چگونه خودروی خود را برای عملکرد بهتر با هزینه کم هک کنید

اتومبیل هایی که بعد از 1986 ساخته شده اند اکثرا انژکتوری هستند و توسط الکترونیک کنترل یونیت یا ای سی یو هدایت میشوند

هر چه اتومبیل جدیدتر باشد این کنترلر اعمال پیچیده تر و قسمت های بیشتری را کنترل میکند

یکی از وظایف این کنترلر سرعت و زمان جرقه زنی شمع ها و میزان باز شدن دریچه سوخت و هواست

این مطلب تا همین جا بماند تا بعد. حال به سیستم خنک کننده بپردازیم! تعجب نکنید رابطه پیچیده ای بین این دو قسمت خودرو وجود دارد که شاید هیچ کجا در موردش حتی روی اینترنت و سایت های حرفه ای خودرو به آن اشاره هم نشده است

در واقع این یک راز و فوت کوزه گری در مسابقات فوق حرفه ای خودرورانیست

تقریبا تمام خودرو سازها برای سیتم خنک کننده آبی مخلوط 50/50 خنک کننده و آب را توصیه میکنند و حتی وقتی به بازار برای خرید ضدیخ مراجعه میکنید مخلوط از پیش بسته بندی شده این نسبت در قفسه ها وجود دارد و نه نسبت دیگری

چرا؟ چون این نسبت تا دمای منفی 36 سانتیگراد از یخ زدن آب در رادیاتور جلوگیری میکند و اینکه تمام سازندگان بزرگ خودرو و مشتریان آنها در نیمکره شمالی و مناطق سردسیر زندگی میکنند

تقریبا تمام ضد یخ ها بر پایه اتیلن گلیکول یا پروپیلن گلیکول هستند. اتیلن گلیکول در بعضی کشورها ممنوع است بخاطر مسایل محیط زیستی ولی ارزانترین و موثرترین میباشد

حال اگر این خودرو در یکی از مناطق گرمسیر مانند شهر اهواز استفاده شود این خاصیت بی استفاده است ولی چه اتفاق دیگری خواهد افتاد؟

این مخلوط خاصیت انتقال حرارت آب را تا حد زیادی کاهش میدهد. عدد مخصوص حرارتی آب 1 و عدد مخصوص حرارتی مخلوط آب با 50 درصد اتیلن گلیکول در 93 درجه سانتی گراد 0.865 میباشد

مخلوط 50/50 چهار برابر گرانروی بیشتری نسبت به آب دارد و به همین نسبت فشار بیشتری به واترپمپ وارد میکند. آب خالص در رادیات 2 برابر بیشتر حرارات را دفع میکند

این اثر را بیشتر بررسی میکنیم، اگر در رادیات خودرو آب خالص داشته باشیم حرارت تولید شده از انفجار سوخت در سیلندر در مدت 3.7 ثانیه از سر سیلندر منتقل میشود، اگر مخلوط 50/50 باشد 10.2 ثانیه بطول خواهد کشید و اگر صد در صد ضدیخ در رادیات باشد این زمان به 21 ثانیه افزایش پیدا میکند

خوب این چه ربطی به کامپیوتر خودرو پیدا میکند؟

وقتی حرارت سرسیلندر افزایش پیدا میکند درجه اکتان سوخت مورد نیاز هم بالا میرود. به ازای هر یک درصد گلیکول در رادیات یک فارنهایت سرسیلندر داغتر میشود برای نسبت 50/50 حدود 45 فارنهایت یا 30 درجه سانتیگراد سر سیلندر داغتر کار میکند و برای این حرارت بیشتر درجه اکتان مورد نیاز 3.5 درجه بالا میرود 

