همراه یدک 24 | فروشگاه آنلاین لوازم یدکی خودرو
نویسنده: پرهام مهر پویان 
موتور نسبت تراکم متغیر :
یکی از دغدغه های همیشگی خودرو سازان توانایی تغییر ضریب تراکم پیشرانه هاست.چرا که استفاده از ضزیب تراکم ثابت برای تمامی شرایط کار کرد پیشرانه اصلا به صرفه نبوده ، برای بازهی بهتر این ضریب می بایست بسته به شرایط مختلف که فشار بر روی موتور متفاوت است تغییر کند.
موتور بنزینی مخلوط هوا و سوخت را که قبل از احتراق وارد سیلندر می شود را فشرده می کند هر چه نسبت تراکم بالا تر باشد بازده بیشتر است.
اهمیت نسبت تراکم و چالش های آن
با این حال، محدودیتی برای نسبت تراکم وجو دارد. ایجاد فشار بیش‌از‌حد به‌جای سوختن یکنواخت (مطلوب)، باعث منفجرشدن پیش از موعد مخلوط سوخت و هوا یا به‌اصطلاح کوبش پیشرانه خواهد شد. این وضعیت مطلوب نیست و می‌تواند موجب خراب‌شدن موتور شود. برای مثال در حالت سرعت ثابت که جریان هوای ورودی کم است، حد نسبت تراکم زیاد است. هنگام شتاب گیری ، جریان هوای ورودی زیاد است، و محدودیت کم است. با افزایش درجه‌ی اکتان سوخت می‌شود از کوبش جلوگیری کرد و باعث احتراق آهسته‌تر آن یا عقب‌انداختن جرقه شد. بنابراین، بنزین درحالی‌که پیستون در مرحله‌ی احتراق در حال حرکت به‌سمت پایین است، می‌سوزد و باعث کاهش فشار در سیلندر می‌شود. این کار را می‌توان با استفاده از حسگرهای ضربه برای تشخیص شروع کوبش انجام داد ؛ اما این باعث کاهش کارایی و قدرت موتور خواهد شد. .
وقتی توربوشارژر به موتور اضافه شود، معادله حتی سخت تر می‌شود. توربوشارژر هوای ورودی داخل سیلندر را زیر فشار قرار می‌دهد و فشار را در محفظه‌ی احتراق بیشتر می شود . موتور های توربوشارژ اولیه نسبت تراکم (فشرده‌سازی) نسبتا کمی داشتند تا فشار محفظه‌ی احتراق را هنگام افزایش تراکم زیر آستانه‌ی کوبش نگه دارند. یکی از نکات منفی استفاده از توربوشارژر این بود که عملکرد و کارایی و واکنش موتور تحت‌تأثیر قرار می‌گرفت و تأخیر ایجاد می‌شد. حسگرهای ضربه‌ی مدرن نسبت‌های تراکم مکانیکی بیشتری ایجاد می‌کنند ؛ علاوه بر این، محدودیت های برای موتور توربو وجود دارد زیرا که که هوای تراکمی موتور را جذب می کند پس ایده آل ترین حالت این است که نسبت تراکم با توجه به شرایط بار تغییر کند
نسبت تراکم متغیر ایده جدیدی نیست!
روش‌های بسیاری برای بهبود این وضعیت امتحان شده است. پر گیلبراند، نابغه‌ی اسبق موتوری شرکت خودروسازی ساب، یک بلوک پیشرانه را از وسط نصف و نیمه‌ی بالایی را از یک طرف لولا کرد و مانند آکاردئون، نشتی قسمت پایین را گرفت و آن را کاملا ایزوله کرد. با تکان‌دادن نیمه‌ی بالایی بلوک با استفاده از وسایل الکترونیکی و بادامک، محفظه‌ی احتراق در بالای بلوک دربرابر میل‌لنگ و پیستون‌ها به‌سمت بالا و پایین حرکت می‌کرد. این طرح جواب داد؛ اما احتمالا عملی نبود.
مثال دیگر، موتور دوزمانه‌ی طراحی‌شده‌ی شرکت لوتوس اینجینیرینگ بود. این پیشرانه که آمنی‌ور (Omnivore) یا همه‌چیز‌خوار نامیده می‌شود، می‌تواند با تغییر در نسبت تراکم، خود را با سوخت‌‌های مختلف تطبیق دهد. دیسک کوچک و پیستون مانندی در سرسیلندر به داخل و خارج حرکت می‌کند تا حجم محفظه‌ی احتراق بزرگ‌تر یا کوچک‌تری ایجاد کند.
شرکت پورش نیز یک مکانیزم در شاتون خود ایجاد کرده بود که طول شاتون کم و زیاد می‌شد.
