منیفولد چیست؟

منیفولدها را می‌توان مجموعه‌ای جداگانه از لوله‌های اتصال پیدا کرده به سر سیلندر دانست که مخلوط هوا، سوخت و گازهای خروجی را انتقال می‌دهند. این قطعه به طور معمول از چدن ساخته می‌شود تا بتواند در برابر دماهای بالا و گرم شدن بیش از حد توسط گازهای خروجی مقاومت داشته باشد. در این نوشته  این قطعه را بررسی می کنیم پس تا انتها با ما همراه باشید.

انواع منیفولد در موتور

دو نوع منیفولد وجود دارد که در وسایل نقلیه استفاده می‌شود و آن شامل موارد زیر است:

• منیفولد ورودی
• منیفولد خروجی (اگزوز)

شکل لوله‌های منیفولد باید پارامترهای خاصی را دارا باشد. اول اینکه نباید گوشه‌های تیز داشته باشد و به همین دلیل، سوخت روی سطح لوله‌ها باقی می‌ماند که منجر به گرفتگی حفره و تغییر پارامترهای تامین هوا می‌شود.

دوم اینکه رایج‌ترین مشکل مجرای ورودی که مهندسان همچنان با آن دست و پنجه نرم می‌کنند، اثر هلمهولتز است. هنگامی‌که دریچه ورودی باز می‌شود، هوا به سمت سیلندر می‌رود. پس از بسته شدن، جریان با اینرسی به حرکت خود ادامه می‌دهد و سپس به طور ناگهانی برمی‌گردد. به همین دلیل یک فشار مقاومتی ایجاد می‌شود که در حرکت قسمت بعدی در لوله دوم اختلال ایجاد می‌کند. این دو دلیل، خودروسازان را مجبور به توسعه منیفولدهای بهتری می‌کند که سیستم مکش روان تری را ارائه می‌دهد.

منیفولد ورودی

منیفولد ورودی یک لوله کاملا چدنی یا آلومینیومی‌مقاوم برای حمل مخلوط هوا و سوخت از کاربراتور به ورودی موتور است. به جز پیشرانه‌‌هایی که از سوپرشارژرها استفاده می‌کنند، منیفولد ورودی طوری ساخته می‌شود که وقتی کاربراتور به آن وصل می‌شود مخلوط موارد نام برده شده بتواند به سیلندر برسد. کاربراتور روی منیفولد ورودی نصب می‌شود. منیفولد ورودی یک طرف بلوک سیلندر است و به آن وصل می‌شود. در برخی از ماشین‌ها هم بین دو سیلندر قرار دارد.

طراحی منیفولد ورودی به گونه‌ای است که شامل مسیری از کاربراتور تا سیلندرها است و تا حد امکان کوتاه و صاف است تا سوخت متراکم شده حاصل احتراق روی دیواره‌های منیفولد جمع نشود. یک منیفولد مستقیما کاربراتور را به سیلندر متصل می‌کند. برای توزیع خوب مخلوط هوا و سوخت، مطلوب است که فاصله هر یک از سیلندرها از کاربراتور تقریباً یکی باشد.

قطعاتی که روی منیفولد ورودی نصب می‌شوند شامل موارد زیر است:

• دریچه گاز (دریچه هوا)؛
• سنسور هوا؛
• کاربراتور (در تغییرات کاربراتور)؛
• انژکتورها (در موتورهای احتراق داخلی تزریقی)؛
• توربوشارژری که پروانه آن توسط منیفولد اگزوز به حرکت در می‌آید.

منیفولد خروجی (اگزوز)

منیفولد اگزوز یا همان منیفولد خروجی لوله‌ای است که وظیفه خارج کردن گازهای خروجی از سیلندرهای موتور را دارا است. گازهای خروجی اگزوز را از لوله اگزوز سیلندرهای مختلف جمع آوری کرده و آنها را به یک لوله اگزوز مرکزی هدایت می‌کند.

همانطور که گفته شد منیفولد خروجی اگزوز هم معمولا از چدن ساخته می‌شود و شما در هنگام تهیه قطعات یدکی تویوتا و لکسوس باید این موضوع را بدانید. در موتورها به کنار بلوک سیلندر پیچ می‌شود. در برخی از موتورهای شش سیلندر هر منیفولد به یک لوله اگزوز، صدا خفه کن و لوله اگزوز جداگانه متصل است. در برخی دیگر، آنها توسط یک لوله متقاطع و اگزوز از طریق یک صدا خفه کن و لوله اگزوز به هم متصل می‌شوند.

