عندما يدخل الوقود الزائد غير المحترق من المحرك إلى ممر العادم الساخن، فإنه يسبب طقطقة وألسنة لهب تخرج من العادم بشكل كبير. الصوت الصاخب للعادم الذي يبدو كأصوات إطلاق النار ويسبب الإثارة والحماس لكل عشاق السيارات تقريبًا. يمكن أن تكون إما مقصودة أو غير مقصودة، ولكنها تنجح دومًا بإذهال المشاهدين وإشعارهم بالرهبة.
العوادم المشتعلة مع الأصوات الصاخبة ظاهرة شائعة في سيارات السباق
مع ذلك، فإن العوادم التي تطلق اللهب ليست غير مرغوب بها فحسب، بل هي أيضًا دليل على عدم كفاءة احتراق الوقود في المحرك!
دعونا نتعلم المزيد عن هذه الظاهرة التي تجذب النظر.
كيف يمكن أن تطلق السيارة ألسنة اللهب من العادم ؟
في حين أن إطلاق اللهب من العادم هو نتاج العديد من العمليات، فإنه يمكن تلخيصه باحتراق خليط الوقود والهواء المتبقي في حجرة الاحتراق في خط أنابيب العادم. ينتج عن ذلك أصوات متفجرة وإطلاق اللهب من طرف العادم.
يمكن تقسيم العملية إلى مرحلتين: سرعة دوران المحرك، واشتعال العادم.
سرعة دوران المحرك:
إذا كنت تقود سيارة بناقل حركة يدوي، لابد أنك قد جربت مكابح المحرك من قبل. إذا لم يكن كذلك، فإليك درسًا سريعًا.
جد لنفسك طريقًا آمنًا وفارغًا. ضع سيارتك على الغيار الأول وتسارَع دون تغيير الناقل. مع زيادة سرعة سيارتك، سوف يزداد عدد دورات المحرك في الدقيقة.
للحفاظ على عدد الدورات في الدقيقة، تحتاج أن تثبت دواسة الوقود، إذا تركت دواسة الوقود على الترس نفسه، ستتباطأ السيارة مع ترنح مزعج، وفي الوقت نفسه سينخفض معدل RPM (وهو عداد مخصص لقياس معدل دوران محرك السيارة، أي عدد الدورات في الدقيقة الواحدة) نظرًا إلى عدم وجود احتراق كافٍ يحدث في المحرك للحفاظ على عدد دوراته في الدقيقة.
وتعرف عملية الإبطاء هذه بفرملة المحرك، ويمكن تجربتها على جميع أنواع السيارات. في اللحظة التي تترك دواسة البنزين، لدى المحرك عدد دورات في الدقيقة أكثر من المسموح به، وذلك بسبب نقص الاحتراق. تعرف هذه الحالة بعدد دورات المحرك، وتكون النتيجة فرملة المحرك.
اشتعال العادم:
في حين أنه من السهل تجربة فرملة المحرك، فإن ما يحدث في المرحلة الأخيرة أقل وضوحًا في غير سيارة رياضية.
يتم دفع خليط الوقود والهواء غير المحترق إلى أنبوب العادم مع الغازات الأخرى.
غير أن معظم سيارات الركاب لديها محولات محفزة أو «كاتمات صوت» مدمجة فيها لتقوم بتظيف غازات العادم قبل إطلاقها في الغلاف الجوي.
يحتوي المزيج الغني على وقود كاف لتوليد الطاقة، وبعض الوقود الفائض يُلقى في عادم المحرك.
في المركبات التي لا تكون فيها أنابيب العادم مقيدة إلى هذا الحد، يستخدم الوقود غير المحترق حرارة العادم للاحتراق داخل العادم، بدلا من المحرك. وينتج عن ذلك أصوات فرقعة، بل وأحيانًا ألسنة لهب من العادم.
الشروط الأساسية للصوت العالي وألسنة اللهب من العادم
لكي تصدر المركبة صوتًا عاليًا وألسنة لهب فهناك بعض الشروط الأساسية وهذه عادة ما تكون افتراضية في المركبات عالية الأداء.
