- معرفی هدرز
- طراحی و تولید هدرز
- تاثیرات هدرز روی خودرو
- انواع هدرز
معرفی هدرز
به زبان ساده باید گفت هدرز قطعه ای است که برای تیونینگ و بهبود عملکرد موتور جایگزین منیفولد چدنی شده و بر روی موتور نصب میگردد.این قطعه عملا همان کار منیفولد را انجام میدهد و همانند آن قسمتی از سیستم اگزوز خودرو محسوب می شود .
هدرز بر طبق اصول مکانیک سیالات طراحی و تولید میشود.این قطعه همان منیفولد چندراهه است که در آن ، برای هر سیلندر یک خروجی مجزا تعبیه شده است.این امر باعث میشود تا به محض احتراق و پایین رفتن پیستون، دود حاصل از احتراق در درون موتور بتواند بدون هیچ مزاحمت یا مقاومتی از محفظه سیلندر خارج و وارد سیستم اگزوز شود.در نظر گرفتن خروجی های مجزا تخلیه برای هر سیلندر موجب کاهش مقاومت و فشار وارده بر دیواره‌ها و مجاری خروجی و تخلیه کامل و سریع دود شده که این عمل تاثیری مستقیم بر خنک سازی موتور و بلوک های سیلندر دارد.
هدرز در دسته لوازم after market جای میگیرد به این دلیل که تقریبا تمامی خودرو‌های استاندارد کمپانی ها ، هدرز را به صورت پیش‌فرض روی موتور خود ندارند و شما باید پس از تحویل خودرو ، خودتان اقدام به خریداری و نصب این قطعه بر روی اتومبیل خود کنید.
کمپانی‌های بنام در دنیای اتومبیل همانند Ford ، BMW و برخی کمپانی‌های دیگر در مواردی ، هدرز را به طور فابریک روی محصولات خود نصب کرده‌اند.
برای مشاهده قیمت آنلاین خودرو کلیک نمایید.
طراحی و تولید هدرز
طراحی این قطعه با توجه به مشخصات و اطلاعات خودرو و موتور آن صورت میگیرد در واقع برای هر موتور هدرزی مناسب آن طراحی میشود.
این اطلاعات میتواند شامل توان و قدرت خودرو ، سایز و ابعاد بلوک های سیلندر موتور،کشش موتور، فضای خالی در دسترس برای نصب هدرز و هدف از نصب آن باشد.
به گفته ای دقیق‌تر برای هر مدل خودرو (اگر اغراق نکرده باشیم برای هرپیشرانه) باید هدرز مخصوصی طراحی شود ، به همین دلیل همه ساله تعداد بی‌شماری هدرز توسط کمپانی های متفاوت طراحی و تولید می شود.
در طراحی هدرز نرم افزار‌ها و ابزار‌های تست و آزمایش بسیاری چون solidworks ، ansys ،adams و… در اختیار مهندسین قرار میگیرد.طراحی هدرز شامل مراحل بسیاری می باشد که از مدلسازی آن شروع شده و در نهایت به سرامیکی کردن درون لوله‌ها ختم میشود.پس از اولین مرحله (مدلسازی لوله‌ها) تحلیل دینامیکی آنها آغاز میشود تا بررسی‌های لازم در خصوص صحت عملکرد طراحی انجام شود.
در تحلیل دینامیکی، شریان گاز و سیال درون لوله‌های هدرز به طور دقیق توسط نرم افزار‌های مربوطه و بدون استفاده از ابزار‌های فیزیکی مورد تحلیل و بررسی قرار میگیرد.
تست و بررسی‌های انجام شده شامل سرعت خروج سیال ، حرارت پارامتر‌های دمایی مربوط به سیال ، فشار گاز خروجی، تحلیل گرمایی و میزان انتقال حرارت میشود.
بررسی‌ها در طراحی هدرز به همین مرحله ختم نمی‌شوند و پس از آن تحلیل نتایج به دست آمده از این مرحله آغاز می شود تا درنهایت در رابطه با جنس بدنه هدرز و طراحی مسیر های خروجی آن تصمیم‌گیری‌های لازم انجام شود تا بتوان به بهترین نتیجه ممکن دست پیدا کرد.
