[קושיה] מהו הגורם לעליית חום המנוע במאמץ?

[Shahaf]

אף על פי שחג הפסח חלף ועבר, יש בפי קושיות רבות שברצוני לתחקרכם, ואפצח בזו.

 

במידה וניקח שני מנועים זהים, שיפעלו בסל"ד זהה כשהראשון ללא שום מעמסה חיצונית והשני בעל מעמסה גבוהה - זה האחרון יפעל בטמפ' גבוהה יותר ויתחמם.

שאלתי היא מה הגורם לכך?

 

הרי שני המנועים זהים לחלוטין, כולל מע' הקירור, אך המנוע שיעבוד כנגד עומס רב יותר יתחמם בצורה ניכרת.

כמובן שניתן להבין זאת בצורה פשוטה ביותר בהקבלה לתכונות אנושיות - כשם שאנו מזיעים במאמץ קשה גם המנוע מתחמם תחת עומס, אך נהיר שהדבר לא כך ויש לכך הסבר מכני ולא ביולוגי.

אי לכך, אשמח מאוד להסבר מהם הגורמים לעליית טמפ' העבודה של מנוע העובד כנגד מעמסה גבוהה.

 

אגב, השאלה נבעה עקב נסיון ראשוני בבחינת יכולות השטח של הטרופר החדש של חברתי ע"י אביה (חסר נסיון נהיגת שטח טכני), בו לאחר שהמנוע עבד כרבע שעה על סל"ד ממוצע של 2000, בהילוך כוח (4X4 L), תחת עומס של רכב מלא (6 איש + מטען) ומזגן, החל להתחמם באופן ניכר - וזאת ללא שום נזילה ממע' הקירור. לאחר הקטנת העומס (מנוחה בסרק וכיבוי המזגן וצרכני החשמל הגדולים) המנוע חזר לטמפ' העבודה הסדירה.

איני שואל לגבי מקרה ספציפי זה, אלא בכללי משום שהעניין סיקרן אותי מאוד בזמן האחרון.

 

מצטער על ניסוח השאלה הלוקה בחסר ועל ההתבטאות הלקויה, ככל הנראה זו נגזרת השעה המאוחרת.

בתודה רבה!

חג שמח ושבת שלום,

שחף בן צבי.

[R'n'B]

פשוט מאוד...

מנוע ללא עומס משתמש במעט יותר דלק ממנוע מעומס כייד לעבוד בסלד מסויים.

מעט יותר דלק כלומר פחות שרפה פחות דרישות לקירור פחות טמפ'.

במנוע מעומס צריכת הדלק היא הרבה יותר גודלה ממנוע שהוא לא מועמס. עקב הרצון לעבוד באותו סל"ד אנחנו נזריק יותר דלק לשרפה, מזה נובע הרבה דלק יותר עומס התנגדות הרבה יותר גדולה של המנוע שרפה הרבה יותר גובהה טמפ' הרבה הרבה יותר גבוה ללא הצלחה של מערכת הקירור להוריד את הטמפ'.

זה בעצם מה שקורה ברכבים ישנים בעליות לירושלים לדוגמא או מים המלח. רכב שמנסה לזחול את העליות נגיד ב60 קמ"ש יזדקק ליותר דלק מנסיע במישור ב60 קמ"ש. למה? עומס על המנוע גדול יותר. ובנוסף לכך מערכת הקירור לא מצליחה לקרר את המנוע. אבל זה כבר נובע מבעיות במע' הקירור שאליה נפרט בפעם אחרת.

 

בברכה L.A

[nit_zan]

לדוגמה,

 

השבוע שמתי לב כי בעמידה ברמזור עם היכנסו של המזגן לפעולה המנוע מתחיל לרעוד ואף כבה.

 

לא רציתי לסובב את בורג סיבובי הסרק כיוון שלא רציתי לעלות בסל"ד הסרק כשהמזגן לא פועל,חוץ מזה הבעיה נראתה לי פתירה.