موتور خودرو به سنسور ناک مجهز است و وقتی عدم بهسوزی سوخت را به ای سی یو گزارش میکند، کامپیوتر خودرو برای مقابله با این پدیده فواصل جرقه زنی را حدود 5.2 درصد افزایش میدهد که این منجر به افت 2.1 درصدی نیروی گشتاور تولیدی میشود بیشتر ای سی یو ها برای جبران درجه اکتان را در جداول ذخیره شده یا اصطلاحا مپ ای سی یو تا 5 درجه هم بالا میبرند

جهت اطلاع شما، فرمول اسب بخار مساویست با گشتاور ضربدر دور موتور تقسیم بر 5252

 آیا در این مناطق باید از آب خالص استفاده کرد؟ خیر

چون آب به تنهایی در رادیات بشدت خورنده است و باعث خسارت میشود و علاوه بر آن استفاده از کولر خودرو ممکن است باعث یخ زدگی در سر هیتر و ترکیدن آن شود. همانطور که در چارت میبینید تا زیر 20 درصد اتیلن گلیکول خاصیت ضد یخ قابل ملاحضه ای به آب اضافه نمیکند، 10 درصد اتیلن گلیکول درجه یخ زدگی را به منفی 3.4 و 15 درصد به منفی 5.5 سانتی گراد میرساند،  حداقل پانزده درصد ضدیخ در هر شرایطی برای خودرو لازم است ولی 50 درصد برای هرجایی مناسب نیست

رادیات، سیستم ساده و بسیار مهم در خودروست ولی کمترین توجه و تعمیرات پیشگیرانه بر آن اعمال میشود

معمولا مایع داخل رادیات برای سالها و تا زمانی که مشکل جدی پیش نیاید خالی نمیشود

گلیکول در طی زمان و حرارت اکسید شده و محیط داخل رادیات اسیدی میشود که پمپ آب، درزبندی ها و کل سیستم را بتدریج از بین میبرد

پایین بردن نسبت اختلاط مزیتهای دیگری هم دارد.

 هر 10 درجه کاهش دما در سرسیلندرها روند اکسیداسیون روغن موتور را نصف میکند! و بالعکس

اکسیداسیون روغن موتور یکی از عوامل به اصطلاح پیر شدن روغن و ضخیم شدن آن است

اگر درجه حرارت سرسیلندر های یک موتور را 15 درجه سانتی گراد بتوان کاهش داد آنگاه روغن موتور با ضریب ٣ برابر کندتر اکسید و یا ضخیم خواهد گشت

پایین آوردن نسبت اختلاط خنک کننده در محیط گرم طول عمر برای فن رادیات، سیستم استارت، باتری،درزبندی موتور، واترپمپ و سیستم سوخت رسانی علاوه بر روغن کاری بهتر موتور به ارمغان خواهد آورد
در ترافیک های سنگین شهری مثل تهران که خودرو ها زمان زیادی درجا کار میکنند و سرعت متوسط بسیار پایین است فشار بیشتری بر روی سیستم خنک کننده شامل فن و واترپمپ وارد میشود

به یاد داشته باشید آب سیستم شهری حاوی کلر و املاح زیاد است که باعث آسیب به رادیات و موتور میشود

بعنوان مثال آب تهران دارای سختی(کربنات کلسیم) 210 تا 700 پی پی ام در لیتر میباشد. فقط آب یونیزه شده در رادیات باید مورد استفاده قرار گیرد

پایین آمدن درجه حرارت سرسیلندر ها بر روی نشانگر حرارت رادیات در داخل داشبرد تاثیری نخواهد داشت و آن صرفا حرارت کلی سیستم خنک کننده را به نمایش میگذارد
نکته: جرم اتیلن گلیکول از آب بیشتر است و این محصول بیشتر بر حسب کیلوگرم بسته بندی شده تا لیتر. هر کیلو اتیلن گلیکول مساوی با 0.91157 لیتر است

نتیجه: حداقل پانزده و حداکثر سی درصد ضد یخ (اتیلن گلیکول) در رادیات برای خودروهای که در جنوب و مناطق گرم ایران هستند درصد بهینه است.(سردترین روز سال در جایی که خودرو است نباید (به ترتیب) به کمتر از منفی 5 الی منفی 15 درجه سانتی گراد برسد)  مایع رادیات هر دو سال یکبار میبایست خالی و با مخلوط جدید پر شود