نکته مهم و پیچیده ای که مهندسان در طراحی با آن مواجه هستند، این است که گاز خروجی موتور که حاصل از احتراق در درون سیلندر است در تمام مدت یکسان نبوده به این معنی که سرعت ، فشار و دمای آن تابع شرایط متغیر است.
این موضوع پیچیدگی تحلیل سیال خروجی را دوچندان کرده ولی خوشبختانه تحلیل این محاسبات پیچیده به لطف نرم افزار‌های تحلیلی کار را برای مهندسان بسیار آسانتر می کند.
تا این قسمت از مقاله به هدف نصب هدرز که تسریع بخشیدن به خروج گاز‌ها است،پرداختیم.حال اگر مهندسان در طراحی هدرز دقت لازم را نداشته باشند، گاز ها هنگام خروج با فشار بازگشتی رو به رو خواهند شد.
فشار بازگشتی زمانی رخ میدهد که هنگام خروج دود ناشی از احتراق، فشار درون لوله‌های هدرز بیشتر از فشار در داخل سیلندر باشد ، فشار بازگشتی ناشی از اشتباه در طراحی و ترکیب لوله‌هاست.
بنابراین فشار بازگشتی در موتور هایی که از هدرز استفاده می کنند نیز تاثیر گذار است و باعث تضعیف قدرت خروجی موتور خواهد شد.
برای رفع(به حداقل رساندن) فشار بازگشتی باید هدرز با توجه به نوع پیشرانه طراحی و ترکیب لوله‌های هدرز از قاعده و قانون درست و علمی پیروی کند.حال سوالی که مطرح می شود این است که اگر فشار بازگشتی در هدرز بیش از مقدار مجاز باشد چه اتفاقی رخ خواهد داد؟
اولین موردی که به آن برخورد خواهیم کرد،کاهش توان پیشرانه خودرو خواهد بود که پیشتر به آن اشاره کردیم.کاهش توان موتور به دلیل آن که در ورودی هدرز فشار بالا رفته و موتور باید با ایجاد فشار و تراکم بیشتر گاز و سوخت ورودی در محفظه ی سیلندر آن را جبران کند، رخ خواهد داد .
مورد دوم مربوط به خودرو‌های توربوشارژر میشود.نیروی محرک پره های توربو در خودرو‌هایی که از این تکنولوژی استفاده می کنند توسط دود خروجی از سیلندر تامین می شود.این افزایش ناگهانی فشار و تراکم گاز خروجی، باعث اعمال نیروی مضاعف به پره‌های توربین شده و میتواند به قسمت های روغن‌کاری و شفت توربو صدمه بزند .
افت و خیز فشار گاز خروجی در عملکرد توربو نیز تاثیر منفی می‌گذارد. یکی از این تاثیرات زمانیست که فشار و میزان دوران پره های توربو کاهش می یابد به عبارت دیگر ،توربو پیروی منظمی از گاز خروجی سیلندر ندارد.
آسیب به توربو و سیستم روغن‌کاری منجر به نشت روغن از توربو به سیستم اگزوز و کاتالیزور شده که باعث بروز نقص در آن می گردد.مورد بعدی که به آن اشاره خواهیم کرد از بهم خوردن نسبت سوخت و هوا در هدرز هایی که به طور اصولی طراحی نشده اند نشات می گیرد، این که باعث می شوند سنسور اکسیژن پیام اشتباه به ای سی یو خودروارسال کند.
وظیفه سنسور اکسیژن که بعد از منیفولد و هدرز نصب می شود(البته که بر روی برخی هدرزها فضایی برای این سنسور تعبیه شده)، بررسی عملکرد موتور از طریق پارامتر های نسبت سوخت و هوا در گاز خروجی می‌باشد. زمانی که این نسبت با نصب هدرز نامناسب بهم خورده‌است،پیامی اشتباه توسط سنسور اکسیژن به ای سی یو ارسال میشود که موجب اخلال در عملکرد موتور می گردد.
