کاربرد منیفولد در خودرو چیست؟

نشت در منیفولد بنزین یا واشر آن منجر به گریز گاز‌های خروجی می‌شوند که می‌تواند سلامتی سرنشینان را در معرض خطر قرار دهد و همچنین می‌تواند منجر به خوانش نادرست سنسور اکسیژن (oxygen sensor) و راه اندازی چراغ چک خودرو (check engine light) شود. سوراخ‌های بزرگتر در منیفولد باعث تولید صدای بلند در اگزوز می‌شوند.

به گزارش گروه وب گردی خبرگزاری صدا و سیما، در این مقاله شما را با قطعه‌ای مهم از خودرو آشنا می‌کنیم که هم برای عملکرد خودرو کارایی دارد هم حفظ سلامتی سرنشنیان و محیط زیست. این قطعه منیفولد دود نام دارد.

 

 

منیفولد دود خودرو نقش مهمی در سیستم اگزوز (exhaust system) کامیون و ماشین دارد. منیفولد دود یا منیفولد هوا به هر یک از مجرای خروجی در سرسیلندر موتور (engine’s cylinder head) متصل می‌شود و گاز‌های داغ را به سمت لوله اگزوز هدایت می‌کند.

واشر‌های منیفولد دود (manifold gaskets) مانع ورود گاز‌های سمی موجود در دود به درون وسایل نقلیه و همچنین آسیب به سرنشینان خودرو می‌شود.

واضح است که یک منیفولد دود که به خوبی عمل می‌کند به عنوان یک عنصر بسیار مهم در عملکرد خودرو به شمار می‌رود.

منیفولد دود که گا‌هی منیفولد بنزین هم نامیده می‌شود اولین قسمت از سیستم اگزوز در خودرو است که مستقیما به بلوک موتور یا سیلندر (engine block) پیچ و مهره شود.
منیفولد گاز‌های خروجی را از تمامی سیلندر‌ها به سمت مبدل کاتالیزر (catalytic converter) خودرو هدایت می‌کند. یک منیفولد جداگانه برای هر بانک سیلندر (cylinder bank) در موتور‌های نوع V وجود دارد.

نشت در منیفولد بنزین یا واشر آن منجر به گریز گاز‌های خروجی می‌شوند که می‌تواند سلامتی سرنشینان را در معرض خطر قرار دهد و همچنین می‌تواند منجر به خوانش نادرست سنسور اکسیژن (oxygen sensor) و راه اندازی چراغ چک خودرو (check engine light) شود. سوراخ‌های بزرگتر در منیفولد باعث تولید صدای بلند در اگزوز می‌شوند.

• ارتباط رنگ دود اگزوز و موتور خودرو

---

دو منیفولد هوا در موتور V شکل متوسط وجود دارد که به موتور متصل شده اند. یکی از آن‌ها برای بانک سیلندر اول و دیگری برای بانک سیلندر دوم به کار گرفته می‌شود.

فقط یک منیفولد دود در بیشتر موتور‌های خطی (inline engines) وجود دارد. معمولا، فقط یک منیفولد دود در موتور‌های دورانی (Rotary engines) وجود دارد، اگرچه در مدل‌های توربوشارژ “داون­پایپ” (down pipe) در قسمت داغ توربو وجود دارند.

طبیعتا استثنائاتی نیز در همه قوانین وجود دارد، اما این گونه استثنائات در دنیای واقعی به ندرت دیده می‌شوند. منیفولد‌های هوا از چدن یا فولاد لوله‌ای جوشی (welded tubular steel) ساخته می‌شوند.

 

منیفولد‌های دود چدنی بسیار بادوام هستند و هزینه ساخت آن‌ها پایین است. به همین دلیل است که در طراحی ماشین‌ها و کامیون‌ها از جنس چدن برای ساخت استفاده می‌کنند.

