از حرارت زیاد پیشرانه خودرویمان راضی باشیم یا نگران؟

آیا تا به حال پس از یک رانندگی طولانی، به داغ شدن کاپوت خودروتان دقت کردید؟ آیا می‌دانید این حرارت در خودروهای پیشرفته بیش‌تر است؟ می‌توانید با یک پیکان و یک تندر 90 آزمایش کنید! در این مقاله تلاش کرده‌ام پاسخی برای این پرسش مهم ارائه کنم: “از داغی زیاد پیشرانه خودرومان راضی باشیم یا نگران؟”

cool-an-overheated-engine-2
حرارت پیشرانه ناشی از چیست؟
قانون دوم ترمودینامیک می‌گوید: “هیچ ماشین گرمایی نمی‌تواند دارای بازده 100% باشد.” (در ترمودینامیک به هر وسیله‌ای که از گرما، کار تولید کند ماشین گرمایی می‌گویند). بنابراین توان خودروی شما چه با پیشرانه درون‌سوز، چه با پیشرانه الکتریکی یا هر منبع دیگری تأمین شود، با قطعیت می‌توان گفت تبدیل 100% انرژی به کار مفید، امکان‌پذیر نخواهد بود. گرما همواره به‌عنوان اثر جانبی فرآیند تبدیل انرژی تولید می‌شود. در پیشرانه‌های متداول فعلی تنها 20 تا 30 درصد از انرژی حاصل از احتراق سوخت، تبدیل به کار مفید می‌شود. از باقی انرژی حدوداً نیمی از طریق سیستم خنک‌کاری دفع می‌شود؛ نیمی دیگر به‌صورت گازهای داغ از اگزوز خودرو خارج می‌شود.

srt
حرارت پیشرانه مفید است یا مضر؟
برای پاسخ دادن به این سؤال بهتر است ابتدا این حرارت را به دو بخش تقسیم کنیم: گرمای مفید، حرارتی که برای گرم کردن پیشرانه در شروع به کار (Warm up)، همچنین برای گرمایش اتاق خودرو در زمستان استفاده می‌شود. گرمای ناخواسته، پس‌ازاین که پیشرانه به محدوده دمای کاری بهینه رسید، باید از سیستم دفع شود.

cool-an-overheated-engine2
دمای مناسب برای کارکرد پیشرانه چند درجه است؟
عجب سؤال زیبایی! اما دمای مناسب از چه دیدگاهی؟ مهندس ترمودینامیک پیشرانه؟ مهندس مواد پیشرانه یا مهندسین بخش احتراق؟ از دیدگاه بازده حرارتی پیشرانه “دمای مایع خنک‌کاری هرچه بالاتر بازده حرارتی پیشرانه بالاتر!”. اگر دمای مایع خنک‌کاری هنگام ورود به پیشرانه، به‌جای 70 درجه، 100 درجه سانتی‌گراد باشد، ظرفیت کم‌تری برای جذب حرارت از دیواره‌های محفظه احتراق داشته و بدین ترتیب پیشرانه شما می‌تواند کسر بیش‌تری از انرژی سوخت را به کار تبدیل کند و این یعنی مصرف سوخت کمتر!
از دیدگاه مهندسین احتراق اوضاع کمی پیچیده‌تر است. سرد بودن بیش از اندازه دیواره‌های محفظه احتراق موجب خاموشی شعله می‌شود. داغ بودن بیش از اندازه فلزات محفظه احتراق هم زمان‌بندی احتراق را برهم می‌زند؛ احتراق در پیشرانه شما باید با جرقه زدن شمع که از واحد پردازش فرمان می‌گیرد آغاز شود، اما وجود گوشه‌های داغ در محفظه احتراق می‌تواند به‌طور ناخواسته موجب آغاز احتراق شود. این پدیده با عنوان “احتراق ضربه‌ای” یا “کوبش” از مهم‌ترین چالش‌های طراحان پیشرانه‌های اشتعال جرقه‌ای است. ضمناً داغ بودن ساختمان پیشرانه موجب گرمایش هوای ورودی به محفظه احتراق نیز می‌شود. گرم شدن هوا باعث می‌شود جرم کم‌تری از آن در محفظه احتراق جا شده و قدرت تولیدی پیشرانه کاهش یابد (شاید حالا متوجه یکی از دلایل مهم استفاده از پلاستیک برای ساخت چندراهی ورود هوا به پیشرانه شده باشید). علاوه بر موارد فوق، دمای محفظه احتراق به‌شدت در میزان انتشار و نوع آلاینده‌های حاصل از احتراق مؤثر است.