منیفولد اگزوز به گونه‌ای طراحی شده است که تا حد ممکن از همپوشانی اگزوز جلوگیری کند، بنابراین فشار برگشتی را به حداقل می‌رساند. این اغلب با تقسیم منیفولد اگزوز به دو یا چند شاخه انجام می‌شود تا دو سیلندر به طور همزمان از یک شاخه خارج نشوند و در ماشین‌های مدل بالا در ایران هم این مورد به چشم می‌خورد.

خم‌های بزرگ در منیفولد برای حذف هر گونه محدودیت در جریان هوا در نظر گرفته شده است. بخش مرکزی منیفولد اگزوز اغلب از طریق یک تکنیک حرارتی و دمپر اگزوز به منیفولد ورودی یک موتور خطی متصل می‌شود، به جز جایی که منیفولد ورودی با آب گرم می‌شود.

دمپر به صورت ترموستاتیک کنترل می‌شود تا گازهای خروجی اطراف منیفولد ورودی را منحرف کند. وقتی موتور سرد است، تمام گازهای خروجی از اطراف منیفولد ورودی عبور می‌کنند. هنگامی‌که موتور گرم می‌شود، بخشی از گازهای خروجی از اگزوز دور آن می‌چرخد ​​و زمانی که موتور کاملاً گرم می‌شود هیچ یک از گازهای خروجی از منیفولد ورودی عبور نمی‌کند، بلکه مستقیماً به لوله اگزوز می‌رود. برای احتراق با کیفیت بالای مخلوط هوا و سوخت و همچنین برای حذف موثر مواد به وجود آمده از احتراق، تمامی وسایل نقلیه مجهز به سیستم ورودی و خروجی اگزوز هستند.

شکل منیفولد چگونه است؟

منیفولد به روشی بسیار ساده عمل می‌کند. وقتی موتور روشن می‌شود، دریچه هوا باز می‌شود. در فرآیند حرکت پیستون به نقطه پایین در حرکت مکش، خلاء در حفره ایجاد می‌شود. به محض باز شدن دریچه ورودی، بخشی از هوا با سرعت زیاد به داخل حفره خالی می‌رود.

این یک عامل بسیار مهم است که در طراحی سیستم ورودی و ساخت منیفولد اهمیت اساسی داده می‌شود. لوله‌های این قطعه باید دارای بخش‌های مختلف طولی و با شکل خاص باشند. وجود گوشه‌های تیز و همچنین انحناهای پیچیده در ساخت این قطعه به هیچ وجه مجاز نیست.

در ادامه دلایلی را ارائه خواهیم کرد که چرا به لوله‌های منیفولد ورودی توجه زیادی می‌شود:

• سوخت می‌تواند بر روی دیواره‌های مجرای ورودی ته نشین شده و مشکل ساز شود.
• برای عملکرد صحیح سیستم، از فرآیندهای فیزیکی طبیعی مانند فشار ایجاد شده توسط جریان هوا از طریق منیفولد ورودی استفاده می‌شود.
• اگر سوخت به طور مداوم بر روی دیواره لوله‌ها باقی بماند، این می‌تواند متعاقباً باعث باریک شدن مجرای ورودی و همچنین گرفتگی آن شود که بر عملکرد منیفولد تأثیر منفی می‌گذارد.

آیا تغییر منیفولد ورودی امکان‌پذیر است؟

ماشین‌های قدیمی ‌دارای منیفولد استاندارد هستند. با این حال ، یک اشکال دارند و آن هم این است که کارایی آن فقط در حالت کار موتور به دست می‌آید. برای این مشکل موارد زیر ساخته شده است:

منیفولد ورودی با طول متغیر

این اصلاح در بعضی موتورها استفاده می‌شود. در سرعت‌های پایین میل لنگ، مسیر ورودی باید طولانی باشد. این باعث افزایش پاسخ دریچه گاز و گشتاور می‌شود. به محض افزایش دور، طول آن باید کاهش یابد تا پتانسیل کامل خودرو آشکار شود.

برای دستیابی به این مورد، از یک شیر مخصوص استفاده می‌شود که منیفولد بزرگتر را از کوچکتر جدا می‌کند. این فرآیند توسط قانون فیزیکی طبیعی تنظیم می‌شود. پس از بسته شدن دریچه ورودی، بسته به فرکانس نوسان جریان هوا (این تحت تأثیر تعداد دورهای میل لنگ است)، فشار ایجاد می‌شود که منیفولد خاموش را به حرکت در می‌آورد.