منیفولد‌های دود در اتومبیل‌های مدرن اغلب به گونه‌ای طراحی می‌شوند که فضای کمتری را اشغال کنند و دوام بیشتری داشته باشند. حداکثرسازی توان اسب بخار یکی از عواملی است که در این منیفولد‌ها در نظر گرفته نشد.

هنگامی که عواملی مانند افزایش توان اسب بخار و گشتاور برای خریدار خودرو مهم هستند، منیفولد‌های دود چدنی اغلب با مدل فولادی جایگزین می‌شوند.

منیفولد دود چدنی بسیار سنگین هستند و به همین دلیل در مقابل گرما و به مرور زمان شکننده می‌شوند. اگر این منیفولد‌ها ترک بردارند، چراغ چک خودرو روشن می‌شود و به احتمال زیاد خودرو دچار مشکل می‌شود.

همچنین، تمامی دود‌های سمی اگزوز می‌توانند از محدوده منیفولد گریز کنند و به داخل خودرو راه پیدا کنند. این اتفاق همچنین در صورت ترکیدن واشر‌های منیفولد دود یا شکستن ستون‌های نصب نیز رخ خواهد داد.

 

منیفولد‌های دود فولادی لوله‌ای به دلیل داشتن جریان بهتر اغلب در برنامه‌های کاربردی عملکردگرا (performance-oriented applications) مانند اتومبیل‌های کورسی اسپرت به کار گرفته می‌شوند، اما تولیدکنندگان اندکی در زمینه خودرو مانند جیپ تمایل به استفاده از منیفولد‌های لوله‌ای در مدل‌های غیر کورسی دارند.

این نوع از منیفولد دود می‌تواند از فولاد ملایم و یا استیل ضد زنگ بسته به نظر تولید کننده خودرو نیز ساخته شود. همانطور که متصور می ­شوید، فولاد ملایم برای تولید هزینه کمتری را به خود اختصاص می‌دهد، اما عمر و دوام آن به اندازه یک منیفولد دود ساخته شده از فولاد ضد زنگ نخواهد بود.

لوله فولادی که در ساخت منیفولد‌ها به کار گرفته می‌شود به کلاهک سر سیلندر (cylinder head flange) در تمام نقاطی که لوله از آن عبور می‌کند، جوش داده می‌شود.

بسیاری از منیفولد‌های دود لوله‌ای به صورت لوله‌های فلکس ساخته شده اند و این امکان را فراهم می‌آورد که نواحی مختلف منیفولد بتوانند در صورت تغییر دما به طور مستقل انعطاف داشته باشند. متأسفانه، منیفولد‌های فولادی لوله‌ای نیز مانند منیفولد‌های دود چدنی ترک می ­خورند.

 

 

منیفولد بنزین در وسیله نقلیه به طور مستقیم به سیلندر‌هایی وصل می‌شود که در آن قبل از احتراق گاز توسط شمع موتور، گاز و اکسیژن با هم ترکیب می‌شوند.

هنگامی که عمل سوخت انجام می‌شود، شیر سیلندر باز می‌شود که این عمل باعث گریز گاز‌های مضر و انتشار آن‌ها به داخل منیفولد می‌شود.

فشار داخل سیلندر به گونه‌ای طراحی شده است که می‌تواند تمامی گاز‌ها را بیرون بکشد، اما منیفولد نیز مسئول بیرون کشیدن گاز‌ها از سیلندر نیز می‌باشد.

این عمل گازروبی (scavenging) نامیده می‌شود. برخی از منیفولد‌های دود نیز طوری طراحی شده اند که گرمای گاز را تغلیظ کنند، به طوری که هر سوختی که ممکن است بعد از احتراق باقی مانده باشد را بسوزاند.
بیشتر منیفولد‌های اگزوز مجهز به سنسور اکسیژن هستند که در نزدیکی خروجی آن‌ها قرار گرفته است. میزان اکسیژن موجود در گاز‌های اگزوز توسط این سنسور کنترل می‌شود و سپس اطلاعات را به کامپیوتر موتور خودرو ارسال می‌شود که در همان جا ترکیب سوخت/هوا در هر سیلندر شکل می‌گیرد.

