נצילות המנוע ביחס לנפחו - האם קיים קשר ישיר?

[Hematoma]

שבת שלום,

עלה לי לראש נושא הקשר שבין נפח המנוע לנצילותו באחוזים (או בכ"ס\ליטר).

 

מנוע טורי 4ציל'

 

מאזדה 3 1.6 למשל מוציאה כ105 כוחות סוס שזה 65.6 כ"ס\ליטר (או 6.5 כ"ס\10 סמ"ק)

מאזדה3 2.0 מוציאה כ150 כוחות סוס שזה 75 כ"ס\ליטר (או 7.5 כ"ס\10 סמ"ק)

שאומר נצילות גבוהה יותר ב כ15% עקב הגדלת הנפח בכ25%

 

או

 

מנוע טורי 6ציל'

 

BMW 320CI - נפח 2.2מוציאה כ170 כ"ס שזה 77.2 כ"ס\ליטר (או 7.7 כ"ס\10 סמ"ק)

BMW 330CI - נפח 3.0 מוציאה כ230 כ"ס שזה 76.6 כ"ס\ליטר (או 7.6 כ"ס\10 סמ"ק)

שאומר נצילות נמוכה יותר בכ0.8% עקב הגדלת הנפח בכ40%

או

 

מנוע טורי 4ציל'

 

הונדה סיויק VTI - נפח 1.6 מוציאה כ160 כ"ס שזה 100 כ"ס\ליטר (או 10 כ"ס\10 סמ"ק)

הונדה סיויק R - נפח 2.0 מוציאה כ212 כ"ס (בגרסה החזקה ביותר) שזה 106 כ"ס\ליטר (או 10 כ"ס\10 סמ"ק)

שאומר נצילות גבוהה בכ6% עקב הגדלת הנפח בכ25%

 

שלושת המנועים הם אטמוספרים וברור שאין זה מדגם מיצג אך השאלה שלי היא

מה גורם ליותר כ"ס\ליטר (ברוב המקרים) עקב הגדלת הנפח ועל חשבון מה זה מתבצע?

(זמינות כח, בלאי, צריכת דלק וכו').

[m3x7r3m3]

מכיוון שערך הכ"ס הוא מכפלה של הסל"ד בקג"מ (מומנט) לחלק למספר קבוע (שעומד על 718 או משהו בסגנון)

 

ככל שהמומנט יהיה יותר גבוה, או הסל"ד יהיה יותר גבוה, ההספק יעלה

 

הגדלת הסל"ד המקסימלי ניתן לעשות ע"י הקטנת מהלך הבוכנה (אם נפשט ונסתכל רק על המקום בו נשרפת התערובת של הדלק ואוויר זה צילינדר, שהגובה שלו יהיה מהלך הבוכנה)

 

הגדלת המומנט בסל"ד כלשהו ניתן לעשות ע"י הגדלת מהלך הבוכנה (ולכן הכנסת יותר תערובת, שתעשה פיצוץ חזק יותר, שייתן יותר כוח)

 

איפשהו כאן נכנס גם הקוטר בוכנה, אבל את זה אני ממש לא זוכר

לפי ההגיון שלי ככל שהקוטר בוכנה יהיה גדול יותר (ולכן גם השטח שבא במגע עם התערובת והפיצוץ) הוא יאפשר העברת יותר כוח ממקור הפיצוץ (בערך כמו שצמיגים רחבים יותר יאפשרו העברת יותר כוח מהגלגלים לכביש)

 

מכל זה ניתן להבין שציון ערך ההספק בלבד הוא רק חצי תמונה, הסל"ד בו הושג ההספק הנ"ל הוא חצי התמונה השנייה

[Hematoma]

זאת לא השאלה שלי.

אני מתכוון ליחס בין הנפח הכללי של המנוע לכ"ס\ליטר

עם דגש על גדול יותר - יעיל יותר.

בלי קשר לסל"ד שבו הוא מושג.

מה גם שתאורטית, מנוע קטן יותר מסוגל לטפס לסיבובים

גבוהים יותר עקב משקלו הקל יחסית.

[gsi16v]

בעיקרון, ככל שנפח הצילינדר קטן יותר הוא יותר יעיל.

 

כלומר, מנוע 2.0 4 צילינדר יהיה פחות יעיל ממנוע 2.0 6 צילינדר.

