دود موتورسیکلت ها در چشم مردم و صنعت!

به گزارش پدال نیوز، این طرح تا جایی پیش رفت که گفته می شد پلیس راهنمایی و رانندگی از نمره گذاری موتورهای جدید با پیشرانه کاربراتوری خودداری می کند تا کمتر شاهد وضعیت قرمز آلودگی هوا خصوصا در پایتخت باشیم. در این مطلب با بهره گیری از تجارب مهندس علی احمدزاده کارشناس ارشد مکانیک که سابقه زیادی در بخش مدیریت و تولید انواع موتورسیکلت در صنایع داخلی حضوری فعالی داشته اند مطلبی را تهیه کرده ایم که در ادامه توجه شما را به آن جلب می کنیم، همراه ما باشید.
 
پیش گفتار
با توجه به پیشرفت صنعت و رشدآن در زمینه حمل و نقل مهمترین مسئله که بشر با آن روبه رو بود آلایندگی های محیطی وسایل حمل و نقل بود که مهمترین آنها آلایندگی هوای ناشی از سوخت های فسیلی بود، در  قوای محرکه وسایل نقلیه، با انفجار کنترل شده ناشی از مخلوط سوخت و هوا، توان مورد نیاز برای حرکت و سایر فعالیت های وسیله نقلیه فراهم می گردد. تهیه مخلوط سوخت و هوا در قوای محرکه دارای حساسیت هایی بود که اگر این مخلوط به نسبت درست و مقدار صحیح تهیه نمی شد قوای محرکه دچار اختلال در عملکرد و کاهش در توان خروجی می شد، در اوایل برای تهیه مخلوط سوخت و هوا از سیستم های مکانیکی با نام عامیانه کاربراتور استفاده می گردید و دچار تغییرات فراوان در ساختار گردید، کارکرد کاربراتور به گونه ای بود که اگر اتفاقا یک از پیچ های ژیگلور آن کمی باز و بسته شود در عملکرد کل کاربراتور اشکال به وجود آمده سوخت کمتر و یا بیشتر می شد و در توان خروجی قوای محرکه و آلایندگی خروجی تغییر به وجود می آمد، از اواخر دهه 1960 میلادی در شرکت های خودروسازی امریکایی و آلمانی استارت های اولیه جهت هوشمند سازی تهیه مخلوط سوخت و هوا در قوای محرکه بنزینی صورت پذیرفت، در مدل های اولیه، بین آلایندگی خروجی و خود کاربراتور ارتباط برقرار شد، سپس کاربراتور جای خود را به سوخت پاش دائمی داده و به تعداد سیلندر ها، سوخت پاش تعبیه گردید و رفته رفته این سیستم کاملتر و بهینه گردید .
 
ورود پیشرانه های انژکتوری به ایران
از اوایل دهه 1380 شمسی در کشورمان استفاده از سیستم های سوخت رسانی انژکتور بر روی خودرو آغاز شد، که در اوایل واکنش های منفی و مقاومت هایی نیز صورت پذیرفت، اما با فراگیر کردن آموزش تعمیرات و سادگی عیب یابی به راحتی جایگاه خود را در بین استفاده کنندگان پیدا کرد.
اما بعد از تقریبا 15 سال از ورود سیستم های انژکتوری خودرو، از نیمه دوم سال 1395 طرح استفاده از سیستم کنترل سوخت الکترونیکی بر روی موتور سیکلت کلید خورد، عمده بازار موتور سیکلت ایران به صورت (CKD) یعنی قطعات به صورت منفصل از کشور تولید کننده وارد کشور شده و  در داخل کشور این قطعات به هم وصل و مونتاژ شده و محصول نهایی تحویل مصرف کننده می گردد. در فراوان ترین موتور در ایران یعنی موتور طرح هوندا CG 125 cc تقریبا برخی قطعات آن داخلی سازی شده است، اما قوای محرکه آن از شرکت های خارج از کشور تامین می شود.
 
