موضوع: تاثیر افزايش Stroke بر روی قدرت و گشتاور

در بسياري از كارگاههاي تيونينگ و تقويت موتور يكي از رايج ترين كارها كوتاه كردن شاتون و استفاده از ميل لنگ با لنگهاي بلندتر كه نهايتا به افزايش Stroke يا كورس پيستون منجر ميشه هست. در اينكه اينكار به سادگي باعث افزايش حجم موتور ميشه هيچ شكي نيست ولي من نميتونم بفهمم كه تاثيرش روي قدرت يا گشتاور چيه. چون در حقيقت پيستون زماني كه به نقطه مرگ پايين خودش ميرسه بخش عظيمي از نيروي حاصل از فشار انفجارشو از دست داده و پايين رفتن بيشترش اصولا نبايد تاثير چنداني روي قدرت يا گشتاور موتور داشته باشه. لطفا هر كدوم از دوستان كه در اين مورد اطلاعات دارن توضيح بدن كه من متوجه اشتباه خودم بشم.

حتما می دونید که موتور های دیزلی به گشتاور بالا شهرت دارن.میدونید علتش چیه؟ 1.تراکم بالاتر از بنزینی نزدیک 2 برابر .
2.کورس پیستون بیشتر.
برای فهمیدن نقش کورس پیستون در میزان گشتاور باید گشتاور رو معنی کنیم : نیرو ضرب در فاصله نقطه اثر نیرو تا مرکز دوران : M=f*a

در اینجا نیرو همون ضربه پیستون به سر میل لنگ و فاصله اثر نیرو تا مرکز ٬ همون طول لنگ های میل لنگ هست.طبیعیه که هر چی طول لنگ های میل لنگ زیاد بشه گشتاور هم افزایش پیدا می کنه اما در عوض اصطکاک سطح پیستون در یک کورش احتراق هم بیشتر میشه که نتیجش میشه کم شدن حداکثر سرعت موتور و کمتر شدن دور رد لاین.

هر چي شاتون كوتاه تر بشه به طبع اون گشتاور بيشتر ميشه

فرمول گشتاور رو يك بار بنويسيد كاملا مشخصه
شما فرض كن دقيقا ميخواي يه در رو روي لولا باز كني در چه حالتي نيروي موثر بيشتر داري؟

فرض كنيم يك موتور بنزيني داره با سرعت 4000 دور در دقيقه دوران مي كنه.فرض مي كنيم هر كورس 8 ساني متر باشه رفت و بر گشت اين 4000 دور در جمع معادل 32000سانتي متر خواهد شد.
حالا موتوري رو فرض كنيم كه كورس 20 سانتي متري داشته باشه .در دور 4000 دور پيستون معادل 80000 سانتي متر طي خواهد كرد ( البته فرضه ها والا دور 4000 رو بايد ضرب در 2 كنيم چون هر دور معادل يك بار رفت و يك بار برگشت پيستون هست )

خوب موتوري كه كورس بيشتري داره طبعا اصطكاك سطح سيلندر خيلي زيادي هم داره و همينطور دماي بلوكه بالاتري .سرعت اين موتور در زمانيكه به دور خاصي برسه اصطكاك و گرما به حدي ميرسه كه از دور گرفتن بيشتر جلوگيري مي كنه و اگه بهش فشاري در حد يك ماشين بنزيني بياريم گيرپاژ كردن موتور محتمله ( رينگ پيستون و روغن موتور هم ظرفيت و حدي داره ! )

فقط من يه چيزي كه خيلي مهمه رو بگم:
بعد از اينجور تغييراتي يه بار ديگه بايد موتور بالانس بشه
اونم بالانس دينامبكي (كه تبعا استاتيكي رو هم ارضا ميكنه)

تو همون سايتهايي هم كه خودت گذاشته بودي ، اكثرا رو بالانسينگ تاكيد كرده بودن و سايت هولي و ادلبروك و تو كاتالوگهاشون هم كلي از لوازم پيشرفته شون تو زمينه بالانسينگ تعريف كردن و اينكه موتور پك شده و كامل بالانس شده شون چه مزايايي داره و .... گفتن و خدمات بالانسينگ موتور و... هم دارن