اگر به دنبال آدرس مراکز تعویض پلاک هستین کلیک نمایید.
ساخت هدرز نیز علاوه بر طراحی آن دقت‌های مخصوص به خودش را می طلبد.
این دقت ها از انتخاب جنس بدنه گرفته تا نحوه جوشکاری قسمت های مختلف آن شرایط خاصی را دارا است که باید رعایت شود . جنس اکثر هدرز های تولیدی را فولاد و استیل تشکیل میدهند.در بعضی موارد آلیاژ‌های بسیار گران‌قیمتی نیز مورد استفاده قرار می‌گیرند وعلاوه بر تحمل گستره ی بالای دمایی ، سطح صیقلی مناسب‌تری نسبت به نمونه هایی با قیمت پایین تر دارند.
هدرزها اکثرا به صورت آبکاری تهیه و تولید میشوند اما شرایط دمایی بسیار بالای پیشرانه باعث تغییر رنگ بدنه هدرز و مات شدن آن میشود.خم‌کاری بدنه ی هدرز باید توسط دستگاه های پیشرفته به طور دقیق انجام شود تا زاویه خم مورد نظر ما به درستی به دست آید و هم در بعضی جاها با ایجاد فرورفتگی به بدنه ی اتومبیل آسیب وارد نکند .
برای اتصال قسمت های مختلف هدرز از جوشکاری بهره برده میشود، پس از جوشکاری باید قسمت های جوش کاری شده سمباده زده شود تا سطحی صیقلی مانند بقیه سطوح ایجاد شود و سمباده زدن باعث میشود تا از به وجود آمدن مقاومت یا آشفتگی در سیال جلوگیری به عمل آید.
در بعضی موارد تنها به سمباده زدن بسنده نشده و برای دستیابی به صافترین و یکدست ترین سطح داخلی ممکن از پوشش سرامیکی کمک گرفته می شود که این پوشش در تقویت مقاومت دمایی لوله نیز اثرگذار خواهد بود. بعضا از روکش عایق برای پوشش بیرونی هدرز استفاده میشود تا از بالا رفتن بیش از حد دمای موتور جلوگیری به عمل آید.
اگر هدرز را از برندی تهیه کنید که این موارد را به خوبی در ساخت رعایت کرده‌باشد، برای نصب آن به مشکلی برنخواهید خورد و به راحتی هرمکانیک یا اگزوزسازی میتواند این قطعه را برای موتور اتومبیل شما نصب کند.
چراکه زاویه ، انحنا و محل پیچ‌ها کاملا با بلوک موتور هماهنگ است و نیاز تلاش مضاعفی ندارد.البته که توصیه اکید می شود ، نصب هدرز خود را به مراکز تیونینگ مجرب و استاندارد بسپارید.
پس از احتراق
در چرخه موتور‌های درون‌سوز پس از تراکم و احتراق عمل تخلیه که خروج دود و هوا از سیلندر است صورت میگیرد .
تخلیه باعث میشود تا فضا برای ورود هوا و سوخت به محفظه ی سیلندر باز شود. لازم به ذکر است این چرخه تکرار بینهایت دارد. اگر در مرحله ی تخلیه، دود حاصل از احتراق به طور کامل از سیلندر خارج نشود،هوای ورودی نمیتواند به میزان لازم به سیلندر راه پیدا کند ، بنابراین کاهش درصد هوای ورودی به سیلندر در زمان احتراق، کاهش قدرت و توان موتور را دربر خواهد داشت.در سیکل احتراق موتور دود حاصله از منیفولد‌های چدنی ، خارج میشود
در زمان خروج دود، به خصوص در زمانی که دور موتور بالا است ، زمان کمی برای خروج دود از منیفولد وجود دارد که باعث میشود به دنبال احتراق، در منیفولد ترافیک و تراکم ایجاد شود. تراکم دود در منیفولد اجازه خروج دود از سیلندر را نمی‌دهد و یا دست کم سرعت خروج دود را کاهش میدهد.در بعضی موارد نیز باعث ایجاد فشار بازگشتی مضاعف میشود که در ادامه به آن خواهیم پرداخت.
