כל מה שרצית לדעת על שיפורי מנוע, בסדרת כתבות מעמיקה שתוציא לכם עשן מהאגזוז.

לנזימאים הטכניים נמאס, באמת שנשבר כבר...
מדי יום הפורום הטכני מוצף בשאלות על שיפורים, כמה מוסיף הזה והאם כדאי להרכיב את ההוא, מי מאלו נותן את הסאונד הכי מטריף ואיפה לעזאזל מיוצרים קפיצי אייבך.
החלטנו לרכז את הכל לסדרת מאמרים שתסדר אתכם מא' ועד ת' - איפה, למה, כמה, ואיך. אז חלאס לחפור לנו על הדיזה של הפילטר!

נתחיל באנקדוטה קצרה על מנועי בעירה פנימית, הרי אם בשיפורים עסקינן, מן הראוי שנתחיל מהבסיס אותו
אנו שואפים לשפר, ובהחלט יש מקום לשיפור.

אם נחשוב על זה בגדול, מנוע הבעירה הפנימית הוא מנוע לא ממש "חכם", לא ממש יעיל ולא ממש יודע לנצל
את מלוא האנרגיה הטמונה בדלק בכדי להניע את הרכב.
למעשה הנתונים בשטח מראים שרק כ20-30 אחוז מהחום הנפלט כתוצאה מבעירת התערובת משמש להנעת הרכב (לפני הפסדי שריפה וחיכוך), שאר החום מתהליך השריפה נפלט החוצה עם גזי הפליטה (כ40% בקירוב) והשאר למערכת הקירור (כ30% בקירוב).

למה? אתם שואלים...
כמה וכמה סיבות, בחלק זה של המאמר אנחנו ניגע בכמה מהן, נתחיל באחת חשובה - מבנה המנוע וצורת הפעולה של מנוע הבנזין (מנוע בעירה פנימית).
אם כך, בואו נפרק יחד את פעולת המנוע הבסיסית, יותר לעומק.

חתך של מנוע דו"פ. בירוק שסתום העלים עליו נרחיב מאוחר יותר

בפעולת המנוע כל חצי סיבוב של גל הארכובה המנוע נעצר לגמרי.
איך דבר כזה יתכן? הרי מנוע שעוצר, כבה. אז זהו, שהוא לא בדיוק "עוצר לגמרי".
הבוכנה מגיעה לסוף המהלך העליון/תחתון שלה, נעצרת, והופכת את כיוון פעולתה לגמרי.
למילי שנייה קצרה מאוד כל האנרגיה המושקעת בסיבוב המנוע מביאה אותו לעמידה במקום!!!
כל התנופה הנוצרת מפיצוץ הבנזין בתא שריפה אמנם יוצרת התמדה סיבובית (שנשמרת בעזרת גלגל התנופה), אך האחרונה "מתבזבזת" בכל פעם שהמנוע מגיע לסוף מהלכו, נעצר! והופך את כיוון פעולתו לגמרי.

מטה, מעלה, מטה, מעלה, פעימת עבודה פעם ב 2 סיבובי מנוע, תוך כדי הנעה של 101 אביזרים שונים הנחוצים לפעולת התקינה של המנוע (גלים / משאבות / שסתומים / אביזרי אלקטרוניקה ושאר גזלני כוח) רק בכדי להיעצר לגמרי בכל חצי סיבוב, והוא אפילו לא עושה קפה!

אבסורד? עובדה שעד היום לא הגענו לפיתוח תחליף ראוי.
אז נכון שיש מנוע רוטורי (ומנוע רוטורי "מרובע") ומנועי גז טורבינה, גם מנועים חשמליים ותאי דלק (מנועי דיזל, סטרלינג ומנועים רדיאלים הם על אותו תקן של מנועי בוכנה) אך כולם בעיתיים בפאן כזה או אחר ולמעט אבי טיפוס וייצור סדרתי מאוד מצומצם אף אחד מהם לא הצליח לכבוש את הזירה ואף לא לנגוס ביס קטן בנתח מנועי הבוכנה המקובלים.
והנה בשנות ה-2000 עודנו שורפים מיץ דינוזאורים ונוסעים על תנורים משודרגים, יש שיאשימו את קרטלי הנפט בגניזת חלק מהרעיונות היותר מקוריים לשינוי צורת ההנעה וההנאה שלנו מספורט מוטורי אבל בשורה תחתונה זה כרגע לא משנה, אם יש משהו שלמדתי על בשרי בסדיר זה המשפט: "זה מה יש ועם זה ננצח", אז זורמים... (אבל את האמת, לא כזה רע לנו, ממש לא...)