در مورد بالانس کردن موتور باید بگم . کار بسیار دقیقی است و دقت آن بستگی به نوع کاربرد موتور داره .
به عنوان مثال برای مسابقات درگ بعضی از تقویت کنندگان موتور بیش از نیاز و به صورت وسواسی موتور را بالانس می کنند .
که بعضی ها بالانس با این دقت را لازم نمی دانند.
ولی ما که در ایران مسابقات با این رده و امکانات را نداریم .
من خودم در وزن قطعات دوار تغییر وزن ایجاد کرده بودم .ولی خیلی کم
البته کورس پیستون را کم ویا زیاد نکرده بودم فقط از وزن پیستون کم کرده بودم و شاتون ها را با کارباید صیقلی کردم و خطوط ریختگری ها را برداشتم البته نیازی به این کارها نبود ولی چون توی کتاب خونده بودم کرم گرفته بودم که انجام بدم . کمی از وزن وزنه های لنگر میل لنگ کم شده بود.میل لنگ را دادم خود میل لنگ سازی بالانس کرد . از این کارگاه های که میل لنگ صنعتی می سازند .
تنها حرکتی که برای بالانس کردن انجام دادم وزن تمامی پیستون ها شاتونها و کلیه قطعات را در طلا فروشی وزن و آنها را هم وزن کردم.
ولی بالانس نکردم .
تا حدودی تاثیر مثبت داشت ولی نه به اندازه بالانس واقعی . سنسور ناک دائم پالس می داد که موتور می لرزه ecu بد بخت هم زمان جرقه را ریتارد آوانس می کرد تا موتور بهتر کارکنه به همین خاطر موتور در دور آرام و دور خیلی بالا می لرزه یعنی لرزه را در دور آرام بهتر احساس می کردم نمی دانم چرا به نظر خودم باید فقط تو دور بالا لرزه داشته باشه . بعد از مدتی هم به خاطر کم کردن وزن پیستون یکی از پیستون ها سوراخ شد .
ولی در ایران هم می شود موتور را بالانس کرد . به عنوان مثال اگر کسی یک خودرو از خودروهای ایران خودرو داشته باشد .
می تواند با پارتی بازی در خود ایران خودرو یا در شرکتهای شخصی که با ایران خودرو قرارداد دارند . اقدام به بالانس موتور خود کند که کلی هم باید باج سیبیل بدید .
یکی از دوستان چند سال پیش می گفت که یک میل لنگ ساز ارمنی این کار را انجام می دهد . پی گیرش هستم اگر پیداش کردم شماره این آقا را براتون می نویسم . فکر کنم تو پول چوبی باشه .
بعضی ها هم از وزنه های بالانس سر میل لنگ از نوع فلوید دامپر fluid damper استفاده می کنند که تا حدودی وضعیت بالانس را بهتر می کند . ولی کاملا نمی تواند موتور را بالانس کند .
البته در ایران زیاد به این نکته توجه نمی شود .
و همین نکته است که جلوی بسیاری از تقویت کنندگان موتور را می گیرد .
وکار را مشکل می کند .
دوستان که به این موضوع علاقه دارند می توانند به کتاب تقویت موتور مراجعه کنند ولی تنها کاری که در این کتاب توضیح داده شده و با امکانات کم ما میشه انجام داد همان توزین وزن و هم وزن کردن قطعات موتور است .
البته یک نکته دیگر که خیلی مهمه اینکه موتورهای 4 سیلندر مانند موتورهای 4 و 6 سیلندر خطی نیاز کمتری به بالانس دارند .
موتورهای 12 سیلندر خورجینی هم مانند خطی ها نیاز کمتری به بالانس دارند .
و قابل تحمل تر هستند .
ولی موتورها ی خورجینی 3 و 4 و 5 و6 و8و16 نیاز شدیدی به بالانس دقیق دارند . حالا نگید مگه توایران موتور 3 و5و 16 خروجینی داریم تو کتاب دیدم نوشتم شاید کسی از این موتورها داشته باشه .
خلاصه مطلب که فوت آخر تقویت موتور همان بالانس کردنه ما که خوب یاد نگرفتیم یعنی نیاز به وسایل و کار کردن زیاد داره اگر کسی از دوستان در این زمینه تجربه داره و کار کرده ما رو در تجربه های خودش شریک کنه .

