میلاد

چند سوخت مورد استفاده در اتومبیل های مسابقه ای

پست های پیشنهاد شده

میلاد    4

در پیشرانه های مختلف که هر کدام کارایی و راندمان مربوط به خود را دارند،از یک یا چند نوع ( در صورت امکان ) سوخت مشخصی استفاده می شود.این سوخت ها بر مبنای کارایی حداکثری پیشرانه ها ساخته می شوند.در این مطلب به بررسی سوخت های مورد استفاده در موتورهای پیستونی می پردازیم و آنها را از لحاظ تنوع و کارایی مورد کنکاش قرار می دهیم.

سوخت ها بر اساس فرمولاسیون ساخت و مواد افزودنی شان می توانند در سطوح مختلف انرژی آزاد کنند.متداول ترین سوخت مورد استفاده در جهان بنزین است که در خودروها مورد استفاده است.بنزین تولیدی پالایشگاه ها پس از فرآیند ساخت و انتقال به جایگاه های سوخت،توسط نازل های مخصوص به باک بنزین اتومبیل ها روانه می شوند.بنزین توسط پمپ سوخت تعبیه شده در داخل باک خودروها،به سمت ریل سوخت و انژکتورها هدایت شده و مطابق با برنامه ریزی و دستورات صادر شدهاز جانب ECU به مقدار لازم توسط سوخت پاش ها،در مسیر چند راهه هوا یا مستقیما داخل سیلندر ها پاشش می شود.
این اتفاق پس از طی مراحل اتومیزاسیون و اختلاط با مولکول های هوا روی می دهد و در انتها،هنگام فرا رسیدن سیکل تراکم،فشرده شده،آماده ی احتراق می گردد.در این حین،در انتهای سیکل تراکم،شمع ها جرقه می زنند و مخلوط آماده شده را در درون سیلندر یا سیلندرها محترق می سازند.انرژی حاصل از سوختن مخلوط بنزین و هوا،در محیط بسیار تنگ و کوچک و بسته ی سیلندر ( بی در رو ) فشار خارق العاده ای به سطح پیستون داخل سیلندر وارد می آورد و باعث هدایت پیستون به سمت پایین ( BDC ) شده و در نهایت این حرکت خطی پیستون داخل سیلندر که سرمنشاء آن احتراق سوخت و هواست،توسط قطعه ای به نام شاتون به حرکت دورانی تبدیل شده و در انتها میل لنگ یک دور گردش نموده ( توسط شاتون )،کار تولید می شود.
بنزین تولیدی پالایشگاه های سوخت که در جایگاه ها عرضه شده و مورد استفاده ی اتومبیل های شهری و خیابانی است،از یک فرمولاسیون معین که مبنای ساخت آن « کاهش خود سوزی و گازهای خطرناک و دوام موتورهاست » تبعیت می کنند.ازاین روی،بیشتر افراد از تنوع سوخت های مورد استفاده در خودروهای مختلف،اطلاعی ندارند و بیشتر سوخت هایی مانند بنزین،گازوییل و گاز طبیعی نزد افراد شناخته شده هستند،زیرا اتومبیل های عرضه شده در بازار بر اساس استهلاک کم،آلودگی پایین، کم صدا بودن و . . . سایر پارامتر های شهری ساخته و پرداخته می شوند و به دنبال آن مالکین آنها نیز از سوخت های در نظر گرفته شده برای موتور این اتومبیل ها استفاده می کنند.