تکنولوژی ساخت پیشرانه های انژکتور و چالش های پیش رو
در زمینه سیستم الکترونیکی کنترل سوخت و هوا، شرکت های چینی نمونه هایی را ساخته و به بازار ایران معرفی نمودند، اولین سیستم انژکتوری که در ایران دارای بازتاب ها و حرف و حدیث های فراوان بود با نام پلانجر (پمپ ضربه ای ) شناخته شده است همان سیستم DCP-FI مربوط به یک شرکت ژاپنی بود که برای انجین منحصر به فرد با پایه انژکتور طراحی شده بود، و شرکت ارائه دهنده چینی با حذف و تغییر درساختار مجموعه، آن را برای انجین موتور سیکلت های با پایه کاربراتور ایجاد کرده بود، این نمونه با تغییراتی می توانست بهینه و گزینه مناسب برای موتور سیکلت های خارج از شهر و روستاها باشد اما این امر صورت نپذیرفت. شرکت های چینی دیگری نیز در جهت تولید سیستم های انژکتوری و سهیم بودن در بازار ایران فعالیت هایی را انجام دادند که قبل از تکمیل کردن و رفع عیب، آن به بازار ایران آوردند که در نمونه های اولیه خیلی قابل قبول نبوده اند، در کنار شرکت های چینی شرکت های داخلی نیز در این زمینه اقدام به طراحی و ساخت نمونه  های انژکتوری نمودند، که معمولا جواب قابل قبول گرفته نشد.
در طراحی سیستم انژکتور برای انجین های دارای حجم های کمتر مانند موتورسیکلت، مهمترین مساله لرزش و عدم ثبات در دور انجین به دلیل کاهش نیروی اینرسی ذخیره شده در فلایویل است، که ثابت نگه داشتن میزان ورودی سوخت احتمال خاموش شدن یا خفگی انجین می گردد، یک رابطه تقریبا مستقیم بین کاهش آلایندگی خروجی و کاهش توان خروجی انجین وجود دارد، در این بین کیفیت سوخت مصرفی نیز تاثیر خواهد داشت، در سیستم انژکتور قطعات به تناسب حجم و موقعیت موتور طراحی و ساخته می گردد در  اما در نمونه های انژکتور موتور سیکلت ارائه شده توسط شرکت های چینی از قطعات آماده خودرویی و طراحی های کپی شده از کارخانجات کره ای و ژاپنی استفاده گردیده شده که در نحوه عملکرد قطعات و کنترل آنها مشکلات اصلی ظهور کردند و تنظیمات آنها نسبت به گذشت زمان به هم می ریزد.
طراحی متناسب قطعات نسبت به اندازه و ابعاد انجین موتورسیکلت متاسفانه مورد توجه هیچ یک از شرکت های تولید کننده نبوده است، که باعث شلوغ شدن قسمت مانیفولد ورودی هوای سیلندر شده و تاثیر حرارت ناشی از حرکت موتور باعث تأثیر در عملکرد عملگر ها و سنجش اطلاعات توسط سنسور می گردید. جانمایی قطعات حساس مانند پمپ بنزین درون باک و شیلنگ های سوخت رسان باید به گونه ای باشد که در رویت و مکان های ضربه پذیر قرار نداشته باشد. برخی شرکت های چینی به نوعی راهکار های قابل قبول جهت استفاده از پمپ بنزین در داخل باک ارائه نمودند که در یک نمونه حجم باک بزرگ شده بود و ظاهر و وزن موتور بر هم ریخته بود، و با گذشت زمان اصلاح گردید. در برخی نمونه های از محل اتصالات پمپ بنزین در داخل باک نشتی بنزین وجود داشت که راهکار های فراوان ارائه گردید، اما بهترین راهکار و طراحی هیچ وقت ارائه نشد.
