بک فایر و علت‌های آن را بشناسیم +تصاویر

معرفی بک فایر
بک‌‌فایر آتشی است که از دهانه اگزوز همراه با تولید صدایی که ناشی از انفجار درون لوله اگزوز و خارج‌شدن آتش است، همراه بوده و ریشه تشکیل آن نیز، آتش گرفتن سوخت و هیدروکربن‌های نسوخته درون مسیر لوله اگزوز است که در صورت کوتاه بودن مسیر اگزوز این آتش به بیرون شعله می‌کشد. این اتفاق که در بیرون از محفظه احتراق رخ می‌دهد، به خاطر برهم خوردن نسبت هوا و سوخت بوده که معمولا در اثر برهم‌خوردن این نسبت، انفجار درون سیلندر رخ نمی‌دهد و اصطلاحا misfire روی داده و این حجم نسوخته از هوا و سوخت وارد مسیر اگزوز می‌شود و در نهایت داغ بودن مسیر خروج دود باعث ایجاد انفجار شده و بک‌فایر رخ می‌دهد. این قضیه را می‌توان هم در زمان پایین‌بودن نسبت هوا به سوخت و هم بالا بودن این نسبت مشاهده کرد که در هر دو حالت حجمی از هیدروکربن‌های نسوخته وارد اگزوز شده و در آنجا مشتعل می‌شوند. اما این پدیده می‌تواند به جای اینکه در مسیر خروج دود رخ دهد، در مسیر ورود هوا و سوخت نیز اتفاق بیفتد که معمولا این شکل بک‌فایر که درون کاربراتور و یا فیلتر هوا پیش می‌آید، ناشی از تایم نبودن زمان جرقه‌زنی است که باعث خواهد شد در لحظه‌ای که سوخت در حال ورود به سیلندر است و سوپاپ هوا هنوز بسته نشده، جرقه‌زده شده و سوخت درون سیلندر به همراه سوختی که در حال ورود به سیلندر‌هاست، منفجر شود

علل اصلی
5 علت می‌تواند منجر به ایجاد بک‌فایر در موتور خودرو شود که همه آنها ناشی از وجود مقداری هیدروکربن نسوخته در سیلندر‌ها و خروج آنها به سمت دهانه اگزوز است. این اتفاق می‌تواند ناشی از جرقه ضعیف شمع‌ها و مشتعل‌نشدن سوخت باشد و یا تغییر در میزان نسبت سوخت و هوا. نسبت اصلی ترکیب هوا و سوخت برای یک موتور درون‌سوز در حدود 14 تا 15 واحد هوا و یک واحد سوخت است که بالارفتن این نسبت به معنی فقیر‌شدن سوخت و پایین‌رفتن این نسبت نیز به مفهوم غنی‌شدن سوخت خواهد بود. به طور کلی یک پیشرانه در این ترکیب سوخت و هوا در بهترین شرایط کاری خود قرار خواهد داشت ولی موتور خودرو می‌تواند از نسبت 8 به یک تا 18.5 به یک نیز روشن بماند اما بدون تردید کارکردی نادرست خواهد داشت.

در خودرو‌های سوپر‌اسپرت و تقویت شده، در زمان معکوس دادن و یا تعویض دنده که با کاهش شتابگیری همراه می‌شود، در کسری از زمان مقداری سوخت اضافه وارد سیلندر شده که به همین شکل از سیلندر به مسیر خروج دود وارد خواهد شد. همزمان با این اتفاق و افزایش شتابگیری که بعد از تعویض دنده و یا معکوس کشیدن و... همراه است، این سوخت همراه با گاز‌های داغ در حال خروج مشتعل شده و بک فایر پدید می‌آید. این اتفاق در خودروهای پر قدرتی که دارای مسیر اگزوز کوتاه تری هستند مثل خودرو‌های موتور عقب و یا موتور وسط شایع تر است.

