در برخورد با متغیرهای بسیاری که در هنگام احتراق در داخل یک موتور وجود دارند، مهندسان معمولاً زمان‌بندی اتفاقات کلیدی را نسبت به درجه چرخش میل‌لنگ اندازه می‌گیرند؛ یک چارچوب مرجع نسبی که بدون نیاز به درنظر گرفتن تغییرات دور موتور، همواره ثابت باقی می‌ماند. در نبود یک مقیاس زمانی ملموس، به‌راحتی می‌توان سرعت حرکات انجام‌شده در یک موتور احتراق داخلی را کمتر از آنچه در عمل اتفاق می‌افتد، تصوّر و برآورد کرد. با اضافه شدن سیستم‌های الکترونیک مدرن و کنترل‌هایی که موجب بهینه‌شدن عملکرد سوپاپ‌ها می‌شوند، مواردی چون انتقال سوخت توسط انژکتورها، جرقه و احتراق برای تولید قدرت بهینه از تمام سیلندرها، به دقت میلی‌ثانیه بستگی خواهد داشت.
به عنوان نمونه، موتور توربوی شش سیلندر ردیفی N55 بامو، ترکیبی از بادامک‌های مکش و اگزوز با قابلیت تنظیم فاز همراه با سیستم کنترل متغیر سوپاپ مکش را در خود دارد. در حالت درجا که سرعت موتور ۷۲۵ دور بر دقیقه است، تمام مراحل مکش، تراکم، قدرت و اگزوز، همگی تنها در ۰.۲ ثانیه اتفاق می‌افتند؛ یعنی در یک چشم به هم زدن. این در حالی است که رخدادهای تعریف‌کننده احتراق، از جمله زمان باز بودن سوپاپ‌ها، حتی در کسر کوچکتری از ثانیه رخ می‌دهند. وقتی انجین به دور موتور ۷۰۰۰ نزدیک می‌شود، تمام این پروسه در بازه‌ای فشرده می‌شود که نزدیک به یک‌دهم حالت درجا است.
برای اینکه تصوّر بهتری از سرعت عملکرد موتورهای امروزی داشته باشید، شاید بهتر است برخی استراتژی‌های موجود در N55 را بررسی کنیم.
زمان‌بندی سوپاپ مکش
تغییردهنده فاز میل‌بادامک در موتور شش سیلندر بامو می‌تواند پروفیل بادامک را ۷۰ درجه انتقال دهد، امّا در عین حال، طول بازشدگی در ۲۵۵ درجه ثابت است. این توقف به معنی زمان بازشدگی کلی ۰.۰۰۶ ثانیه برای یک مرحله مکش در ۷ هزار دور بر دقیقه است.
لیفت سوپاپ مکش
سیستم والوترونیک بامو نقش یک «کنترلر جریان» را دارد و جریان هوا را به صورت تابعی از موقعیت پدال گاز، به درون سیلندرها هدایت می‌کند. این سیستم می‌تواند میزان لیفت سوپاپ مکش بین ۰.۲۰۳ در حالت عملکرد کم‌فشار تا ۱۰.۱۶ میلی‌متر در شرایط پرفشار تنظیم کند و این کار را به وسیله یک موتور DC هوشمند با کنترل بادامک‌ها انجام می‌دهد.
زمان‌بندی سوپاپ اگزوز
با کنترل مستقل زمان‌بندی میل‌بادامک، کنترلر موتور می‌تواند میزان همپوشانی، یعنی بازه‌ای که هر دو سوپاپ مکش و اگزوز باز هستند را تنظیم کند. در حالتی که فشار زیادی بر روی سیستم پیشرانه وجود ندارد و خودرو با سرعت ثابت به حرکت در مسیرش ادامه می‌دهد، این همپوشانی افزایش پیدا می‌کند تا به این وسیله امکان ورودی بخشی از گاز اگزوز به درون سیلندر، در طول مرحله مکش فراهم آید و در نتیجه، دمای احتراق، و همین‌طور، میزان تشکیل اکسیدهای نیتروژن کاهش یابد. زمانی که خودرو با سرعت ثابت ۸۰ کیلومتر بر ساعت در حرکت است و دور موتور در سطح ۱۵۰۰ قرار دارد، حداکثر همپوشانی در N55 به اندازه ۰.۲ ثانیه طول می‌کشد. این در حالی است که در پیک قدرت در خط قرمز موتور، کمترین همپوشانی سوپاپ‌ها را داریم و این حالت تنها در ۰.۰۰۰۵ ثانیه اتفاق می‌افتد؛ یعنی همان زمانی که صوت در دمای اتاق، فاصله‌ای برابر ۷ اینچ را طی می‌کند.
