استفاده از سیستم پرخوران توربوشارژر، تزریق مستقیم سوخت، نسبت تراکم بالاتر، کنترل دقیق جرقه و فشار بوست توربو به خودروسازان اجازه داده است از حجمهای نسبتا کم، توان قابلتوجهی استخراج کنند. اما افزایش چگالی توان، حاشیه ایمنی احتراق را نیز کاهش میدهد و یکی از مهمترین چالشها در این میان، ناک یا Knock یا احتراق کوبشی است. از آنجا که این روزها ناک در موتورهای توربوشارژ و آمار خرابی آنها در کشور افزایش یافته، در ادامه نگاه دقیق و فنی به این مهم خواهیم داشت.
ناک دقیقا چیست؟
موتور احتراقداخلی بنزینی دارای 4 مرحله و یک کار است؛ بر این اساس در سومین مرحله خود که جرقه یا احتراق صورت میگیرد، شمع پس از دستور مستقیم از ECU بعد از متراکمسازی مخلوط سوخت و هوا، داخل محفظه احتراق جرقه ایجاد کرده تا انفجار صورت گیرد.
بر این اساس نیروی حاصل از این انفجار نیروی پیشران را تشکیل میدهد تا موتور را به گردش درآورد و توان و گشتاور لازم را از میللنگ به گیربکس و درنهایت به چرخها برساند. اما در زمان رسیدن پیستون به نقطه مرگ بالا فشار و دما افزایش مییابد؛ در این زمان سوخت پیش از جرقه شمع تمایل شدید به خوداشتعالی دارد.
در این لحظه خوداشتعالی بسیار سریع، موجهای فشار شدیدی ایجاد میکند که بهصورت ارتعاشات فرکانس بالا در موتور ظاهر میشوند. این همان پدیدهای است که در اصطلاح عمومی «ناک» یا «کوبش» نامیده میشود.
بنابراین ناک صرفا یک صدای غیرعادی نیست؛ درصورت افزایش یا تکرارشونده بودن، میتواند بار حرارتی و مکانیکی وارد بر پیستون، رینگها، شمع، سوپاپها و یاتاقانها را افزایش دهد. همین موضوع منجر به استهلاک بسیار بالای قطعات داخلی موتور و درنهایت مرگ تدریجی پیشرانه میشود.
رابطه مستقیم ناک و عدد اکتان
مهمترین مساله در موتورهای بنزینی، اکتان است. بهعبارت دیگر اکتان همان مقاومت سوخت در زمان جذب گرما برای خوداشتعالی است. بر این اساس هرچه عدد اکتان بالاتری در سوخت ایجاد شود، مقاومت بیشتری در برابر احتراق ناخواسته تحت فشار و دمای بالا صورت میگیرد؛ نه اینکه خود سوخت الزاما انرژی بیشتری تولید کند. در آزمایشهای استاندارد، دو شاخص اصلی RON یا Research Octane Number و MON یا Motor Octane Number مورد استفاده قرار میگیرند. تفاوت …