همانطور که میتوان با استفاده از کیت مکش و یا استفاده از توربو هوای ورودی به موتور را افزایش داد، باید به فکر خروج سریع دود حاصل از احتراق هم بود ، به عبارتی خروج سریع‌تر دود از محفظه ی سیلندر ، باعث مکش و تنفس بهتر موتور میشود.برای این امر متخصصان قطعه‌ای به نام هدرز را بر روی بلوک به عنوان جایگزین منیفولد برای خروج دود میکنند.در نهایت نتیجه میگیریم خروج دود موتور به طور صحیح از اهمیت بسزایی برخوردار است.
تاثیرات هدرز
هدف از نصب این قطعه عموما افزایش توان و گشتاور خروجی موتور است ، اما اهداف دیگری نیز هستند که به آنها اشاره خواهیم کرد .با نصب هدرز علاوه بر بهبود عملکرد موتور در خروج گاز‌ها و خنک‌سازی هرچه بهتر پیشرانه میتوانیم شاهد افزایش توان و گشتاور موتور نیز باشیم ،در کنار موارد ذکر شده میتوان به کاهش مصرف سوخت نیز اشاره کرد .
به‌طور میانگین نصب هدرز باعث افزایش ۲ الی ۱۲ درصدی توان و گشتاور موتور میشود. درصد ذکر شده رقم بسیار بالایی برای دنیای تیونینگ محسوب میشود.
موارد بسیاری از قبیل : نوع هدرز و کیفیت آن،طراحی اصولی،نوع و مشخصات موتور و ظرفیت موتور عواملی هستند که در این بازه درصدی میتوانند تاثیرگذار باشند.
پس از نصب هدرز میتوانید با انجام ریمپ ECU خودروی خود ، موتور و پارامتر‌های مربوط به آن را با توجه به شرایط جدید منطبق کنید .ریمپ ECU باعث اثرگذاری بیشتر هدرز برروی توان و گشتاور خروجی پیشرانه میشود. با وجود اینکه شاید نتوان تاثیرات نصب هدرز را در زمان رانندگی عادی احساس کرد ولی نتایج این تغییرات به خوبی در تست داینو ، تست شتاب و بررسی مصرف سوخت به خوبی مشهود است.
به عنوان مثال نصب هدرز برروی موتور سمند(XU7)اگر به طور اصولی و درست ، توسط مراکز تیونینگ معتبر انجام شده باشد میتواند باعث افزایش ۷ درصدی توان و گشتاور شده و همچنین کاهش ۰.۶ لیتری مصرف سوخت در صد کیلومتر را در نتیجه ی تست ها به دنبال داشته باشد. با توجه به سلامت پیشرانه صفر تا صد کاهشی در حدود ۱.۱ ثانیه را تجربه کرده و می تواند در کمتر از ۱۰ ثانیه خود را از حال سکون به سرعتی معادل ۱۰۰ کیلومتر بر ساعت برساند.
جهت افزایش قدرت خودروی خود مقاله تیونینگ را مشاهده کنید.
انواع هدرز
هدرزها را میتوان براساس جنس و نحوه اتصال لوله‌ها دسته‌بندی کرد. این تقسیم بندی براساس جنس به سه دسته تقسیم می شود:۱-هدرز فولادی 2- هدرز کرومی 3-هدرز سرامیکی
براساس شکل و نحوه اتصال برای موتور‌های ۴ سیلندر نیز دو شکل طبقه بندی داریم که به‌طور خلاصه در ادامه به آن ها می‌پردازیم.
