RPMیا Revolutions Per Minute به معنی دوران بر هر دقیقه است و در اصطلاح علمی، به واحد اندازه گیری سرعت دورانی می گویند.
در این واحد، نشانگر تعداد گردش کامل حول محور ثابت در فاصله زمانی یک دقیقه بوده که بر اندازه گیری سرعت پیشرانه خودرو ( یا هر وسیله مکانیکی دیگری که حرکت دورانی انجام می دهد) استفاده می شود. به زبان ساده RPM نشان دهنده این است که میل لنگ در هر دقیقه، چند دور کامل حول محور خود می چرخد، پس 60rmp یعنی میل لنگ، هر ثانیه یک دور کامل چرخش می کند.
این سیستم با آگاه کردن راننده از سرعت کارکرد ( دوران) موتور و نگه داشتن سرعت در محدوده مجاز توسط وی، از آسیب رسیدن به پیشرانه جلوگیری می کند. به جهت نشان دادن واحد RPM در زبان انگلیسی از نشانه R/min استفاده می شود، ولی فرانسوی ها از نشان Tr/min و آلمان ها نیز از U/min استفاده می کنند. سیستم تشخیص RPM به دو نوع مکانیکی ( قدیمی) با استفاده از کابل نازک چرنده با نیرو موتور و نوع الکترونیکی ( جدید ) با استفاده از مولد جریان ( ژنراتور ) و یا حسگرها ( با دقت بالا ) تقسیم می شود. به توضیح مختصری درباره نحوه عملکرد سیستم حسگر دقیق می پردازیم: سامانه تشخیص RPM شامل حسگر با سنسوری است که به همراه حسگر موقعیت قرار گیری میل لنگ ( برای زمان جرقه زنی شمع ها)، روی چرخ دنده فلایویل دور سنج موتور ( در مجاورت فلایویل اصلی ) و با فاصله یک میلی متری از آن قرار می گیرند این حسگر ها از نوع اثر هال ( Sensor Hal Effect ) با خروجی دیجیتال بوده که توسط جریان الکترومغناطیسی ( گاهی حسگرهای نوری و القایی نیز استفاده می شوند) و به صورت ارسال پالس های خروجی در 2 وضعیت ON یا OFF کار می کنند. این حسگرها از حیاتی ترین اجزاء موتور هستند، به طوری که در صورت بروز ایراد در آنها، پیشرانه به حرکت در نخواهد آمد.
در اکثر خودروها، فلایویل دور سنج دارای 60 دندانه با فاصله 6 درجه ( مجموع 360 درجه و گردش کامل ) است، 2 دندانه از 60 دندانه که دقیقاً روبروی یکدیگر هستند برداشته شده اند. با رسیدن هر یک از این جای خالی ها به حسگر، پالس های ارسالی ضعیف شده ( حالت OFF ) و این، نشان دهنده چرخش 180 درجه میل لنگ است. پس با 2 پالس ضعیف دریافتی، میل لنگ 360 درجه ( یک دور کامل ) چرخیده و با تقسیم به 2 کردن کل پالس های دریافتی در هر دقیقه، دور موتور حاصل می شود و به صورت لحظه ای، به وسیله نمایشگر روی داشبورد ( عقربه ای یا دیجیتال ) برای راننده به نمایش در می آید. سپس این پالس های به واحد کنترل الکترونیکی موتور ارسال شده و با مشخص شدن مقدار RPM و تحلیل آن، تحت مدیریت ECU زمان بندی تمامی اعمال موتور مثل؛ تزریق سوخت به داخل سیلندر، جرقه زنی، خروج دود، تنظیم دور ارام موتور و … انجام می شوند. به دلیل همین کنترل الکترونیکی دور موتور است که در برخی خودروهای اسپرت، با فرمان ECU، پس از استارت، عقربه یک دور کامل تا انتهای محدوده RedLine چرخیده و بر می گردد. برای تجسم بهتر سرعت حرکت قطعات پیشرانه باید گفت در هر دوران کامل میل لنگ، هر سیلندر یک بار پائین رفته و دوباره بر می گردد ( یعنی 2 بار کورس پیستون طی می شود ) و با 2 بار گردش کامل میل لنگ، یک بار شمع جرقه می زند. برای مثال، در صورتی که پیشرانه ای با سرعت 6 هزار RPM/MIN دوران کند، به راحتی و با تقسیم 6 هزار بر 60 ( ثانیه بر دقیقه ) می توانیم محاسبه کنیم که میل لنگ در هر ثانیه 100 دوران کامل انجام میدهد، در نتیجه پیستون نیز 200 بار کورس خود را طی می کند و در نهایت، هر شمع در هر ثانیه 50 بار جرقه می زند. با توجه به این سرعت بالاست که استفاده از روغن موتور مناسب و تعویض به موقع آن به جهت جلوگیری از فرسودگی قطعات موتور، ضروری است.