 

ועוד מבט על זה הינו שלדוגמא מנוע 1.6 יהיה יותר נציל מיבחינת כ'ס/נפח מאשר מנוע כפול בנפח (3.2) בעל אותו מספר צילינדרים ואותם נתונים טכניים (סלד/מערכת הצתה/קאמשפטים וכו')

[pinister]

ל-m3x7r3m3:

נפח המנוע הוא שטח הבוכנה כפול מהלך הבוכנה כפול מספר הבוכנות.

בנפח נתון ובמספר צילינדרים נתון, הגדלה של המהלך פירושה הקטנה של השטח, וההיפך.

הכוח הפועל על הבוכנה הוא לחץ הגזים בזמן הפיצוץ כפול שטח הבוכנה. ברור שככל ששטח הבוכנה גדול יותר יגדל הכוח המופעל עליה. יחד עם זאת, עם כתוצאה מהגדלת השטח גדל נפח תא הבעירה הרי שנדרשת כמות גדולה יותר של תערובת דלק/אויר...

המומנט שמייצר המנוע הוא הכוח המופעל על הבוכנה כפול רדיוס גל הארכובה. פעמיים הרדיוס הוא בעצם מהלך הבוכנה, שמכפלה שלו בשטח (וכפול מספר הבוכנות) הוא... נפח המנוע.

ועכשיו תוכל, על ידי הצבת נתוני גל ארכובה ושטח בוכנה, לתכנן מנוע...

[Night Driver]

נצילות לא בודקים ליחידת נפח מנוע אלא ליחידת דלק. אני יכול לקחת מנוע 1 ליטר ולהגדיש אותו בלחץ 3 BAR. הוא יהיה שווה מבחינת נפח התערובת הנצרכת לפעימה למנוע בנפח 3000.

[Night Driver]

הכוח הפועל על הבוכנה הוא לחץ הגזים בזמן הפיצוץ כפול שטח הבוכנה.

 

זה נכון אבל יש חשיבות מאוד גדולה לצורת הבעירה ותזמונה כי זה משפיע על כמה לחץ תקבל בכל נקודה במהלך הבוכנה וזה הנתון שמפשיע הכי הרבה על נצילות מנוע.

[pinister]

זה ברור וידוע, ואפילו חשובה צורת תא הבעירה ומיקום המצתים, אבל זו היתה בסך הכל הבהרה פשוטה בנוגע לחישובי שטח/מהלך/נפח.

[Night Driver]

זה ברור וידוע לך ולי אבל אנחנו לא כותבים כאן לעצמנו ומאופי השאלה של פותח השרשור ברור לי שלפחות לו הדבר לא מובן מאליו.

[Mouse]

נצילות המנוע תלויה משמעותית ביחס דחיסה. רכבים ישנים, בעלי קרבורטור, מוגבלים בהגדלת יחס דחיסה בגלל דטונציה. ברכבים בעלי מערכת ניהול מנוע ניתן להמנע מדטונציה ע''י שינוי יחס תערובת ושינוי זוית הצתה.

גורם נוסף לקביעת נצילות מנוע היא מערכת ניהול מנוע. כיום יצרני רכב מחויבים לעמוד בתקנים סביבתיים מחמירים, וכמו כל דבר טוב בחיים, זה בא על חשבון משהו אחר, במקרה שלנו על חשבון נצילות המנוע (מערכת EGR למשל).

[ishpuz]

היום ברשות כל היצרנים יש את הידע והיכולת להוציא איזה הספק שהם רוצים מהמנוע.

אם מוסך מדרכה בטירה יודע לשפר מנוע תאמינו לי שאפילו יצרן הרכב המעפן ביותר יכול לעשות זאת.

הסיבה שלמנועים שונים יש נצילות שונה היא בעיקר הייעוד שלהם ולא עקרונות פיזיקליים תיאורטיים.

כשיצרן מוציא מנוע לגרסה משפחתית הוא מכייל אותו כך שרצועת הכח שלו תהיה מתאימה לתיבה אוטומטית או ליחסי העברה בתיבה ידנית שיאפשרו שיוט נינוח עם מינימום רעש, שצריכת הדלק שלו תהיה סבירה, שיסתפק בדלקים הזולים יותר, שהמכלולים יהיו UNDERSTRESSED לטובת אמינות ושהטיפולים יהיו זולים. עוד מטרה היא שהרכב יתאים לרמות מיסוי מסויימות ולמדרגות ביטוח מסויימות בארצות בהן הנפח קובע אותן. גם השמרנות של הצרכן משחקת תפקיד. למרות שהיום מנועי 2.0 חסכוניים יותר ממנועי 1.3 של לפני 30 שנה עדיין הצרכן הממוצע רואה בהם משהו מוגזם.

