сахтии HRC 58-62 мерасад, сохта шудаанд. Сатҳҳои тамос бо дақиқии Ra 0.1μm барои кори якхела сайқал дода мешаванд. Имконияти рӯйпӯшкунии DLC соишро барои барномаҳои баландсифат минбаъд кам мекунад. Барномаҳои маъмул силсилаи TP31 барои муҳаррикҳои Toyota ва Lexus, ба монанди 2GR-FE 3.5L V6, силсилаи TP24 барои муҳаррикҳои Mercedes-Benz M112 ва M113 V6/V8 ва силсилаи TP18 барои муҳаррикҳои Volkswagen ва Audi EA888 2.0T мебошанд.
Кай бояд ҷузъҳои қатораи клапанро навсозӣ кард
Ҳангоми зиёд кардани ҳаҷми ҷойивазкунӣ ба андозаи 10% ё бештар, шумо бояд навсозии қатораи клапанҳоро ба назар гиред, зеро талабот ба ҷараёни ҳаво мутаносибан меафзояд. Баланд бардоштани ҳадди RPM назорати беҳтари клапанро барои пешгирӣ аз шиноварӣ талаб мекунад ва илова кардани индуксияи маҷбурӣ ҳам фишор ва ҳам гармии силиндрро зиёд мекунад.
Агар шумо барои рақобат сохта истода бошед, эътимоднокӣ дар зери фишор қисмҳои босифатеро талаб мекунад, ки дар ҳадди ниҳоӣ вайрон намешаванд. Таҷрибаи шинокунандаи клапанҳо - ки дар он клапанҳо профили камераро дар RPM дуруст риоя намекунанд - нишонаи равшани он аст, ки ҷузъҳои мавҷуда наметавонанд ба талаботи муҳаррики шумо ҷавобгӯ бошанд.
Интихоби ҷузъҳои дуруст
TOPU дастгирии техникӣ пешниҳод мекунад, то ба шумо дар интихоби ҷузъҳои мувофиқ барои сохтмонатон кумак расонад. Барои гирифтани тавсияҳои дақиқ, шумо бояд маълумотро дар бораи модел ва рамзи муҳаррики худ, ҳаҷми ҷории ҳаракат ва мақсаднок, ҳадди аксар RPM-и пешбинишуда, оё муҳаррик ба таври табиӣ аспиратсия шудааст ё индуксияи маҷбурӣ ва татбиқи он - хоҳ ронандагии кӯча, истифодаи роҳ ё мусобиқа бошад - пешниҳод кунед.
Бо истифода аз ин маълумот, муҳандисони TOPU метавонанд андоза ва маводҳои дурусти клапанҳоро барои ниёзҳои мушаххаси шумо, мушаххасоти мувофиқи клапанҳоеро, ки ба фишори пружинаҳо ва профили кулаи шумо мувофиқат мекунанд, талаботи пружинаҳои клапанҳоро барои назорати клапанҳо дар тамоми диапазони RPM ва ҳама гуна ҷузъҳои иловагии заруриро барои пурра кардани системаи дурусти клапанҳо тавсия диҳанд.
Хулоса
Ҳисоб кардани ҳаҷми муҳаррик содда аст, аммо сохтани муҳаррики боэътимоди баландсифат фаҳмидани он ки чӣ гуна ҳамаи ҷузъҳо якҷоя кор мекунанд, талаб мекунад. Вақте ки шумо ҳаҷми муҳаррикро зиёд мекунед, силсилаи клапанҳои шумо бояд бо талаботи афзояндаи ҷараёни ҳаво ва сарбориҳои гармӣ ҳамқадам бошад.
Истифодаи ҷузъҳои босифат аз аввал - клапанҳои андозаи дуруст дар маводҳои мувофиқ, клапанҳои дақиқ ва қисмҳои мувофиқи қатораи клапанҳо - кафолат медиҳад, ки афзоиши ҷойивазкунии шумо ба афзоиши воқеии самаранокӣ табдил меёбад, на танҳо рақамҳои калонтар дар рӯи коғаз.
Барои муайян кардани ҳаҷми муҳаррики худ аз ҳисобкунак истифода баред, сипас барои тавсияҳои ҷузъҳои мушаххаси сохтмони худ бо TOPU тамос гиред.