1- مزيج وقود غني:
لا يمكن إنتاج أصوات العادم إلا في المحركات البنزينية بسبب التطاير والتبخر الشديد.
من المعلوم أن المحرك يحرق خليط الهواء والوقود بنسبة محددة مسبقًا، وعندما تعدّل هذه النسبة لصالح الوقود، يصبح الخليط «غنيًا»، وينتج عن ذلك فائض في الوقود ينتقل فيما بعد إلى تيار عادم المركبة.
2- تداخل الصمامات وتثبيط الاشتعال:
المحرك هو وحدة مضبوطة بدقة، تعمل الأجزاء فيه جنبًا إلى جنب في أوقات محددة. في السيارات العادية، لا يُفتح صمام الدخول وصمام العادم معًا، خشية خروج الوقود غير المحترق من حجرة الاحتراق. ومع ذلك فإن توقيت فتح هذه الصمامات يتداخل بطريقة تسمح لفائض الشحنة غير المحترق بالخروج من الحجرة .
ويصاحب ذلك تأخير الشرارة التي تسبب اشتعال خليط وقود الهواء.
عادة ما يصدر المحرك شرارة فقط عندما يكون كلا الصمامين مغلقين، حيث يكون احتواء الطاقة المولدة داخل النظام لتحقيق أقصى كفاءة.
في هذه الحالة، فإن تأخير الإشعال، يساعد في إشعال الوقود الفائض أثناء خروجه من منفذ العادم.
3- التدفق الحر للعادم:
غالبًا ما تصنع العوادم مع حواجز فيزيائية وكيميائية للتقيد بمستوى الضوضاء والسلامة واللوائح البيئية.
المحولات التحفيزية تنظف الأبخرة السامة والوقود غير المحترق قبل أن يتحد مع الأكسجين الجوي. ويمكن أن يكون هذا ضارًا «بعد الحرق»، ولذلك فإن العوادم الأقل تقييدًا تفضي إلى الطقطقة وألسنة اللهب.
هل ضوضاء العادم تضر بالمحرك؟
بما أن الانفجارات تحدث خارج المحرك، فإنها لا تلحق الضرر بالمحرك، على عكس الطقطقة والطرق داخل المحرك. ومع ذلك، فإن نظام العادم ليس مصممًا لتحمل أحمال الصدمات وقد يفشل في نهاية المطاف بشكل كارثي.
من النادر أن تنشأ مثل هذه الحالات، لأن السيارات الرياضية مصممة لمراعاة مثل هذه المواقف.
هل يمكن أن تطلق سيارة عادية ألسنة اللهب؟
الجواب البسيط على هذا السؤال هو: سيارات الركاب صُممت مع مراعاة الكفاءة والسلامة، وليست مصممة لتكون قادرة على إحداث فرقعة وإطلاق ألسنة اللهب. ومع ذلك، هناك مجموعة معدات يمكن شراؤها من أجل مساعدة السيارات ذات المواصفات المتواضعة لتقديم هذا العرض المذهل.
تقوم بعض المجموعات ببساطة بتطوير السيارة إلى مواصفات شبيهة بالسيارة الرياضية، مثل الحث على تداخل الصمام، أو إثراء خليط الوقود، أو تحقيق التدفق الحر للعادم. إن اللهب الذي ينتج عن ذلك أمر عرضي بحت ولا يمكن السائق التنبؤ به. ومع ذلك، فإن بعض المجموعات تشمل دوائر إشعال ضمن العادم. ويتم توجيه كل خليط الوقود والهواء غير المحترق إلى العادم وإشعاله، ما يؤدي إلى مزيد من ألسنة اللهب المتعمدة.
اقرأ أيضًا:
لماذا لا يستخدم وقود الديزل في السيارات الصغيرة أو الدراجات النارية؟
تعرف على تاريخ ومستقبل أسرع السيارات في العالم
ترجمة: عمرو أحمد حمدان
تدقيق: عبد الرحمن داده