 

עקב העובדה שעברו 7 חודשים ו-13000 ק"מ מאז שופץ הקרבורטור וכן 5 חודשים ו-8000 ק"מ מאז הטיפול עם K44 האחרון.החלטתי שהגיע הזמן לנקות את מעברי הדלק שכנראה נסתמו חלקית,ואת הפיח שהצטבר בראש המנוע.

לפיכך הוספתי תוסף דלק של ליקי מולי(FULE SYSTEM CLEANER FOR PETROL) המיועד לשימוש כל 2000 ק"מ(פחית לבנה).

ביצעתי נסיעה מת"א לכיוון ביתי כ-22 ק"מ בערך על כביש מספר 1 שהיה די פנוי עקב חול המועד

בהילוך שלישי בלבד במהירויות שנעו בין 90 ל-120 קמ"ש(עם מזגן פועל).

מד החום עלה מעבר לרגיל והראה 2 מ"מ מעל קו האמצע.

לאחר עמידה ברמזור או האטה מד החום היה יורד למ"מ מעל האמצע.

לאחר מכן ביצעתי עוד שתי נסיעות קצרות של 3-4 דקות בהילוך שני ב-80,90 קמ"ש(עם מזגן פועל).

שוב מד החום עלה ל 2-3 מ"מ מעל קו האמצע(קו אחד מתחת ל 3/4) .

לאחר עמידה ברמזור שוב ירד מד החום למ"מ אחד מעל האמצע.

הבעיה נפתרה- וגם תגובת הגז יותר חדה, והעליה בסל"ד מהירה יותר.(כאילו שהמנוע "נושם" יותר טוב).

 

מסקנה:

נסיעה איטית בסל"ד גבוה=יותר צריכת דלק בפרק זמן נתון(מקור האנרגיה)=יתר שריפת דלק(שיחרור האנרגיה אשר מתבטאת בתנועה-מומנט\הספק ,וחום)=יתר יצור חום=יותר עומס על מערכת הקירור+עקב הנסיעה האיטית יחסית פחות אויר נושב על הרדיאטור לצורך פיזור החום=מערכת הקירור לא מספיקה לפזר את עודף החום=מנוע מתחמם.

[צביקה.]

לדוגמה,

 

השבוע שמתי לב כי בעמידה ברמזור עם היכנסו של המזגן לפעולה המנוע מתחיל לרעוד ואף כבה.

 

לא רציתי לסובב את בורג סיבובי הסרק כיוון שלא רציתי לעלות בסל"ד הסרק כשהמזגן לא פועל,חוץ מזה הבעיה נראתה לי פתירה.מה הקשר בין בורג כוון הסרק לרעידת המנוע בעת הפעלת המזגן, הרי בשביל כך יש את המגבר טורים, אשר נכנס לפעולה אך ורק בעת הפעלת מזגן!

 

עקב העובדה שעברו 7 חודשים ו-13000 ק"מ מאז שופץ הקרבורטור וכן 5 חודשים ו-8000 ק"מ מאז הטיפול עם K44 האחרון.החלטתי שהגיע הזמן לנקות את מעברי הדלק שכנראה נסתמו חלקית,ואת הפיח שהצטבר בראש המנוע.

לפיכך הוספתי תוסף דלק של ליקי מולי(FULE SYSTEM CLEANER FOR PETROL) המיועד לשימוש כל 2000 ק"מ(פחית לבנהת).מה קרה שלא הוספת 44K בוגד!

ביצעתי נסיעה מת"א לכיוון ביתי כ-22 ק"מ בערך על כביש מספר 1 שהיה די פנוי עקב חול המועד

בהילוך שלישי בלבד במהירויות שנעו בין 90 ל-120 קמ"ש(עם מזגן פועל).

מד החום עלה מעבר לרגיל והראה 2 מ"מ מעל קו האמצע.