سنسور اکسیژن هنگامی کار می‌کند که گاز‌های جمع آوری شده توسط منیفولد بنزین به مابقی سیستم اگزوز منتقل می‌شوند، در آن جا گاز‌ها از طریق مبدل کاتالیزر رها می‌شوند و قبل از خروج از نوک اگزوز در صدا خفه ­کن اگزوز گرفتار می‌شوند.

به همان اندازه که یک منیفولد نیاز به گازروبی دارد، گاز نیز به آن نیاز خواهد داشت که به عنوان یک قیف برای تغلیظ عمل می‌کند و سپس از فشار اگزوز برای بیرون راندن گاز‌ها از سیستم استفاده می‌کند.

در بعضی از وسایل نقلیه، چند راهه اگزوز به جای منیفولد سنتی مورد استفاده قرار می‌گیرد. این مسئله در خودرو‌هایی که دارای عملکرد بالایی هستند صحت دارد، در این خودرو‌ها افزایش توان اسب بخار نسبت به اثربخشی مطلق ارجح‌تر است.

این چند راهه‌ها به گونه‌ای طراحی شده اند که محدودیت کمتری را در مقابل جریان گاز ایجاد می‌کنند، بنابراین آن‌ها می‌توانند با سرعت بیشتری گاز را از طریق گازروبی با اثر بخشی بی نهایت دفع کنند.

اگرچه به طراحی آن‌ها بستگی دارد، اما آن‌ها می‌توانند هنگامی که سرعت موتور پایین‌تر است بر گشتاور تاثیر بگذارند. شما می‌توانند یک منیفولد دود را با یک چندراهه جایگزین کنید، اما بعید است که تاثیرات منفی بر کارکرد موتور شما نداشته باشد.

 

 

منیفولد‌های دود به دلیل گرمای شدید دچار انبساط و انقباض قابل توجهی می‌شوند، آن‌ها در طول زمان گرم و سرد می‌شود و همین امر منجر به ترک و نشت منیفولد دود خواهد شد.

-شنیدن صدای بلند از موتور خودرو
-افت عملکرد موتور خودرو
-کارکرد ضعیف سوخت.
-روشن شدن چراغ موتور – مربوط به سیستم آلایندگی.
-گاز‌های سمی که از موتور خودرو خارج می‌شوند.

ذکر این نکته حائز اهمیت است که گاز‌های سمی یک موضوع نگران کننده برای سلامتی و ایمنی شما به شمار می‌روند.

گاز‌های خروجی که از موتور ماشین گریز می‌کنند نیز می‌توانند به عنوان یک خطر آتش سوزی در نظر گرفته شوند، زیرا منجر به ذوب شدن اجزای پلاستیکی در موتور می‌شوند.
عوامل ترک برداشتن منیفولد هوا

 

اغلب یک یا چند عامل منجر به شکستن یا ترک برداشتن منیفولد بنزین می‌شود: اولین مورد چرخه گرما و گذر زمان است. با گذشت زمان، منیفولد‌ها نمی‌توانند (به صورت واقعی یا مجازی) در مقابل گرما مقاومت داشته باشند و به مرور زمان ترک‌ها در آن‌ها ایجاد می‌شوند.

ترک‌ها بعد از مدتی به سوراخ‌های کوچکی تبدیل می‌شوند و از آن به بعد وضعیت بدتر خواهد شد. عامل دوم که در شکستن منیفولد‌های هوا بسیار شایع است، آویز‌های شکسته سیستم خروجی دود است.

سیستم خروجی دود کلی با این آویز‌ها نگه داشته می‌شود. در صورت شکستن این آویز‌ها و یا پارگی و جدا شدن آویز‌های حلقه پلاستیکی اگزوز، تمامی وزن باید توسط منیفولد دود تحمل شود. متاسفانه، منیفولد‌ها برای تحمل چنین وزنی ساخته نشده اند. در صورتیکه وزن زیادی برآن‌ها تحمیل شود، به سرعت دچار شکستگی عمیقی خواهند شد.

