مجموعه مقالات مرتبط با خودرو

[kab]

در این تایپیک مجموعه مقالات مرتبط با خودرو قرار داره تا دوستان علاقه مند بتونن استفاده کنن

[kab]

علل خرابی یاتاقان

مکانیک خودرو - مقالات

عمریک یاتاقان غلتشی به کل تعداد سیکل های تنش و بار هایی که به اجزای غلتشی وغلتک های یاتاقان وارد می شود بستگی دارد.روش استاندارد شده محاسبه تنش های دینامیکی یاتافان بر پایه ویژگی خستگی مواد تشکیل دهنده یاتاقان که با عث خرابی در یاتا قان میشود،می باشد. خستگی معمولی با پوست پوست شدن وورق ورق شدن در سطح یاتاقان آشکار خواهدشد.

علل خرابی یاتاقان
1-خرابی ناشی از جازدن
خرابی محلی در شیار های یاتاقان ناشی از عیب جازدن یاتاقان می باشد.این خرابی برای نمونه زمانی رخ می دهد که رینگ داخلی یاتاقان غلتشی استوانه ای به خوبی در رینگ خارجی آن حا زده نشود و یا نیروی جا زدن یاتاقان در وسط اجزای یاتاقان وارد شود.
حوزه بار رینگ یاتاقان، ناشی از بارهای خارجی اعمال شده وشرایط گردش یاتاقان است که این حوزه با کدر شدن شیار های یا تا قان مشخض میشود.
شیار های غیر عادی روی یا تاقان،ناشی ازپیشبار مخربی است که از جا زدن خیلی محکم یا تاقان ویا تنظیم غیر دقیق یا تاقان روی محور ،می باشد.

2-آلودگی
ذرات خارجی که روی سطح یا تاقان قرار می گیرند موجب خستگی زودرس در یاتاقان می شوند.ذرات خارجی که دارای خاصیت سایندگی هستند خرابی یاتاقان را تسریع می بخشند وباعث خشن شدن سطوح و کند شدن یاتاقان می شوند.سایش زیاد موجب لقی بیش از اندازه در یاتاقان می شود.

آلودگی ها:
1-قطعات آلوده
2-گرد وخاک
3-درز گیری نا کافی
4-روانساز های آلوده
5-خرده فلز های قطعات دیگر که همراه روانساز ها به یاتاقان منتقل میشود.

3-خوردگی
خوردگی در یاتاقان های غلتشی ممکن است به شکل های مختلف وبه دلایل گوناگون رخ دهد. خراب
ناشی از خوردگی با سر وصدایاتاقان هنگام کارکردن آشکار می شود.زنگ زدگی حاصل از خوردگی
توسط اجزای یاتاقان ساییده می شوند وباعث سایش سطح یاتاقان می شود.

عوامل خوردگی:
1-آببندی نا کافی در برابر رطوبت و بخا ر آب
2- روانساز هایی که حاوی اسید می باشند
3-محیط نامناسب انبار نگهداری یاتاقان ها
سایش ساچمه ها با شیار یاتاقان با خراش هایی در سطح غلتک یا تا قان ظا هر می شود. این خراش ها در مقایسه با دندانه شدن اجزای یاتاقان در اثر نصب نا مناسب دارای لبه های برآمده نیستند
سایش میان ساچمه هاو شیار یاتاقان در اثر ارتعاشات در سطح هایی از یا تاقان که ساکن هستند باعث ساییدگی شدید می شوند.چنین خرابی در ماشین هایی که در حال سکون در معرض ارتعاشات هستند به وجو د خواهدآمد که راه بر طرف کردن آن ایجاد لبه های مناسب در یاتاقان ویااستفاده از ابزار مناسبی برای محافظت یا تاقان در هنگام دوران می باشد.
خوردگی که سطح یاتاقان را از میان می برددر سطوحی رخ می دهد که انطباق آن ها با سایر اجزاء به صورت آزاد می باشد.حرکت های ریزی که در چنین سطوحی رخ می دهد با عث سایش زیادی می شود که حرکت یا تا قان را کند کرده وبه سطح محور آسیب می رساند. را ه حل بر طرف کردن این مشکل استفاده از انطباق محکم میان این سطوح می باشد.

4- عبور جریان الکتریسیته
عبور مداوم جریان الکتریسیته از یاتاقان باعث ایجاد خراش های قهوه ای رنگ موازی با محور در تمام محیط غلتک و سایر اجزای غلتشی یاتاقان می شود.

5-روانسازی ناقص
روانسازی ناقص در اثر تامین نا کافی روانساز ویا استفاده از روانسازهای نا مرغوب ایجاد می شود.
اگر لایه روغن کافی میان سطوح تامین نشودکه حرکت لغزشی وسایش به وجود خواهد آمدکه علت تشکیل حفره های ریز و پوست پوست شدن سطح در غلتک های یاتا قان می باشد در مواردی که عمل روانسازی بیش از اندازه انجام می شود ،روانساز به دلیل حرکات شدید یاتاقان گرم شده وخاصیت خودرا از دست می دهند وبا عث خرابی شدید در یا تاقان می شوند .از نگهداشتن روانساز ها در یاتاقان به خصوص در سر عت های بالا بپر هیزید.
__________________

[kab]

