پدیده ناک در موتور

🔴توضیحاتی در مورد اکتان و تفاوت های بنزین معمولی و سوپر و اثرات آنها در ناک زدن و عملکرد موتور 🔴

در کل موتورها به دو نوع تقسیم میشوند:
موتور با ضریب تراکم بالا و موتور با ضریب تراکم پایین

ضریب تراکم چیست!؟

همانطور که میدانید تقریبا اکثر اتوموبیل ها موتورهای چهار زمانه بنزین سوز دارند

یکی از مراحل کارکرد موتور، مرحله تراکم است که در آن پیستون با بالا امدن در سیلندر مخلوط هوا و بنزین را متراکم کرده و حجم مخلوط بنزین و هوای داخل سیلندر قبل از اینکه توسط شمع احتراق ایجاد شود بسیار کاهش پیدا میکند که مقدار این تراکم را ضریب تراکم موتور میگویند

نسبت تراکم (Compression Ratio) نشان میدهد که پیستون موتور از زمان حرکت از پایین ترین نقطه تا بالاترین نقطه، چند حجم هوا را تبدیل به یک حجم هوا میکند

مثلاً فرض کنید اگر یک موتور ۲۰۰۰ سی سی حجم داشته باشد هر سیلندر ۵۰۰ سی سی حجم دارد
اگر حجم هوای محبوس در بالای پیستون را در نقطه مرگ بالا اندازه بگیریم و این حجم ۵۰ سی سی باشد نسبت تراکم موتور ۱۰ یا ۱۰:۱ است
یعنی هر پیستون با حرکت خود میتواند ۵۰۰ سی سی هوا را فشرده و تبدیل به ۵۰ سی سی کرده و آن را آماده برای جرقه و انفجار کند
یک موتور معمولی ضریب تراکم ۸ یا ۹ به یک دارد
موتور های با ضریب تراکم بالا ضریب ۱۰ یا ۱۱ به یک دارند
موتورهای مدرن ممکن است ضریب تراکمی در حدود ۱۴ به ۱ نیز داشته باشند

تمام موتور های جدید نصب شده بر روی خودروهای مدرن ضریب تراکم بالایی دارند و نیز انجینهای قدیمی ضریب تراکم پایینی دارند، چون با تراکم بالاتر میشود نیروی بیشتری از سوخت گرفت

برای مثال تراکم تعدادی از موتورهای موجود در کشور را بررسی میکنیم

پراید انجین قدیم : ۸.۷
سمند و ۴۰۵ انجین ۱۸۰۰ : ۹.۳
پراید انجین جدید : ۹.۵
تیبا : ۹.۷
۲۰۶ انجین tu3 پژو : ۹.۷
۲۰۶ انجین TU5 پژو : ۱۰.۵
پارس elx انجین XU7 ایران : ۱۰.۴
اپتیما انجینtheta ii 2.4 کیا : ۱۰.۳
آریون ۶ سیلندر ۳۵۰۰ تویوتا : ۱۰.۸
ب ام و ۵۲۸ : ۱۱
موتور TU5 ر : ۱۰.۵ بر یک

در موتور هایی که ضریب تراکم ۸ و ۹ دارند میتوان از بنزین با اکتان پایین استفاده کرد
و آنهایی که ضریب تراکم ۱۰ و ۱۱ و بالاتر دارند باید بنزین با اکتان بالا استفاده کنند

چرا؟

بنزین با اکتان پایین در اثر متراکم شدن زیاد زودتر از زمان جرقه شمع مشتعل شده و باعث به وجود آمدن ناک در موتور میشود

چرا سوخت با اکتان پایین زودتر مشتعل میشود!؟

سوخت از هپتان و اکتان تشکیل میشود که هیدرو کربن سوختی هستند
هپتان نمیتواند تراکم زیادی را تحمل کند و با متراکم‌ شدن سریع به مرز انفجار سوختی میرسد
اما اکتان ظرفیت تراکم بسیار بالایی دارد و‌چنانچه اکتان را تحت تراکم زیاد قرار دهیم خیلی دیرتر به‌ مرز انفجار سوختی میرسد
بنزین با اکتان ۸۷ در واقع ۸۷ درصد آن را اکتان و ۱۳ درصد آن را هپتان یا ترکیب دیگری از سوخت‌ها که عملکرد یکسانی با ترکیب ۸۷/۱۳ هپتان/اکتان دارند، تشکیل می‌دهد و بنزین با اکتان ۹۵ هم شامل ۹۵ درصد اکتان میباشد
پس به همین دلیل وقتی موتور های با ضریب تراکم بالا تولید شدند متعاقبا بنزین های با اکتان بالا هم به تولید پالایشگاها رسید
حالا اگه در موتور با ضریب تراکم بالا بنزین با اکتان پایین استفاده شود چه اتفاقی می افتد!؟

مخلوط بنزین و هوا قبل از رسیدن پیستون به بالای سیلندر و قبل از جرقه شمع در اثر متراکم شدن زیاد احتراق پیدا میکند!