نسبت سوخت
تغییر در نسبت سوخت و هوا باعث می‌شود تا سوخت خودرو به سمت فقیرشدن و یا غنی‌شدن پیش رود که در هر دو حالت و به خصوص در زمان غنی‌شدن، باعث پدیده بک‌فایر خواهد شد. کمبود هوا نسبت به سوخت در زمان غنی‌شدن این نسبت باعث می‌شود که سوخت نتواند به سرعت بسوزد و در نتیجه مقداری از آن به شکل خام وارد مسیر اگزوز شده و در نهایت، گرمای این بخش می‌تواند باعث آتش‌گرفتن سوخت باقیمانده در دهانه خروجی اگزوز شود. از مهم‌ترین علل غنی‌شدن میزان سوخت، کثیف بودن فیلتر هوا یا خرابی انژکتور‌ها و تنظیم‌نبودن کاربراتور است.

نموداری که نسبت ترکیب سوخت و هوا را نشان می‌دهد و خارج از محدوده وسطی به معنی رفتن به سمت فقیر شدن و یا غنی شدن سوخت است.

تایم موتور

برهم خوردن تایم موتور و زمان جرقه‌زنی باعث می‌شود که در زمانی که سوخت و هوا متراکم شده و زمان جرقه شمع است، این اتفاق رخ ندهد و جرقه کمی دیر‌تر و در زمانی که سوپاپ دود باز است، زده شود. به این شکل مقداری از سوخت که در حال خروج از سوپاپ دود است، به همراه سوخت درون سیلندر مشتعل می‌شود و در نتیجه بک‌فایر به همراه صدای انفجار آن، رخ می‌دهد.

اگر شمع کمی دیرتر از زمان دقیق آن جرقه بزند، باعث می‌شود مخلوط سوخت و هوا در زمان مناسب مشتعل نشده و مقداری از آن در زمان خروج از سوپاپ‌های دود و درون مسیر اگزوز منفجر شود.

دلکو و وایر
برخی خودرو‌های قدیمی دارای دلکو هستند که شکسته‌بودن درب آنها باعث ورود رطوبت به داخل درب دلکو و در نتیجه پرش قوس الکتریکی درون آن می‌شود. به این صورت که اگر قرار است در سیلندر شماره یک انفجار داشته باشیم، قوس الکتریکی از طریق رطوبت به پایه وایر سیلندر دیگر جهش پیدا می‌کند و در نتیجه هم سیلندر اصلی دچار احتراق ناقص خواهد شد و هم شمع سیلندری که در زمان مناسب انفجار قرار ندارد، جرقه خواهد زد. این حالت می‌تواند در نتیجه خرابی وایرها و یا ایراد در محل اتصال وایر به کویل در موتور‌هایی که کویل به طور مستقیم روی شمع‌ها قرار ندارد نیز دیده شود.

ایراد در دلکو، وایر‌ها و کویل می‌تواند باعث جهش قوس الکتریکی از یک سیلندر به یک سیلندر دیگر شود و در نتیجه جرقه در یک سیلندر دیگر در زمان نامناسبی زده شود.

شمع‌ها
ایراد در شمع‌ها منجر به بدسوزی و احتراق ناقص سوخت در سیلندر‌ها می‌شود که از این میان، وجود دوده و کربن در سر شمع‌ها، مشکل‌ساز‌تر خواهد بود. این حالت شبیه به زمانی است که دهانه شمع تنظیم نباشد و جرقه‌ای که زده می‌شود، کوتاه‌تر از حد لازم بوده و در نتیجه سوخت به طور کامل مشتعل نشود. در نتیجه مقداری از سوخت بدون سوختن وارد مسیر خروجی خواهد شد و گرمای اگزوز می‌تواند پدیده بک‌فایر را پدید آورد.

ایراد در شمع‌ها نیز باعث احتراق ناقص سوخت می‌شود و باقیمانده سوخت با عبور به مسیر خروجی اگزوز، در گرمای آن مشتعل می‌شود.

نویسنده: مهندس علیرضا داودی