ضریب شاتونی حاصل تقسیم طول مرکز به مرکز شاتون به کورس میل لنگ است که برای بدست آورن آن باید از ابزار اندازه گیری دقیق استفاده کنید .
در دنیا بعضی از موتور سازها برای بالا بردن اسب بخار و گشتاورد از شاتون های بلند استفاده می کنند نه کوتاه .
این کار طبق فرمولی که در ابتدا گفتم ضریب شاتونی را بالا می برد .
این مقدار افزایش در موتورهای مختلف فرق می کند .
ولی با افزایش طول شاتون مشکل برخورد آن با سرسیلندر به وجود می آید.
پس باید چکار کنم با افزایش طول شاتون باید در پیستون هم تغییرات ایجاد کنید
اگر در پیستون تغییرات ایجاد کنیم باید فاصله محور گژن پین تا تاج پیستون را کم کنید تا ارتفاع تراکمی پیستون در حد مجاز بماند و پیستون از داخل بلوکه سیلندر بیرون نزنه . و نسبت تراکم بیشتر نباشه .
و مقدار فاصله پیستون با سر سیلندر را با استفاده از خمیر اندازه گیری کنید تا کلرانس لازم را داشته باشد . همچنین باید خلاصی و فاصله شاخک های پیستون با وزنه های میلنگ را نیز درحد استاندارد در نظر بگیرید .
افزایش ضریب شاتونی از ضربات انحراف پیستون به دیواره سیلندر می کاهد .
ولی کم کردن حالت معکوس داره
این افزایش طول شاتون است که سبب زیاد شدن گشتاور موتور و اسب بخار می گردد .
هچنین افزایش طول شاتون باعث توقف بیشتر پیستون در نقطه مرگ بالا می شود و ایجاد فرصت کافی برای احتراق بهتر سوخت را آماده می کند .
در موردی که شما گفتید به خاطر افزایش کورس پیستون مجبور می شوند به ناچار شاتون را کوتاه کنند و ضریب شاتونی را فدای کورس بیشتر میل لنگ کند .
برای بیشتر کردن کورس میل لنگ از روش تراشکاری خارج از مرکز استفاده می کنند زمانی که یک میل لنگ را خارج از محور می تراشند مرکز لنگ متحرک از مرکز لنگ ثابت فاصله می گیرد و دور تر می گردد و باید بدون تردید همان طور که در ضریب شاتونی گفتم یا فاصله محور گژن پین با تاج پیستون را کم کنید یا شاتون را کوتاه کنید . تامانع برخورد پیستون با سرسیلندر گردید .
ولی چون کوتاه کردن شاتون راحت است همه ترجیح می دهند از شاتون کوتاه استفاده کنند.


شما می توانید با مراجعه به صفحه 128 کتاب تقویت موتورقسمت ضریب شاتونی و صفحه 117 بخش تغییر در کورس میلنگ به صحت نوشته های من پی ببرید من پی ببرید .
بعضی از دوستان فکر می کنند افزایش ضریب تراکم باعث افزایش قدرت موتور می شود ولی در صورتی که باید درجه اکتاین سوخت را هم در نظر بگیرید . این هم با این بنزین دولتی . در صورتی می توانید ضریب تراکم ایستا را افزایش دهید که به علت خاصی ضریب تراکم پویا موتور کم شده باشه اکثر شما با ضریب تراکم ایستا و پویا آشنا هستید ولی خیلی کوتاه توضیح می دهم تا کسانی که نمی دانند آشنا بشوند . تراکم ایستا را شما با استفاده از فرمول به دست می آورید ضریب تراکم ایستا را برای موتور خاموش محاسبه می کنند .برای محاسبه ضریب تراکم ایستا باید ارتفاع سطح بلوک ضخامت واشرسر سیلندر در حالت فشرده حجم اطاقک احتراق قطر سیلندر و کورس پیستون رابدانید. حالا شما ضریب تراکم ایستا را بدست آوردید که من فرمول آن را ننوشتم چون تایپ کردن آن سخته اگر لازم داشتید می نویسم ولی با روشن کردن موتور به علت دیرتر بسته شدن سوپاپ دود این نصبت تراکم کم می شود و دیگر تراکم بالای که در حالت خاموش بودن اندازه گرفته بودید را ندارید . استفاده از کم شفتی که زمان مشترک باز بودن سوپاپ دود و بنزین آن زیاد باشه و یا سوپاپ دود آن دیرتر بسته بشه ضریب تراکم پویا را کمتر می کنه .
در اینجا ما می توانیم ضریب تراکم ایستا را افزایش دهیم و از این طریق ضریب تراکم پویا را افزایش دهیم . تا به حداکثر نسبت تراکم که منجر به خودسوزی نشه دست پیدا کنیم .البته از سوپر هم برای رفع این مشکل استفاده می شود که مربوط به اینجا نمیشه

خود طول شاتون به تنهايي هيچ تاثيري بر روي كار كرد موتور نداره بلكه طول شاتون زماني معنا پيدا ميكنه
كه در مقابل ضريب شاتوني قرار بگيره اما سوال در مورد كورس پيستون بود Stroke نه طول شاتون !
خب با تغيير دادن كورس (Stroke) به خودي خود ميشه حجم موتور رو بيشتر كرد كه البته اگر بشه قطر سيلندر(Bore) رو
دست بزني بهتره ( به خاطر طراحي اطاق احتراق و سوپاپ هاي بزرگ تر) اما چون اغلب سيلندر جايي تراشكاري آن
چناني ندارن پس با تعويض ميلنگ و تغيير دادن ضريب شاتوني كه ناخودآگاه منجر به تغيير دادن طول شاتون منجر ميشه
سعي در افزايش دادن حجم موتور ميكنن.

