بازار؛ گروه خودرو: از اوایل سال ۲۰۱۰ میلادی صنعت خودروسازی جهان برای مقابله با آلودگی هوا و کاهش مصرف سوخت‌های فسیلی، سیاست طراحی پیشرانه‌های کم حجم را در پیش گرفتند. اهمیت اقتصادی انرژی برای حرکت خودرو توام با توسعه روز افزون آن سبب شد تکنولوژی‌های جدید جایگزین به حق تعدد سیلندر و حجم بالای موتور خودروها باشند. ماحصل دستاور یک دهه صنعت خودروسازی جهان، اکنون سبب شده خط مشی جدیدی برای ساخت پیشرانه‌ها در غول‌های خودروسازی در دستور کار قرار گیرد که با کمترین حجم، بالاترین قدرت در کنار کمترین مصرف سوخت را داشته باشند، شاید بتوان گفت سال ۲۰۲۱ فصلی نو در دهه دوم سیاست کلی خودروسازی جهان در خصوص پیشرانه‌ها خواهد بود، در این گزارش سعی داریم به سه نکته مهم پیشرفت طراحی موتور خودروها را بررسی کنیم:
افزایش طول عمر با آلیاژهای جدید
سیاست کاهش حجم موتور و تعدا سیلندر، سبب شده که میزان ضریب تراکم و استفاده از سیستم‌های پرخوران افزایش یابد، این مساله گاهی تداعی کننده واژه استهلاک برای مشتریان است. زیرا اگر بخواهیم کمترین حجم را در کنار بیشترین بازده داشته باشیم، افزایش استهلاک پارامتر جدای ناپذیر از سیستم است. برای کاهش استهلاک در پیشرانه‌های جدید که طراحی و تولید می‌شوند، نسل جدید آلیاژ با طراحی نوین به کار رفته است. در موتورهای نسل آینده پیوند فلزی قوی بین بوش و بلوک آلومینیوم تعبیه خواهد شد. این پیوند فلزی آلیاژی از سیلیکون و آلومینیوم هست که ضریب هدایت حرارتی مناسب، اصطکاک کمتر و مقاومت بالا را برای سیلندرها فراهم خواهد کرد. به موازات این تغییرات، یاتاقان‌ها دستخوش تغییر آلیاژی قرار گرفته‌اند. این یاتاقان‌ها مجهز به فلز هوشمند شده‌اند که ضریب اصطکاک و خوردگی درآن‌ها کاهش یافته و مقدار مقاومت دربرابر دما و انتقال حرارت‌شان افزایش داشته است. این نسل از یاتاقان‌ها علاوه بر افزایش عمرمفید و کاهش استهلاک، مقدار خرابی در پیشرانه را نیز در صورت استفاده از توربوشارژر یا سوپرشارژر یا بالا بردن ضریب تراکم افزایش خواهند داد.
توسعه الکترونیک در خودروها
بیش از سه دهه از ورود علم الکترونیک به صنعت خودروسازی می‌گذرد که بیشترین مقدار تغییرات را از بدو ورود تا کنون در این صنعت و محصولات ایجاد کرده است. دانش الکترونیک این امکان را برای مهندسان ایجاد کرد که برای بهبود راندمان و عملکرد پیشرانه از طریق قطعات الکترونیک ممکن سازند. از آن دهه تا کنون شاهد پیشرفت و طراحی انواع قطعات الکترومکانیکی در راستای کنترل عملکرد قطعات خودرو هستیم. سوپاپ‌ها، انژکتورها، دریچه گاز، ترموستات و سنسورها و... و. از نوع برقی تا کنون ساخته و تعبیه شدند. اما از یکسال گذشته تا حال، قطعاتی مانند پمپ آب، اویل پمپ الکترونیکی برای خودروها طراحی و تعبیه شده است. این دو قطعه باهدف کاهش مقدار آلایندگی درپیشرانه‌ها الکترومکانیکی شده‌اند. هرچند که ECU ها و تعداد سنسورها را نیز مهندسان گسترش داده‌اند، تمام این تغییرات یک هدف را مشخص بیان می‌کند، آن هم آینده پیشرانه‌ها احتراق داخلی در صورت بقا در صنعت خودرو، وابستگی شدیدی به علم الکترونیک خواهد داشت. زیرا افزایش قدرت پیشرانه‌ها علاوه بر طراحی خاص سیلندر و محفظه احتراق، مستلزم تعبیه کردن انژکتورها و ECUهای نسل نوینی است که پاشش کمتر با هوای بیشتر جهت دست یابی به یک احتراق ایده‌آل و قدرتمند را ایجاد کند. همین مساله سبب شده که بیشترین هزینه‌های طراحی پیشرانه‌ها برای افزایش توان وقدرت‌شان معطوف به استفاده از قطعات الکترونیکی جدید باشد. دیری نخواهد گذشت که بیشتر ساختار مکانیکی پیشرانه‌ها را همین قطعات الکترومکانیکی تشکیل دهند. تعمیرات نیز به همین سمت معطوف خواهد شد.
استفاده از توربو افزایش بیشتری خواهد داشت
شاید دور از واقعیت نباشد که بگویم افزایش استفاده از توربوشارژر در پیشرانه خودروها، امسال بیش از گذشته خواهد بود. برای افت کاهش توان پیشرانه ناشی از کم شدن تعداد سیلندر و حجم، خودروسازان راهی جز استفاده از توربوشارژرها و سوپرشارژرها جز لاینفک برای پیشرانه‌ها ندارند.
باتوجه به سیاست کاهش تعداد و حجم سیلندرها، نسل جدیدی از توربوها با نام سوپر توربو در صنعت خودرو درحال ورود هستند که ساختار و عملکرد آن‌ها دستخوش تغییر قرار گرفته است. به عنوان مثال سوپرتوربوها دچار تغییراتی در محور توربو شده‌اند، این تغییرات سبب شده که انرژی مکانیکی بیشتری در زمان خروج گازها ایجاد شود تا هوای فشرده بیشتر وارد پیشرانه شود. یاتاقان‌ها و پروانه‌های این نسل از توربو طوری طراحی شده‌اند که علاوه بر داشتن عمرمفید بیشتر، هوای فشرده بیشتری را برای پیشرانه تولید می‌کنند. در این توربوها نه تنها در دورهای پایین نیز توربو فعالیت دارد، بلکه راندمان پیشرانه را در هر دوری متناسب با درخواست موتور افزایش خواهد داد.
نظر شما