oil-consumption
دمای روغن هم تابع دمای مایع خنک‌کاری است؛ روغن در دمای پایین سفت بوده و موجب اتلاف توان به‌وسیله اصطکاک می‌شود، از سوی دیگر دمای بالا نیز باعث نازک شدن لایه روغن بر سطح فلزات و افزایش سایش می‌شود.
برای کارکرد ایمن از نظر مواد، دما می‌بایست پایین‌تر از 400 درجه سانتی‌گراد برای چدن و پایین‌تر از 300 درجه سانتی‌گراد برای آلیاژ آلومینیوم نگه داشته شود. بیش‌ترین دمای گاز در محفظه احتراق یک پیشرانه درون‌سوز در حدود 2000 درجه سانتی‌گراد می‌باشد. البته چون احتراق به شکل پیوسته انجام نمی‌شود، دمای قطعات به‌مراتب پایین‌تر از بیش‌ترین دمای گازهای سوخته است؛ اما خنک‌کاری ضعیف پیشرانه همچنان تهدیدی جدی برای فلزات ساختمان پیشرانه در نقاط بحرانی است.
شما هم وقتی در یک صبح زمستانی خانه را ترک کرده و خودروی خود را روشن کرده و با دندان‌هایی به هم فشرده منتظر بالا رفتن نشانگر دمای آب و روشن کردن بخاری هستید، قطعاً علاقه‌مندید دمای مایع خنک‌کاری به‌سرعت افزایش یابد. البته گرمای زیاد پیشرانه هم در صورت عایق‌بندی حرارتی نامناسب اتاق خودرو، می‌تواند در تابستان حسابی کلافه‌تان کند.

cool-an-overheated-engine
حرف آخر
طراحان با در نظر گرفتن بسیاری از عوامل، دمای مشخصی را برای مایع خنک‌کاری پیشرانه خودروتان طراحی کرده‌اند؛ آن‌ها با هدف افزایش بازده حرارتی علاقه‌مند هستند این دما را ضمن پیشرفت سامانه‌های کنترلی سیستم سوخت‌رسانی و همچنین بهبود کیفیت مواد به‌کاررفته در محفظه احتراق، تا حد ممکن بالاتر ببرند. اخیراً شنیده‌ام برخی تعمیرکاران با حذف ترموستات از خودروی پراید -که موجب سرد کار کردن پیشرانه می‌شود- پایین آمدن آمپر درجه حرارت خودرو را به همراه مالک خودرو جشن می‌گیرند! به خاطر داشته باشید نه سردتر کار کردن پیشرانه جای خوشحالی دارد و نه گرم‌تر کار کردن آن؛ پیشرانه باید در دمایی که طراحانش برای آن تعیین کرده‌اند، کار کند. ریاضیدان آمریکایی ادوارد لورنز برای بیان اینکه اعمال تغییرات کوچک در شرایط اولیه سیستم‌های پیچیده، می‌تواند منجر به تغییرات بسیار بزرگ در نتایج شود، عنوان کرد “بال زدن یک پروانه در برزیل می‌تواند منجر به یک طوفان تورنادو در تگزاس آمریکا شود”. اگرچه ادوارد لورنز سررشته‌ای از پیشرانه‌های درون‌سوز نداشت، اما بگذارید من به شما بگویم در پیشرانهٔ خودروی شما اوضاع دقیقاً همین‌قدر پیچیده است! از هرگونه دست‌کاری خودسرانه در هریک از اجزای آن خودداری کنید.