نقش رادیاتور در پروسه انتقال حرارت موتور

مکانیک خودرو - مقالات

بر اثر احتراق در موتورهای احتراق داخلی گرمای زیادی تولید می‌شود که حتی می‌تواند فلزات مجموعه سیلندر و پیستون را ذوب کند .سیستم خنک کاری به منظور پیشگیری از بالا رفتن دمای موتور به کار می‌رود. این سیستم برای مراقبت در برابر عملکرد مؤثر در تمام سرعت‌های موتور و کنترل شرایط مختلف مورد استفاده است. دما در طول مدت احتراق مخلوط سوخت و هوا در محفظه احتراق موتور بسیار بالا می‌رود و به بیش از ۲۰۰۰ درجه می‌رسد. میزان قابل توجهی از این حرارت توسط دیواره‌های سیلندر و پیستون‌ها جذب می‌شود بنابراین باید خنک‌کاری به اندازه‌ای صورت پذیرد که دما بیش از حدود ۲۳۰ درجه نشود.
دماهای بالاتر باعث کاهش ضخامت فیلم روغن میشود و خواص روغن به شدت افت می‌کند که این مسئله موجب افزایش استهلاک قطعات و ازدیاد دمای آنها خواهد شد.
در موتورهای احتراق داخلی مقدار محدودی از انرژی سوخت برای قوای محرکه موتور استفاده می‌شود. تقریبا حدود ۲۸ درصد انرژی سوخت به کار مفید تبدیل می‌شود. ۳۰ درصد به واسطه خنک کاری، ۳۲ درصد به وسیله خروج گازهای داغ و ۱۰ درصد باقیمانده توسط اصطکاک و عوامل دیگر به هدر می‌رود. میزان حقیقی و دقیق انرژی تبدیل شده به کار مفید در پروسه احتراق موتور به مشخصه‌های فیزیکی اجزای موتور بستگی دارد.
همان‌طور که گفته شد، دما در طول احتراق در سیلندر موتورهای درونسوز به بیش از ۲۰۰۰ درجه می‌رسد. این دما بیش از نقطه ذوب مواد مورد استفاده در ساختار موتور است بنابراین با بالارفتن دما به موتور خسارت وارد می‌شود و باید دمای کار موتور در محدودهای خاص حفظ شود. در یک نمونه سیستم خنک کاری آبی موتور این دما در محدوده ۹۵-۷۵ قرار دارد که برای خنک کاری هوایی این میزان کمی بیشتر است.

خنک کاری در موتور دو علت دارد:
۱) نگه داشتن دمای اجزای موتور در دمایی که روغنکاری مؤثر در آن ممکن باشد.
۲) نگه داشتن دمای اجزای مختلف موتور در یک محدوده خاص به طوری که به سلامت قطعات موتور صدمه نزند.
نحوه عملکـرد موتور در انتخاب و طراحی سیستم خنک کاری تأثیر می‌گذارد و این کاملا به نوع گازهای احتراق و اجزای موتور وابسته است. وقتی موتور سرد است، کارایی پایینی دارد بنابراین سیستم خنککاری معمولا شامل وسایلی است که زمینه فعالیت خنککـاری نرمـال را بـرای حفظ گرمـای مناسب موتور مهیـا می‌کننـد.
هنگام راه اندازی موتور دمای قطعات داخلی آن، به سرعت افزایش می‌یابد؛ پس وقتی موتور به دمای بهره برداری می‌رسد باید سیستم خنک­کاری فعالیتش را آغاز کند.
نمایه سیستم خنک کاری موتور برای حداقل کردن حجم و وزن رادیاتور است که در وسایل نقلیه از اهداف مهم تلقی می‌شود. باید درجه حرارت متوسط آبی که از رادیاتور عبور می‌کند حتی الامکان بالا نگه داشته شود تا اختلاف آن با درجه حرارت متوسط زیاد باشد.
البته این درجه حرارت نباید از نقطه جوش آب در فشار اتمسفر تجاوز کند زیرا در آن صورت قسمتی از آب تبخیر میشود و فشار داخل رادیاتور بهشدت افزایش می‌یابد. گرچه با طراحی درپوش مناسب برای رادیاتور آب داخل تحت فشار است تا دیرتر به نقطه جوش برسد، هوا نیز باید پس از عبور از رادیاتور به اطراف بدنه موتور جریان یابد.
جهت عکس جریان به دو دلیل مناسب نیست: اولا هوا به روغن و ذرات آغشته به روغن که به هر حال روی بدنه موتور وجود دارد آلوده می‌شود و این ناخالصی‌ها روی منافذ رادیاتور رسوب میکند و از راندمان آن می‌کاهد و ثانیا بر اثر تماس با بدنه گرم موتور درجه حرارت آن بالا میرود و موجب کاهش قدرت خنک کنندگی رادیاتور می‌شود.
برای درک نیاز موتور به سیستم خنک کاری، اثرات افزایش یا کاهش دمای کارکرد موتور در ذیل آمده است:

● اثرات افزایش دمای کارکرد موتور
▪ بهرهبرداری در دماهای بالا، بارهای زیاد با سرعت بالا بدون عملیات خنککاری باعث اکسیداسیون روغن روغنکاری می‌شود. در این شرایط ممکن است با بالا رفتن دما، لعاب و رسوب شکل گیرد؛ به طوری که رینگ پیستون نتواند کار خود را انجام دهد؛ ضمن این که خراش خوردن رینگ نیز باعث اختلال عملکرد آن می‌شود. به همین ترتیب اکسیداسیون روغن می‌تواند باعث خوردگی و سایش بعضی از انواع یاتاقان‌ها شود.
▪ اگر دمای کارکـرد خیلـی زیاد شـود، نقاطی از پیستون‌ها و قسمت‌هایی از میللنگ که در یاتاقان می‌چرخند، منبسط می‌شوند که این موضوع باعث خروج آنها از لقی مجاز میشود و این تغییرات صدمات جدی در یاتاقان‌ها و رینگ‌ها بهبار میآورد.
▪ سطوح داخل محفظه احتراق از قبیل پای سوپاپ خروجی و شمع ممکن است آنقدر گرم شود که جرقه زودتر اتفاق بیفتد؛ این شرایط جرقه پیشرس نامیده می‌شود که اگر برای مدتی ادامه یابد، خسارت عمده به موتور می‌زند.
▪ اگر مخلوط تازه وارد شده به سیلندر خیلی گرم شود، چگالی آن کاهش خواهد یافت و در نتیجه قدرت آن کاسته می‌شود؛ به خصوص در موتورهای بنزینی.
▪ با افزایش دمای مخلوط هوا و سوخت در محفظه احتراق و منیفولد ورودی، اصطکاک مکانیکی افزایش مییابد و از قدرت خروجی موتور می‌کاهد.