"אפילו החלפת הדוד בלבד משפרת באופן משמעותי את ביצועי המנוע! "

מכיוון שאף אחד מכם לא מתכוון להסב את הטרקטורון שלו למנוע גז טורבינה (יעקב תוריד את היד...).
אתם בטח מגרדים בפדחת ושואלים על מה ולמה אני חופר לכם אם בעצם אין שום אפשרות זמינה אחרת?
שאלה טובה... שיפורים אמרנו?

אז איך בעצם נגדיר "שיפורי מנוע"?
זה בעצם די פשוט בגדול.
המטרות המרכזיות הן להכניס כמה שיותר דלק ואויר, לשרוף אותם יותר ביעילות
ולעשות זאת באופן הכי טוב - ברצועת הכוח הרצויה.
ואם אפשר גם ככה מהצד, פה ושם... להקטין את ההתנגדות המופעלת על המנוע.
נשמע פשוט, לא? אין צורך להכנס לפאניקה, גלגלו את הדף מעט למטה והכל יתחיל להסתבך, מבטיח.

למה אנחנו משפרים בכלל?
רוב הכלים הסדרתיים לא מנצלים את פוטנציאל הכוח שלהם באופן מלא.
אך הלא זה אינטרס של היצרנים השונים למצות את מירב הפוטנציאל של הכלים שלהם כ"סטוק"?
הרי הכלים יהיו טובים ומהירים יותר וכתוצאה מכך - נמכרים יותר?
אז למה המצב בשטח לא כזה?

ובכן, מספר סיבות:
1. קהל יעד - עובדה בשטח - רוב הכלים נשארים "סטוק" משיקולים כלכליים או משום שרוב הרוכבים מסתפקים ומסופקים מעוצמת הכלי ולא היו רוצים לשלם בכסף, רעש, דלק, אורך חיים, טיפולים תכופים יותר ומנוע פחות גמיש וידידותי. כמו החיים, גם כלי רכב מורכב מאוסף של פשרות.

2. מחיר - כפי שהוסבר בסעיף הראשון, מנוע חזק יותר = כלי יקר יותר ולרוב אמין פחות.
הכל עניין של היצע וביקוש, אם קהל היעד מוכן לשלם את המחיר המוצר יהיה בהתאם.(KTM?)

3. אמינות - שיפור עוצמת המנוע מעמיסה על המכלולים השונים וגורמת לאורך חיים נמוך יותר וטיפולים/תיקונים תכופים יותר, ואילו רכיבים אשר יכולים לעמוד בתוספת הכוח, יקרים יותר - מה שמחזיר אותנו לשני הסעיפים הקודמים.

4. תקנות - זיהום אויר, איכות הסביבה וכדומה, היצרן מחויב אליהם, והן מגבילות את אפשרויות הגדלת הכוח
של המנועים.

פעולת שסתום העלים ( אילוסטרציה)

אז אנחנו יודעים בגדול אילו אספקטים אנו צריכים לשפר ועכשיו גם ברור לנו למה בעצם אנו צריכים לשפר את הכלים. חסר רק לנער קצת את הבוקסות, לשמן קמעה את הראצ'ט ,לרייר מעט על מגזינים מחו"ל (אל תגיעו לבורטון פאוור, ממכר בצורה מסוכנת...) איזה גלח"צ זריז לג'בקה, וכמובן, איזה טלפון או שניים, למנהל הבנק בתחנונים להלוואה.


המאמר יחולק לראשי פרקים, כשכל פרק עוסק במערכת אחרת במנוע.
הפרק הראשון יהיה מיקס קטן תחת הכותרת STAGE1 כלומר השלב הראשון, אם תרצו "חבילת הבסיס" ומשם נתגלגל לכל מערכת בנפרד.

STAGE1
משולש הקודש.
פילטר, דיזה, אגזוז.
לבד לא שווים הרבה, בחבילה שלמה יש על מה לדבר...

הפילטר הפתוח מאפשר זרימה משופרת של אויר .