زمان‌بندی جرقه احتراق
زمان جرقه‌زدن درطول عملکرد کم‌فشار موتور به منظور جلوگیری از «انحراف از ضربه» مخلوط سوخت و هوا، به طور کلی افزایش می‌یابد. در دو حالت درجا و ردلاین در N55، جرقه در ۶ تا ۸ درجه مانده با حداکثر مسیر پیستون در سیلندر اتفاق می‌افتد، امّا این فاصله در سرعت‌های بالاتر موتور، بین ۰.۰۰۲ تا ۰.۰۰۰۲ ثانیه قبل از رسیدن پیک پیستون است؛ زمانی که ۱۰ و ۱۰۰ برابر بیشتر از سرعت بال‌زدن یک مرغ مگس‌خوار است. این سیستم همچنین در حالتی که موتور سرد است، زمان جرقه‌زدن را به تأخیر می‌اندازد. همچنین همراه با تأخیر در تزریق سوخت و زودتر باز کردن سوپاپ اگزوز، از مبدّل‌های کاتالیکتیک برای سرعت‌بخشیدن به افزایش دمای موتور استفاده می‌شود.
SINA.D
۵ مرداد ۱۳۹۶حتی تصور این سرعت عمل تو ذهن هم مشکله
مهدی
۵ مرداد ۱۳۹۶مقاله یا ایراد داره یا بد ترجمه شده. گفته که تو دور ۱۵۰۰ زاویه همپوشانی ۰.۲ هست و تودور بالا به کمتربن حد یعنی ۰.۰۰۰۰۵ ثانیه میرسه . اساسا این جمله خلاف افزایش توان رو به من میرسونه. تو موتورهای پرفورمنس زاویه اورلب یا همپوشانی بیشتر هست یعنی زمان بیشتری سوپاپ های ورودی و خروجی همزمان باز میمونن. باز موندن بیشتر همزمان باعث میشه که جبهه خوراک بیشتری وارد بشه و همین جبهه خوراک پشت جبهه پسماند میزنه و کمک میکنه به اینکه پسماند بهتر و کاملتر خارج بشه . این اتفاق باید بیفته تا یه موتور دوران بیشتری پیدا کنه چون توی دورهای بالا بالاموتور توان تخلیه کامل پسماند رو نداره حال اینکه همین زاویه همپوشانی تو دور پایین هم هست که تنش به وجود اومده بین جبهه خوراک و پسماند باعث بد کار کردن موتور تو دور پایین میشه. پس برای افزایش دور موتور و در نتیجه قدرت باید بادومک های میل سوپاپ های هوشمند جوری طراحی بشن که تو دورهای بالا زاویه همپوشانی بیشتری داشته باشن
Roham
۵ مرداد ۱۳۹۶نه آقا مهدی عزیز
البته الزاما راجع به زمان دقیق باز و بسته شدن سوپاپ ها نظری ندارم و خب این زمان می تونه تو موتور های متفاوت با هدف متفاوت ، اعداد متفاوت و البته نزدیک به همدیگه باشه( چقدر متفاوت داشت این جمله!!! خخخخ) اما اینکه بخوایم بگیم اینکه زمان باز و بسته شدن پایین بیاد راندمان هم پایین بیاد نمی تونه درست باشه چون شما فقط یک متغییر نداری زمان کمتر شده ولی از اونور دور موتور بالا رفته در نتیجه سرعت ورود و خروج گاز و دود از سیلندر هم بالا میره ولی اون موضوعی که تو سیستم زمان بندی سوپاپ های معمولی ضعفش رو نشون میده تک بعدی بودن زاویه میل لنگ در زمان باز و بسته شدن سوپاپ هستش یعنی مثلا ( و فقط مثلا ) زمانی که میل لنگ 3 درجه داره که پیستون به نقطه مرگ پایین برسه سوپاپ گاز باز میشه و باز وقتی که میل لنگ 6 درجه داره که پیستون به نقطه مرگ بالا برسه سوپاپ گاز بسته میشه ( سوپاپ دود هم در جهت دیگه بنا به تعریف فنی ای که شده باز بسته میشه)
