מוטו מדריך. עכשיו בחנויות וכאן

מטרו ימין 4
ברקום
מטרו עליון מתחת ל- MENU – מקום 2 – אחד על אחד
KTM
אפריליה
מטרו באנר שמאל הכי עליון
אבניר באנר קוביה שמאל
הווסקוורנה באנר שמאל
רפידו
KTM עליון קוביה
תמוז
אישימוטו באנר קוביה שמאל
סטפן
אופנוסנטר קוביה שמאל
פרפקט קוביה שמאל
Ad motorsport
לארט
לרט
אוגוסטה קוביה הכי עליון
HJC
מטרו לבן – קוביה שמאל
כרמיאל קוביה שמאל
מטרו באנר שמאל הכי עליון
הארלי שמאל
ברקום קוביה שמאל
שוברט
HRP קוביה שמאל

הטכנולוג: רביב כהן | הסוסים בורחים מהאורווה

הטכנולוג: רביב כהן | הסוסים בורחים מהאורווה

מתוך מוטו מדריך, גיליון 359, ינואר 2018, לקריאה דיגיטלית כאן.

יצרניות הרכבים והאופנועים משקיעות עשרות אלפי שעות אדם בפיתוח מנוע, אוסף חלקי מתכות שונים, נעים אחד כנגד השני בקקופוניה מוחלטת שאיכשהו הצליחו להסתנכרן לריתמיקה הרמונית ומתוזמנת היטב שמצליחה להפוך את האנרגיה האצורה בדינוזאורים כבושים להתפרצויות כוח סיבובי שמניף את הגלגל הקדמי לשמיים בכל פעם שהמצערת נפתחת עד העצר.
אותו דלק מאובנים שנשרף, מייצר חום, תנועה, מומנט וסוסים שריריים המתנשפים על קו הזינוק.

במרוצת השנים והקילומטרים ,ועימם גם האחזקה הלקויה, כמה סוסים מצליחים לברוח מהאורווה ואלו שנשארו נראים כאילו היו קשורים לעגלה של מוכר אבטיחים בחלק נידח של העולם, רזים וכחושים, לא ממש מסוגלים לסיים סשן בודד על המסלול השכונתי.
ונשאלת השאלה, מה גרם לאותם סוסים לברוח? מה הסיבה שהמנוע מייצר פחות כוח מאשר היה מייצר בימי התהילה שלו, עוד כשיצא מהמפעל? מה אפשר לעשות כדי למנוע מהסוסים להמשיך ולברוח, ואולי אף להחזיר חלק מהם לימי תהילתם?
כדי להבין את זה, ראשית עלינו להבין איך עובד המנוע ומה הם החלקים המתבלים שאפשרו לסוסים לברוח.

 

מנוע
הדברים הבאים רלוונטיים לכל מנוע בערה פנימית בוכנתי, בין אם זה צילינדר בודד במנוע מיניבייק או מנוע מרלין מרובה צילינדרים כמו זה שמשך את הספיטפייר האגדי ברחבי השמיים, העיקרון זהה.
כדי שמנוע יוכל לנצל את האנרגיה האצורה בדלק, עליו לעשות ארבעה דברים בסיסיים – לערבב את הדלק עם האויר בכמות הנכונה, לדחוס את התערובת הזו לחלל קטן, להצית את התערובת בתזמון הנכון ולהשתמש בלחץ הנוצר מבערת התערובת כדי ליצור כוח, ובתמורה תנועה.

התערובת נשאבת אל תוך חלל הצילינדר דרך שסתום היניקה, נדחסת אל חלל ראש המנוע על ידי הבוכנה והלחץ הנוצר בחלל הראש אחרי ההצתה פועל כנגד הבוכנה וחלל הצילינדר.
בכל אחד מהשלבים האלו נוצר לחץ (או תת לחץ) במקומות שונים בתוך המנוע, לרוב בין חלקים נעים.

 

 

אטימה
כדי שהפעולות האלו יוכלו להתבצע, המנוע מתוכנן כך שתיווצר אטימה מסוימת בין החלקים הנעים.
ננסה להבין אילו חלקים נעים אחד כנגד השני ואיך מתבצעת האטימה:

בוכנה-צילינדר – הבוכנה נעה בתנועה קווית בתוך חלל הצילינדר, וצריכה ליצור אטימה מספקת כדי לינוק תערובת טריה, לדחוס אותה לחלל קטנטן בראש המנוע ולעמוד בלחץ הנוצר בהצתת התערובת והפעלת הכוח הדוחף את הבוכנה מטה.
האטימה מתאפשרת על ידי טבעות מתכת קפיציות בהיקף הבוכנה, הנדחפות באופן קבוע כנגד דופן הצילינדר, הטבעות ממוקמות בתוך חריץ מתאים בבוכנה ובכך מונעות בריחת לחץ מחלל הצילינדר אל החלק התחתון של הבוכנה\מנוע.
מנועים שונים משתמשים בסוגים ומספרים שונים של טבעות אטימה, החל מטבעת בודדת וכלה בארבע טבעות אטימה שונות על כל בוכנה כדי להביא לאטימה מלאה.
מכיוון שהטבעות נדחפות כנגד דופן הצילינדר, עליו להיות עשוי מחומר קשיח העמיד בפני שחיקה, יצרני המנועים מתכננים ומייצרים את המנוע מאלומיניום כדי להפחית ממשקלו, ולכן מוכנס שרוול ברזל אל הצילינדר כנגדו הטבעות נדחפות.