حال اگر از اتومبیل ها به جهاتی دیگر مانند برتری در مسابقات اتومبیل رانی،درگ یا حرکات نمایشی استفاده بشود،می بایست ضمن ایجاد تغییرات در بخش های مختلف اتومبیل نظیر جلولندی،فنر بندی عقب،ترمز،چسبندگی،ایمنی و . . . ، نسبت به ارتقا قدرت و دوام موتور در برابر فشار های وارده و افزایش قدرت و گشتاور آن،اقدام کرد.در این حالت،لزومی بر رعایت استاندارد ها و یا موازین شهری در نظر گرفته شده سازندگان اصلی کارخانه نیست و ملاک برتری است.به عنوان مثال تولید کنندگان اتومبیل مانند شرکت ایران خودرو،اتومبیل ها را بر اساس احتیاجات جاده های ایران تنظیم می کنند.ارتفاع اتومبیل ها در این حالت در شرایط استاندارد جاده های ایران است و در بخش پیشرانه نیز به همین صورت عمل شده و موتورهای تولیدی از لحاظ آلودگی صوتی،قدرت و گشتاور،در شرایط شهری هستند.این در حالی ست که پیشرانه های اتومبیل ها را می توان برای کسب مقام های برتر در مسابقات ، تا دندان مسلح کرد و نسبت به تعویض آنها با انواع6 و 8،10 و 12 سیلندر ! اقدام کرد.
موتور ها پس از اینکه با توجه به کاربری خود،ارتقا پیدا کردند،از نوعی سوخت با مزایای مورد نظر تیونرها بهره می گیرند.به عنوان مثال از سوخت نیترومتان در موتورهای بسیار قدرتمند آماده شده جهت مسابقات شتاب ( درگ ) استفاده می شود و این سوخت،2.5 برابر بیشتر از سوخت بنزین،در سیکل احتراق،انرژی آزاد می کند.استفاده از سوخت نا مرغوب می تواند باعث ایجاد پدیده ی خود سوزی و احتراق کوبشی و مخرب گردد،از این رو عدد اکتان این دسته از سوخت ها که بیش از 11 نوع هستند،بالای 100 می باشد.
1-ایزو اکتان 2-متانول 3-اتانول 4-نیترومتان 5-نیترو پروپان 6-بنزین 7-پروپان 8-سوخت موتورهای دیزل 9-گاز شهری 10 -هیدرازین ١١-M85
سوخت ها را می توان با توجه به اهدافی خاص،در جایی مثل یک کارگاه نیز تولید کرد یا اینکه به تولید کننده ی آن یعنی پالایشگاه ها و مراکز مربوطه،سفارش داد.در مسابقات شتاب ( DRAG ) ، شرکت کنندگان برای کسب شتاب حداکثری در کلاس خود یا کسب رکورد برتر،از سوخت هایی با فرمولاسیون و خواص بسار قوی استفاده می کنند و هر چند عمر مفید موتورهای تیونینگ شده و قدرتمند و گرانبهای آنها زیر فشار خارق العاده احتراق،با وجود بهره گیری از این گونه سوخت ها بسیار کمتر می شود،اما در عوض قدرتی عجیب و در خور نگرشی را آزاد می کنند که باعث بهبود و جابجایی رکورد هیولاهای درگ می شود.
اما در بخش ریس و رالی که موتور ها می بایست مدت زمان طولانی با قدرت بتازند،از ترکیباتی مانند اتانول در سوخت هایشان استفاده می کنند تا احتراق و شروع آن نرم تر بوده و موتورها داغ نکنند و به طبق آن دچار خود سوزی و احتراق مخرّب نشوند.ترکیبات اصلی سوخت های گران قیمت برای موتورهای مسابقه ای،انواع مختلفی دارند که پرکاربرد ترین آنها و اصلی ترین آنها خود بنزین است زیرا دارای خواص شیمیایی مطلوب بوده و راندمان حجمی خوبی را ارائه می دهد.سوخت بنزین دارای فرّاریت مناسب است و به خوبی با سایر سیالات و موارد شیمیایی دیگر ترکیب شده و واکنش مناسبی در مرحله احتراق نشان می دهد.اگر بنزین جزء ترکیبات اصلی سوخت های مسابقه ای نباشد،خوردگی و آسیب مجراهای سوخت رسانی،انژکتورها،سوپاپ ها و سایر قطعات درگیر و دخیل،افزایش پیدا می کند که مطلوب نیست.