● اثرات کاهش دمای کارکرد موتور
۱) افزایش خنک‌کاری باعث کاهش راندمان حرارتی، همچنین مانع تبخیر مناسب سوخت می‌شود که موجب رقیق شدن روغن می‌گردد.
۲) تبخیر نامناسب سوخت ، فیلم روغن بر روی دیواره‌های سیلندر را از بین می‌برد و باعث افزایش فرسایش سطح داخلی سیلندر می‌شود.
۳) به طور کلی خنککاری بیش از حد باعث کاهش قدرت، ضرر اقتصادی مصرف بیشتر سوخت و کاهش طول عمر قطعات موتور میشود.

● ملاحظات طراحی رادیاتور
طراحی رادیاتور باید براساس درجه حرارت هوا در گرمترین منطقهای که وسیله ممکن است در آن کار کند، صورت گیرد. در آب و هوای سردتر مقدار آب در گردش رادیاتور به وسیله ترموستات تنظیم می‌شود؛ به نحوی که فقط سنجش از قدرت خنککنندگی رادیاتور مورد استفاده قرار گیرد. افزایش دمایی بین ۸ تا ۱۲ درجه برای هوای جاری در رادیاتور منظور می‌شود. افزایش دمای بیشتر متداول نیست؛ بهخصوص که در هوای گرم موجب تبخیر بنزین در پمپ بنزین و لوله‌های رابط در موتور بنزینی می‌شود و از رسیدن سوخت به موتور جلوگیری بهعمل می‌آید.
به منظور پیشگیری از سروصدای زیاد و مصرف بیش از اندازه توان موتور به وسیله پروانه، افت فشار سمت هوا کمتر از kpa ۱ منظور می‌شود. توان مصرفی پروانه باید به قدری باشد که در دور کم موتور و قدرت زیاد بتواند هوای کافی از رادیاتور عبور دهد. برای این که حجم رادیاتور کوچک باشد معمولا از لوله‌های تخت پرهدار استفاده می‌شود. هرچه تعداد پره بر واحد طول لوله بیشتر باشد، مبدل جمع و جورتر خواهد بود اما گرفتگی سوراخ پره‌ها با ذرات معلق موجود در هوا و حشرات سبب می‌شود که تعداد پرهها بین ۴۰۰ و ۶۰۰ پره در هر متر باشد.

● رادیاتور و نحوه انتقال حرارت از سیال گرم به هوا
رادیاتور دستگاهی است در سیستم خنک کننده موتور که حجم زیادی از آب این سیستم را در تماس نزدیک با هوا نگه میدارد تا انتقال حرارت از آب به هوا به خوبی و به سـرعت امکـانپذیر باشـد. همچنین می‌توان گفت رادیاتور وسیلهای است که برای نگهداری مقدار زیادی آب در مجاورت حجم بزرگی از هوا بهکار می‌رود؛ به طوری که حرارت بتواند از آب به رادیاتور و از رادیاتور به هوا منتقل شود.
اجزای رادیاتور از مخزن بالایی و مخزن پایینی و هسته (شبکه) رادیاتور تشکیل شده که خود شبکه از لوله‌ها و پره‌ها به وجود آمده است. همچنین به مخزن بالایی یک گلویی که به لوله هوا ارتباط دارد، متصل است.
سیال خنک کننده توسط پمپ به جداره‌های سیلندر جریان می‌یابد. در صورت بالا رفتن درجه حرارت سیال ترموستات مسیر را باز می‌کند و سیال گرم از طریق لوله ورودی رادیاتور که در مخزن ورودی آن تعبیه شده است، وارد رادیاتور میشود و پس از خنک شدن به مخزن خروجی جریان مییابد و پس از خروج توسط لوله خروجی رادیاتور، سیکل خود را ادامه می‌دهد.
انتقال حرارت در رادیاتور خودرو به این صورت است که آب گرم در طول مسیر حرکت در رادیاتور، گرمای خود را به لوله‌ها منتقل میکند و این گرما از محل اتصال لوله و پره، به پره‌ها منتقل میشود و سپس گرمای انتقالیافته به پره‌ها نیز توسط جریان هوای اجباری از آنها دفع می‌شود.

● انواع رادیاتور
شبکه رادیاتورها شامل دو نوع فین تیوب و کروگیت است:
۱) رادیاتور فین تیوب (fin-Tube) : در این نوع رادیاتور امتداد لوله‌ها عمود بر راستای پره‌هاست و لوله‌ها از داخل پره‌ها عبور می‌کنند.
۲) رادیاتورهای کروگیت (crougate): در این نوع رادیاتورها لوله‌ها از داخل پره‌ها عبور نمی‌کنند بلکه پره‌ها به صورت موجدارند و لوله‌ها در امتداد پره‌ها روی نوک فین قرار داده می‌شوند.
در حالت کلی مونتاژ رادیاتورهای کروگیت راحتتر و سریعتر از نوع فین تیوب است و امکان اتوماسیون آن وجود دارد ولی رادیاتورهای فین تیوب به دلیل درگیر شدن لوله و پره با یکدیگر، استحکام مکانیکی بیشتری دارند. رادیاتورها از لحاظ جنس به دو نوع
آلومینیمی و مسی و برنجی تقسیم میشوند که تکنولوژی ساخت هر یک می‌تواند Soldering و Brazing باشد.