Ref: http://www.engineeringtoolbox.com/ethylene-glycol-d_146.html

بالاترین استانداردهای روغن موتور بنزینی مخصوص ایران

 بالاترین استانداردهای روغن موتور بنزینی (با توجه به استاندارد سوخت کنونی  و اینکه هنوز دسترسی کامل به سوخت یورو چهار در  کشور وجود ندارد) به ترتیب از قرار زیر هستند. هرچه استاندارد رتبه بالاتری داشته باشد در مقابل فرسایش موتور عملکرد بالاتری دارد

1. Mercedes Benz MB 229.5

2. Peugeot/Citroen PSA B71 2296

3. BMW LL-01

4. VW 502 00/505 01 (ver.2005)

5. Mercedes Benz MB 229.3

6. Renault RN0710 و RN0700

7. GM Dexos 1

8. ACEA A3/B4-08

9. API SN + ILSAC GF-5

10. Mercedes Benz MB 229.1

 تمام این استانداردها قابلیت بالای خنثی کردن محیط اسیدی داخل موتور را بعلت بالا بودن میزان گوگرد در بنزین عرضه شده داخلی را دارند

چون تعداد خودروهای سبک جدید مجهز به موتور دیزل در کشور ناچیز هستند استانداردهای دیزلی در این فهرست قرار نگرفته است

در صورتیکه از کیفیت سوخت اطمینان حاصل باشد بهترین گزینه ها از قرار زیر هستند

Mercedes-Benz MB 229.52

VW 504 00/507 00

PSA B71 2312 

  

نکته 

VW 502 00/505 00 

استاندارد پایین تری است و با استاندارد مشابه بالا اشتباه گرفته نشود. استانداردهای فولکس واگن بصورت دوگانه (بنزینی/دیزلی) ذکر میشوند
گاهی استاندارد فوق بدین صورت ذکر میشود
VW 502/505/50501

Difference between API SL & SM

The differences as published by the API are as follows:

SM is limited to .06 min/.08 max percent phosphorous.
SL is limited to .10% max phosphorous.

TEOST is limited to 35mg max for SM
TEOST is not rated of SL.

Sulfur is .5% max (0w/5w) for SM
Sulfur is .7% max (10w) for SM

Sulfur is not limited for SL.

Engine test for SM is sequence IIIG
Engine test for SL is sequence IIIF

SM limits viscosity increase to 150% max at 100 hours.
SL limits viscosity increase to 275% max at 80 hours.

Cam wear using sequence 4A limited to 90 micron max for SM.
Cam wear using sequence 4A limited to 120 micron max for SL.

Bearing weight loss using sequence 8 is 26 mg max for SM.
Bearing weight loss using sequence 8 is 26.4 mg max for SL.

There are numerous other differences but they are measured using different test sequences and therefore not directly comparable.

According to American Petroleum Institute's (API) Engine Oil Licensing and Certification System,

- The Valve Train Wear, or known as average cam wear under engine Sequence IVA Test (ASTM D6891);

1) API SJ (for 2001 or older gasoline engine) and API SL (for 2004 and older gasoline engine) specify not more than 120 micron of wear, comparing with;

2) API SM (for 2010 or older gasoline engine) and API SN (current) specify not more than 90 micron of wear....

Even though newer API standards call for lower phosphorus content (anti wear agent) due to catalytic converter preservation, It does not allow more wear to take place, especially valve train wear.... With the help of new additive technology, API SN and SM must resist wear better than API SJ and SL which has higher content of phosphorus as anti wear agent...

For your infomation, current additive technology has enable the cam wear to be reduced down to 30 micron.

Number of modern car models have ECU that monitor the functionality of the catalytic converters, early poisoning of catalytic converters will be a bad news.... some car ECU will respond by cutting power output...

