 מאת דוד ברזילי
מה הקשר בין שימון החלקים הנעים במנוע לבין חיסכון בדלק ופליטות דו-תחמוצת הפחמן ?
זה שנים נעשים ניסיונות לצמצם את תצרוכת הדלק ואת הזיהום. עוסקים בזה מהנדסים ועובדי התעשייה, שנלחמים על צמצום בתצרוכת דלק ובצמצום הפליטות המזהמות. במשך השנים מהנדסים זיהו מכללים כבדים ומסורבלים שהעלו את התצרוכת. מכללים אלה ועוד מספר רכיבים במנוע עובדו ותוכננו מחדש, כולל הפחתה משמעותית במשקל, ועברו 'דיאטה' חריפה ועיצוב חדש . לדוגמה, בוטל שסתום ה-אי.ג'י.אר והוא שולב במערכת תזמון שסתומים משתנה , המהנדסים זיהו את משאבת הדלק שפועלת כל הזמן באותו הקצב, באותה ספיקת דלק ובאותו סל"ד ולכן היא צרכה אנרגיה חשמלית באופן לא מבוקר. המהנדסים שינו את 'תפיסת העולם' הטכנית הזו, הם שמו על משאבת הדלק 'מודול' והפכה אותה למשאבה חכמה, מבוקרת מחשב, המספקת דלק ספיקה על פי הנדרש למנוע.
העת לייעול משאבת השמן הגיע. משאבת השמן של המנוע היא כמו משאבת הדלק, עובדת קבוע, ללא בקרת מחשב, 'גונבת' אנרגיה מיותרת ומעלה את תצרוכת הדלק של המנוע. לאחרונה הותקנו למנועים משאבות שמן חכמות מבוקרות מחשב . הן פועלות עם ספיקת שמן משתנה על פי דרישות המנוע עד כמה שאפשר. בדרך זו גרמו לשיפור בצריכת הדלק ובהפחתת פליטות דו-תחמוצת הפחמן שהוא, כאמור, גז חממה מזיק מאוד.
במשך עשרות שנים, במנועי הבעירה הפנימית מותקנות משאבות שמן וכולן מונעות ישירות על ידי המנוע. מדובר בסוגים שונים של משאבות שנניות, או עם רוטור ושבשבות וכדומה, אבל כולן משאבות מכאניות ללא בקרת מחשב..
לכולן משותף דבר אחד עיקרי: הן משאבות בעלות מבנה אקסנטרי קבוע על ידי גל הארכובה, או בעקיפין גל הזיזים, באמצעות ציר מניע, או באמצעות שרשרת וכך היה במשך שנים..
הבעיה במשאבת השמן עם אקסנטר הקבוע היא שבסיבובי מנוע סרק, משאבת השמן מסתובבת גם היא לאט בגלל הקשר הישיר שלה למהירות גל הארכובה והיא תספק שמן לכל החלקים הנעים במנוע כאשר יש תלות בספיקה שלה בסל"ד נמוך של המנוע והשאלה היא האם ספיקה זו ולחץ שמן זה תואם את דרישות המנוע והגנתו מבלאי מואץ ? , . אך כאשר כאשר סל"ד המנוע עולה, המשאבה מספקת כמות השמן גדולה מעל לנדרש למנוע ובאופן מסורתי, עודפי השמן מוזרמים חזרה לאגן השמן באמצעות שסתום פורק לחץ השמן או דרך שסתום ההקלה, או שהוא עשוי להיות ממוחזר בתוך המשאבה..
.בתפעול הרגיל ביותר, משאבת השמן צורכת מהמנוע יותר אנרגיה ממה שצריך בפועל . חוסר יעילות זה גורם לתצרוכת דלק מיותרת המגיעה לערכים של 3% עד 6% מעל, לתצרוכת המתאימה, לאובדן . נרגיה ללא צורך. לאור האובססיה הנוכחית שלנו לחיסכון בדלק ולמזעור פליטות מזהמות , הפסדים כאלה פשוט אינם מקובלים יותר..
שימוש במשאבת שמן עם ספיקה משתנה (עם אקסנטר משתנה) היא אחת הדרכים לקצץ את ההפסדים הללו באנרגיה..
השסתום לשחרור לחץ (ביי-פאס) עדיין משולב בתוך המשאבה , כעת ניתן לשלוט על נפח השמן היוצא מהמשאבה באמצעות שסתום סולונואידי מבוקר מחשב ומופעל ב-פי-. PWMדאבל יו אמ -
הטכנולוגיה המובילה בכל הנוגע לשליטה על ספיקת המשאבה היא השיטה הדינאמית - בעיקר משום שניתן לשלוט בה באמצעות מחשב ניהול מנוע.
עוצמת מערכת הסיכה נשלטת באופן דינאמי, תפוקת משאבת השמן יכולה להשתנות בטווחים שונים בסל"ד גבוה וגם בנמוך על פי הצורך, גם אם המנוע קר או חם , ניתן יהיה לשלוט במשאבה באופן ספציפי מאוד כדי לייצר בדיוק את הלחץ (או קרוב מאוד לנדרש) או את הנפח הדרושים למנוע לצורך הגנה אופטימאלית על הביצועים שלו.
המחשב שולט בלחץ השמן ביציאה שלו מהמשאבה באמצעות סולונואיד לבקרת לחץ השמן. הדבר מאפשר תפוקת משאבה בלחץ גבוה או נמוך על פי הנחוץ למנוע בכל טווח פעולתו.
קיימים שני סוגים נפוצים של משאבות שמן עם ספיקה משתנה: האחד- גלגלי שיניים חיצוניים ופנימיים והסוג השני עם רוטור ושבשבות . חלק מהיצרנים מעדיפים את השימוש אבל מורכבת יותר ויקרה למדי. כי היא יעילה יותר.בסוג השני
סוג משאבת השמן מכתיב את הטכניקה כיצד נשלט נפח השמן. העיקרון הוא תזוזת בית הרוטור (בית זה הוא מעין צילינדר שבו מסתובב הרוטור ) בלחץ שמן ועל ידי כך משנים את מרכז האקסנטר ואת גודל נפח הסניקה של המשאבה (ראה תמונות) .. .
כדי לשנות את ספיקתה של משאבה זו מתווספת בוכנה בבית המשאבה כיחידה אחת עם 'צילינדר' המשאבה וזה בתזוזתו משנה את מרכז הסיבוב של האקסנטר ובכך משנה את נפח הסניקה של המשאבה..
כך מתקבלות 'החלטות' טובות יותר בכל הנוגע לשינוי תזוזת המשאבה על ידי מחשב ניהול ממנוע. יצויין כי ספיקת השמן תתאים למנוע חם או קר למנוע בכל טווח הסל"ד ותתאים גם לצמיגות השמן בזמן אמת .
. יש יצרנים הטוענים כי מושג חיסכון של 3% עד 6% בדלק.י
ההשפעה של שליטה בלחץ השמן היא משהו שהיצרנים ימשיכו לחקור בשנים הקרובות ואנו יכולים להיות בטוחים שמעתה היצרנים ישתמשו בהרחבה במשאבות שמן עם ספיקה משתנה כי זה חוסך בדלק ומפחית זיהום בפליטות.
|