[kab]

تايمينگ متغير سوپاپ

مکانیک خودرو - مقالات

اکثر علاقمندان به اتومبیل و صنایع خودروسازی با واژه VVT-i که روی بدنه انواع تویوتا های جدید، سیستم Vanos موتورهای ب ام و و سیستم V-Tec هوندا تا حدودی آشنا هستند و بعضا جویای مفهوم آن شده اند. این واژه ها هر یک معرف سیستم تایمینگ یا زمانبندی متغیر باز و بسته شدن سوپاپها در موتورهای ساخت کارخانه های مربوطه می باشند . هدف از ارائه چنین سیستمهائی افزایش بازده موتور در تمام شرائط کارکرد آن اعم از دور موتور مختلف و شرائط محیطی متفاوت می باشد. در موتورهای قدیمی تر متخصصین با در نظر گرفتن شرائطی که موتور برای آن در نظر گرفته شده میل سوپاپ با تایمینگ مناسب را برای آن انتخاب نموده اند که البته این امر دارای محدودیتهای زیادی است ، بعنوان مثال میل سوپاپ اصطلاحا درجه بالا برای مسابقات و افزایش بازده در دور بالا بسیار مناسب بوده که این افزایش قدرت در دور بالا به قیمت کاهش چشمگیر گشتاور و قدرت در دورهای میانی و پائین موتور می شود و عملا موتور را در دورهای پائین ( مثلا در شهر) غیر قابل استفاده می نماید .
طول مدت زمان و لحظه ای که در آن سوپاپهای ورودی و تخلیه باز و بسته میشوند ، تنها در دور موتور خاص و مشخصی حداکثر بازده را ایجاد میکند و هر چه دور موتور تغییر بیشتری نماید ، بازده موتور کاهش پیدا میکند ، به همین دلیل مهندسن سیستمی را در موتورهای جدیدتر ابداع کرد ه اند که تایمینگ یا زمانبندی با توجه به دور موتور تغییر پیدا می نماید . قبلا از بررسی این سیستم ابتدا اشاره ای خواهیم داشت به طرز کار موتور چهار زمانه .
هنگامی که پیستون در وضعیت TDC ( نقطه مرگ بالا یعنی بالاترین نقطه در داخل سیلندر ) قرار دارد ، سوپاپهای ورودی در حالی که پیستون به سمت پائین در حرکت است باز میشوند ، در این هنگام با آغاز پائین رفتن مخلوط هوا و سوخت به داخل سیلندر مکیده میشوند که به این مرحله مکش گفته میشود .
هنگامی که پیستون به پائین ترین نقطه ممکنه در داخل سیلندر میرسد ، سوپاپهای ورودی بسته شده و مخلوط هوا و سوخت در داخل سیلندر محبوس می گردد . در مرحله بعد پیستون به سمت بالا حرکت کرده و به تدریج مخلوط سوخت و هوا را فشرده میسازد که به این مرحله تراکم (Compression) گفته میشود . شمع هنگامی که پیستون مجددا به بالاترین نقطه ممکن میرسد ( یا نزدیک به آن میشود ) جرقه می زند . انفجار کنترل شده حاصله ، پیستون را با نیروی زیادی به پائین رانده و نیروی مکانیکی تولید مینماید که به آن مرحله تولید نیرو با قدرت گفته میشود . بعد از رسیدن پیستون به پائین ترین نقطه ممکن ، سوپاپ اگزوز باز شده و بر اثر بالا آمدن مجدد پیستون ، گازهای حاصل از احتراق تخلیه میگردند که به این مرحله تخلیه گفته میشود . در طی این مراحل که در تمام موتورهای چهار زمانه بنزینی مشترک است ، زمان باز و بسته شدن سوپاپها اهمیت زیادی داشته و در استفاده بهینه از سوخت و ایجاد حداکثر بازده موثر است . در این مقاله سعی شده عوامل موثر بر تعیین و تنظیم تایمینگ سوپاپها هر چند بطور اجمالی مورد بررسی قرار گیرد .
● بسته شدن سوپاپ ورودی :
سوپاپ ورودی معمولا چند درجه ( منظور از چند درجه ، مقدار زاویه دوران میل لنگ است ) بعد از پائین ترین وضعیت ممکنه پیستون در داخل سیلندر و در حالی که پیستون برگشت به سمت بالا را در داخل سیلندر آغاز نموده ، بسته میشود ،چرا ؟
به نظر میرسد اگر سوپاپ ورودی در حالی که پیستون به سمت بالا در حال حرکت است باز بماند مقدار زیادی از مخلوط هوا و سوخت از مسیر ورود به بیرون رانده شود ، ولی در عمل چنین اتفاقی رخ نمی دهد ، زیرا با توجه به سرعت بسیار زیاد ورود مخلوط به سیلندر ( حدود ۸۰۰ کیلومتر در ساعت ) ، مخلوط انرژی جنبشی پیدا کرده و بعد از رسیدن پیستون به پائینترین وضعیت در داخل سیلندر جریان آن ادامه پیدا کرده و حتی اندکی پس از شروع مرحله بالا رفتن پیستون جریان ادامه دارد . این مرحله تا ابد ادامه پیدا نمیکند و پیستون بالا رونده در مقطعی خاص و در صورتی که سوپاپ ورودی باز باشد به انرژی جنبشی مخلوط غلبه کرده و آنرا به داخل مسیر ورودی سیلندر پس میزند .
پس ، بهترین وضعیت پر شدن یا اشباع سیلندر هنگامی صورت میگیرد که بسته شدن پیستون تا لحظات اولیه پس زدن مخلوط به تعویق افتد ، یعنی ضمن بهره گیری از حداکثر ( انرژی جنبشی ) مخلوط ، از هدر رفتن آن جلوگیری شود و سیلندر تا حد اکثر ممکن از مخلوط پر شود .
● باز شدن سوپاپ اگزوز :