שסתומים – תפקיד השסתומים כשמם כן הם, לאפשר פתיחה וסגירה של מעברים אל חלל הצילינדר.
מנועי ארבע פעימות יכללו לפחות שני שסתומים – יניקה ופליטה, אך יכולים לכלול גם מספר גבוה יותר של שסתומים ובכך להגדיל את יכולת נשימת המנוע.
השסתומים נסגרים באמצעות קפיצים (או מנגנון מכאני אחר כדוגמת מנגנון הדזמו של דוקאטי) והאטימה מתבצעת בין היקף השסתום לבין תושבת השסתום בראש המנוע.

 

דחיסה ועבודה
במנוע בעל אטימה אידאלית, יחס הדחיסה הסטטי (static compression ratio) הינו יחס נפח הצילינדר כשהבוכנה נמצאת בנקודה מתה תחתונה ועוד נפח החלל בראש המנוע, חלקי נפח ראש המנוע.
את נפח הצילינדר נחשב על ידי קוטר הבוכנה (Bore) ומהלכה (stroke):
(Stroke(cm) X ((Bore(cm)/2)^2*Pi
את נפח הראש ניתן למדוד או לקחת מנתוני יצרן.
אז נניח שבמנוע בעל נפח של 300 סמ"ק, עם ראש מנוע בעל נפח של 32 סמ"ק, יחס הדחיסה הסטטי האידאלי יהיה 10.375:1. על פי החישוב: (300cc+32cc)/32cc = 10.375 יחס הדחיסה הוא אינדיקציה ליעילות המנוע, ככל שיחס הדחיסה יהיה גבוה יותר, המנוע יפיק יותר כוח לנפח נתון.
יחס דחיסה גבוה מדי יאלץ שימוש בדלק בעל אוקטן גבוה יותר (לא תמיד זמין) בעקבות דטונציה הנגרמת מהצתת התערובת בצורה לא מתוזמנת כתוצאה מדחיסתה.

 

מערכות הזרקה והצתה
במנועים חדישים, מערכת הדלק וההצתה לרוב תהיה מנוהלת על ידי מחשב.

המחשב מחובר לשלל חיישנים ברחבי המנוע המוסרים לו מידע לגבי מהירות המנוע, טמפרטורת העבודה, לחצים בסעפת היניקה, טמפרטורת מערכת הפליטה וטיב הבערה.
על סמך המידע הזה, המחשב יודע לשלוח פיקוד מתאים המתזמן את מערכת ההצתה בדיוק של מאיות השנייה, ואת מערכת הדלק כדי להכניס למנוע את כמות הדלק המדויקת לה הוא זקוק כדי לעבוד בצורה אידאלית.

 

 

הסוסים בורחים
אז מה בעצם גורם למנוע לאבד מכוחו? מה הופך מנוע צעיר ונמרץ למנוע מעשן ועייף?

 

אטימה
נבחן את יכולת האטימה בין הבוכנה והרינגים לבין הצילינדר ואת השפעתה על ביצועי המנוע –
כאשר המנוע יונק אויר ודלק, הפעולה מתבצעת בזמן ירידת הבוכנה שיוצרת תת לחץ בחלל הצילינדר, שבתמורה שואב אויר דרך מערכת היניקה.
אם הבוכנה אינה אטומה כנגד הצילינדר, ירידת הבוכנה תאפשר מעבר של גזים מחלל בלוק המנוע אל חלל הצילינדר ובכך תקטין את כמות התערובת הטריה הנכנסת למנוע.
פחות אויר ודלק פירושו פחות כוח.
כמו כן, כאשר הבוכנה דוחסת את התערובת, ואחרי הצתת התערובת, הלחץ בחלל הצילינדר גדל.
אם הבוכנה אינה אטומה כנגד הצילינדר, חלק מהגזים השרופים יברחו אל חלל בלוק המנוע, יורידו את הלחץ הפועל על פני הבוכנה (שבתמורה מייצר את מומנט המנוע) ויפגעו ביכולת המנוע ליצר את המומנט אליו הוא תוכנן. בריחת לחץ דרך הרינגים יביא גם לירידה ביחס הדחיסה, וירידה בביצועים.