افزایش فشار کمپرس در محفظه ی احتراق موجب افزایش قدرت خروجی پیشرانه ها می شود،اما از طرفی این افزایش فشار،موجب افزایش پدیده ی خود اشتعالی سوخت می شود که تکان ها و ضربات متعددی را به قطعات مجموعه ی موتور وارد می آورد و افت قدرت و گشتاور را به دنبال دارد،به این دلیل می بایست در این حالت از نوعی سوخت یا ترکیباتی در سوخت استفاده کرد تا مخلوط بنزین و هوا در فشار بالا و به طبع آن افزایش ناگهانی دمای محفظه احتراق،محترق نشود و احتراق مخرب به کمترین میزان برسد.برای کاهش خود سوزی بنزین ناشی از تراکم بالا و نوسانات دمایی،اکتان سوخت بنزین را که از ترکیبات اصلی و تشکیل دهنده ی بنزین است،افزایش می دهند تا به نتیجه ی مطلوب برسند.بنزین ترکیبی از پنتان،هپتان،هگزان،اکتان،نونان و دکان است و کاهش یا افزایش اکتان در آن،کیفیت احتراق سوخت در پیشرانه ها را بهبود بخشیده و از تمایل سوخت به خود سوزی می کاهد.
برای افزایش کیفیت بنزین و بهبود فرآیند احتراق،از ترکیباتی استفاده می کنند که خود به تنهایی نوعی سوخت محسوب می شوند.به عنوان مثال برای افزایش اکتان سوخت بنزین،متانول می تواند کالا موثر باشد به طوری که با افزودن درصد به خصوصی از متانول،می توان اکتان سوخت را افزایش داد.اختلاط تمامی افزودنی ها می بایست به طور دقیق و حساب شده صورت بگیرد و در غیر این صورت موجب اشکال در کیفیت سوخت می شود. یکی از مشکلات متانول نیز،مقاومت تبخیر سریع آن است و به کارگیری آن به روش غیر اصولی،کیفیت سوخت را کاملا تحت تاثیر قرار می دهد.
تترا اتیل سرب،ترکیب بسیار قوی برای افزایش اکتان بنزین است.این ماده کمک شایانی به افزایش مقاومت بنزین در برابر خود سوزی می کند،امّا بزرگترین اشکال اش،سمی بودن آن است.ترکیب یک گرم از این ماده در یک گالن سوخت،6 درجه اکتان سوخت را افزایش می دهد که بسیار در خور توجه است.مراکز تولید بنزین در ایران به طور گسترده از این ماده جهت افزایش اکتان بنزین تولیدی استفاده می کنند به همین دلیل در شهرهای بزرگ ایران،گازهای سمی حاصل از احتراق و دود خروجی اگزوز اتومبیل ها از دلایل اصلی آلودگی شدید هوایی قلمداد می شوند.این ماده پس از فرایند احتراق،تولید گاز سمی و مخرب می کند که سلامت انسان را به شدت تحت تاثیر خود قرار می دهد و باعث بروز انواع سرطان و بیماری های عصبی در دراز مدت می شود.ترکیبات ساخت تترا اتیل سرب هیچگاه در اختیار تیونز ها قرار نگرفته است.
این ماده از جمله ترکیبات اصلی سوخت هواپیماها و خودروهای مسابقه ایست.افزایش بی رویه این ماده و اقدامات محاسبه نشده در روند ساخت سوخت بنزین،موجب کاهش شدید عمر مفید پیشرانه ها شده و به دلیل ایجاد رسوب در مسیر سوخت و قطعات درگیر(انژکتورها،سوپاپ ها،پیستون ها،کاتالیزور)عملکرد موتور را نیز مختل می کند.
اتانول: اتانول همانطور که پیداست به تنهایی نوعی سوخت است.به دلیل اکتان بالا ( 90 تا 110 ) از این ماده به طور گسترده توسط تیونز ها،به مقدار مشخص استفاده می شود.اتانول ضمن افزایش کیفیت بنزین نسبت به سایر افزودنی ها،حاوی مواد سمی کمتری ست و پس از فرآیند احتراق،گازهای سمی کمتری تولید می کند و پاک تر است.