که خب ضعف این سیستم اینه که تو شرایط آب و هوا و دور موتور متفاوت نمی تونه ترکیب سوخت و هوا مناسب رو به طور کامل تامین کنه
این در شرایطی هست که تو سیستم میل سوپاپ متغیر بنا به شرایط موتور ( دور موتور ، تمام بار یا نیمه بار بودن موتور و …) این این زوایا به کمک متغیر بودن سوپاپ ها عوض میشه و همین موجب راندمان بهتر موتور میشه ولی اینکه بگیم از اونجا که زمان باز و بسته شدن کم شده پس با کاهش توان روبرو میشیم به نظرم درست نیست
ببخشید مطلب طولانی شد ، ولی از اینکه می بینم دوستانی مثل آقا مهدی با دقت مطالب مفید رو میخونن لذت می برم و البته سعی میکنم چیزی رو که فکر می کنم درست تره رو با شما دوستای خوبم در میون بذارم که اطلاعات همگی بالا بره
گرچه منم ممکنه اشتباه کنم و امیدوارم که اگه اینجوریه دوستان اصلاح کنن که مطالب جدید و مفید یاد بگیرم
ممنونم
حسین
۶ مرداد ۱۳۹۶این حرف شما در مورد موتور های کاربراتوری صدق میکنه ولی در موتور های انژکتوری با انواع طراحی سوپاپ و سوزنی ها درست نیست .
فشاری که در نسبت تراکم بالا در دور بالا تشکیل میشه زمینه رو برای خروج دود از سوپاپ های خروجی بیشتر میکنه و از طرفی وقتی دور بالا میره فشار سوخت پشت انژکتور و سوپاپ هم افزایش پیدا میکنه و خود این باعث جبران میشه
در یک حالت کلی زمانی که سوپاپ خروجی مدت زمانی بیشتر باز میمونه و با ورودی کمی ادقام میشه به علت حرارت بیشتر و چگالی کمتر دود نسبت به ورودی سوخت و هوا عمل خروج بهتر انجام میشه و در زمان مکش با بالا رفتن زمان و هم زمان شدن تراکم فشار بیشتر میشه و درنتیجه راندمان بالا میره
Roham
۷ مرداد ۱۳۹۶آقا حسین عزیز
نسبت تراکم سیلندر تغییر نمیکنه
شما بدون شک تو این زمینه مطالعه داری و داشتی ولی جهت یادآوری عرض می کنم
نسبت تراکم به بیان خیلی ساده یعنی نسبت حجم موتور در موقعی که پیستون در پایین ترین نقطه درداخل سیلندر قرار داره (نقطه مرگ پایین) به موقعی که پیستون در بالاترین نقطه قرار داره ( نقطه مرگ بالا )
بازم ساده تر یعنی نسبت حجم کل سیلندر به حجم تراکم سیلندر
و خب تو این قضیه متغیر دور موتور وجود نداره که بخواد رو راندمان تاثیر بذاره
در نهایت اینکه این موضوع ارتباط مستقیم با نوع سیستم سوخت رسانی نداره و در هر صورت نتیجه کلی همون میشه
حالا کاربراتور باشه و خلأ ونتوری یا فشار رله سوخت و پاشش انژکتور
Roham
۵ مرداد ۱۳۹۶مسعود خان ممنونم از مطلب مفیدی که گذاشتی
یه جا راجع به سیستم زمان بندی سوپاپ الکتریکی خوندم که عملا میل سوپاپی وجود نداره و واسم جالب بود
اما اطلاعات فنی اون رو کامل یادم نیست و نمی دونم کجا اون مطلب رو خوندم
اگه شما یا بقیه دوستان اطلاعات دارید ممنون میشم راجع به اون بخونم
بازم سپاس
مهدی
۵ مرداد ۱۳۹۶بله متوجه هستم منتها من مکانیزم کلی رو گرفتم که زاویه همپوشانی بیشتر اون اتفاق رو رقم میزنه وگرنه به قول شما پارامترهای دیگه هستن مثل حجم و شکل مجراهای ورودی و خروجی سرسیلندر که نمودار گشتاور رو بالا پایین میکنن.