כשאותו יצרן מכייל מנוע לגרסה קרבית יותר הוא שומט חלק מהקריטריונים האלו לטובת נצילות משופרת. בדרך כלל הגרסאות הללו באות גם בנפחים גדולים יותר.

זה הכל. הנדסה בשירות השיווק. הדגמים בעלי הנפח הגדול יותר זוכים להנות מפחות פשרות ולכן מהונדסים לנצילות גבוהה יותר.

[VTEC]

כמו שנאמר זה הכל בא במחיר מסוים שזה ברוב המקרים הסל"ד שבו מושג שיא המומנט.

הסיויק VTI, אומנם 160 מכ"ס מ1.6 ליטר אבל שיא המומנט הוא ב7 אלף סל"ד, גבוה כמו שזה נשמע.

זה מנוע ספורטיבי, לא בשביל נסיעות עירוניות.

תראה למשל את המנוע בסיויק 92-95 EX, מנוע הD16Z6

מוציא 125 כ"ס מ1.6 ליטר אבל שיא מומנט ב5200 סל"ד.

טיפה גבוה מהממוצע של מכוניות יפניות שבהם שיא המומנט הוא בדרך כלל בן 4-5 אלף סל"ד.

אני אישית לא מוצא שום טעם בשיא מומנט ב3000 סל"ד כמו במכוניות גרמניות, מיותר לפי דעתי ומה אם אתה בהילוך גבוה? לעלות מחמישי לשישי לא בהכרח יוריד אותך אל שיא המומנט בניגוד למכוניות יפניות, אשר הורדת הילוך תעשה אותך קרוב יותר לשיא המומנט.

כמובן גם ששיא המומנט זה לא הכל, יש עקומת מומנט למעשה. למשל הרבה מנועי דיזל שיא המומנט שלהם זה ב2000 סל"ד אבל ב1000 סל"ד כמעט ואין להם כלום ואז אחרי ~1500 סל"ד אתה מקבל גל ענק של מומנט עד ל2000 סל"ד שמשם זה מתחיל לרדת.

[Hematoma]

הדגמים בעלי הנפח הגדול יותר זוכים להנות מפחות פשרות ולכן מהונדסים לנצילות גבוהה יותר.

אחלה,

אבל אם כך אז למה מנוע ה3.0 ל' של BMW סידרה 3 חלש (בכ"ס\ליטר) מגירסת ה2.0 ל' ?

[Night Driver]

הדגמים בעלי הנפח הגדול יותר זוכים להנות מפחות פשרות ולכן מהונדסים לנצילות גבוהה יותר.

 

דווקא ברוב המקרים המצב הפוך. תראה לדוגמא את המנועים האמריקאיים. פשוט במקום להיכנס לתכנון מורכב ומדוייק יותר הם פשוט מגדילים את הנפח כדי לקבל את אותה התוצאה.

[gsi16v]

כמו שנאמר זה הכל בא במחיר מסוים שזה ברוב המקרים הסל"ד שבו מושג שיא המומנט.

הסיויק VTI, אומנם 160 מכ"ס מ1.6 ליטר אבל שיא המומנט הוא ב7 אלף סל"ד, גבוה כמו שזה נשמע.

זה מנוע ספורטיבי, לא בשביל נסיעות עירוניות.

.

 

ממש לא נכון.

זה ששיא המומנט הוא ב 7 אלף זה לא אומר ש ב 4 אין לו כלום, ב 4 יש לה איזה 15ומשו וב 7 יש בסך הכל עוד 1 וחצי.

 

אבל מה שממש לא נכון זה שאמרת שהרכב לא לנסיעות עירוניות.

קודם כל יש לה גיר קצרצר שבכל סלד תאמין לי שהיא מאיצה יותר טוב מ ESI או DXI וגם בלי רגל כבדה על הגז היא מגיבה יותר טוב.

בא נגיד את זה ככה ששבכל טווח של הסלד יש לה יותר מומנט משאר הסיביקים 1.4/1.5/1.6