در حقیقت پیستون در حال بالا رفتن به ناگاه انفجار زود هنگام اتفاق افتاده و میخواد پیستون را به سمت پایین حرکت دهد که بی شک در کارکرد دقیق موتور مشکل ایجاد میکند و حتی ممکن است موتور خاموش شود!

بدلیل اینکه در کشور های مختلف بنزین با اکتان و کیفیت های مختلف ارایه میشود برای جلو گیری از آسیبهای شدید حاصل از احتراق زودرس یا همان ناک موتور سنسوری در موتور خودروهای انژکتوری قرار گرفته به نام ناک سنسور!

وظیفه ناک سنسور چیست!؟

این سنسور ضربه انفجار زودرس ناشی از متراکم شدن بنزین با اکتان پایین رو حس کرده و به ECU خودرو گزارش میدهد و ECU کارکرد موتور را ریتارد میکند!

مفهوم ریتارد کردن موتور چیست!؟

یعنی جرقه شمع را زودتر از زمان استاندارد انجام‌ میدهد، در واقع موتور از حالت کارکرد ایده ال خود خارج میشود اما در عوض اثرات مخرب احتراق زودرس حاصل از اکتان پایین سوخت را به کمترین حد میرساند و از خاموش شدن موتور جلوگیری میکند! اما قدرت و کشش موتور نیز افت کرده و راننده برای رسیدن به قدرت دلخواه از موتور ناچارا پدال گاز را بیشتر میفشارد که همین موضوع باعث افزایش مصرف سوخت خودرو میشود!!!

پس با ناک زدن موتور قدرت کاهش پیدا کرده و مصرف سوخت نیز افزایش پیدا میکند!!!

چه عواملی در ناک زدن موتور تاثیر دارند ؟!

سه عامل اصلی اکتان نامناسب، ضریب تراکم موتور ، دمای هوای محیط ، فشار هوا دخیل هستند

با بالا رفتن دمای هوای محیط هوای ورودی به موتور گرمتر بوده و به احتراق زودرس کمک میکند و باعث ناک و بالا رفتن دمای کلی اتاق احتراق میشود

فشار هوای محیط نیز باعث تغییر در نقطه اشتعال در مواد میشود و همین متغیر نیز بر شدت و‌ میزان ناک در موتور تاثیر گذار است!

اثرات مخرب ناک در موتور چیست ؟

ناک زدن در طولانی مدت باعث لقی در رینگ پیستون‌ ، سوراخ شدن یا شکستگی پیستون ، دوده گرفتن دهانه سوپاپها و بالای اتاق احتراق موتور ، فشار بیشتر به میلنگ و شاتون و مشکلات ریز و‌درشت دیگر میشود!

البته ECU با تنظیم کارکرد موتور به وسیله ناک سنسور اثرات مخرب حاصل از ناک را به کمترین حد رسانده و باعث عمر بیشتر موتور در شرایط ناک‌میشود!

صدای ناک چگونه است!؟

صدای ناک به مانند ضربه زدن با قاشق فلزی بر لبه لیوان شیشه ای میباشد که بیشتر با نام صدای دنده مرده معروف است!

در خودرو های گیربکس دنده ای ناک بیشتر زمان دنده مرده و یا فشار بیش از حد به موتور شنیده میشود

اما در خودرو های دارای گیربکس اتوماتیک ناک خیلی فراگیر تر بوده و در اکثر اوقات شنیده میشود و با بالا رفتن دور موتور از بین نرفته و فقط دیگر قابل شنیدن نمیباشد! دلیل این موضوع ساختار متفاوت گیربکس اتوماتیک میباشد که همیشه فشار بیشتری را به موتور خودرو وارد میکند و نیروی پیوسته از موتور خودرو گرفته و به وسیله تورک کانورتر آن را به میزان لازم به گیربکس خودرو ارسال میکند

پس ناک در خودرو های دارای گیربکس اتوماتیک همه گیر تر بوده و نیاز به استفاده از سوخت با کیفیت بیشتر نمود پیدا میکند

و‌ آخر باید گفت همیشه استفاده از بنزین سوپر برای خودروهای با ضریب تراکم بالا مانند موتور TU5 بهتر بوده و رادمان موتور را افزایش میدهد ‌