اگر سوپاپ ورودی بعد از رسیدن پیستون به پائین ترین وضعیت ممکنه (TDC) در داخل سیلندر بسته نشده باشد و یا سوپاپ اگزوز که قبلا راجع به آن گفتیم در هنگام رسیدن پیستون به پائین ترین وضعیت ممکن باز شود چه اتفاقی خواهد افتاد ؟ اگر معتقدید که چنین اتفاقی ممکن نیست ، درست حدس زده اید . در واقع سوپاپ اگزوز قبل از رسیدن پیستون به پائین ترین وضعیت ممکن ، باز میشود . پیستون در مرحله تولید نیرو تحت تاثیر گازهای گرم به پائین رانده شده و نیروی تولید شده خودرو را به جلو می راند . با این تفاسیر چرا بعضا طراحان و مهندسین سعی دارند تا سوپاپ اگزوز کمی زودتر باز شده و مقداری از فشار داخل سیلندر کم شود؟
برای درک بهتر دلیل باز شدن سوپاپ اگزوز کمی قبل از رسیدن پیستون به پائین ترین وضعیت ممکن ، باید اشاره ای به مرحله بعدی که مرحله تخلیه سیلندر است داشته باشیم، تخلیه گازهای خروجی از طریق سوپاپ اگزوز ، در هنگام بالا آمدن پیستون نیازمند نیرو میباشد ، که این نیرو توسط میل لنگ وارد میگردد ، اگر سوپاپ اگزوز هنگامی که هنوز مقداری فشار حاصل از احتراق در سیلندر باقی مانده باز شود ، باعث می گردد که مقداری از گازهای حاصل از احتراق تحت تاثیر این فشار قبل از حرکت پیستون به بالا از سیلندر خارج شوند . با کاهش مقدار گازها ، نیروی مورد نیاز برای تخلیه سیلندر کم شده و نتیجتا بازده موتور افزایش پیدا می کند
● Overlap یا باز بودن همزمان سوپاپها:
پیستون در مسیر خود به سمت بالاترین وضعیت ممکن الباقی گازهای حاصل از احتراق را به بیرون می راند . جریان گازهای خروجی نیز مثل جریان هوای ورودی دارای انرژی جنبشی است یعنی اینکه حتی بعد از رسیدن پیستون به بالاترین وضعیت ممکن و شروع مرحله پائین آمدن پیستون جریان گاز خروجی ادامه دارد ، بدین ترتیب میتوان بسته شدن سوپاپ را تا بعد از رسیدن پیستون به بالاترین وضعیت ممکن به تعویق انداخت .
لازم بیادآوری است که هدف مکش بیشترین حجم مخلوط هوا و سوخت میباشد زیرا نیروی موتورهای درون سوز از احتراق مخلوط سوخت و هوا در داخل سیلندر ایجاد میگردد . بهترین مکش هنگامی صورت میگیرد که سوپاپ ورودی قبل از رسیدن پیستون به بالاترین وضعیت ممکن باز شود . در این لحظه سوپاپهای ورودی و سوپاپهای اگزوز به طور همزمان باز میباشند که این مرحله را Overlap یا مدت زمان باز بودن همزمان سوپاپهای ورودی و خروجی می نامند .
در اینجا این سؤال مطرح میشود که چرا گازهای خروجی که توسط پیستون به بیرون رانده میشوند ، وارد منیفولد ورودی نمیگردند ، جواب این است که طراحی مناسب منیفولد اگزوز و فشار نسبی کمتر داخل آن باعث میشوند که گازهای خروجی تحت تاثیر فشار کم منیفولد خروجی ( اگزوز ) افزایش سرعت پیدا کرده و از سیلندر خارج گردند ، انرژی جنبشی گازهای خروجی نیز بنوبه خود باعث کاهش فشار داخل سیلندر و مکش بیشتر مخلوط هوا و سوخت به داخل آن میگردند .
لحظه بسته شدن سوپاپ ورودی مهمترین نکته در تایمینگ میل سوپاپ است ، هر چند که تمام مراحل آن از اهمیت به سزائی برخوردارند . به عنوان مثال تایمینگ صحیح باز شدن سوپاپ خروجی در واقع نقطه تعادلی از کاهش مقدار کمی از نیروی تولید شده در مرحله تولید نیرو و کاهش مقداری از بار گازهای خروجی در مرحله تخلیه است ، طول مدت Overlap نیز شدیدا در دور موتور تاثیر گذار است . در موتورهائی که مجهز به سیستم تایمینگ سوپاپ معمولی هستند ، رابطه بین تایمینگ سوپاپها ثابت است . در موتورهائی که دارای یک میل سوپاپ هستند این مسئله به شکل بادامکهای روی میل سوپاپ بستگی داشته و در موتورهای مجهز به دو میل سوپاپ به زاویه میل سوپاپها نسبت به یکدیگر بستگی دارد ( در هنگام تنظیم تایمینگ در موتورهای مجهز به دو میل سوپاپ در بالای سر سیلندر (DOHC) ، پرش یک دندانه فولی سر سیلندر باعث تغییر در میزان Overlap میگردد ) . تایمینگ سوپاپها بستگی زیادی به انرژی جنبشی جریان گاز دارد ، لازم به ذکر است که هر چقدر سرعت جریان گاز بیشتر شود ، انرژی جنبشی آن به همان نسبت افزایش پیدا میکند . بدین ترتیب تغییر تایمینگ با توجه به سرعت ( دور ) موتور ، مزیتهای زیادی در بر دارد . با استفاده از این سیستم میتوان جریان گازهای ورودی و خروجی را در تمام دورهای موتور به بهترین نحو تنظیم نمود و نتیجتا گشتاور بیشتری را در تمام دورهای موتور ایجاد کرد و باعث گسترش دامنه و محدوده تولید نیروی موتور گردید .
● تایمینگ متغیر سوپاپ :
انواع سیستمهای تایمینگ متغیر سوپاپ مختلفی وجود دارند که تفاوتهای مکانیسم های عملکردی آنها نسبت به عملکرد کلی شان از اهمیت کمتری برخوردار است . تا چند وقت پیش در اکثر سیستمهای تایمینگ متغیر میل سوپاپ ، تنها یکی از دو میل سوپاپ موتور متغیر بود که البته این تغییر تنها به میزان یک پله انجام می گرفت . در این سیستم در زمان افزایش دور موتور و یا در محدوده مشخصی از آن ، ECU ( واحد کنترل الکترونیکی ) تایمینگ میل سوپاپ را تغییر میدهد و بدین ترتیب یکی از میل سوپاپها در وضعیت آوانس یا ریتارد قرار میگیرد .
