آموزش

تلفات قدرت قطعات فرعی پیشرانه چقدر است؟

قطعات فرعی پیشرانه برای خود قوای محرکه و ایجاد راحتی برای عملکرد خودرو موردنیاز هستند اما برای این کار چه هزینه‌ای پرداخت می‌کنیم؟


پیشرانه‌های احتراق داخلی تجهیزات شگفت‌انگیزی هستند. قطعاتی فلزی که می‌توانند ما را به سرعت‌های بسیار بالا رسانده و موجبات تفریح و شادی ماشین‌بازها را فراهم می‌آورند. اگرچه عملکرد اصلی آن بالا پایین کردن پیستون‌ها، چرخش میل‌لنگ و انتقال قدرت به سایر بخش‌ها است، اما پیشرانه قطعات دیگری نیز دارد که برای عملکرد مناسب خودرو حیاتی هستند.


این عملکردهای به ظاهر ناچیز اساساً توسط یک یا دو تسمه‌ی ماری (مارپیچی) هماهنگ می‌شوند. این تسمه‌ها در جلوی پیشرانه قرار دارند. جنبه‌ی کلیدی این تسمه‌ها آن است که پشت سر هم با سرعت پیشرانه می‌چرخند و ارتباطی را بین قطعات مخصوصی شکل می‌دهند. قدرت موردنیاز برای چرخاندن تسمه از حرکت پیشرانه به دست می‌آید که این هم به نوبه‌ی خود درصدی از قدرت کلی را به خود اختصاص می‌دهد.

اولین قطعه‌ای که چنین تسمه‌ای را بکار می‌گیرد واترپمپ است. این سیستم که برای خنک کردن کامل پیشرانه و انتقال گرمای تولیدی آن بکار می‌رود. موضوع مهم اینکه این قطعه باید با استفاده از سرعت پیشرانه کار کند. از آنجایی که میزان سیکل احتراق افزایش می‌یابد، گرمای بیشتری تولید می شود بنابراین برهم‌کنش مایع خنک‌کننده‌ی بیشتری لازم است. متأسفانه این امر بخش کوچکی از قدرت پیشرانه را برای گردش پولی واترپمپ می‌گیرد.

قطعه‌ی بعدی آلترناتور است که به منظور شارژ سیستم الکتریکی خودرو استفاده می‌شود. آلترناتور این کار را با استفاده از عمل متقابل برای تولید جریان الکتریکی و مغناطیسی انجام می‌دهد. آلترناتور نیز از پولی‌ای استفاده می‌کند که به تسمه متصل است.


سیستم تهویه مطبوع (کولر) فی‌نفسه به سرعت پیشرانه متصل نیست اما برای عملکرد خود به قدرت نیاز دارد زیرا دارای کمپرسور است. این کمپرسور برای پمپ بخار سرد زیر فشار بالا به کندنسور بکار می‌رود؛ اما این بخش نیز مقداری از سیستم تسمه‌ی ماری را نیاز دارد که به کمپرسور اجازه دهد تا فرایند یاد شده را تکمیل نماید.

مقدار قابل‌توجهی از قدرتی که سیستم تهویه مطبوع نیاز دارد کاملاً قابل‌بحث بوده و ما برخی از اعداد تخمین زده را به دست آورده‌ایم. فشاری که در هنگام روشن شدن کولر به پیشرانه وارد می‌شود کاملاً قابل احساس بوده و در اکثر خودروها دور آرام موتور با روشن شدن کولر بیشتر می‌شود.


استفاده‌ی نهایی تسمه‌ی ماری به سیستم فرمان هیدرولیک مربوط است. با توجه به اینکه سیستم فرمان هیدرولیک سیستمی الکتریکی نیست، اما پمپی برای فرستادن مایع هیدرولیک به منظور اعمال فشار برای کمک به فرمان موردنیاز بوده و این پمپ نیز به منبع قدرتی نیاز دارد. بازهم یک پولی وجود دارد که به پمپ اجازه می‌دهد تا فشار لازم سیستم هیدرولیک را تأمین نماید.

خب حالا چه مقدار از قدرت از طریق این قطعات فرعی از دست می‌رود؟ این موضوعی عاری از جزئیات است زیرا سیستم‌های متفاوت بکار رفته در خودروهای مختلف، میزان قدرت متفاوتی را از پیشرانه به خود اختصاص خواهند داد. خوشبختانه ما می‌توانیم این تلفات قدرت را از مؤسسات خودرویی و دیگر شرکت‌های مهندسی به دست بیاوریم.