פילטר - בעברית מסנן האוויר.
כידוע, כל מזהם מכל סוג אשר יכנס לחלל המנוע יגרום לנזק ולשחיקה מוגברת של החלקים השונים
ולכן אנו משתמשים במסנן אויר שמשאיר את כל האבק והג'יפה בחוץ ומכניס אך ורק אויר נקי אל חלל המנוע.
כדי להגיע לרמות סינון גבוהות על המסנן להיות בעל מרווחים קטנים יותר כך שיוכל לתפוס את המזהמים וללכוד אותם טרם יכנסו למנוע.
בגלל אותה צפיפות בגוף המסנן מצטמצם שטח הפנים של הצינור המוביל את האוויר באופן ניכר, דבר המקשה על יניקת האוויר אל המנוע.
לדוגמא: נסו לנשום דרך חולצת טריקו, יותר קשה מחניק משהו, בדיוק כך מרגיש המנוע.
הקושי הזה לינוק אויר מהאטמוספרה גוזל כוח מהמנוע ובשל ההתנגדות הגבוהה גורם למילוי נמוך יותר של הצילינדר בתערובת, במיוחד בסיבובי מנוע גבוהים בהם המנוע מתקשה למלא את הצילינדרים.
עד כאן דיברנו על גופי הסינון המקוריים של רוב היצרנים, שוב, משיקולי עלות מול תועלת מדובר על פילטרים המשתמשים במבנה פשוט יותר וזול יותר לייצור העומד בתקנים ובסטנדרטים המתאימים, רק עושה זאת ביעילות נמוכה יותר.
חברות הפילטרים "הפתוחים" מציעות מסנן יקר יותר, רב פעמי - המסנן בטכנולוגיה מתקדמת יותר ומציע את אותו אחוז הסינון (ויש הטוענים לשיפור איכות הסינון) יחד עם זרימה משופרת של אויר לתוך המנוע, דבר המקל עליו לינוק אויר, משפר את תגובת המצערת ומפחית למינימום את ה"חנק" בסל"ד גבוה, מה שמתורגם ליותר כוח כמובן.
התקנת הפילטר מחויבת בבדיקה של התערובת לאחר ההתקנה ואף כיוון מאייד (קרבורטור) מחדש משום שהאחרון משנה את יחס האוויר/דלק בעקבות זרימת האויר המשופרת, הליך אשר יקרה בכל מקרה בהתקנת חבילת הבסיס.

קצת יותר בהרחבה?
אוהד בכר מרחיב על מסנני אוויר k&n

מסנן אויר חד פעמי

דיזה
דיזה, JET באנגלית = "חריר" בעברית.
הדיזה (לרוב מתייחסים לדיזה הראשית) היא בפשטות - חריר המקשר בין תא המצוף המלא בדלק אל לוע הקרבורטור, זרימת הדלק בהשפעת תת הלחץ תלויה בגודל הדיזה, ומכאן נגזרת התערובת.
כלומר, דיזה גדולה יותר תעביר יותר דלק תחת וואקום קבוע וההפך, משום שהתקנו פילטר המכניס יותר אויר אנו צריכים כעת לספק יותר דלק, דיזה מוגדלת וכיוון מחדש של המאייד, עושים את העבודה.
הדיזה הראשית מוחלפת לבדה משום שהשפעת הזרימה המוגברת מורגשת ביחס התערובת בעיקר בסל"ד גבוה, בשאר מצבי המצערת התוספת של הגדלת הדיזה המרכזית + כיוון מחדש, לרוב מביאות את התערובת למצב תקין.(משתנה בין המנועים, חלקם לא יעבדו חלק ללא קיט מלא).
מאיידים של מנועים אלו עובדים במספר "מעגלים", לרוב 3 - סרק, פיילוט וראשי, המשתנים בהתאם למצב המצערת למען דיוק מרבי בתערובת המסופקת למנוע. המעגלים חופפים אחד את השני ולכל אחד דיזה משלו.

חברות מסוימות מציעות קיטים איכותיים יותר הכוללים בתוכם רכיבים משופרים (דיזות מוגדלות, מחטים, קפיצים)המחליפים את רוב/כל אלו הנמצאות במאייד ולא רק את הדיזה הראשית, הביצועים בהתאם.
"קיטים" אלו נדרשים לרוב רק בשינוי יותר רציני, המשנה את צריכת התערובת של המנוע בכל "מעגלי" העבודה למשל התקנת מערכת פליטה משופרת, גלי זיזים שונים ופורטינג.
מנועי ספורט בעלי טווח סל"ד רחב יותר, רגישים יותר לנושא.
התקנת מערכת פליטה משופרת "מזיזה" את רצועת הכוח היעילה למעלה בסל"ד ומשפרת את המילוי הנפחי (כמות התערובת בצילינדר) בסל"ד גבוה יותר, אותו שיפור גורר אחריו צריכה מוגברת של תערובת ע"י המנוע.
כאשר כפי שיוסבר בהמשך, את האוויר אין בעיה מיוחדת לצרוך בכמות המוגברת משום שהוא מדיה הרבה יותר "גמישה" וגם משום שאין הגבלה מכנית על כמות האוויר הנכנסת בסיבובי מנוע גבוהים (למעשה ההגבלה היא ע"י המצערת, וכאשר זו פתוחה לרווחה המנוע צורך את המקסימום האפשרי) ואילו הדלק הוא מדיה דחוסה יותר (נוזל) ומוגבל באופן נשלט ע"י גודל הדיזות השונות, מה שמצריך שינוי בהתאם לכמות הצריכה.

