نقش منیفولد هوا در خودرو چیست؟

منیفولد یا گازگاه

منیفولد یا گازگاه ^∗ یکی از قطعات خودرو است.

منیفولد بخشی از موتور است که آمیزه سوخت و هوا را از سیلندرها خارج میکند.

در خودروها دو نوع منیفولد وجود دارد یکی منیفولد بنزین که هوا را به درون سیلندرها می‌کشد و دیگری منیفولد دود برای تخلیه دود اگزوز.

در میان لوله اگزوز و منیفولد دو قطعه لوله به نام‌های انباره اول و دوم قرار دارند.

پس منیفولد هوای ورودی متغییر تکنولوژی است که با تغییر طول و شکل منیفولد ورودی هوا به کنترل متغییر قدرت و گشتاور موتور در شرایط مختلف با درنظر گرفتن مصرف سوخت بهینه کمک می کند.

این تکنولوژی عموماً VIS یا VIM نامیده می شود.

• (variable intake manifold (VIM
•  variable intake system (VIS

این سیستم معمولاً به اینصورت عمل می کند که ۲ ورودی هوا که یکی کوتاه و یکی بلندتر است

را بوسیله یک یا ۲ دریچه کنترل می کند ، در دور آرام هوا از طریق مسیر طولانی تر به موتور می رسد

در حالیکه در دور بالا و زمانی که موتور تحت فشار است دریچه مسیر کوتاه تر باز شده و هوا از طریق مسیر کوتاه تر به موتور می رسد.

گشتاور موتور

گشتاور موتور بسته به بار آن در دورهای مختلف متفاوت است ، مثلاً مسیر بلندتر به موتور کمک می کند

در بار پائین گشتاور بهتری داشته باشد در حالیکه مسیر کوتاه تر برای دورهای بالا و بار بالای موتور گشتاور بهتری را ارائه می کند.

با استفاده از این تکنولوژی با تغییر شکل ، حجم و شدت هوای ورودی به موتور در دورهای مشخص می توان از افت نمودار گشتاور نهایی تحویل شده به وسیله نقلیه در

دور موتورهای مختلف جلوگیری کرد همچنین اثر بسزایی نیز در بهینه سازی مصرف سوخت دارد که از اهداف اصلی طراحی آن است.

در موتورهای احتراق داخلی طول متغیر منیفولد ورودی به بهینه سازی قدرت و گشتاور در سراسر طیف وسیعی از دور موتور و همچنین به بهره وری مصرف سوخت کمک می کند .

یک مسیر کوتاه ورودی هوا برای دور موتور بالا و دیگری یک مسیر با طول قابل توجه برای دور موتور پایین.

در منیفولدهای معمولی ورودی هوا ثابت هست اگر ورودی را بزرگتر در نظر بگیرند

فقط برای دور بالا مناسب است زیرا با بالا بودن مکش و بزرگ بودن دهانه هوا با مقاومت کمتری وارد موتور می شود اما در دور پائین و

مکش کم باعث کاهش سرعت و حجم هوای ورودی به موتور شده و راندمان حجمی سیلندر را کاهش می دهد.

اگر ورودی منیفولد باریک باشد برای دور آرام مناسب است اما برای دور بالا باعث میشود هوا به هنگام ورود با مقامت زیادی مواجه شود.

منیفولدهای متغییر ورودی معمولا به ۲ دسته منیفولدهای طول متغیر و سیستم ورودی انعکاسی یا ترکیبی از هر دو دسته بندی می شوند.

دربیشترطراحی ها از دو منیفولد با طولهای متفاوت برای تغذیه هر سیلندر استفاده می شود.

منیفولدهای با طول بلند برای دورهای پایین و منیفولدهای کوتاه برای دورهای بالا استفاده می شوند.

فهمیدن اینکه چرا دور بالا به منیفولد کوتاه احتیاج دارد ساده است زیرا که با استفاده از آن مکش موتور بطور آزادانه و آسان صورت می گیرد.

اما چرا در دورهای پایین منیفولدهای با طول بلند مورد نیاز است ؟

زیرا استفاده از لوله های بلندتر باعث کاهش فرکانس هوای ورودی به سیلندر می شود به گونه ای که با کاهش دور موتور تطابق زیادی دارد و باعث بهتر پر شدن سیلندر می شود و

بدین ترتیب گشتاور خروجی را افزایش می دهد.

از طرف دیگر منیفولد ورودی بلند تر جریان هوا را به آرامی هدایت می کند که باعث بهتر مخلوط شدن سوخت و هوا می شود.

اثر ورودی هوا با طول متغییر به ۲ صورت است :

۱- چرخش هوای ورودی به موتور : بهینه سازی تلاطم و چرخش ایجاد شده در هوای ورودی برای دور موتور مشخص سبب اختلاط بهتر سوخت و هوا می گردد و

احتراق بهتر و ضربه(knock) کمتری در مرحله احتراق را سبب می شود.

۲- فشار هوای متغییر ورودی به موتور : تغییر فشار ورودی با تغییر شکل و طول هوای ورودی سبب می شود.

نمودار گشتاور در دور موتورهای مختلف روی بالاترین و بهینه ترین قله ها (hot spots) باقی بماند و

گشتاور نهایی تحویل شده در بازه زیادی از دور موتور در اوج خود قرار داشته باشد.

منبع : کارگیک