לאחר עמידה ברמזור או האטה מד החום היה יורד למ"מ מעל האמצע.

לאחר מכן ביצעתי עוד שתי נסיעות קצרות של 3-4 דקות בהילוך שני ב-80,90 קמ"ש(עם מזגן פועל).

שוב מד החום עלה ל 2-3 מ"מ מעל קו האמצע(קו אחד מתחת ל 3/4) .

לאחר עמידה ברמזור שוב ירד מד החום למ"מ אחד מעל האמצע.

הבעיה נפתרה- וגם תגובת הגז יותר חדה, והעליה בסל"ד מהירה יותר.(כאילו שהמנוע "נושם" יותר טוב).

 

מסקנה:

נסיעה איטית בסל"ד גבוה=יותר צריכת דלק בפרק זמן נתון(מקור האנרגיה)=יתר שריפת דלק(שיחרור האנרגיה אשר מתבטאת בתנועה-מומנט\הספק ,וחום)=יתר יצור חום=יותר עומס על מערכת הקירור+עקב הנסיעה האיטית יחסית פחות אויר נושב על הרדיאטור לצורך פיזור החום=מערכת הקירור לא מספיקה לפזר את עודף החום=מנוע מתחמם.

לאחר התגובה של ניצן בנוגע לאנרגיה=חום אין יותר מה להוסיף!

בברכה

צביקה

[Shahaf]

רב תודות על התגובות.

 

אם כך, הדבר היחידי אשר משפיע על עליית חום המנוע במעמסה גבוהה הוא העשרת התערובת?

 

-עריכה: ראיתי את תגובתך צביקה לאחר שפרסמתי את השאלה.

כעת שאלה נוספת:

האם בעת המאמץ יכנס יותר אויר למנוע בנוסף לדלק המוסף לעומת מנוע הפועל בעומס נמוך?

או שמא השינוי היחידי הוא ביחס התערובת, ולא בכמותה.

או שבכלל כאן יש הבדלים בין מאיידים למע' הזרקה וגרמתי לפתיחת תיבת פנדורה של שאלות?

 

תודה ושבת שלום,

שחף בן צבי.

[danniel]

למנוע בעירה פנימית יש נזילות נמוכה. ז"א קיים 'הפסד' אנרגייה- איבוד חום של השריפה בצילינדר שמועברים למערכת הקרור.

 

ככל שהמנוע מתאמץ יותר, חום ולחץ הבעירה גבוה יותר, ובאופן לינארי גם איבוד חום הבעירה גבוה יותר.

 

אבל אתה נתת דוגמא לא טובה.. רכב שטח, במאמץ ,מתנהג אחרת לגמריי.

ראשית, למנוע דיזל הנצילות גבוהה יותר 50-60% .

שנית, דיזל מתחמם במאמץ, יותר מאשר מנוע בנזין.

שלישית, בנסיעת שטח (ביחוד ברכב אוטומט) יש נטייה טיבעית למנועים להתחמם, עקב סיבובי המנוע הנמוכים (משאבת מים לא מסחררת נוזל קירור במהירות הדרושה), והתנועה האיטית של הרכב בשטח, (מניפת המאוורר מסתובבת לאט), קשה יותר למערכת הקירור לפנות חום במהירות.

 

לכן, יש לקחת את הנתונים הנ"ל בחשבון בנסיעות שטח, ביחוד בימים חמים.

[Shahaf]

למנוע בעירה פנימית יש נזילות נמוכה. ז"א קיים 'הפסד' אנרגייה- איבוד חום של השריפה בצילינדר שמועברים למערכת הקרור.

ככל שהמנוע מתאמץ יותר, חום ולחץ הבעירה גבוה יותר, ובאופן לינארי גם איבוד חום הבעירה גבוה יותר.

מובן, אך כעת אעדכן שאלתי:

מהו הגורם ללחץ וחום הבערה להיות גבוהים יותר תחת העומס?

