تُقدّر حاسبة قطر مدخل المحرك القطر الأمثل لفتحة المدخل أو الأنابيب اللازمة لدعم تدفق الهواء بكفاءة إلى محرك الاحتراق الداخلي. وتأخذ في الاعتبار إزاحة المحركعدد دورات المحرك في الدقيقة، والكفاءة الحجمية، وسرعة السحب لحساب حجم فتحة السحب. هذا يضمن حصول المحرك على هواء كافٍ للاحتراق دون قيود غير ضرورية أو مكونات كبيرة الحجم. تندرج هذه الحاسبة تحت حاسبة هندسة السيارات وضبط الأداء الفئة.
يستخدم صناع المحركات والموالفون ومهندسو الأداء هذه الأداة لتصميم أنظمة سحب تعمل على موازنة تدفق الهواء والسرعة والكفاءة الحجمية لتحسين استجابة الخانق، قوة الناتج والاقتصاد في استهلاك الوقود.
حاسبة صيغة قطر مدخل المحرك
بيان تفصيلي:
- D = قطر السحب (بالأمتار أو بالبوصات)
- Q = معدل تدفق الهواء الحجمي (بالمتر المكعب/ثانية أو قدم مكعب/ثانية)
- π = باي (≈ 3.1416)
- v = متوسط سرعة الهواء الداخل (عادةً 30–36 مترًا في الثانية أو 100–120 قدمًا في الثانية لمحركات الأداء)
كيفية حساب معدل التدفق الحجمي (Q):
س = (الإزاحة × دورة في الدقيقة × VE) / (2 × 60)
أين:
- الإزاحة = حجم المحرك (بالمتر المكعب أو بوصة مكعبة)
- RPM = دورات المحرك في الدقيقة
- VE = الكفاءة الحجمية (معبر عنها كعدد عشري، على سبيل المثال، 0.85 لـ 85%)
- إن القسمة على 2 تمثل حقيقة أن كل أسطوانة تسحب الهواء فقط في كل دورة أخرى.
ويضمن هذا أن نظام السحب يطابق متطلبات المحرك عند سرعات تشغيل محددة.
جدول مرجعي سريع
فيما يلي جدول مرجعي بأقطار السحب المقدرة لأحجام محركات مختلفة ومستويات سرعة الدوران في الدقيقة، بافتراض كفاءة حجمية تبلغ 85% وسرعة سحب تبلغ 34 م/ثانية:
| حجم المحرك (لتر) | RPM | قطر السحب المقدر (مم) |
|---|---|---|
| 2.0 | 6000 | 56 |
| 3.5 | 7000 | 73 |
| 5.0 | 6500 | 84 |
| 6.2 | 6200 | 89 |
| 7.0 | 6000 | 93 |
هذه قيم عامة لمحركات الأداء ذات السحب الطبيعي. قد تتطلب المحركات ذات الشحن التوربيني أو المُعدّلة تعديلات.
مثال على حاسبة قطر مدخل المحرك
دعونا نحسب قطر المدخل المطلوب لـ 5.0 لتر المحرك يعمل عند 6500 دورة في الدقيقة مع كفاءة حجمية 85% وسرعة سحب تبلغ 34 م / ث.
الخطوة 1: تحويل الإزاحة إلى متر مكعب
5.0 لتر = 0.005 متر مكعب
الخطوة 2: حساب تدفق الهواء (Q)
س = (0.005 × 6500 × 0.85) / (2 × 60)
س ≈ 0.2302 م³/ث
الخطوة 3: تطبيق صيغة القطر
د = √[(4 × 0.2302) / (3.1416 × 34)]
د = √(0.9208 / 106.7924) ≈ √0.00862 ≈ 0.0928 متر = سماكة 92.8 ملم
لذا، فإن قطر المدخل المثالي هو تقريبًا سماكة 92.8 ملم.
الأسئلة الشائعة الأكثر شيوعًا
يسمح مدخل الهواء ذو الحجم المناسب للمحرك بالتنفس بكفاءة. إذا كان صغيرًا جدًا، فسيحد من تدفق الهواء، وإذا كان كبيرًا جدًا، فسيؤدي إلى انخفاض السرعة، مما يقلل من استجابة دواسة الوقود وعزم الدوران.
للمحركات عالية الأداء، يُعدّ 30-36 مترًا في الثانية السرعة المثالية. أما محركات الشوارع، فيمكنها العمل بكفاءة بسرعة 25-30 مترًا في الثانية.
نعم، ولكن أنظمة الحث القسري تتطلب ضغطًا وتدفق هواء أعلى. استخدم معدلات تدفق هواء فعلية مُقاسة أو مُحاكية للحصول على أفضل النتائج.