חוסר אטימה בין הבוכנה והרינגים לצילינדר יכולים לנבוע מכמה דברים

שריטות על פני הצילינדר – לרוב נובעות מכניסת עצם זר אל חלל הצילינדר, התיישבות על דופן הבוכנה ושחיקת פני הצילינדר בנקודה אחת, השריטה או חריץ שיגרם יאפשר לגזים לעבור דרכו ובכך לפגוע ביכולת האטימה.

רינגים דבוקים – מצב בו טבעות האטימה "נדבקות" אל הבוכנה ולא נדחפות כנגד פני הצילינדר, במצב כזה לא תהיה אטימה כלל והמנוע לא יפתח קומפרסיה.

שבר – אם חלק מהטבעת או קצה הבוכנה נשבר מסיבה כל שהיא, יכולת האטימה תרד ותפגע ביכולת המנוע ליצר כוח. כמו כן, במצב בו חלק פנימי במנוע נשבר ומוצא את עצמו בחלל הצילינדר, לרוב ישרוט את פני הצילינדר ויפגע באטימה.

בלאי – הטבעות מתחככות בדופן הצילינדר אלפי (ולפעמים עשרות אלפי) פעמים בדקה, למשך מאות אלפי קילומטרים, הבלאי לחלקים הנעים הוא בלתי נמנע וכשהטבעות או הצילינדר יתבלו בצורה משמעותית, האטימה תפגע.

שסתומים – שסתומים לא מכוונים יפגעו ביכולת האטימה שלהם כנגד תושבת השסתום, כאשר כיוון מרווח השסתום קטן מדי, הגזים השרופים יכולים לברוח דרך חרירים קטנים בין השסתום לתושבת, לשרוף את השסתום ולפגוע באטימה. שסתום שרוף לא יצור אטימה גם אם מרווח השסתומים יהיה מכוון לפי הוראות היצרן.

חיישנים – במנועים בהם מערכות הדלק וההצתה נשלטות על ידי מחשב, יש חשיבות רבה למצב החיישנים המדווחים למחשב האופנוע, אם אחד החיישנים האלו מזייף, הוא עלול לתת חיווי לא נכון ולגרום למחשב האופנוע "לזייף" בכמות הדלק או תזמון ההצתה. ברוב המערכות הממוחשבות ישנה בדיקה עצמית של החיישנים שמוודאת שאכן החישן עומד בהגדרות היצרן, ועדיין החיישנים האלו נוטים להתקלקל ולזייף.

"שיפורים" – לא מעט רוכבים "משפרים" את המנוע על ידי החלפת פילטר אויר לכזה שמאפשר זרימה טובה יותר, או החלפת מערכת הפליטה לכזו שמאפשרת לגזי הפליטה לנוע בחופשיות רבה יותר. השינויים האלו, לרוב, יעשו יותר נזק מתועלת, מכיוון שמערכת הדלק (קרבורטור או הזרקה) אינה מתוכננת לעבוד עם חלקים שאינם לפי הגדרות היצרן. החלפת פילטר אויר, לדוגמה, יכולה לגרום לתערובת להיות עניה מדי, ואף לגרום נזק למנוע.

מערכת ההינע – בלאי למערכת ההינע, חלקים בתמסורת, מצמד, גלגלי שיניים, שרשרת ומיסבים יכולים "לגנוב" כוח מהמנוע על ידי התנגדות.

 

 

נאסוף את הסוסים
איך אפשר לנסות ולהחזיר את המנוע לימי גדולתו?

נטפל בכל המוקדים המועדים לפורענות ונתחיל בדבר הבסיסי ביותר כדי למנוע המשך הידרדרות – אחזקה – כדאי ורצוי להשתמש בשמן איכותי, להחליף את השמן בתדירות נכונה (עפ"י הגדרות היצרן), לדאוג לפילטר שמן מתאים ולנקיון כללי של המנוע, כך נמנע מחלקיקים להכנס אל חלל המנוע ולשחוק את החלקים הנעים.

פילטר אויר עם יכולת סינון טובה ימנע כניסת אבק וחלקיקי חול אל חלל הצילינדר וימנע בלאי מואץ לרינגים ולצילינדר. כיוון שסתומים בתדירות גבוהה, נבדוק את מצב מרווחי השסתומים כדי לוודא שהם לא סגורים או פתוחים מדי. במקרים בהם כבר נעשה הנזק יש לשפץ או להחליף את חלקי המנוע בהם התגלו הממצאים.

 

לסיכום, נזק שנגרם למנוע תמיד יגרום לירידה בביצועים, ולא יהיה ניתן להחזיר את המנוע לימי תהילתו מבלי לפרק ולעבוד עליו בצורה נרחבת ולעיתים יקרה.

אז שמרו על המנועים שלכם, דאגו להם לתחזוקה נכונה, ניקיון, חומרי סיכה מתאימים וטובים, אויר נקי ובעיקר תשומת לב.

Stay Tuned.

תגובות

מגדל אבניר
הונדה מגדל הימורים