در خیلی از موتورهائی که مجهز به دو میل سوپاپ در سر سیلندر میباشند (DOHC) این نوع سیستم باعث میگردد تایمینگ سوپاپهای اگزوز ( بر خلاف تصور عمومی که حاکی از اهمیت بیشتر سوپاپهای ورودی است ) تغییر پیدا کند ، البته در برخی انواع نادرتر ، تایمینگ سوپاپهای ورودی تغییر میکند .
نمونه ای از نوع دوم در برخی اتومبیلهای پورشه مشاهده میگردد . در یکی از مدلهای Porsche ۹۱۱ که مجهز به سیستم Vario Cam است ، این سیستم باعث میگردد تا تایمینگ سوپاپ ورودی بعد از رسیدن دور موتور به ۱۳۰۰ دور در دقیقه ، ۲۵ درجه تغییر کند و نتیجتا محفظه احتراق بهتر پر و خالی شود و گشتاور افزایش پیدا کند . بعداز رسیدن دور موتور به حد ۵۹۲۰ دور در دقیقه ، تایمینگ ۲۵ درجه کاهش پیدا میکند و به حد اولیه ( دور آرام ) باز می گردد و عملکرد موتور در دور موتور بالا را بهبود می بخشد . در مواقعی که درجه حرارت روغن موتور بالا رفته باشد این تغییر در دور موتور ۱۵۰۰ دور در دقیقه انجام می گیرد .
سیستمهای اولیه که در آن تنها تایمینگ یک میل سوپاپ تغییر پیدا میکند هر چند که بهتر از سیستمهای تایمینگ ثابت عمل میکنند ، با این وجود کاملا قانع کننده نیستند . موتورهای مجهز به این سیستم تنها در دو حالت و دور موتور خاص دارای عملکرد بهینه هستند . واضح است که تغییرات کوچک و متعدد تایمینگ حتی اگر در مورد یکی از میل سوپاپها اعمال شود بهتر است و اگر تایمینگ هر دو میل سوپاپ قابل تغییر باشد نور علی نور خواهد بود . دراین حالت تایمینگ هر دو میل سوپاپ دائما با توجه به شرائط عملکرد موتور ، در حال تغییر خواهند بود .
BMW اولین شرکت بود که از سیستم دو میل سوپاپ متغیر استفاده نمود و آنرا Double Vanos نامید ، ( سیستم Single Vanos آنها تنها بر یک میل سوپاپ تاثیر گذار بود ) . در موتورهای مجهز به Double Vanos ، تایمینگ هر یک از میل سوپاپها تا ۶۰ درجه تغییر میکند ، البته در موتورهای V۸ مدل M۵ میل سوپاپ ورودی تا ۵۴ درجه و میل سوپاپ اگزوز " تنها " ۳۹ درجه قابل تنظیم است و بدین ترتیب Overlap ( مدت زمان باز بودن همزمان سوپاپهای ورودی و خروجی ) از ۸۰ درجه تا ۱۲- درجه قابل تنظیم است . منظور از ۱۲- درجه این است که سوپاپهای اگزوز ۱۲ درجه قبل از باز شدن سوپاپهای ورودی بسته میشوند .
● لیفت (lift)متغیر سوپاپ :
سیستم VTEC ساخت HONDA از این جهت مشهور است که در آن لیفت و تایمینگ سوپاپ قابل تغییرند . در سیستم HONDA ، میل سوپاپهای هر سیلندر دارای دو بادامک بلند اضافی و دو انگشتی اضافی میباشند که در دور موتورهای پائین هرز میگردند . در دور موتور خاص ( معمولا دور موتور بالا ) پیمهای هیدرولیکی که بطور الکترونیکی کنترل میشوند هر سه انگشتی را به یکدیگر قفل کرده و نتیجتا بادامکهای بلندتر وارد عمل میشوند . بدین ترتیب تغییر تایمینگ و لیفت سوپاپ در یک مرحله صورت میگیرد و باعث تغییر عمده ای در عکس العمل موتور میگردد .
موتور ۲ZZ – GE تویوتا با حجم cc ۱۸۰۰ که در نسل آخر تویوتا سلیکا مورد استفاده قرار گرفته است نیز از تایمینگ و لیفت متغیر سوپاپ بهره میبرد . سیستم لیفت متغیر تویوتا هم بر سوپاپهای ورودی و هم بر سوپاپهای اگزوز تاثیر گذار است ، در این موتور تنظیم لیفت بلند میل سوپاپ در ۶۰۰۰ دور در دقیقه فعال میشود . بادامکهای بلند ، لیفت سوپاپ ورودی را ۵۴ درصد افزایش داده و به mm ۱۱.۲ میرسانند ، لیفت سوپاپ اگزوز نیز با ۳۸ درصد افزایش به mm ۱۰ میرسد .
میل سوپاپهائی که دارای لیفت زیاد هستند ، باعث افزایش مدت زمان باز ماندن سوپاپ ورودی میگردند ، بدین ترتیب هر Overlap سوپاپها از چهار درجه ( در حالت تنظیم ورودی کاملا ریتارد و لیفت دور پائین ) و ۹۴ درجه ( در حالت فول آوانس و لیفت دور بالا ) متغیر است . Overlap ۹۴ درجه معمولا در موتورهای کاملا مسابقه ای (Full race) به چشم می خورد . لازم به ذکر است نسل قبلی تویوتا سلیکا (Celica) که مجهز به موتور ۵S – FE و تنها دارای Overlap ۶ درجه بود و موتور اسپرتی cc ۲۰۰۰ با نام ۳S – GE در اولین مدل سلیکا دیفرانسیل جلو تنها ۱۴ درجه Overlap داشت .
تایمینگ میل سوپاپ ورودی با توجه به دور موتور ، وضعیت پدال گاز ، زاویه سوپاپ ورودی ، درجه حرارت مایع خنک کننده موتور و حجم هوای ورودی تغییر میکند . تایمینگ میل سوپاپ ورودی در هنگام آغاز به کار موتور ( استارت ) ، سرد بودن موتور ، دور آرام و خاموش کردن موتور ، تا حد ممکن ریتارد میشود . یک پیم کنترل کننده تایمینگ میل سوپاپ را در هنگام استارت و در مرحله پس از آن قفل مینماید تا جائی که فشار روغن مناسب برقرار شود ( این تدبیر برای جلوگیری از سر و صدای اضافی موتور اتخاذ شده است ) .