- هدرز۴-۱:
این عبارت بیانگر ورودی ۴ لوله مجزا است که در خروجی به هم متصل میشوند و این لوله تا خروجی های اگزوز ادامه می یابد. از این نوع هدرز برای افزایش قدرت در دور موتور‌های بالا استفاده میشود به بیانی دیگر نهایت تاثیرگذاری در نتایج به دست امده از تست داینو، در دورهای بالای موتور می‌باشد.
- هدرز۴-۲-۱:
طراحی این نوع هدرز به گونه ای است که ۴خروجی برای هر سیلندر لحاظ می شود و در ادامه مسیر، این ۴ لوله دوبه دو به یکدیگر متصل شده و دو راهه ای را شکل میدهند که در ادامه ، با اتصال به یکدیگر ، لوله ای با قطر بیشتر را ایجاد میکنند تا گاز های خروجی را به سمت اگزوز هدایت کنند.این نوع از هدرز بیشترین تاثیرگذاری را در دورهای پایین موتور دارد.
اگر علاقه مند به تحلیل بورس خودرو هستید کلیک کنید.
چرا خودروساز ها همچنان بر استفاده از منیفولد اصرار دارند؟
اگرچه که خودروساز‌های مطرحی نظیر Ford ، Benz و BMW به طور فابریک در برخی مدل‌های خاص خود از هدرز استفاده میکنند با این حال نصب هدرز به طور فابریک امری معمول در بین خودروساز ها قلمداد نمی شود اما علت عدم استفاده از هدرز به صورت فابریک به هیچ وجه ناکارآمد بودن این قطعه نیست ،همانطور که پیشتر اشاره کردیم طراحی هدرز نیازمند صرف وقت و هزینه بسیار است ، به علاوه در کنار طراحی هدرز ، نیازمند آزمایش‌های ذکر شده خواهیم بود تا بر عملکرد صحیح این قطعه مهر تایید بزنند که تمامی این موارد ، فرایند تولید را وقت گیر می‌کند.
پس از اتمام این مراحل ، مرحله تولید آن نیز نیازمند وقت و ابزار‌های پیچیده و حرفه‌ای است که قیمت گزاف و فراهم نبودن این دستگاه ها همانند دستگاه‌های خم‌کاری به طور صنعتی که بتوان از آنها در تیراژ بالا استفاده کرد نیز عامل موثری در عدم استفاده فابریک از هدرز در خودروسازی است.
هدرز خوب برای پژو ۲۰۶ ام میخوام تو تهران کجا برم؟
سلام.برای خرید و فروش لوازم تیونینگ ما پیشنهادی به دوستان نمیتوانیم بدهیم چون هدرز با هدرز فرق می کند.اما می توان برند های خوب مثل انجین آرتز را برای هدرز پیشنهاد داد که بازخورد های خوبی در پیش داشته است.برای ۲۰۶ هم چه بهتر که از هدرز ۴ به ۱ استفاده شود.
سلام.یک سوال داشتم از خدمتتون.نصب هدرز که بررسی کردین تاثیرات مثبتی داره بر راندمان خودرو میخواستم بدونم فشار مضاعفی به موتور وارد نمی کنه؟
واقعا میتونم بگم کامل ترین مقاله هدرزی که خوندم از سایت شما بود.
سلام دوست عزیز بحث وارد شدن فشار به خودرو مربوط به شیوه رانندگی است یعنی شما با نصب هدرز و در پیش گرفتن رانندگی قبلیتون خب فشاری به موتور اضافه نخواهید کرد بلکه برای موتور فوایدی هم دارد اما اگر رانندگی شما به سوی پر فشار تر برود خب قطعا فشار هایی به موتور خواهد آورد.مسئله ای که مطرح است این موضوع است که با نصب هدرز و افزایش شتاب خودرو شما راندمان بهتری از موتور خواهید دید چون دود به نحو احسنت خارج خواهد شد.
