درود بر همراهان پارس تیونینگ

زمستان هر چند از یک سو با بارش برف (و البته تعطیلات گاه و بیگاه( دوستداشتنی است اما سرمای این فصل میتواند به قاتلی برای خودروها و البته عاملی برای افزایش مصرف سوخت تبدیل شود ضمن آنکه نشستن در یک خودروی سرد بدون شک یکی از آزاردهندهترین تجربههای صبح گاهی خواهد بود. به همین منظور سیستمهای طراحی شدهاند تا خودرو را پیش از ورود راننده و بدون آنکه نیاز به روشن کردن موتور خودرو باشد گرم کنند تا از این طریق بتوانند مانع از آسیب به موتور و البته اختلال در راحتی راننده شوند. اما پیش از هر چیز بهتر است در ابتدا نگاهی کوتاه به مشکلاتی داشته باشیم که روشن کردن یک موتور سرد میتواند به دنبال داشته باشد.

زمستان قاتل!
در سالهای دورتر، دیدن خودرویی که در هوای سرد با استارتهای مکرر روشن نمیشود به هیچوجه عجیب نبود. تنظیم نبودن کاربراتور، خرابی ساسات، تنظیم نبودن موتور و ... از جمله دلایل روشننشدن خودروها در هوای سرد بود که البته در خودروهای انژکتوری تا حدود زیادی بر طرف شده است و این خودروها تقریباً میتوانند بدون مشکل در روزهای سرد روشن شوند اما این روشن شدن آسان در سرمای زمستان چندان بیضرر هم نیست.
آسیب به موتور در هوای سرد از لحظه استارت آغاز میشود، جایی که به دلیل سرمای هوا روغن موتور غلیظ شده و نمیتواند به درستی پوشش لازم را بر روی سطوح مختلف داخلی موتور ایجاد کند. این مسأله هر چند با استفاده از روغنهای چند درجهای و یا روغنهای ویژه زمستان تا حدودی قابل حل است اما در نهایت نمیتوان به طور کامل آن را از میان برد.
از سوی دیگر یک موتور سرد، منبع آلایندگی بالایی برای محیطزیست است. در دمای پایین کاتالیزورهای منبع اگزوز نمیتوانند به خوبی به وظیفه خود عمل کنند چرا که ساختار آنها به گونهای است که باید برای رسیدن به حداکثر کارایی کاملاً گرم شوند و همین مسأله باعث میشود آلایندگی موتور بیشتر از حالت گرم باشد. در شرایطی که کاتالیزور سرد است، عملاً میتوان آن را خارج از مدار در نظر گرفت چرا که تمامی گازهای آلاینده و به ویژه اکسیدهای نیتروژن را بدون تغییر به جو زمین روانه میکند. برای جلوگیری از این موضوع البته راه حلهایی ابداع شده است که شامل نزدیکتر کردن کاتالیزور به موتور، استفاده از گرمکن برقی و ... میشود که بعضی از آنها هزینهبر هستند ضمن آنکه تنها میتوانند بخشی از مشکل آلایندگی خودروها را در هوای سرد برطرف کنند چرا که یکی دیگر از منابع آلایندگی خودرو در هوای سرد، ترکیب سوخت و هوای موتور است.
در هوای سرد، سوخت، بدنه موتور و هوای ورودی به موتور همگی سرد هستند و به همین دلیل عمل تبخیر سوخت و احتراق به خوبی صورت نمیگیرد. در این شرایط سیستم مدیریت موتور برای روشن نگه داشتن موتور و البته رساندن سریعتر آن به دمای ایدهآل، نسبت سوخت و هوا را بر هم میزند و حتی گاهی در هوای بسیار سرد این نسبت به 1:1 نیز میرسد. این سوخت اضافی در سیلندر به دلیل سرما و البته بر هم خوردن نسبت استوکیومتری، به خوبی نمیسوزد و همین مسأله آلایندههای متعددی را ایجاد میکند. این روند در چند دقیقه اول کار موتور (بدون توجه به میزان فشاری که بر موتور وارد میشود) وجود دارد و پس از آن به مرور با گرم شدن موتور، این نسبت به حالت استاندارد باز میگردد و آلایندگی موتور نیز کاهش پیدا میکند.