موتور نسبت تراکم متغیر نیسان (اینفینیتی)
اما اخیرا نیسان از فناوری تراکم متغیر توربو در خودروهای Mk6 آلتیما و اینفینیتی QX50 بهره می‌برد که امکان تغییر نسبت تراکم پیشرانه را هنگام کارکرد فراهم می‌کند و باعث افزایش قدرت و کارایی می‌شود. این موتور با هدف قدرت بالا و هم مصرف سوخت بهینه و شگفت‌انگیز ساخته شده که این دو ویژگی عملکردی معمولاً با یکدیگر در تضاد هستند.
موتور نسبت تراکم متغیر VC-Turbo از یک سیستم چند پیوندی استفاده می کند که به طور مداوم نقطه مرگ بالای پیستون را تغییر می‌دهد.
در یک موتور معمولی، چون پیستون ها و میل لنگ مستقیماً توسط شاتون متصل هستند ، نسبت تراکم ثابت است.
موتور نسبت تراکم متغیر VC-Turbo از یک سیستم به جای یک میله اتصال سنتی برای چرخش میل لنگ استفاده می‌کند و یک موتور محرک سیستم را تغییر می‌دهد تا محدوده جابه جای پیستون‌ها را تغییر دهد و نسبت تراکم تغییر کند. این مسئله این امکان را فراهم کند تا نسبت تراکم را به طور مداوم در حد نیاز در محدوده 8:1 (برای بار زیاد) تا 14:1 (برای بار کم) تغییر دهید و می توان طوری تنظیم کرد تا مدام نسبت تراکم بهینه عملکرد پدال گاز راننده مطابقت داشته باشد.
شینچی کیگا، سرمهندس بخش موتورهای نیسان عنوان کرده است که مصرف سوخت موتور نسبت تراکم متغیر VC-Turbo نسبت به پیشرانه های قدیمی ۳.۷ لیتری شش سیلندر نسل پیشین کیوایکس ۵۰ بیش از ۲۷ درصد در مصرف سوخت بهینه‌تر است.
توان خروجی پیشرانه‌های VC-T جدید نیز به ۲۶۸ اسب‌بخار می‌رسد که باعث شده نسبت به دیگر انواع پیشرانه‌های چهار سیلندر در رقبا حداقل یک ثانیه در شتاب‌گیری سریع‌تر عمل کند.صدای موتور نسبت تراکم متغیر VC-Turbo نیز 20 دسی بل کاهش یافته و ارتعاش کاهش می یابد
اما این مکانیزم چگونه کار می کند؟
(1) هنگامی که تغییر در نسبت تراکم مورد نیاز است، موتور محرک بازوی محرک را حرکت می دهد.
(2) بازوی محرک شفت کنترل را می چرخاند.
(3) چرخش شفت کنترل، پیوند پایین (L-link) را حرکت می دهد و زاویه سیستم چند پیوندی را تغییر می دهد.
(4) سیستم چند پیوندی موقعیت عمودی حرکت پیستون را در داخل سیلندر تنظیم می کند و نسبت تراکم را تغییر می دهد.
تحقیقات برای VC-Turbo در سال 1998 آغاز شد. چندین روش برای ساخت موتور نسبت تراکم متغیر VC-Turboمورد استفاده قرار گرفت .
توسعه یک سیستم فشرده سازی متغیر با استفاده از مکانیزم پیوند و همچنین بهینه سازی طرح پیوند، و استفاده از تجزیه تحلیل پیشرفته برای تولید اشکال دقیق قطعات، و ایجاد یک عملیات حرارتی جدید با دقت بالا تنها چند مانع تکنولوژیک بود. باتمام این پیچیدگی و سختی ها نیسان اولین خودروساز جهان شد که تولید انبوه موتور نسبت تراکم متغیر را آغاز کرد . همچنین موتور نسبت تراکم متغیر VC-Turbo نسبت به پیشرانه‌های ۲ لیتری توربوشارژ که امروزه به صورت متداول در خودروهای برندهای لوکس (همانند اینفینیتی) استفاده می‌شوند، هزینه ساخت بالاتری دارد.
همانند دیگرموتورها در این سطح، همچنین سوخت موردنیاز آن نیز بسیار مرغوب خواهد بود. به عبارتی، آنچه که باید از این موتور انتظار داشت، حداکثر قدرت پیشرانه ۶ سیلندر، در کنار مصرف ۲۵ تا ۳۰ درصد سوخت کمتر است. اگر روزی پای این پیشرانه به خودروهای عادی شرکت رنو- نیسان باز شود، احتمال می‌رود قابلیت پشتیبانی از دو نوع سوخت نیز در خودروها (البته در بازارهای خاص) گنجانده شود. چرا که اتانول که به عنوان سوخت جایگزین مصرف می‌شود، در تراکم بالا بازده بسیار خوبی دارد.
برای خرید لوازم یدکی با ضمانت اصالت از برند های معتبر بر روی لینک کلیک کنید همراه یدک همراه شماست.
در ادامه می‌توانید ویدئوی نحوه عملکرد موتور نسبت تراکم متغیر VC-TURBO را مشاهده کنید.