things-cause-car-s-temperature-gauge-increase
نویسنده: مسعود مشهدی رحیم – کارشناس ارشد خودرو

20 دیدگاه

  1. Daniel
    سوابق: (262 دیدگاه) ,

    اوف چلنجر هلکت
    فقط همین عکسو دوس دارم ببینم.
    لامصب نیروگاهه .حالا که دارم فک میکنم این ماشین چه سیستم خنک کننده
    فوق العاده ای داره واسه ی همچین موتور قدرتمندی.
    تا به حال بهش فک نکرده بودم… !!!!

    پاسخ
  2. تصویر پروفایل Nima
    Nima
    سوابق: (794 دیدگاه) ,

    مطلب بسیاااار مفید و عالى بود
    از نویسنده کمال تشکر رو دارم.(همچنین سایت خرب پدال براى انتشار مطلب)

    پاسخ
    1. مسعود مشهدی رحیم
      سوابق: (5 دیدگاه) ,

      ممنون از شما، این اولین مطلب من برای سایت خوب پدال بوده و امیدوارم مقالات آتی هم در جلب رضایت مخاطبین موفق باشد!

      پاسخ
  3. امیر.عارف
    سوابق: (369 دیدگاه) ,

    هیچ کس به اندازه مالک(راننده) نمیتواند تشخیص دهد که ماشینش داغی بیش از حد دارد یا نه چون در تمام شرایط نبض ماشین را در دست دارد. نکته ای که تو این چند سال از ماشین داری تونستم بفهمم اینه که دوستان نباید ترموستات را حذف کنند چون باعث هزینه های زیادی میشود. ولی در صورت حرارت غیر معمول اقدام به تعویض ترموستات آن با ترموستات ضعیفتر کنند که البته با شرایت آب و هوایی ایران نمیشه نسخه ی واحدی برای همه تجویز کرد. البته اگر به سلامت رادیات و اتصالات و واتر پمپ اطمینان دارند

    پاسخ
  4. علی
    سوابق: (59 دیدگاه) ,

    دوستان یه سوال برای سری موتورهای 405 (سمند-405-پارس و…) کدوم درجه از حرارت معقول و استاندارده؟
    درجه آمپر بعضی روی یک چهارم توقف میکنه در حالت عادی و بعضی وسط
    ماشین من همیشه نزدیک به وسطه نمیدونم آیا لازمه ترموستات عوض بشه برای کاهش دما یا خیر
    ماشین من 405 مدل 84

    پاسخ
    1. سينا
      سوابق: (87 دیدگاه) ,

      یه چیزی بین یک چهارم و وسط باید باشه
      آب رادیاتت رو چک کن چون معمولا xu7 کم میکنه
      اما تا وسط هم ایرادی نداره اگه از وسط بزنه بالا اون خطرناکه

      پاسخ
    2. سجاد
      سوابق: (184 دیدگاه) ,

      بین ۱/۴ تا ۱/۲ معمولیه
      زمانی نگران کننده میشه که به ردلاین یعنی ۱/۴ پایانی نزدیک بشه که در این شرایط بیش از ۳ دقیقه ماشین نباید کار کنه
      هر هفته آب رادیات رو چک کن و از ضد یخ همیشه و در تمام فصل ها استفاده کن چون ضدیخ به جزء عدم یخ زدن آب رادیات از خوردگی هم جلوگیری میکنه.

      پاسخ
    3. سیدمجتبی
      سوابق: (1 دیدگاه) ,

      سلام شما ساکن کجای ایران عزیزمان هستین؟از نظر بنده بهترین حالت آمپر برای ماشین شما، اولین دندانه هست. احتمالا ترموستات شما 82 است که حتما عوض کنید 75 درجه بگذارید..

      پاسخ
  5. احمد باقری
    سوابق: (4279 دیدگاه) ,

    باید همیشه مراقب بود.