در سیستم VVTI تویوتا ، تایمینگ میل سوپاپ تا ۴۳ درجه نسبت به زاویه میل لنگ متغیر است . البته سیستم لیفت متغیر نیز در طول مدت زمان باز بودن سوپاپ تاثیر گذار است و بدین ترتیب تایمینگ را به ۶۸ درجه میرساند ( با توجه به اینکه در وضعیت حداکثر ریتارد سوپاپ ورودی در دور موتور متوسط ، تایمینگ ۱۰- ( ۱۰ درجه قبل از TDC ) تا حداکثر آوانس سوپاپ ورودی در دور بالا که ۵۸ درجه قبل از TDC ( بالاترین وضعیت قرار گرفتن پیستون در سیلندر ) است متغیر می باشد ) .
سیستم لیفت متغیر از مکانیسم تعویض بادامک برای افزایش لیفت سوپاپهای ورودی و خروجی بعد از رسیدن دور موتور به ۶۰۰۰ دور در دقیقه استفاده میکند . این سیستم هیدرولیکی توسط ECU موتور که بخشی از سخت افزار کنترل هیدرولیکی آن با سیستم VVTI مشترک است استفاده میکند . اطلاعات ورودی های آن عبارتند از : زاویه و دور میل لنگ، حجم جریان هوا ، وضعیت دریچه گاز ، زاویه میل سوپاپ ورودی و درجه حرارت مایع خنک کننده . سیستم لیفت متغیر قبل از افزایش درجه حرارت مایع خنک کننده تا ۶۰ درجه سانتیگراد فعال نمیشود . این مکانیسم شامل میل سوپاپها با دو دست بادامک میباشد که یک دست آن برای دور پائین تا دور متوسط است و سری دوم برای دورهای بالاتر موتور به کار میرود ( لیفت بالا ) . کل سیستم شامل هشت انگشتی برای هر جفت سوپاپ ، دو انگشتی ( که در طرف داخلی میل سوپاپها قراردارند ) و یک دریچه کنترل روغن که در انتهای میل سوپاپ ورودی قرار دارند ، میباشد .
با وجود اینکه این نوع سیستمهای تایمینگ و لیفت متغیر تک مرحله ای باعث افزایش قدرت میگردند ، با این حال در کاربرد واقعی بسیار خام عمل مینمایند ، به عنوان مثال تغییر تک مرحله ای در گشتاور موتور در یک موتور توربوچارج شده قابل تحمل نمیباشد .
● تایمینگ و لیفت متغیر سوپاپ :
چند خودرو ساز دیگر نیز از تغییر تایمینگ و لیفت تک مرحله ای استفاده مینمایند . جدیدا BMW سیستم Valvetronic را ارائه نموده که تحولی چشمگیر در این رابطه است . این سیستم به طور نامحسوس و غیر منقطع تایمینگ را در یکی از میل سوپاپها و لیفت سوپاپهای ورودی را تغییر میدهد . جالب ترین نکته در این سیستم عدم استفاده از پروانه دریچه گاز است زیرا موتور بازده حجمی خود را با تغییر لیفت سوپاپ ورودی تنظیم مینماید .
سیستم Valvetronic بر گرفته از سیستم Double Vanos ساخت همین شرکت است که تایمینگ میل سوپاپهای ورودی و خروجی ( اگزوز ) را به طور غیر منقطع تغییر میدهد و علاوه بر آن با استفاده از یک اهرمی که بین میل سوپاپ و سوپاپهای ورودی قرار دارد ، لیفت سوپاپهای ورودی را نیز تغییر میدهد . محور مخصوصی فاصله اهرم را از میل سوپاپ تغییر میدهد ، وضعیت محور فوق توسط یک سیستم الکتریکی تعیین میشود . وضعیت اهرم در واقع لیفت را به دستور سیستم مدیریت موتور کوچک یا بزرگ مینماید .
سیستم Valvetronic تنها از لحاظ عدم قابلیت لیفت سوپاپهای خروجی از سیستمهای الکترونیکی پنوماتیک ( بادی ) مورد استفاده در موتورهای مسابقه ای F۱ ، که عملکرد سوپاپها به طور مستقل از هم و به طور انفرادی کنترل می کنند ، کم قابلیت تر است .
پس نتیجه میگیریم هر گونه قابلیت تغییر در تایمینگ با لیفت سوپاپ برای بهبود قابلیت تنفس ( تبادل هوا ) در هر محدوده عملکرد موتور باعث بهبود قابلیتهای آن میگردد . هر چقدر تنظیمات دقیق تر و تعداد سوپاپهای قابل تنظیم بیشتر باشد ، نتیجه نهائی بهتر خواهد شد و علاوه بر افزایش بازده باعث افزایش نرمی کارکرد و تسریع و بهبود عکس العمل موتور در تمام محدوده دور موتور آن میگردد . در موتورهای معمولی تغییر زاویه میل سوپاپ و افزایش آوانس باعث بهتر شدن بازده موتور در دور بالا میشود . هر چند که عملا نرمی کارکرد و بازده موتور را در دور پائین و دور متوسط بازده مختل میکند ( مثل میل سوپاپهائی که اصطلاحا به آنها فول ریس گفته میشود ). در نقطه مقابل این نوع میل سوپاپها انواع معمولی قرار دارند که با وجود نرمی عملکرد در دور پائین و متوسط قادر به ارائه حداکثر بازده موتور در دور بالا هستند که به آنها انواع شهری یا معمولی گفته می شود.
سیستمهای متغیر امروزی که در این مقاله سعی نمودیم نگاهی هر چند کلی به سیر تکامل و آخرین تحولات آن داشته باشیم در واقع حداکثر بازده موتور را چه در دور پائین و متوسط و چه در دور بالا ایجاد مینماید. ضمن آنکه نرمی عملکرد موتور در دور آرام و راحتی استارت آن در سرما و گرما را تضمین می نماید.
منبع : ماهنامه خودروياب