منیفولد ورودی متغیر

از این اصلاح می‌توان در موتورهای اتمسفری و توربوشارژ استفاده کرد. هنگامی‌که سطح مقطع لوله انشعاب کاهش می‌یابد، سرعت هوا افزایش می‌یابد. به دلیل سرعت جریان بالا، مخلوط هوا و سوخت به طور موثرتری مخلوط می‌شود که منجر به احتراق با کیفیت آن در سیلندرهای این مدل می‌شود.

خرابی منیفولد ورودی

رایج ترین عیوب در سیستم منیفولد ورودی عبارتند از:

• سفت نشدن اساسی واشرهای منیفولد
• تشکیل دوده‌های زیاد در دیواره‌های داخلی منیفولد
• تشکیل یک پله در نقاط اتصال (یک مانع 2 میلی متری کافی است تا قدرت موتور حدود بیست درصد کاهش یابد)
• گرمای بیش از حد از نزدیکی به منیفولد اگزوز.
• به طور کلی، واشرها هنگامی‌که موتور بیش از حد داغ می‌شود یا زمانی که پین ​​های بست شل می‌شوند، خواص خود را از دست می‌دهند.

نحوه تشخیص عیوب منیفولد

بیایید در نظر بگیریم که چگونه برخی از نقص‌های منیفولد ورودی تشخیص داده می‌شود و چگونه بر عملکرد موتور تأثیر می‌گذارد.

مایع خنک کننده نشت می‌کند

هنگامی‌که راننده متوجه می‌شود که مقدار ضد یخ به تدریج در حال کاهش است، در حین رانندگی، بوی نامطبوع سوختن ضد یخ به مشام می‌رسد و قطرات ضد یخ تازه دائماً در زیر خودرو می‌ریزد، که این ممکن است نشانه ای از منیفولد ورودی خراب باشد. در برخی از موتورها از واشرهایی استفاده می‌شود که محکم بودن محفظه خنک کننده موتور را تضمین می‌کند. چنین نقص‌هایی را نمی‌توان نادیده گرفت، زیرا متعاقباً آنها لزوماً منجر به خرابی جدی منیفولد می‌شوند.

هوا نشت می‌کند

این یکی دیگر از علائم واشر منیفولد ورودی فرسوده است. شما می‌توانید آن را به شرح زیر تشخیص دهید. موتور روشن می‌شود، لوله شاخه فیلتر هوا ۵ تا ۱۰ درصد مسدود می‌شود. اگر دور موتور بالا رفته و پایین نیاید، به این معنی است که منیفولد از طریق واشر هوا را می‌مکد. نقض خلاء در سیستم ورودی موتور باعث ناپایدار شدن سرعت دور آرام یا از کار افتادن کامل منیفولد می‌شود. تنها راه رفع چنین نقصی تعویض واشر است.

در بعضی موارد، نشت هوا ممکن است به دلیل تخریب لوله منیفولد ورودی رخ دهد. به عنوان مثال، ممکن است آن یک ترک باشد. در این صورت این قطعات با قطعات جدید جایگزین می‌شوند. حتی در مواردی، نشت هوا ممکن است به دلیل تغییر شکل منیفولد ورودی رخ دهد. در برخی موارد، نشت خلاء از طریق منیفولد تغییر شکل یافته با صدای خش خش از زیر کاپوت در حین کارکرد موتور تشخیص داده می‌شود.

به وجود آمدن کربن در توربوشارژ

به طور معمول، چنین نقصی در موتورهای توربوشارژر رخ می‌دهد. رسوبات کربن می‌تواند باعث از دست دادن قدرت موتور، سوخت نادرست و افزایش مصرف سوخت شود. یکی دیگر از علائم این نقص از دست دادن قدرت موتور است و بستگی به میزان گرفتگی لوله‌های ورودی دارد که با جدا کردن و تمیز کردن کلکتور از بین می‌رود. اما بسته به نوع منیفولد، تعویض آن آسانتر از تمیز کردن آن است. این به این دلیل است که در برخی موارد، منیفولد اجازه حذف مناسب رسوبات کربن را نمی‌دهد.

کلام آخر

در این نوشته به بررسی منیفولد موتور که یکی از اجزاء سیستم اگزوز خودرو می باشد پرداختیم و با انواع منیفولد، نحوه عملکرد و مهمترین نشانه های خرابی منیفولد آشنا شدیم. اگر مطلبی از قلم افتاده خوشحال می شویم که در بخش نظرات با ما در میان بگذارید.