    پاسخ
  6. علیرضا
    سوابق: (187 دیدگاه) ,

    هرچی مطلب علمی بیشتر بذارین بهتره هم کلی سطح اطلاعاتمون میره بالا هم دیگه یه مشت بچه نمیان بگن فقط انگلیس فقط آلمان فقط ژاپن و…..هی با هم بحث الکی و بی پایان بکنن

    پاسخ
  7. Lmbx
    سوابق: (188 دیدگاه) ,

    واقعا مطلب زیبایی بود و نیاز به درک عمیق ترمودینامیک داره

    پاسخ
    1. حمید ع
      سوابق: (7 دیدگاه) ,

      ترمودینامیک و سیالات که پایه هست ، این دروس دانشگاهی لازمه:
      سوخت و احتراق
      دینامیک گازها
      طراحی موتور احتراق داخلی
      علم مواد…هم متالورژی هم سرامیک

      پاسخ
  8. احسان(احسان سابق)
    سوابق: (2211 دیدگاه) ,

    سمند بابام درجه حرارتش معمولا پایینه در حالی که 206 داداشم حرارتش بالاست. بعد از طی کردن 200 هزار کیلومتر خدا رو شکر برا هیچکدوم هم اتفاق خاصی نیفتاده.
    همیشه در کنار نگاه به عقربه سرعت یه نگاهی هم به درجه حرارت ماشین بندازید و قبل از حرکت سطح آب رادیاتور رو چک کنید.
    خیلیا به محض جوش اوردن موتور سریع ماشین رو خاموش می کنن و آب کلمن رو رو رادیاتور خالی می کنن که باعث آسیب رسیدن به خودرو میشه. بنظرم خوبه پدال در مورد چنین مسائلی مطلب بذاره و نکات مهم رو گوشزد کنه

    پاسخ
    1. hamid3x
      سوابق: (182 دیدگاه) ,

      موقع جوش که خاموش کنی رینگ پیستونات میچسبه بعد یه مدت پیستون و سیلندرتاب برمیداره ،روغن سوزی و هزار مشکل دیگه،باید درجا کارکنه با اب گرفتن رادیات خنک شه بعد خاموش کنید

      پاسخ
      1. احسان(احسان سابق)
        سوابق: (2211 دیدگاه) ,

        تشکر بابت این توضیحات مفید

        پاسخ
  9. تصویر پروفایل HoSeIn
    HoSeIn
    سوابق: (79 دیدگاه) ,

    با سپاس فراوان از نویسنده مطلب ، منتظر دیدن مقالات آموزنده بیشتری از این دست از شما و سایر همکارانتان هستیم .

    پاسخ
    1. مسعود مشهدی رحیم
      سوابق: (5 دیدگاه) ,

      لطف دارید دوست عزیز، رضایت شما مخاطبین عزیز عامل انگیزه هستش برای مقالات بعدی

      پاسخ
  10. ناصر
    سوابق: (1 دیدگاه) ,

    اقا این دو خط به مقالتون اضافه کنین.
    بهترین دما همان دمایه ترموستاته به علاوه دو سه درجه.در پراید هر جا که فن روشن شد یه ذره پایین تر خوبه .امپر منظورمه
    در تابستان 95 درصد اب رادیات 5 درصد ضد یخ.که کولرتون هم خوب خنک کنه

    پاسخ
  11. آرش
    سوابق: (126 دیدگاه) ,

    به تجربه فهمیدم که ماشینای ژاپنی با دمای پایین کار میکنن و مثلاً فرانسویا، مشخصا 206، با دمای بالاتر. کسی هست بدونه این حرف پایه علمی هم داره؟

    پاسخ

دیدگاه شما چیست؟

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

لطفاً از نوشتن به‌صورت پینگلیش، اجتناب نمایید. نظرات حاوی توهین، عبارات غیراخلاقی، سیاسی، مطالب غیر مرتبط، اسپم، ترول و تبلیغاتی پذیرفته نمی‌شوند. برای تغییر آواتار خود می‌توانید از سایت گراواتار استفاده نمایید.