علائمی که نشان دهنده یک منیفولد دود ترک خورده می‌باشد شامل موارد ذیل است:

-ترک‌های مشهود
-صدا‌های بسیار بلندی که از اگزوز شنیده می‌شوند.
-کاهش اثربخشی و کارایی سوخت
-استشمام بوی سوختگی از موتور (ممکن است بوی سوختگی از داخل خودرو نیز استشمام شود)

در برخی ایالت‌های امریکا از جمله کالیفرنیا، ورمونت و ماساچوست که آلاینده‌ها در آن مورد بازرسی قرار می‌گیرند، یک منیفولد بنزین ترک خورده سریعا مردود و باعث متوقف شدن خودرو خواهد شد.

در صورت وجود یک سوراخ در سیستم اگزوز، خوانش سنسور اکسیژن متوقف می‌شود و همین امر منجر به کاهش اثربخشی در خودرو خواهد شد.

این نقص ممکن است باعث هدر رفت حدود یک گالن بنزین تنها در طی چند مایل شود و همچنین به دلیل ایجاد آلودگی صوتی برای همسایگان مزاحمت ایجاد شود.

 

 

تعویض منیفولد هوا برای هر وسیله نقلیه متفاوت است، بنابراین استفاده از کتابچه راهنما بسیار کاربردی و مفید است. با این وجود، تعداد اندکی نکته مفید برای تعویض منیفولد دود وجود دارد.

از قبل پیچ‌ها را با نوعی مایع رسوخ کننده پوسیدگی اسپری کنید، طوری که آن‌ها را پاک کند تا گیرایی آن‌ها از بین برود.
در صورت وجود سنسور اکسیژن (O۲) در منیفولد دود، آن را قبل از خارج کردن منیفولد از موتور بیرون بیاورید. خارج کردن آن هنگامی که منیفولد از خودرو خارج شده است، دشوارتر خواهد بود.
خارج کردن سنسور اکسیژن هنگامی که منیفولد داغ است بسیار راحت‌تر انجام می‌شود. فقط مراقب باشید که دستتان نسوزد.
اگر بستن پیچ‌ها برای شما نامشخص است، بهتر است همزمان با تعویض منیفولد دود آن‌ها را نیز تعویض کنید. قیمت پیچ و مهره ارزان است. موتور از شما تشکر می‌کرد اگر می‌توانستید قیمت سخت افزار ضد زنگ را هم به جان بخرید.
اگر نمی‌خواهید که منیفولد دود جدیدی که تعویض کرده اید، مانند منیفولد شکسته قبلی نشت کند، همیشه واشر‌های منیفولد دود را هنگام تعویض منیفولد تعویض کنید.
هنگام نصب مجدد، از مواد ضد جوش خوردگی بر روی پیج­هایی که منیفولد دود را به مابقی سیستم وصل می‌کنید، استفاده کنید. با انجام این کار، بیرون آوردن پیچ‌ها را برای نفر بعدی ۱۰۰ برابر آسان‌تر کرده اید.

 

واشر‌های منیفولد ورودی از واشر‌های مهمی هستند که در موتور خودرو وجود دارند. واشر به عنوان یک درزگیر بین اجزای موتور قبل از اینکه آن‌ها به یکدیگر جفت شوند، عمل می‌کند تا آب بندی قابل اطمینانی را فراهم آورد. واشر‌ها می‌توانند از جنس کاغذ، لاستیک، فلز و گاهی به صورت ترکیبی از این ماده باشند.

واشر‌های منیفولد به کار گرفته شده مسئول آب بندی منیفولد در مقابل سر سیلندر هستند. علاوه بر از آب بندی فضای موتور، طراحی خاصی به منظور خنک کردن موتور انجام شده است.