با سلام و عرض ادب.ممنون از سایت خوبتون.من مقاله شما رو مطالعه کردم و ابهامی برایم به وجود آمد.نصب هدرز اگر تا این حد نکات مثبت دارد که شما به آن اشاره کردید پس چرا به طور قانونی و اصولی تولید و نصب نمیشود؟
سلام آقای موسوی عزیز.نظر لطف شما است.ببینید ما اشاره کردیم که نصب هدرز خیلی فواید دارد اما همین نصب و طراحی و تولید هدرز فرایند پیچیده ای را شامل می شود که در متن بخشی از آن را بررسی کرده ایم.به طور قانونی تولیدکنندگان هدرز داریم حتی مجموعه های بزرگ تولید هدرز داریم که قانونی دارند فعالیت می کنند اما نمی توان اسم آن ها را در اینجا ذکر کرد فقط در نظر داشته باشید که تولید هدرز در ایران انجام میشود.برای نصب هم مراکز تیونینگ بسیاری داریم که مجوز قانونی دارند.
سلام مهندس
آیا باید هدرز رو با نوار حرارتی عایق کرد؟ آیا عایق باعث کاهش عمر هدرز می شود؟
با سلام و وقت بخیر خدمت شما دوست عزیز.ببینین بایدی در این ارتباط وجود ندارد یعنی باتوجه به استیج تیون و نوع هدرز میتوان تصمیماتی اتخاذ کرد.اما بطور کلی با عایق کردن هدرز عمر آن کاهش نمیابد زیرا برای دما هایی بالاتر از دمای موتور طراحی شده و با عایق کاری دمایی بالاتر از دمای موتور نخواهیم داشت.برای افزایش راندمان در هوای خنک ورودی بهتر است هدرز عایق شود تا هوای اطراف موتور که توسط منیفولد به داخل موتور وارد میشود خنک باشد اما باز هم ذکر میکنم بایدی برای این موضوع وجود ندارد.ممنونم از سوالی که پرسیدید.
ممنون از این مقاله. لطفا در مورد حذغ کاتالیست و ارتباط با رد شدن در تست معاینه فنی به دلیل نصب هدرز راهنمایی کنید.
استاندارد آلایندگی خودرو کوییک که تحویل داده شده یورو ۵ هست و تاحالا ۲۰۰ کیلومتر کار کرده. آیا من میتونم هدرز نصب کنم ؟ آیا نمایندگی این کار را انجام میدهد و گارانتی باطل نمیشود ؟
سپاس.
با سلام خدمت شما.در ارتباط با حذف کاتالیست باید خدمتتون بگم اگر سنسور دوم اکسیژن داشته باشد باید توسط ریمپ اون سنسور حذف بشه و خطا نده تا موتور بهتر کار کنه و آلایندگی نداشته باشه.اگر هم سنسور دوم موجود نباشه مثلا خودرو ال نود تک سنسور هستش و فقط نیاز هست ریمپ بشه و ایسیو واسه شرایط بدون کاتالیزئر مپ بشه تا دیگه در معاینه فنی رد نشود.هدرز هم اگر نصب میکنید بجای کاتالیزور پس درنمونه هایی که جای سنسور دوم اکسیژن موجود است باید حتما نصب شود.برای خودرو های یورو ۵ درحال حاضر تیونر های عزیز که هدرز جایگزین کاتالیست میشه هیچ ارتباطی با یورو ۵ بودن نداره چون میخواستن امتیاز یورو۵ بگیرن کاتالیزور قوی تر گذاشتن و تغییر موتوری تقریبا نداره جز مپ ماشین که عرض کردم باید حتما ریمپ بشه تا تاثیر حذف کاتالیست در معاینه فنی مشاهده نشود و همچنین راندمان بالاتر رود و بعد از مدتی افت پیدا نکند.
سلام ایا ممکنه برای سمند فقط هدرز ۲.۱ استفاده کرد یعنی دوتا لوله خروجی تا اخر خودر برد؟
سلام ایا ممکنه برای سمند فقط هدرز ۲.۱ استفاده کرد یعنی دوتا لوله خروجی تا اخر خودر برد؟
با سلام و وقت بخیر.برای دنا چه هدرزی مناسبه؟دنا معمولی ایسیو بوش ۷.۴.۹ .