در مورد سنجش زمان جرقه شمع و بازخورد دقت زمانی آن (آوانس و ریتارد جرقه) در نمونه سیستم های انژکتوری شرکت های چینی هیچ گونه اقدامی صورت نپذیرفته و در مقابل استفاده این مورد مقاومت هایی نیز از این شرکت ها مشاهده گردید، دور موتور توسط سنسور ( CPS ) سنجیده می شود که صرفا دور موتور و موقعیت لحظه ای پیستون را گزارش می کند، بعد از جرقه زدن شمع مدت زمانی طول می کشد تا احتراق کامل شود و  حد اکثر توان موتور زمانی به دست می آید که حد اکثر قدرت احتراق در تقریبا 8 تا 12 درجه بعد از گذشتن پیستون از نقطه مرگ بالا بر روی پیستون اعمال گردد، پس شمع باید مدتی قبل از نقطه مرگ بالا جرقه بزند تا بتواند از فاصله زمانی را جبران کند، سنجش زمان دقیق جرقه واقعی توسط سنسور ضربه ( ناک ) صورت می پذیرد که در سیستم انژکتور موتور سیکلت حذف شده است و  ایراد اساسی در سیستم است.
داخل محفظه سیلندر ماده سوختنی ، اکسیژن و جرقه شمع باعث ایجاد احتراق و تولید توان می گردد که جهت کنترل خروجی  این فرآیند ( آلایندگی) باید هر سه مورد تحت کنترل توسط سیستم های الکترونیکی باشد، در سیستم های انژکتور موتور سیکلت شرکت های چینی سوخت توسط سوخت پاش ( انژکتور) پشت سوپاپ هوا طبق زمانبندی واحد کنترل الکترونیکی( ECU ) پاشیده می شود، کوئل با فرمان ECU جرقه شمع را تامین کرده و در زمان معین جرقه زده می شود ، اما در هیچ کدام از سیستم شرکت های چینی جهت کنترل هوای ورودی اقدام موثر به غیر از استفاده از موتور پله ای صورت نگرفته است، موتور پله ای معمولا جهت کنترل هوای ورودی به سیلندر در دور آرام و رها کردن ناگهانی دسته گاز مورد استفاده قرار می گیرد و در سایر دور ها عملکرد کنترل کنندگی تاثیر گذار ندارد، این قطعه برای حجم انجین موتور سیکلت طراحی نشده و می توانست به صورت بهینه وطرح های جدید جایگزین گردد، یکی از این طرح ها استفاده از مکانیزم دریچه های گاز برقی بود که می توانست سیم گاز و پتانسیومتر دریچه گاز و موتور پله ای و ادوات دریچه گاز را حذف و با توجه به کم بودن فضای منیفولد هوای ورودی، بهترین و ساده ترین راهکار باشد. اگر تغییر در سرسیلندر انجین های وارداتی از کشور چین که باعث چرخش هوای ورودی به سیلندر قبل  و مخلوط بهتر سوخت و هوا می شد شاید راهکاری بهتری در کاهش مصرف سوخت و احتراق بهینه و تغییر در خروجی آلاینده ها می شد که در این زمینه نیز هیچ تغییر صورت نپذیرفته و انجین همانند کاربراتور می باشد. این که گفته می شود دستکاری سیستم انژکتور نسبت به کاربراتور سخت تراست صحیح نبوده و شاید راحت تر نیز باشد با خارج کردن سوکت سنسور دمای سیلندر ECU  به صورت پیش فرض فکر می کند که دمای موتور پایین بوده و حالت ساسات و سوخت بیشتر را اعمال می دارد که تغییر در کارکرد عادی انجین به راحتی صورت می پذیرد، استفاده از پروتکلهای برنامه نویسی کهECU بتواند هنگام قطعی سنسوراز اعمال پارامتر های پیش فرض جلو گیری کند، باعث بهتر شدن این عیب می شد.
 
کلام آخر
درباره ایرادات صحبت کردیم و در مورد مزایا تمایل به بحث نداریم زیرا یک تکنولوژی جدید باید در کنار علم ساخت آن وارد شود که در مورد سیستم انژکتور موتور سیکلت تکنولوژی وارد شد اما علم ساخت و عیب یابی آن به سختی در حال ورود است.
پتانسیل ساخت قوای محرکه و طراحی پیشرانه ملی برای موتورسیکلت هم از نظر دانش فنی و هم از نظر تجهیزات و امکانات وجود دارد، قابل ذکر است که برخی کارخانجات تولید کننده موتور سیکلت، واحد های تحقیق و توسعه و طراحی راه اندازی کرده و فعالیت هایی قابل تقدیر در بهینه کردن و رفع ایرادات و آموزش سیستم انژکتور موتور سیکلت انجام داده اند.
 
*نوشته: مهندس علی احمدزاده