متانول : این ماده با فرمول شیمیایی CH3OH عدد اکتان بالایی دارد و همانطور که در متن بدان اشاره شد،موجب افزایش اکتان بنزین می شود اما یکی از نکات منفی متانول،سمی بودن و خورنده بودن آن است.استفاده از این سوخت در دراز مدت موجب آسیب دیدگی ادوات سیستم سوخت رسانی و ایجاد زنگ زدگی و خوردگی می شود.استفاده ی بیش از حد معمول و عدم رعایت میزان اختلاط آن در مقدار مشخصی از بنزین،بخش های سیستم سوخت رسانی و حتی پیشرانه را دچار فرسودگی شدید و سریع می کند.تیونز ها از این افزودنی در پیشرانه های تقویت شده استفاده می کنند.متانول در اتومبیل های فرمولا وان نیز استفاده می شود.
نیترومتان: ترکیب نیترو متان با سوخت بنزین قدرت احتراق را به طرز معجزه آسایی افزایش می دهد.ترکیباتی که حاوی نیترومتان هستند جهت به کارانداختن پیشرانه های چندهزار اسب بخاری کاربرد دارند.نیترومتان در هنگام احتراق،اکسیژن زیادی از خود آزاد می کند و قدرت بسیار زیادی را در فضای بسته سیلندر به وجود می آورد.این ترکیب،به طور ناگهانی موجب افزایش قدرت پیشرانه شده و به علت دارا بودن اکسیژن بسیار در خودش،جهت سوختن به اکسیژن هوا نیازی ندارد.
این سوخت بسیار پر قدرت،طرفداران زیادی نیز دارد.تیونر ها برای جابجایی رکوردهای خارق العاده شان در شتاب،از این ماده استفاده می کنند.قدرت احتراق نیترو متان بسیار زیاد است و به همین جهت موتورها می بایست تاب و تحمل این فشار زیاد را داشته باشند اما با این حال،حتی قوی ترین و گرانبها ترین سرسیلندرها و پیستون ها و . . . نیز تاب و تحمل قدرت نیترومتان را نداشته و به مرور دچار ایراد و صدماتی می شوند.یکی از مضرات این ماده،احتراق مخرب یا ضربه ای است که با خود به دنبال دارد به همین دلیل با افزودن بنزین و ماده ای به نام تولئون،قدرت احتراق را کنترل می کنند تا حرارت موتور بیش از حد بالا نرود و قطعات بیشتر عمر کنند.به هر روی نیترومتان قاتل پیشرانه های مسابقه ای ست و موتورهایی که سرسیلندر و بلوکه سیلندر آنها از جنس آلومینیوم و یا منیزیوم ساخته شده اند،خیلی سریع تر آسیب خواهند دید.نیترو متان و ترکیبات آن مانند نیتروژن اکساید،از قدرتمند ترین سوخت های موجود در جهان هستند به نحوی که در ساخت موشک ها و صنایع نظامی نیز کاربرد گسترده ای دارند.از ترکیب نیترومتان و هیدرازین برای سوخت موشک استفاده می کنند!
قدرت احتراق نیترومتان را می توان با اضافه کردن الکل ،کنترل کرد تا پیشرانه عمر بیشتری داشته باشد ولی تیونر ها برای جابجایی رکوردهای جهانی شتاب،ممکن است از این سوخت با خلوص بالا استفاده کنند که نتیجه ی این اقدام تخریب پیشرانه در کمتر از 1 دقیقه است!! پس این جابجایی رکورد است که حرف اول را می زند و تیونر ها شاید موضوع تخریب پیشرانه ها را چندان جدی نگیرند!!

به اشتراک گذاری این ارسال


لینک به ارسال
به اشتراک گذاری در سایت های دیگر

برای ارسال دیدگاه یک حساب کاربری ایجاد کنید یا وارد حساب خود شوید

برای اینکه بتوانید دیدگاهی ارسال کنید نیاز دارید که کاربر سایت شوید

ایجاد یک حساب کاربری

برای حساب کاربری جدید در سایت ما ثبت نام کنید. عضویت خیلی ساده است !

ثبت نام یک حساب کاربری جدید

ورود به حساب کاربری

دارای حساب کاربری هستید؟ از اینجا وارد شوید

ورود به حساب کاربری