نشانگر RPM امروزه در داشبورد تمامی خودروها ( به جز انواع بسیار ارزان مثل تاتانانو)، موتور سیکلت ها و حتی قایق ها و جت اسکی ها جا خوش کرده اند و برای کاستن از شلوغی بیش از حد صفحه نمایش، اکثراً به صورت اعداد از 0 تا 10 و با واحدهای RPM*1000 نمایش داده می شوند ( باید اعداد را ضربدر هزار کرد تا دور موتور به دست آید).
در نشانگر تمامی خودروها، حد بالا RPM با رنگ قرمز ( Red Line ) از محدوده مجاز آن تفکیک شده است. در صورت ورود دور موتور به این محدوده، به طور اتوماتیک با کنترل لحظه ای پاشش سوخت توسط انژکتور ها، از بالا رفتن دور موتور جلوگیری به عمل آمده و با ادامه فشردن پدال گاز توسط راننده، دور موتور در محدوده شروع خط قرمز ثابت می مانده و بالاتر نمی رود ( در اصل 200 تا 300 دور نوسان می کند) به این حالت CutOff می گویند، در خودروهای امروزی، محدوده RPM از 700 تا 900 دور شروع شده و به دورهای 6 تا 10 هزار حتم می شود. عمدتاً خودروها در سرعت های معمولی بین ( 90 تا 120 کیلومتر ) دارای سرعت دوران 2 تا 3 هزار RPM هستند. در خودروهای فرمولاوان، حد بالای RPM تا 20 هزار دور هم می رسد که البته در قوانین جدید به 18 هزار دور محدود شده است.
در انتها، با توجه به استفاده گسترده از مفهوم RPM در بسیاری از صنایع دیگر، مرور مثال های ذیل خالی از لطف نیست:
- دریل های اولتراسونیک جدید دندانپزشکی، توان رسیدن به 800 هزار RPM را دارند.
- یک توربوشارژر ( در خودرو و دیگر صنایع ) در محدوده 70 تا تا 270 هزار RPM دوران می کند.
- سانتریفیوژ Zippe-Type که برای غنی سازی اورانیم مورد استفاده قرار می گیرد، با سرعت 90 هزار RPM گردش می کند.
- موتورهای توربین گازی در محدوده سرعت های 90 تا 175 هزار RPM فعالیت می کنند.
- هارد دیسک کامپیوتر ، بین بین 5400 تا 7200 RPM سرعت دارد. این سرعت بین دیسک های سرورها در محدوده 10 تا 15 هزار RPM قرار می گیرد.
- یک فن خنک کننده کامپیوتر بین 2400 تا 3 هزار دوران در دقیقه انجام می دهد.
- CD Player معمولی سرعت گردشی بین 210 تا 480 RPM دارد.
- ماشین های لباسشویی خانگی، با سرعت 600 تا 220 دور در دقیقه کار می کنند.
- عقربه ثانیه شمار ساعت مچی نیز در نهایت آرامش با سرعت یک RPM و به عنوان یکی از کندترین دستگاه های مکانیکی، نقش مهمی در زنگی بشر ایفا میکند.!
نظرات کاربران