گفته شده سیستم تهویه مطبوع حدود ۴ اسب بخار را استفاده می‌کند (محاسبه شده توسط لابراتوار انرژی‌های تجدید پذیر ملی). آلترناتور نیز طبق محاسبات متخصصان پیشرانه‌ی ZENA حدود ۱۰ اسب بخار را به خود اختصاص می‌دهد. سیستم فرمان هیدرولیک نیز بسته به میزان چرخش فرمان بین ۲ تا ۴ اسب بخار پیشرانه را مصرف خواهد کرد.

اما برای واترپمپ جریان چندان ساده نیست. از آنجایی که واترپمپ ارتباطی با سرعت پیشرانه دارد قدرت موردنیاز برای چرخش پروانه‌ی پمپ ارتباطی فضایی با پیشرانه را شکل می‌دهد. این موضوع توسط متخصصان سیستم خنک‌کنندگی صنعت خودرو به دست آمد. آن‌ها فهمیدند که واترپمپ در دور ۱۰۰۰ پیشرانه ۰.۱۳ اسب بخار، در دور ۲۰۰۰ پیشرانه ۱.۱ اسب بخار و در دور ۴۰۰۰ هزار پیشرانه ۸.۶ اسب بخار پیشرانه را استفاده می‌کند.


با انجام یک محاسبه ریاضی به عددی بین ۱۶ تا ۲۷ اسب بخار تلفات قدرتی دست می‌یابد. بسته به میزان فشار وارده به هر بخش این میزان قدرت در بخش‌های فرعی پیشرانه تلف می‌شود. قدرت انفرادی موردنیاز هر قطعه به نوعی ادغام خواهد شد بنابراین در واقعیت حداکثر قدرت تلف شده کمتر از یک جمع‌بندی مستقیم و ساده خواهد بود.

۱۵ درصد دیگر قدرت نیز از طریق اصطکاک، گرما و صدا هدر می‌رود و ناکارآمدی استفاده از تسمه‌ی مارپیچی می‌تواند کاملاً متفاوت باشد. واضح است که قطعات فرعی نقش بسیار مهمی دارند اما اینکه بخشی از قدرت به کف جاده منتقل نشده و هدر می‌رود می‌تواند ناراحت‌کننده باشد.


خوشبختانه مهندسان صنعت خودرو این روزها به دنبال کارآمدی هرچه بیشتر هستند و مرسدس واقعاً با تولید جدیدترین پیشرانه این موضوع را نشان داده است. این پیشرانه‌ی ۶ سیلندر خطی دارای باتری ۴۸ ولت بزرگی است که به قدرت رسانی به قطعات فرعی یاد شده کمک می‌کند و پیشرانه‌ی خودرو تمامی گشتاور را به میل‌لنگ می‌دهد.

با استفاده از ECU، نیروی الکتریکی قادر خواهد بود تا قطعات فرعی را با سرعت پیشرانه ادغام کرده و رفتار تسمه ماری کلاسیک را شبیه‌سازی نماید. در آینده شاید شاهد بازگشت این اسب‌های تلف شده به اسطبل باشیم.

منبع: carthrottle

شاهین احمدزاده

نویسنده و مترجم مطالب مربوط به دنیای خودرو در سایت پدال

مطالب مشابه

‫۱۳ دیدگاه

  1. علی

    ۲۵ خرداد ۱۳۹۶
    سوابق: (67 ديدگاه)

    بسیار مقاله خوب و آموزنده ای بود.
    با تشکر از آقای احمدزاده به خاطر ترجمه ی روانشون.

    موافقم ۳
    مخالفم ۰
  2. (ali(CHEVY NOVA

    ۲۵ خرداد ۱۳۹۶
    سوابق: (5688 ديدگاه)

    عکس شماره ۳ عکس یه انجىن امریکایی ۸ سىلندر هستش
    موتور۸ سىلندر زیبا ترین موسىقى دنىاست صداش
    وقتى بهش گاز نمىدى خىلى اروم کار مىکنه و بى صداست ( به غىر از ماسل ها) اما وقتى گاز مىدى ىه صداى مىده که نابود مىکنه هر عاشقى رو
    نکته جالب اینکه هر موتور ۸ سىلندرى ىه صداى مخصوص داره
    مثلا صداى موتور ۸ دوج فرق داره با موتور ۸ فورد با شورولت
    نکته جالب تر اینکه موتورهاى ۸ سىلندر بىگ بلاک و اسمال به کل صداشون متفاوت هستش
    از موتورهاى بىگ بلاک صداى موتور ۴۵۵ پونتىاک وحشتناک زیباست
    پونتىاک فاىربرد بود با موتور ۴۵۵ وقتى گاز مىداد تا ۲۰ متر که ازت دور مىشد زمىن زیر پات مى لرزید
    البته صداى موتور ۴۵۴ شورولت هم از نزدیک شنىدم و اونم زیبا بود صداش اما پونتىاک ىه چىز دیگس

