نوآوری میتسوبیشی در طراحی پیستون، نجات بخش موتورهای بنزینی با کاهش آلایندگی

میتسوبیشی با ثبت یک گواهی اختراع نوین برای تاج پیستون، به دنبال حل مشکل احتراق ناقص و آلایندگی در پیشرانه‌های تزریق مستقیم سوخت است.

میتسوبیشی قصد دارد با تکیه بر دانش مهندسی خود، یکی از چالش‌های رایج فنی در صنعت خودرو را برطرف کند. این خودروساز ژاپنی در تلاش است مشکل احتراق ناقص سوخت در موتورهای درون‌سوز تزریق مستقیم را که منجر به رشد آلایندگی و تولید ذرات معلق می‌شود، حل کند. چالش اصلی مهندسان، بهبود فرآیند احتراق برای تولید قدرت بیشتر با مصرف سوخت کمتر و کم شدن دوده‌های خروجی است. نقطه قوت ایده نوین میتسوبیشی در سادگی آن نهفته است؛ طرحی که تنها با تغییر هندسه تاج پیستون، تحولی بزرگ ایجاد می‌کند.

در یک پیشرانه تزریق مستقیم، انژکتور سوخت دقیقاً درون محفظه احتراق و در نزدیکی سوپاپ ورود هوا و شمع قرار دارد. برخلاف پیشرانه‌های انژکتوری معمولی که سوخت و هوا پیش از ورود به سیلندر باهم مخلوط می‌شوند، در موتورهای تزریق مستقیم بنزین باید تنها در یک لحظه کوتاه پیش از تراکم و جرقه‌زنی با هوای تازه ورودی ترکیب شود. این بخش از فرآیند که جریان غلتشی (Tumble Flow) نامیده می‌شود، مکانیزم جالبی دارد؛ هوا از طریق سوپاپ ورودی وارد سیلندر شده و طراحی ویژه سطح پیستون باعث چرخش هوا و گردابی شدن آن می‌شود تا با پودر بنزین انژکتور ترکیب شود. بااین‌حال، میتسوبیشی متوجه شد در پیستون‌های معمولی، بخشی از سوخت پاشیده‌شده از شمع دور می‌شود؛ دربرآیند هنگام جرقه‌زنی، این بخش از سوخت نمی‌سوزد که پیامد آن بیشتر شدن مصرف سوخت و خروج ذرات معلق و دوده از اگزوز است. راهکار میتسوبیشی بسیار هوشمندانه است؛ طراحی یک تاج پیستون تازه با سطح شیب‌دار به سمت انژکتور که قطرات بنزین را در زمان جرقه‌زنی دقیقاً نزدیک به شمع هدایت می‌کند.

اگر از بالا به داخل سیلندر نگاه کنیم، سوپاپ هوا در گوشه سمت راست و سوپاپ دود در گوشه سمت چپ قرار دارند. انژکتور در سمت راست و شمع دقیقاً در مرکز محفظه احتراق تعبیه شده است. سطح پیستون تقریباً کل مساحت سیلندر را می‌پوشاند و گودی‌هایی برای جلوگیری از برخورد با سوپاپ‌ها دارد. پیستون‌های تزریق مستقیم معمولی دارای یک گودی در مرکز تاج هستند که پاشش سوخت را جمع و متمرکز می‌کند اما طرح اختراعی میتسوبیشی این گودی را حذف کرده و یک سطح شیب‌دار شبیه به پیست سورتمه‌سواری جایگزین آن کرده است. این سطح شیب‌دار از چپ به راست امتداد دارد و زاویه آن دقیقاً با زاویه نصب انژکتور هماهنگ است؛ در ادامه دو لبه برجسته عمود بر این شیب قرار گرفته‌اند تا سوخت را به بهترین شکل به سمت پایین هدایت کنند.

میتسوبیشی مدعی است این ساختار، جریان غلتشی هوا و سوخت را تثبیت کرده و هنگام جرقه‌زنی شمع، احتراق جامع‌تری ایجاد می‌کند. علاوه بر این، این شرکت یک پوشش مشبک کوچک برای شمع با محفظه پیش‌احتراق در نظر گرفته که شعله‌ای متراکم را از طریق منافذ به داخل سیلندر می‌فرستد؛ تکنولوژی پیشرفته‌ای که پیش‌تر در موتور V6 نتونوی مازراتی و پیشرانه ۲ لیتری توربوشارژ تازه جیپ گرند چروکی ۲۰۲۶ نیز دیده شده بود. بهبود مصرف سوخت، نزول آلایندگی و رشد قدرت موتور از دستاوردهای این طرح هستند. اگرچه میتسوبیشی هنوز زمان دقیق تجاری‌سازی این پیستون را اعلام نکرده اما استفاده از آن در نسل بعدی کراس‌اوورهایی نظیر اوتلندر اسپرت جامعاً منطقی به نظر می‌رسد.

©1405 - 1393 کپی بخش یا کل هر کدام از مطالب پدال تنها با کسب مجوز مکتوب فرصت پذیر است.