קרבורטור ללא צנזורה, תא המצוף והדיזות השונות

הכניסה האחורית
אגזוז "זרימה חופשית"
כל המידע שרציתם בנושא

לאחרונה, עלתה סברה האומרת שבטרקטורונים החד בוכנתיים הנפוצים, אפילו החלפת הדוד בלבד משפרת באופן משמעותי את ביצועי המנוע!
מהסתכלות בטבלאות הדיינו השונות ניתן לראות שיפור ברור בעיקר מסל"ד נמוך ועד שיא המומנט בהחלפת דוד בלבד. בהחלפת צנרת מלאה תוספת נוספת המתבטאת בעיקר בסל"ד גבוה ושיא ההספק של הכלי, כצפוי ממערכת כזאת (העלאת "רצועת הכוח" למעלה).
מומלץ לעיין בשני הקישורים הבאים:
1. דיון בפורום בנושא האגזוז והסעפת.
2. מאמר מפורט בנושא אגזוזי לחץ (2 פעימות)

שסתום עלים - REED VALVE (מנועי שתי פעימות)
במנוע שתי פעימות יניקת התערובת מתבצעת בעליית הבוכנה לתוך חלל הארכובה ובהמשך בפתיחת הפורטים לתוך הצילינדר.
בירידת הבוכנה הלחץ בקייס מתהפך והופך חיובי, מה שגורם לתערובת להידחס החוצה ולחזור חזרה פנימה רגעים בודדים לאחר מכן בפתיחת פתחי היניקה בצילינדר.
התוצאה של פעולה זו היא ערבוביה בחלל הארכובה ומילוי נפחי נמוך יותר ופה בדיוק נכנס לפעולה שסתום העלים.
השסתום בנוי ממספר מחיצות אשר נפתחות בהפעלת תת לחץ מכיוון המנוע ולאחר מכן נסגרות בהשפעת אלסטיות החומר ממנו הן עשויות.
מה שמתורגם לחלל ארכובה אטום ברגע עליית הלחץ ופתוח ברגע יניקת התערובת, דבר המאפשר יותר סדר בחלל הארכובה ויותר תערובת הנכנסת לצילינדר (משום שהחלל אטום לאחר שלב היניקה והתערובת לא יכולה "לברוח החוצה" ).
כבר שנים רבות ששסתום העלים הוא סטנדרט בכל מנועי הדו"פ מהסיבה הפשוטה שהוא מייעל רבות את פעולת המנוע.
אך שוב, משיקולים כאלו ואחרים השסתום מיוצר מאוסף של פשרות ומותאם לרצועת כוח מסוימת.
השסתומים המשופרים מציעים עבודה מדויקת יותר בסיבובי מנוע גבוהים, עיצוב אווירודינמי משופר הגורם לפחות התנגדות ביניקת האוויר, שטח פנים גדול יותר לשיפור יעילות היניקה וכמובן התאמה לרצועות כוח "גבוהה" יותר.

השסתומים המתוחכמים יותר אף מציעים פעולה רב שלבית המפצה על איחור בפתיחת שסתום יחיד בעקבות התנגדותו הגבוהה עקב קשיחותו היחסית. בכדי לעבוד מדוייק בסל"ד גבוה השסתום צריך להיות בעל קשיחות רבה המאפשרת לו זמן תגובה מהיר ביותר, אותה קשיחות מהווה מכשול בסל"ד נמוך משום שהוואקום נמוך יותר ומתקשה לפתוח את השסתום בזמן, השסתום מתנגד לפתיחה עד הפעלת וואקום גבוה יותר, הדבר פוגם במילוי הנפחי בסל"ד נמוך

חבילת הבסיס לא שווה הרבה כשהיא לא מלאה, תוספת הכוח של כל רכיב בפני עצמו היא מזערית ללא שדרוג שאר המערכות למשופרות.
רוצים שיפור אמיתי ומורגש? אל תפרקו את החבילה...

כיוון הקרבורטור הסופי ישפיע רבות על תוספת הכוח וחשוב מכך - על אמינות המנוע לאחר השיפור