(האם כאמור רק העשרת התערובת?)

 

בנוגע לדוגמא, כפי שאמרתי השאלה לא נבעה ממקרה זה ספציפית (אגב, מדובר בבנזין 3.2) אלא זה היה רק ההדק שגרם לי לפרסמה.

השאלה היא כללית ונוגעת למנועים בכללי.

 

תודה,

שחף בן צבי.

[danniel]

מובן, אך כעת אעדכן שאלתי:

מהו הגורם ללחץ וחום הבערה להיות גבוהים יותר תחת העומס?

(האם כאמור רק העשרת התערובת?)

 

בנוגע לדוגמא, כפי שאמרתי השאלה לא נבעה ממקרה זה ספציפית (אגב, מדובר בבנזין 3.2) אלא זה היה רק ההדק שגרם לי לפרסמה.

השאלה היא כללית ונוגעת למנועים בכללי.

 

תודה,

שחף בן צבי.

לא, תערובת עשירה בלבד לא תגרום לחום להפך, במנוע בבנזין, תערובת ענייה תגרום לבעירה חמה יותר.

אך בזמן עומס, הכללים שונים, צריך הרבה חמצן ודלק,

העומס, ההתנגדות של הרכב להתקדם, על המנוע יוצר את החום הרב.

 

היה לי סרטון שמציג את הבעירה בצילינדר בזמן עומס ובזמן סרק, רואים את הבדלי צורת הלהבה וצבעה באופן ברור. אני אנסה למצוא אותו בשבילך.

[Shahaf]

לא, תערובת עשירה בלבד לא תגרום לחום להפך, במנוע בבנזין, תערובת ענייה תגרום לבעירה חמה יותר.

אך בזמן עומס, הכללים שונים, צריך הרבה חמצן ודלק,

העומס, ההתנגדות של הרכב להתקדם, על המנוע יוצר את החום הרב.

 

היה לי סרטון שמציג את הבעירה בצילינדר בזמן עומס ובזמן סרק, רואים את הבדלי צורת הלהבה וצבעה באופן ברור. אני אנסה למצוא אותו בשבילך.

תודה רבה! מאוד מקווה לראותו!

 

וברשותך אמשיך להמטירך בשאלות.

מה הכוונה ב"צריך הרבה חמצן ודלק"?

משמע, כמו ששאלתי בהודעתי הקודמת, שבזמן המאמץ הרכב צורך תערובת רבה יותר (לא מבחינת היחס, אלא מבחינת כמות התערובת)?

 

השערה - כפי שאמרו קודמיי, ככל הנראה בזמן מאמץ אנרגיית הפיצוץ גדולה יותר עקב האנרגיה הכימית (דלק) המוספת, אך האם ההתחממות נובעת מכך שפחות אנרגיה הופכת לאנרגיה מכנית (עקב המעמסה) והיתר נהפכת לאנרגיית חום?

 

בתודה רבה,

שחף בן צבי.

[CivicNos]

כאשר יש עומס על המנוע בלחיצת גז הפרפר נפתח למצב נתון ומזריק דלק בהתאם , כאשר יש עומס המנוע עובד לאט ביחס למנוע ללא עומס ולכן - הפרפר פתוח והמנוע עובד לאט כלומר נכנס הרבה אוויר לכן יותר דלק בפחות סיבובים = תערובת עשירה .

[danniel]

תודה רבה! מאוד מקווה לראותו!

 

וברשותך אמשיך להמטירך בשאלות.

מה הכוונה ב"צריך הרבה חמצן ודלק"?

משמע, כמו ששאלתי בהודעתי הקודמת, שבזמן המאמץ הרכב צורך תערובת רבה יותר (לא מבחינת היחס, אלא מבחינת כמות התערובת)?

