آشنایی با تکنولوژی موتورهای B-Cycle فولکس واگن

یکی از محصولات کمپانی فولکس واگن که فروش آن در کشورمان به صورت قطعی تایید شده است کراس اوور تیگوان است. ن

سل اول این خودرو محبوبیت خود را از طریق فروش 2.645 میلیون دستگاه در سراسر جهان نشان داد. نسل دوم که قرار است مدل 2018 آن وارد کشور شود در سال 2015 در نمایشگاه خودروی فرانکفورت رونمایی شد.

نسل جدید این خودرو از موتورهای متنوع فولکس واگن بهره مند بوده و نسبت به مدل قبلی مزیت های بیشماری مثل افزایش ابعاد بدنه و طراحی بروز تر دارد.

طبق روال رایج فولکس واگن، تیگوان با موتورهای متنوعی به بازار عرضه می شود.

یکی از انتخاب هایی که برای این خودرو در نظر گرفته شده موتور توربوشارژر 2 لیتری EA888 است.

این موتور با استفاده از روش احتراق B-Cycle سوخت را به قوای حرکتی تبدیل می کند.

این روش به افتخار رالف بودیک (Ralf Budack) مهندس فولکس واگن که مخترع آن بوده است به نام Budack Cycle یا به اختصار B-Cycle  نامیده شده است.

موتورهای احتراق داخلی که از چرخه B-Cycle استفاده می کنند تفاوت چندانی با دیگر موتورها ندارند و تنها سوپاپ هوای آن ها چند میلی ثانیه زودتر بسته می شود.

به این ترتیب ضریب تراکم سوخت و هوا در درون موتور تغییر کرده و در فرآیند تراکم، مخلوط سوخت و هوا به میزان کمتری فشرده می شود.

این اتفاق در نهایت افزایش کارایی و بهبود عملکرد موتور را به همراه دارد چرا که با کاهش میزان فشرده سازی، جابجایی پیستون نیز کاهش پیدا می کند.

به این ترتیب با کاهش فعالیت سوپاپ و در طی استفاده متمادی از موتور خودرو، میل سوپاپ نیز اصطکاک کمتری داشته و عملکرد بهتری از خود نشان می دهد.

میل سوپاپ یک قطعه فلزی مهم در موتورهای چهارزمانه پیستونی است که سوپاپ ها را باز و بسته کرده و به نقطه های مرگ بالا و پایین در درون سیلندر هدایت می کند.

برای فهم بهتر عملکرد این موتور و تفاوت آن با دیگر موتور های احتراق داخلی بهتر است که در اینجا توضیحی در مورد نحوه کار موتور ها داشته باشیم.

موتورهای احتراق داخلی چهار زمانه از یک سیکل 4 قسمتی برخوردار اند که به کورس های مکش، تراکم، احتراق و تخلیه معروف اند. در کورس مکش با پایین رفتن پیستون و باز شدن سوپاپ ورودی درون سیلندر را مخلوطی از بنزین و هوا پر می کند.

در کورس تراکم سوپاپ های ورودی و خروجی هردو بسته شده و مخلوط جاری در سیلندر با بالا آمدن پیستون متراکم می شود (تراکم قدرت انفجار را افزایش داده و نیروی خروجی بیشتری را تولید می کند).

در کورس احتراق همچنان سوپاپ ها بسته هستند و با رسیدن پیستون به نقطه مرگ بالا شمع جرقه زده و مخلوط درون سیلندر مشتعل می شود و نیروی حاصل پیستون را به سمت پایین هل می دهد.

در آخرین کورس سوپاپ خروجی باز شده و گاز درون سیلندر به سمت اگزوز هدایت می شود. این سیکل به افتخار نیکولاس اوتو مخترع آن به چرخه نرمال یا چرخه اتو مشهور است.

جیمز اتکینسون تغییرات کوچکی در این چرخه ایجاد کرده و با کاهش توان خروجی موتور در سرعت های پایین بهروری آن را افزایش داده است.

در کورس تراکم در چرخه اتکینسون سوپاپ ورودی باز است و تا زمانی که پیستون 20 تا 30 درصد مسیر طی نکرده بسته نمی شود. به این ترتیب مقداری از سوخت به درون سوپاپ ورودی بر می گردد که کاهش کورس مکش در سیکل بعدی نتیجه آن است.

رالف میلر چرخه دیگری را در این میان مطرح کرد که به چرخه میلر مشهور شد. چرخه میلر تقریبا مشابه چرخه اتکینسون بوده و بسته شدن سوپاپ ورودی در مرحله تراکم را به تاخیر می اندازد.

ولی در چرخه میلر در هنگامی که سوپاپ ورودی باز است از القای اجباری (معمولاً یک سوپرشارژر) برای هدایت مخلوط درون سوخت و هوا به خارج از سیلندر کمک می گیرند. پس از بسته شدن سوپاپ ورودی توربوشارژر سعی می کند که مخلوط درون سیلندر هرچه بیشتر فشرده کرده و به احتراق بهتر سوخت کمک کند.

اما در چرخه B-Cycle که ساخته رالف بودیک است سوپاپ ورودی هوا زودتر بسته می شود و هوای داخل سیلندر نسبت به حالت نرمال با میزان فشار کمتری تنظیم میشود.

اما سوالی که اینجا مطرح می شود این است که چرا فولکس واگن باید چنین موتوری را انتخاب کرده و به دنبال تولید انبوه خودروهایی با این موتور باشد؟

زمانی که به موتور خودرو فشار خاصی وارد نمی شود و درحال انجام عادی وظیفه خود است مثل زمان هایی که با استفاده از سیستم کروز کنترل با یک سرعت ثابت بر روی اتوبان در حال حرکت است، این موتور که از چرخه B-Cycle برخوردار است، می تواند در مصرف سوخت صرفه جویی کرده و کارایی بهتری داشته باشد.

هرچند که استفاده از این چرخه توان خروجی را کاهش می دهد ولی باید بدانید که در زمان استفاده از سیستم کروز کنترل از دست دادن مقداری از قدرت پارامتر مهمی نیست.

اما زمانی که توان خروجی موتور یک فاکتور محسوب می شود و خودرو احتیاج به نیروی بیشتری دارد، موتور می تواند تنظیمات میل سوپاپ را برخلاف سیستم های زمان بندی سوپاپ در موتورهای پیشرفته امروزی تغییر دهد و سوپاپ ها به حالت نرمال بازگرداند.