اگر واشر‌های منیفولد دارای معایبی باشند، می‌توانند باعث بروز مشکلاتی در رانندگی و گرمای بیش از حد در موتور شوند. معمولاً یک واشر منیفولد معیوب علائمی را از خود نشان می‌دهد که می‌تواند راننده را نسبت به مشکلات احتمالی آگاه سازد.

* موتور به موقع روشن نمی‌شود و قدرت، شتاب و کارایی سوخت کاهش می‌یابد.

یکی از علائم شایع که نشان دهنده معایبی در واشر‌های منیفولد ورودی است، مشکلاتی در عملکرد موتور است. با طی کردن مسافتی توسط وسیله نقلیه، واشر منیفولد ورودی ممکن است فرسوده شود و در نهایت نشت کند.

این مسئله می‌تواند مشکلات زیادی را در عملکرد خودرو ایجاد کند، زیرا واشر‌های منیفولد ورودی فضای موتور و فشار را آب بندی می‌کنند. نشت ناشی از استفاده واشر منیفولد ورودی معیوب می‌تواند منجر به افت نسبت سوخت –هوای موتور شود و در نتیجه مشکلاتی در عملکرد موتور ایجاد خواهد شد از جمله روشن نشدن به موقع موتور، کاهش قدرت و شتاب، کاهش کارایی سوخت از بدنه منیفولد بد مصرف می‌تواند نسبت به سوخت موتور خاموش شده و باعث بروز مشکلات مربوط به عملکرد موتور مانند عدم افتادگی، کاهش قدرت و شتاب، کاهش در راندمان سوخت و حتی بازماندن از حرکت.

*نشت خنک کننده

یکی دیگر از علائمی که نشان دهنده معایبی در واشر‌های منیفولد ورودی می‌باشد، نشت خنک کننده است. برخی واشر‌های منیفولد ورودی همچنین خنک کننده موتور را آب بندی می‌کنند و اگر واشر آسیب ببیند، نشت خنک کننده ایجاد می‌شود. در نتیجه، به همراه بخار یک خنک کننده متمایز ایجاد می‌شود که باعث چکه کردن خنک کننده در زیر وسیله نقلیه خواهد شد. نشت خنک کننده باید به محض تشخیص آن مورد بررسی قرار گیرد تا از بروز یک مشکل بزرگتر جلوگیری شود.

*گرم شدن بیش از حد موتور

گرم شدن بیش از حد موتور از جمله علائمی است که نشان دهنده یک واشر منیفولد ورودی معیوب است. نشت خنک کننده هنگامی که سطح سرد کنندگی بسیار پایین باشد منجر به گرمای بیش از حد در موتور می‌شود، اما مواردی نیز وجود دارد که نشان می‌دهد گرمای بیش از حد موتور بدون نشت قابل دید رخ داده است.

اگر واشر‌های منیفولد به منیفولد ورودی نشت خنک کننده داشته باشند، موتور در نتیجه بیش از حد گرم می‌شود بدون اینکه نشت خارجی به صورت عینی مشاهده شود.

هرگونه نشت خنک کننده باید در اسرع وقت مورد بررسی قرار گیرد تا از بروز آسیب جدی در موتور به دلیل واشر بد مانیفولد جلوگیری شود. در صورت مشاهده هر گونه نشت خنک کننده‌ای باید آن را مورد بررسی قرار دهیم تا از بروز مشکل و آسیب به موتور ناشی از یک واشر منیفولد ورودی معیوب جلوگیری کنیم.

در حالی که یک واشر منیفولد ورودی نشانه‌هایی را از خود بروز می‌دهد و راننده از به سرعت از وجود یک مشکل آگاه می‌سازد، اما مثال‌هایی نیز وجود دارد که باعث می­شود تشخیص نشت بسیار مشکل گردد.

اگر شما به واشر منیفولد ورودی و یا واشری که ممکن است دچار مشکل باشد شک دارید، بهتر است که از مکانیک‌های مجرب کمک بگیرید. آن‌ها تشخیص می‌دهند که آیا واشر باید تعویض شود یا خیر.