 

השערה - כפי שאמרו קודמיי, ככל הנראה בזמן מאמץ אנרגיית הפיצוץ גדולה יותר עקב האנרגיה הכימית (דלק) המוספת, אך האם ההתחממות נובעת מכך שפחות אנרגיה הופכת לאנרגיה מכנית (עקב המעמסה) והיתר נהפכת לאנרגיית חום?

 

בתודה רבה,

שחף בן צבי.

 

הסקת נכון, יחס התערובת לא משפיע, אלה הכמות הכללית . אבל חשוב לזכור, שצריך כמובן גם תערובת עשירה, עקב מהירות השריפה בעומס. דווקא התערובת העשירה עוזרת לצינון הצילינדרים במידה מסויימת.

 

מנוע בנזין נצילותו התרמית כ 20% . כל השאר אלו הפסדים מכניים ותרמיים שמועברים למערכת הקירור.

בסרק או בעומס קטן המנוע לא מייצר אפילו את ה 20% . לכן אינו נוטה להתחמם.

[danniel]

עוד מידע (באנגלית) על בעירה ונצילות תקרא כאן.

[nit_zan]

לאחר התגובה של ניצן בנוגע לאנרגיה=חום אין יותר מה להוסיף!

בברכה

צביקה

הי צביקה,

א.אצלי מגבר הטורים המכני עובד , אך לא ניתן לכוונו(בורג הכיוון על המקסימום כך שפעולתו כמעט אינה מורגשת) אך כנראה יש סיבה אחרת (כמו שציינתי)-הקשר הוא שלאחר הטיפול המנוע "נושם" טוב יותר.

ואולי עלה טיפה בסל"ד.

ב.לא בגדתי -פשוט לא רציתי להשתמש ב K44 כיוון שאינני מחליף שמן בתקופה הקרובה ורציתי לבצע ניקוי "קל" בלבד עם חומר פחות חזק(ששמעתי שגם הוא טוב) והאמת-זה עזר.

 

את הK44-נשמור לפני החלפת השמן הבאה.

 

שבוע טוב

ניצן

[yosi05]

לשחף - בעקבות פניתך הנה כמה הערות.

ישנן סיטואציות במנועי דיזל בהן הם פועלים בסל"ד קבוע, ורק כמות הדלק המוזרקת משתנה. מצבים כאלה קיימים למשל בציוד גינון בעל הנעה הידרוסטטית - המנוע פועל במהירות המכסימלית (בדרך כלל) ושינויי עומס עליו נגרמים מהעומס הרגעי שמפעילות המשאבות ההידראוליות, משינוי העומס שגורמים להבי הכיסוח וכדומה.

חום המנוע משתנה (מאד) כתלות בעומס ומכאן ברור (אם למישהו היה ספק) שלא סל"ד המאוורר (המופעל מכנית בעזרת רצועה) ולא ספיקת המים הם המשפיעים, אלא כמות החום הנוצרת במנוע. להערכתי, התורם העיקרי הוא חום השריפה המתגבר עם הגדלת כמות הדלק הנשרפת, אבל גם לחצי הצד המוגדלים על הבוכנה (כלומר הגדלת החיכוך הפנימי במנוע) תורמים לחום המפונה ע"י המים. (דרך אגב, גם מסיבה זו אני מחבב את שמני רויאל המטיבים ליצור שכבת הפרדה בין משטחי המתכת המתחככים - הם תורמים לפעולה קצת יותר קרה). עליית חום המים ברדייאטור משנה את כושר פינוי החום שלו לאוויר (הפרש הטמפרטורות בין המים לאוויר האופף הם אחד הגורמים הראשיים לטיב פינוי החום), וכך נוצר שיווי משקל דינמי בנקודה חדשה - המנוע והמים חמים יותר, ויותר חום מצליח בשל כך להתפנות לאוויר.

אינני חושב שמנועי בנזין המצב שונה, שם כמות התערובת הנכנסת לצילינדרים גדלה בעומס, אבל שאר התופעות דומות.

 

יוסי