נפח מנוע - מה זה בדיוק?

[Don't Shoot]

היי,

 

אנחנו משתמשים במונח יום יום על-מנת להגדיר את גודל המנועים ברכבים השונים אבל שניסיתי לחשוב בעצמי מה עומד מאחורי המספר הזה יצאתי קצת מבולבל...

המחשבה הראשונה שלי היתה שנפח המנוע מציין כמה נפח תערובת דלק/אוויר נכנסת לצילנדרים בכל מחזור עבודה אבל אז שעושים את החישוב מתקבלת תוצאה קצת משוגעת:

אם בכל סיבוב המנוע היה שורף נניח 2 ליטר תערובת במנוע 2.0 אז ב3000 סל"ד המנוע שורף 6000 ליטר תערובת לדקה???

אם מתחשבים ביחס הסטיוכומטרי שנדרש לתערובת מיטבית אז בעצם זה אומר ש428 ליטר בנזין נשרפים בדקה???

ברור לי שהחישוב שלי מוטעה לחלוטין ולכן אשמח אם מישהו שמבין ישפוך קצת אור על הנושא.

 

תודה

ניר.

[Skity]

קטע הזוי - היום בדיוק גם לי יצא לחשוב על זה, וגם אני לא הבנתי. קראת את המחשבות שלי.

[hgilad123]

באנגלית עוזר? http://en.wikipedia.org/wiki/Engine_displacement

[Don't Shoot]

קראתי שוב ושוב ואפילו תרגמתי בעזרת גוגל לעברית בכדי לוודא שאני לא טועה ומה שכתוב שם תואם לחלוטין את מה שתיארתי וניסיתי להסביר בהודעה הראשונה:

אין שום הסבר איך 2 ליטרים של תערובת (שהם בעצם 142 סמ"ק של בנזין + 1858 סמ"ק של אוויר - בקירוב) נשרפים בתאיי הבעירה כל מחזור של המנוע.

מכיוון שמנוע פועל בממוצע ב2000 עד 3000 סל"ד (סיבובים לדקה) בפועל היינו שורפים בין 284-426 ליטר בנזין כל דקה - לא הגיוני!

[yuvk]

שני תיקונים:

 

1. צילינדר במנוע ארבע פעימות שורף תערובת פעם אחת בכל שני סיבובים, ולכן, חלק ב-2 את החשבון -> שורף 3000 ליטר תערובת בדקה.

 

2. היחס הסטיוכומטרי שנדרש 14.7:1 הוא יחס משקלים ולא נפחים. עכשיו חשב מחדש כמה ליטר דלק נשרף ב-3000 ליטר תערובת

[Don't Shoot]

מממ... זה מסביר המון, מכיוון שאוויר שוקל הרבה הרבה פחות מדלק כמות הדלק שנכנסת היא ממש קטנה וכמות האוויר ממש גדולה.

לצערי אני לא יודע לחשב את זה, מישהו יודע בערך כמה ליטר דלק נכנס בכל צילינדר בכל מחזור?

[hgilad123]

יובל צודק.

 

על כל 2000 סמק של נפח מנוע נשרפים 0.1632 גרם של דלק. (זה בערך, זה תלוי בלחץ אטמוספרי וכו' וזה ללא התחשבות במהירות מנוע). זה גם משתנה כתלות בעומס מנוע.

[yuvk]

1:9800 למיטב זכרוני

[COMMANDER]

נפח מנוע כלל לא תלוי בחישובי יחס אוויר דלק.

זה סכום הנפחים של החלל הנוצר בכל הצילינדרים כאשר הבוכנה נעה בין נקודה מתה עליונה לנקודה התחתונה.

זה נכון לגבי מנוע קונוונציונלי, במנוע rotary חישוב הנפח מעט שונה.

[hgilad123]

אכן נפח המנוע לא תלוי בחישובי יחס אוויר דלק. הוא כן קשור שמחשבים כמה דלק מנוע מסוים צורך במצב מסויים.

[Buki]

שני תיקונים:

 

1. צילינדר במנוע ארבע פעימות שורף תערובת פעם אחת בכל שני סיבובים, ולכן, חלק ב-2 את החשבון -> שורף 3000 ליטר תערובת בדקה.

 

2. היחס הסטיוכומטרי שנדרש 14.7:1 הוא יחס משקלים ולא נפחים. עכשיו חשב מחדש כמה ליטר דלק נשרף ב-3000 ליטר תערובת

 

נכון מאוד ובנוסף המילוי הנפחי של הצילינדרים במנוע בנזין יהיה בתת לחץ ולא בלחץ אטמוספרי, ולכן כמות האוויר הנכנסת קטנה יותר.

 

בסעפת יניקה תמיד שורר תת לחץ, כי המצערת מגבילה כניסת אוויר. תת לחץ יהיה מקסימלי בסל"ד סרק ומצערת סגורה ומינימלי וקרוב ללחץ אטמוספרי במצערת פתוחה.

 

זה לא תקף למנוע טורבו.

[hgilad123]

בוקי, ניתן להגיע למעל 100% גם במנועים ללא טורבו. (לא שזה קורה בכל מנוע).

[Buki]

אתה מתכוון למערכות ram air וכו'?

[hgilad123]

לא התכוונתי למערכת ספציפית. זה מכלול של רכיבים: מערכת פליטה, שסתומים והתזמון שלהם וכו'. לדוגמה סגירה של שסתום יניקה אחרי נמ"ת וחפיפת שסתומים תורמים לעניין. (הואקום שנוצר במערכת הפליטה ועוזר לריקון חלל הצילינדר מושך איתו גם תערובת נקיה ומסייע ליעילות הניפחית).

 

RAM AIR היא עוד דוגמה למערכת שנועדה לסייע ליעילות ניפחית.

[Buki]

אני רק אוסיף, שמערכת תזמון שסתומים משתנה נועדה בדיוק למטרה זו: חפיפת שסתומים גדולה ומילוי נפחי יעיל בסל"ד גבוה וחפיפה קטנה בסל"ד בינוני/נמוך שתורמת לתגובת דוושה ומומנט עדיפים.

כנ"ל סעפות באורך וגיאומטריה משתנים.