However, eventhough with less anti wear agent, latest API SM and SN standards control average cam wear (sequence IVA) and allow maximum 90 micron (1/1000mm) of wear, whereas, in older standard, such as API SL and SJ, they allow maximum waer of 120 micron..... 
You must understand the phosphorus level will deplete during operation, but API SN with Resource Conserving and ILSAC GF-5 would require the engine oil to retain minimum 79% of phosphorus during test.

شدت جریان و اتلاف انرژی اصطکاکی روغن موتورها در دورموتور پایین و بالا

 شدت جریان روغن به اصطلاح نازک تر در هر دو مورد بالاتر بوده و طبق قانون فیزیکی هرچه شدت جریان بالاتر باشد میزان روانکاری و جداسازی دو قطعه بیشتر خواهد شد

مضافا انرژی گرمایی قابل توجهی نیز ذخیره خواهد گشت 

راز طول عمر خودرو

امروزه موتور خودروها به طول متوسط ٢٠٠ هزار كيلومتر عمر ميكنند ولى اگر به خوبى از آنها با سرويس روغن موتور مرتب و مناسب مراقبت شوند ميتوانند تا ٥٠٠ هزار كيلومتر بدون تعمييرات عمده خدمت كنند - منبع كمپانى كاسترول

Temperature ( C )....Thickness

150...........................3
100..........................10
40............................100
0..............................250 

Oil type ...Thickness at 40 C°... at 100 C°

Straight 30...... 250......................10
10W-30............100......................10
0W-30..............60 ......................10

Straight 10........30....................... 6

Oil type...Thickness at 24 C°... at 100 C° ...at 150 C°

Straight 30...........100...................10...........3
10W-30.................75...................10........ ...3
0W-30...................40...................10...... .....3

.......S J...vs...S L......

.......30........20......maximum cam plus lifter wear 
........9.........7.8.....sludge build up
........5.........8.9.....varnish rating (more is better)
.......60.......45.......high temperature deposits
.......17.......10.......high temperature volatility

It is time to introduce the concept of lubrication. Most believe that pressure = lubrication. This is false. Flow = lubrication. If pressure was the thing that somehow lubricated your engine then we would all be using 90 grade oil. Lubrication is used to separate moving parts, to keep them from touching. There is a one to one relationship between flow and separation. If you double the flow you will double the separation pressure in a bearing. The pressure at the bearing entrance is irrelevant.

 The gold standard is that all engines should have a pressure of 10 PSI for every 1,000 RPM of operation, not more, not less. After all, you do need some pressure to move that oil along, but only enough pressure, not more. More pressure is not better, it can only result from the impedance of oil flow. Remember that oil flow is the only thing that does the lubricating.

High flow does more than lubricate. It is one of the things used to cool the hottest parts of your engine, the pistons, valve areas and bearings. This cooling effect is as important as lubrication in your engine. If your engine is running hot you may need to use a thinner oil. The flow will increase and so will the cooling. This is even more important in the racing condition.

I truly believe that oil is much better being too thin than too thick. Over the years we have been going to thinner and thinner oils despite hotter engines with turbos and the like. The tendency is that people figure they need a 40 grade oils but then use a 50 instead. Better thinking is that if you think you need a 40, use a 30 grade oil instead. I firmly believe this based on all I know about oils.

The synthetic lubricated engine will turn over easier. This has the effect of using less power from your starter motor. It will last longer. Your battery has less of a current draw. This will also last longer. The battery was discharged less during the start so the alternator will rob less power from your engine to recharge. The alternator lasts longer and you get a little better gas economy.

These same rules apply to engines of any age, loose or tight. Just because your engine is old does not mean it needs a thicker oil. It will need a thicker oil only if it is overly worn, whether new or old. Yet the same principals of 10 PSI per 1,000 RPM still apply. In all cases you need to try different grade oils and see what happens. Then choose the correct viscosity.