یک راه حل گرم
هر چند از دید کارشناسان، مشکلات زیستمحیطی یک موتور سرد، بسیار با اهمیت است اما آنچه برای رانندگان اهمیت دارد، آسایشی است که یک خودروی گرم میتواند در زمستان داشته باشد. برای رسیدن به این آسایش گاهی راننده پیش از آنکه سوار بر خودرو شود موتور خودرو را روشن میکند تا پس از چند دقیقه و گرم شدن موتور بتواند به محض سوار شدن به خودرو از سیستم گرمایشی خودرو استفاده کند که البته در نهایت منجر به مصرف سوخت بیدلیل میشود. برای رفع این مشکلات، سیستمهایی در بازار موجود است که با نامParking Heater شناخته میشود (و میتوان آن را سیستم گرمایش زمان پارک ترجمه کرد). این سیستمها به گونهای طراحی شدهاند که دقایقی پیش از سوار شدن راننده به خودرو (از طریق یک ریموت و یا به صورت خودکار با استفاده از تایمری که از سوی راننده تنظیم شده است) به کار میافتند و بدون آنکه نیازی به روشن شدن موتور خودرو باشد، فضای داخلی کابین را گرم میکنند و در ادامه موتور خودرو نیز بدون آنکه روشن شده باشد گرم میشود. به این ترتیب راننده در خودرویی مینشیند که از قبل گرم شده است و موتور خودرو در حالی استارت میخورد که گرم است.
اساس کار این سیستمها بسیار ساده است میتوان تا حدودی آن را مشابه سیستم شوفاژ منازل دانست. این سیستم به طور کلی بر اساس یک مشعل کوچک که از سوخت خودرو استفاده میکند استوار است و این مشعل وظیفه گرم کردن آب را بر عهده دارد و به دنبال آن فضای داخلی خودرو از طریق سیستم گرمایشی آن گرم میشود. سوخت این سیستم از سوخت خودرو تأمین میشد. به این منظور یک مدار سوخت و یک پمپ سوخت جداگانه از باک سوخت خودرو به سمت بخش تولید گرمای سیستم که در اصل یک مشعل کوچک است و معمولاً در زیر کاپوت نصب شده کشیده میشود. این سوخت در مشعل پاشیده میشود و با کمک هوا میسوزد. سوخت تولید گرما میکند اما این گرمای مستقیم را که ناشی از شعله است نمیتوان به داخل کابین خودرو هدایت کرد. اما خوشبختانه راه حل آمادهای در خودروها وجود دارد که میتوان بدون تغییر زیادی از آن بهره برد و آن سیستم بخاری خودروها است. بخاری خودروها ساختار سادهای دارد و در اصل میتوان آن را یک رادیاتور و فن دانست که گرمای موتور را به داخل اتاق میفرستد. به این ترتیب وقتی راننده درجه هوای داخلی کابین را بر روی گرما قرار میدهد، جریان آب گرم موتور در داخل رادیاتور بخاری به جریان میافتد و فن برقی با دمیدن هوا به آن، هوای گرم تولید کرده و این هوای گرم به داخل اتاق خودرو فرستاده میشود.
سیستم گرمایش زمان پارک هم از همین سیستم استفاده میکند اما یک مشکل در این بین وجود دارد و آن جریان آب است. جریان آب موتور خودرو در حالت روشن بودن، توسط واتر پمپ تأمین میشود ولی موتور خاموش فاقد جریان آب است و برای رفع این مشکل، سیستم گرمایش زمان پارک از یک پمپ آب کوچک جداگانه استفاده میکند. این پمپ، آب را به سمت مشعل به جریان میاندازد. آب سرد در اطراف پوسته مشعل (که معمولاً به دلیل تبادل حرارت از جنس آلومینیوم است) به جریان میافتد و گرم میشود و این آب گرم به سمت رادیاتور بخاری خودرو حرکت کرده و موجب گرم شدن داخل کابین میشود و در ادامه به سمت موتور میرود و با گردش داخل موتور، پوسته آن را نیز گرم میکند تا به این ترتیب از آلایندگی موتور به دلیل استارت سرد جلوگیری کند. آب موجود در سیستم در یک سیکل بسته به صورت پیوسته همین مسیر را طی میکند و این عمل تا زمانی ادامه پیدا میکند که دما به درجهای که از سوی راننده تعیین شده برسد و یا راننده به صورت دستی سیستم را خاموش کند.

مزایا
مهمترین مزیت این سیستم را بدون شک میتوان در راحتی راننده در روزهای سرد دید چرا که به این ترتیب راننده سوار بر خودرویی میشود که کاملاً گرم است. از سوی دیگر، گرمای داخلی اتاق میتواند یخ و برفهای احتمالی موجود بر روی شیشه خودرو را نیز آب کند و ایمنی رانندگی در یک روز سرد را بالا ببرد. اما مهمتر از اینها، کاهش آلایندگی است.
بر اساس ارزیابیهایی که بر اساس NEDC (سیکل حرکتی جدید اروپایی) انجام شده است، در دمای هفت درجه زیر صفر و در یک رانندگی 20 دقیقهای، موتورهای بنزینی که از سیستم گرمایش زمان پارک بهره میبردند و در زمان استارت زدن گرم بودند، 53درصد آلایندگی هیدروکربن و اکسیدهای نیتروژن و 54درصد آلایندگی مونواکسید کربن کمتری نسبت به موتورهایی که به صورت سرد استارت خوردهاند و در طی مسیر گرم شدهاند داشتند. این کاهش، در مورد موتورهای دیزل اندکی کمتر است و در زمینه اکسیدهای نیتروژن و هیدروکربنها به 18 و در زمینه مونواکسید کربن به 15 درصد میرسد.
در کشورها و مناطق سردسیر، این سیستم را میتوان در بازار یدک و پس از خرید خودرو نصب کرد ضمن آنکه بعضی از خودروسازان همچون ولوو، این سیستم را به عنوان یک آپشن و در کارخانه بر روی خودروها نصب میکنند. با توجه به اینکه این سیستم به طور مستقیم با سوخت خودرو در ارتباط است، ایمنی در آن از اهمیت بالایی برخوردار است و به همین دلیل آزمونهای ویژهای برای آن طراحی شده است