با تشكر از آقاي شفيعي و بيان شيواي ايشون اين نكته رو بازم ياد آوري كنيم كه ضريب شاتون از طول اسمي شاتون
مهم تره و اينكه در تعويض شاتون حتمآ بايد به ضريب هم پيستوني توجه بشه
اون دو تا شكلي كه مسعود عزيز زحمتشو كشيدن داراي ضريب پيستوني متفاوت هستن.
( به فاصله محور گژن پين تا تاج پيستون دقت كنيد)

همون طور كه دوستان اشاره كردن ضريب شاتوني نكته بسيار حائز اهميتي هست و در مورد مصرف و طراحي موتور اين پارامتر ركن اصلي رو ايفا ميكنه.

در مورد افزايش استورك
ابعاد به سانتي متر نيست بلكه به ميلي متر هست و اين افزايش به صورتي هست كه پيستون به لنگ ها گير نميكنه و شاتون به ديواره پايين سيلندر نمي گيره

كلا استروكر كيت ها شامل ميل لنگ و شاتون و پيستون هستند و تمامي اين موارد در نظر گرفته شده اند

اگه در مورد قدرت موتور و تقويت و قويتر شدن موتور تو رنجهاي مختلف دور مورتور بحث ميكنيد زياد كردن كورس پيستون بدون دست زدن قطر پيستون و سيلندر = پول حروم كردن و قت حدر دادن
تو اينترنت و كتابهاي زيادي ديده ميشه كه ميگن كورس پيستون زياد بشه قدرت ميره بالا كي ميره بالا كجا ميره شما با كي كار داري ؟؟
نسبت كورس پيستون به قطر پيستون يه رابطه هست كه بايد تو علم تقويت به درستي ازش استفاده بشه
اگه شما همينطوري كورس پيستون رو زياد كني حالا به هر روشي در نهايت سرعت پيستون رو زياد كردي دو دور مساوي مثلآ 4000 رو در نظر بگير حالا كورس كم رو با كورس زياد مقايسه كن كورس زياد حجم بيشتري داره كورس كم حجم كمتر قدرت چي ميشه ؟؟ زياد با هم فرقي ندارن كورس كم به دليل سرعت پيستون كمتر دور دورهاي بالا قدرت كمتري از دست ميده و كورس بيشتر قدرت بيشتر از دست ميده در صورتي كه سوپاپهاي هردو به يك اندازه هست حالا همون موتور كه با كورس زياد تر كار ميكنه رو با يه موتور با كورس كمتر مقايسه كن ولي اينبار قطر پيستون و سيلندر رو بيشتر بگير


مثلآ يه موتر 4 سيبلندر با bore 75 و stroke 86 ميشه تقريبآ 1500 سي سي
موتور دورمي bore 82 و stroke 72 ميشه همون 1500 سي سي
در شرايط مساوي موتور اولي رو در موتور 2000 مثلآ 35 اسب 3500 تقريبآ 69 اسب و رو 6000 تقربآ 156 اسب قدرت ميده اگه همينطور ادامه داشته باشه رو 11000 دور 239 اسب
موتور دومي رو در موتور 2000 37 اسب 3500 تقريبآ 70 اسب و رو 6000 تقربآ 165 اسب قدرت ميده اگه همينطور ادامه داشته باشه رو 11000 دور 239 اسب تازه اينا در شرايطي هست كه اين موتورها فقط از نظر كورس و قطر پيستون با هم فرق ميكنند بقيه مسائل مثل سوپاپها رو هم در نظر بگيرين
اگه قطر پيستون بزرگتر بشه ميشه سوپاپ بزرگتري انداخت ميشه موتور رو راحت تر پر خوراني كرد
تو ليست بهترين موتورهاي جهان كه نگاه كنين يه موترو نميبينين كه كورس از قطر پيستون بزرگتر باشه اين نشون ميده كه جدال نسبت كورس بيشتر به قطر كمتر در حجم ثابت هميشه نسبت قطر بيشتر به كورس كمتر برنده ميشه چون با سرعت كمتر پيستون نيروي كمتري حدر ميده ميشه تعداد سوپاها رو زياد كرد تعداد شمعها رو زياد كرد ميشه سوپاپهاي بزگتري انداخت
هيچ وقت به دنبال زياد كردن كورس نباشين اگه نميشه قطر پستون رو زياد كنين كورس رو بيخيال شين