FYI. The Formula 1 cars that run at 15,000 RPM and higher use straight 5 and 10 grade oils.
Honda does 0W-10 Factory fill.

Concern: People are worried about the SM oils not having as much ZDDP as the SL and older oils. The reason ZDDP has been used for years is not because of its superior performance but rather its low cost and dual function as an antioxidant. It also has anticorrosive properties.

There are other additives. Some newer oils do not have any ZDDP, and they are excellent products. Just the same, I prefer oils with ZDP for now. The research shows that 0.03 is all that is needed and has the same function as higher levels. The only reason to have more is because your engine is consuming the ZDDP secondary to borderline lubrication from oil alone.

 Cooler engines last longer. Fact: The higher the temperature, the greater the wear, all other things being equal.

Older engines may in fact benefit from thinner oil use. Over time permanent deposits of carbon and sludge build up in the engine oil ways. It is like a clogging of arteries in humans. We are now all on blood thinners.

For those engines with excessive varnish and carbon buildup the engine oil additives of the detergent type may be of benefit. On the other hand you could just use a thin synthetic oil and change it every 200 miles for a while and end up with an even cleaner engine. With everything working properly you may actually need a thicker oil if that engine is overly worn. The thicker oil would be a disaster however, if the arteries were narrowed from deposits.

There is one more thing. A 20 grade oil is not half as thick as a 40 grade oil. The real scale is more like the oils having an absolute thickness of 108 and 114. Now it can be seen that the 40 grade oil is only around 10 percent thicker than the 20 grade oil. The difference is not that much at operation but at startup the difference is significant. Pressure / flow dynamics go along with this 10 percent figure. A 30 grade oil should be thought of as having an absolute viscosity of 110 and a 50 grade oil has an absolute viscosity of 120. I am talking about the viscosity at operating temperatures.

I thought everyone knew that 90 percent of engine wear occurs during the startup period because oil is just too thick. Some think it is good to have a thicker oil for startup since the parts shrink when cold and would otherwise “rattle.” Sure, your piston diameter will shrink on cooling but so will the diameter of your bore. The net result is about the same clearance hot and cold. This is not true for your valves. 

The reason that multi-grade oils were developed in the first place was to address the problem of oil thickening after engine shutdown. Over the years we have been able to reduce the amount of thickening that occurs. Never-the-less there is no oil that does not thicken after you turn your engine off. This is why we have to warm up our engines before revving them up. Engine designers always pick the recommended oil based on a hot engine and hot oil. There is no issue with oil thinning as they are both matched when hot. The problem is oil thickening when the engine cools.

Cold engine showing very high pressures because of the thickened oil at startup

Thinner oils have less drag, and therefore less friction and wear...

Any abrasive particles equal to or larger than the oil film thickness will cause wear. Filters are necessary to keep contaminants small. The other side of the equation is oil film thickness. Thicker oil films can accommodate larger contaminants.

Temperature has a big effect on viscosity and film thickness. As a point of reference, one SAE grade increase in viscosity is necessary to overcome the influence of a 20°F increase in engine temperature. At a given reference point, there is approximately a 20°F. difference between viscosity grades SAE 30, 40 and 50. SAE 20 is somewhat closer to 30 than the other jumps, because SAE 30 must be 30°F higher than SAE 20 to be roughly the equivalent viscosity.

In other words, an SAE 20 at 190°F is about the same kinematic viscosity as an SAE 30 at 220°F, which is about the same viscosity as an SAE 40 at 240°F. This approximation works well in the 190°F to 260°F temperature range.

Ford is bumping up against its CAFE requirements and recommends SAE 5W-20 oil for most of its engines in the United States. It claims SAE 5W-20 is optimal for fuel efficiency and wear.

(If your engine is 20 F cooler running a thinner oil then the viscosity is the same as the next higher weight grade. Also, as wear diminishes with lesser operating temperatures then we have a benefit. Another benefit is that the thinner oil is better at startup where the majority of wear occurs.)