    موافقم ۱
    مخالفم ۲
    1. مهراب

      ۲۵ خرداد ۱۳۹۶
      سوابق: (65 ديدگاه)

      سلام داش علی
      همانطور که خودت اگاهی موتور بیوک هنگامی که دورموتورو واسه پر کردن دنده بالا میبری و دنده رو عوض میکنه یه سوت خیلی قشنگ موتور میکشه مدتیه موتور بیوکم سوت نمیزنه ولی قدرت و شتاب تغییری نکرده افسرده شدم به خدا
      اگه تونستی کمکم کن

      موافقم ۱
      مخالفم ۰
      1. (ali(CHEVY NOVA

        ۲۶ خرداد ۱۳۹۶
        سوابق: (5688 ديدگاه)

        مهراب جان داداش
        اون صداى سوتى رو که مىگى شما مربوط به کاربراتور هستش
        زمانى که هواکش کاربراتور رو کامل بردارى با فىلتر هواش رو حذف کنى به ماشىن که گاز بدى اون سوت رو مىکشه

        موافقم ۲
        مخالفم ۰
        1. MAHDI Z

          ۲۶ خرداد ۱۳۹۶
          سوابق: (1447 ديدگاه)

          داش علی از V8 ها صدا فقط صدای چلنجر بعد موستانگ و تمام
          صدای دیمن هم خیلی قشنگه

          موافقم ۰
          مخالفم ۰
        2. (ali(CHEVY NOVA

          ۲۶ خرداد ۱۳۹۶
          سوابق: (5688 ديدگاه)

          مهدى شکى درش نىست اما صداى پونتىاک دلهره اوره
          تو اینترنت حتما از پونتىاک با موتور ۴۵۵ یه فىلم با کىفىت ببىن صداش رو بشنوى متوجه مىشى

          موافقم ۱
          مخالفم ۰
        3. مهراب

          ۲۷ خرداد ۱۳۹۶
          سوابق: (65 ديدگاه)

          خیلی ممنونم اقا علی
          دقیقا بعد سرویس کاربراتور و تعویض فیلتر هوا صدا حذف شده.برم فیلترهوا کش قبلی رو که کوتاه تر بود بذارم اگه اشتباه نکنم واسه شورلت بود مدل قبلی.
          بازم ممنون

          موافقم ۰
          مخالفم ۰
  3. یاسین

    ۲۵ خرداد ۱۳۹۶
    سوابق: (658 ديدگاه)

    با تشکر از اقای احمد زاده مطلب بسیار خوبی بود

    موافقم ۰
    مخالفم ۰
  4. Payam

    ۲۵ خرداد ۱۳۹۶
    سوابق: (6 ديدگاه)

    تا جایی که میدونم،در اسکای اکتیو تو مدل مزدا ۶ هم یه خازن کار گزاشتن شبیه همین باتری مرسدس
    مقاله عالی بود،خسته نباشید،

    موافقم ۰
    مخالفم ۰
  5. Sajjad

    ۲۶ خرداد ۱۳۹۶
    سوابق: (1809 ديدگاه)

    تا باشه از این جور مطالب
    واقعا مفید و عالی بود

    موافقم ۰
    مخالفم ۰
    1. شاهین

      ۲۶ خرداد ۱۳۹۶
      سوابق: (3938 ديدگاه)

      ارادتمند همه دوستان عزیز
      انجام وظیفه هستش
      مخلصم

      موافقم ۰
      مخالفم ۰
  6. علیرضا

    ۲۶ خرداد ۱۳۹۶
    سوابق: (721 ديدگاه)

    ولی فکر کنم کولر قدرت بیشتری میگیری چون تو ماشینای ما که اکثرت۱۰۰ اسبه افت توان کاملا قابل توجهه فکر کنم ۷ ،۸اسبی رو میگیره

    موافقم ۰
    مخالفم ۰
  7. Roham

    ۲۶ خرداد ۱۳۹۶
    سوابق: (455 ديدگاه)

    کولر الزاما مقدار خاص عددی مثلا ۵ اسب بخار از ماشین رو نمی گیره که در واقع یه درصدی (مثلا ۳%)از اون رو میگیره
    این یعنی مقدار قدرتی که کولر یه موتور ۵۰۰ PH از موتور می گیره با قدرت گرفته شده از یه موتور ۶۵ اسب بخاری فرق می کنه

    موافقم ۰
    مخالفم ۰

دیدگاهتان را بنویسید

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.

دکمه بازگشت به بالا