تقویت سیستم خروج دود ماشین با هدرز
از سیستم خروج دود خودرو چه می دانید؟ در این مقاله تیوننیگ طاهری ، تمامی نکات ضروری که باید درباره سیستم خروج دود خودرو و هدرز بدانید را برایتان شرح داده‌ایم و بطور کامل به بررسی تمام اجزای آن پرداخته‌ایم.
هدرز، که بخشی از سیستم خروج دود و یکی از اجزای مهم در فرآیند تزریق سوخت و احتراق موتور است، وظیفه هدایت گازهای احتراقی از سیلندرهای موتور به سمت خروجی را بر عهده دارد. این فرایند منجر به افزایش جریان هوای تازه، خروج گازهای احتراقی و کاهش فشار در سیستم دود می‌شود که در نهایت به افزایش توان و کارایی موتور کمک می‌کند.
سیستم خروج دود یا اگزوز
سیستم خروج دود یا اگزوز، یکی دیگر از بخش‌های سیستم احتراق و تزریق سوخت موتور است که مسئولیت خارج کردن گازهای احتراقی از موتور و کاهش آلودگی‌های زیست‌محیطی را دارد. این سیستم شامل لوله‌ها، نوارها و حفره‌هایی است که گازهای احتراقی از آن‌ها عبور کرده و در نهایت از طریق یک لوله اصلی به بیرون هدایت می‌شوند. همچنین، سیستم خروج دود با کاهش صدای موتور و افزایش عمر مفید آن نیز تاثیرگذار است.
هدرز چیست و چطور عمل می‌کند؟
هدرز در واقع نسخه بهینه‌سازی شده منیفولد اگزوز است که از سه قسمت فلنچ، رانر و کالکتور ساخته شده و طراحی، آلیاژ و روش ساخت مختلفی دارد که این ویژگی‌ها قیمت و کارایی هدرز را مشخص می‌کنند.
هدرزها در بازار معمولاً از سه نوع آلیاژ آلومینایز، آهنی و استیل تولید می‌شوند و در دو نوع خم‌کاری زانو جوشی و خم سی‌ان‌سی به عرضه می‌رسند. هدرزها برای خودروهای چهار سیلندر در مدل‌های ۴-۱ و ۴-۲-۱ و همچنین در دو نوع Equal length و Unequal length طراحی می‌شوند که در مدل Equal طول رانرها با یکدیگر برابر است و در مدل Unequal طول رانرها متفاوت است. هر کدام از این انواع مزایا و معایب خاص خود را دارند.
وظیفه اصلی هدرز این است که دود را به شکلی راحت‌تر و منظم‌تر نسبت به منیفولدهای دود استاندارد از موتور خارج کند. به عبارت دیگر، هدرز همانند منیفولد اگزوز عمل می‌کند، اما طراحی آن به گونه‌ای است که کمترین مقاومت در برابر جریان دود را ایجاد می‌کند.
ظاهر هدرز چگونه است؟ ظاهر هدرزها بسته به نوع آلیاژ و روش ساخت آن‌ها متفاوت است، اما به طور کلی هدرزها ظاهری جذاب و اسپرت به فضای زیر کاپوت می‌دهند.
نقش اصلی هدرز چیست؟
نقش اصلی هدرزها ایجاد نیروی “Scavenging” است. این نیرو باعث افزایش سرعت خروج دود از موتور می‌شود و با توجه به طراحی مختلف هدرزها، شدت این نیرو متغیر است. در ادامه به توضیح دقیق‌تری درباره شکل‌ها و انواع مختلف هدرزها و کاربرد هرکدام خواهیم پرداخت.
Scavenging چیست؟
همانطور که پیشتر ذکر کردیم، منیفولد اگزوز یا هدرز از اجزای رانر و کالکتور تشکیل شده است. رانرها مسئول انتقال دود از سرسیلندرها به کالکتور و کالکتور وظیفه هم‌راستا کردن دودهای خروجی از سیلندرهای مختلف بدون ایجاد اختلال را دارد.
در فرآیند احتراق موتور، دود به شکل ضربانی خارج می‌شود و این باعث می‌شود که حرکت دود به صورت یکنواخت نباشد. هنگامی که یک ضربان دود از سیلندرها خارج می‌شود، در پشت جبهه دود یک خلأ نسبی ایجاد می‌شود که نیروی مکشی پشت آن ایجاد می‌کند. این نیروی مکشی را نیروی Scavenging می‌نامند.
اگر طراحی رانرها و کالکتور به صورت مهندسی و استاندارد باشد، زمانی که جبهه دود از کالکتور عبور می‌کند، این نیروی مکشی در دیگر رانرها نیز ایجاد می‌شود و به این ترتیب فشار اضافی برای تخلیه دود بر موتور وارد نمی‌شود. این موضوع باعث افزایش کارایی خروج دود و در نتیجه افزایش توان و گشتاور موتور می‌شود.
دلیل اینکه حذف یا تخلیه کاتالیزور باعث کاهش بازدهی هدرز می‌شود، همین نیروی Scavenging است. هنگامی که جبهه دود به محل کاتالیزور خالی شده می‌رسد، مسیر خود را از دست می‌دهد و اختلالی در جریان دود ایجاد می‌شود که در نتیجه نیروی Scavenging از بین می‌رود.
عوامل موثر در کارایی هدرز
کارایی هدرز به مقدار جریان خروجی دود و نیروی Scavenging بستگی دارد که به طور عمده به آلیاژ و طراحی آن وابسته است. هرچه سطح داخلی لوله‌های هدرز صیقلی‌تر و مسیر آن‌ها مستقیم‌تر باشد، دود راحت‌تر جریان می‌یابد و نیروی Scavenging بهتر حفظ می‌شود. همین مسئله در طراحی کالکتور نیز صدق می‌کند، به طوری که مسیر کالکتور باید طوری طراحی شود که دود مسیر خود را گم نکند و به طور یکنواخت وارد مسیر اگزوز شود.