[kab]

جلوگیری از استهلاک و فرسودگی اتومبیل

مکانیک خودرو - مقالات

بیشتر راننده ها، مکانیک های خوبی نیستند و تا زمانیکه اتومبیلشان حرکت می کند و به ظاهر سالم است، دست به آن نمی زنند. اما یک راننده مسئول، باید یک هفته در میان در حدود ۵ دقیقه از وقت خود صرف چک کردن قسمت های مختلف ماشین کند.
اگر به وسایل مصرفی ماشین توجه کنید، می توانید مقدار زیادی از وقت و پول خود را پس انداز نمایید و از این گذشته مجبور نیستید هیچ هزینه ای را صرف دستمزد تعمیرات کنید. در این قسمت یکسری کارهای مقدماتی، که شما به شخصه قادر به انجام آنها هستید را برایتان ذکر می کنیم:

● چک کردن باتری اتومبیل
امروزه باتری ها طوری تولید می شوند که نیاز به مراقبت چندانی ندارند. اما برای رعایت نکات ایمنی شما باید بدانید که باتری ماشین در کدام قسمت قرار گرفته است. هر چند وقت یکبار نگاهی به آن بیندازید تا اسید از آن به خارج چکه نکند و همچنین آب آن نیز به اندازه کافی باشد.
بسیاری از باتری های دارای چراغ عملکرد می باشند و در آنها رنگ های متفاوت نشاندهنده پیغام های متفاوتی هستند: آبی یعنی هیچ مشکلی وجود ندارد، قرمز یعنی باید کمی آب مقطر به آن اضافه کنید، و سفید یعنی شارژ باتری ضروری است.
‌‌‌‌‌● چک کردن روغن موتور
برای اینکه به طور دقیق میزان روغن موتور را اندازه بگیرید، باید زمانی این کار را انجام دهید که ماشین خاموش بوده و در یک سطح صاف قرار گرفته باشد.
میله اندازه گیری روغن موتور را درون آن فرو ببرید، اگر روغن مشاهده شده سیاه و یا قرمز پر رنگ باشد، باید روغن ماشین را تعویض کنید. می توانید تعویض روغن موتور را دست یک متخصص بسپارید و یا اگر به اندازه کافی به خود اطمینان دارید می توانید این کار را به شخصه انجام دهید. برای اندازه گیری میزان روغن موجود، باید میله را به صورت عمودی در آن فرو ببرید، آخرین حدی که میله روغنی شد، همان قسمت نشان دهنده میزان روغن موجود در ماشین است.
باید حتماً مقدار روغن موجود در خودرو، تا نشانگر روغن که بر روی میله موجود است، بالا بیاید. هیچ گاه میزان روغن ماشین نباید پایین تر از نشانگر باشد. اگر روغن ماشین را به موقع تعویض نکنید، باعث می شود تا فشار زیادی به ماشین وارد آمده و بعدها مشکلات فراوانی را برایتان ایجاد کنید. در برخی مواقع ممکن است موتور ماشین آسیب ببیند؛ در چنین حالتی شما متحمل پرداخت هزینه های زیادی می شوید و از این گذشته برای مدتی طولانی اتومبیلتان باید در تعمیرگاه بخوابد.
● ضد یخ را پر کنید
ضد یخ سبب می شود که دمای موتور خودرو در هر شرایط آب و هوایی، ثابت باقی بماند. همیشه از میزان دقیق ضد یخ ماشین خود اطمینان خاطر حاصل کنید به این دلیل که خنک شدن بی دلیل قطعات پیچیده مکانیکی خودرو، اتومبیل را در خطر تخریب شدیدی قرار می دهد.
مقداری پول صرف خرید یک قوطی ضد یخ بکنید و آنرا همیشه در صندوق عقب ماشین خود نگهدارید. ضد یخ را زمانی باید بریزید که موتور ماشین خنک است. زمان استفاده از آن بهتر است از یک قیف استفاده کنید تا این ماده سبز رنگ، سمی و شیمیایی بر روی قطعات دیگر خوردو نریزد.
● تنظیم باد چرخ ها
بهتر است برای چک کردن لاستیک ها، اتومبیل را نزد یک متخصص ببرید تا این کار را از طریق اتصال به نرم افزارهای کامپیوتری برای شما انجام دهد. اما از سوی دیگر اگر بخواهید این کار را به طور هفتگی تکرار کنید، شاید برایتان مقرون به صرفه نباشد.
می توانید چرخ ها را در یک خیابان کاملاً مسطح و بدون شیب امتحان کنید. ابتدا با سرعت بالا با ماشین رانندگی کنید، سپس توقف کرده و با دست خود باد چرخ ها را چک کنید. البته این کار را باید چند ثانیه پس از متوقف شدن ماشین انجام دهید. اگر در هنگام رانندگی ماشین از مسیر اصلی منحرف شده و به این طرف و آن طرف متمایل می شد و شما محبور بودید تا به طور دستی آنرا کنترل نمایید، باید حتما خودروی خود را به یک مکانیک نشان دهید.
شما باید فشار بهینه لاستیک های ماشین را نیز چک کنید. میزان psi۳۲ تا psi ۳۶ درجه برای خودروهای سواری مجاز است، اما برای پیدا کردن درجه دقیق اتومبیل خود، باید به دفترچه راهنمای مالک مراجعه کنید. لاستیک های کم باد و نا متعادل نه تنها سبب می شوند که خوردو در اتوبان ها تکان داشته باشد، بلکه به مرور زمان چرخ ها را نیر ساییده کرده و از بین میبرند.
زمانی که قصد خرید لاستیک دارید، باید حتما آنها را به صورت جفت خریداری نمایید؛ در اینصورت می توانید جفت نو را برای قسمت جلوی ماشین استفاده کنید، و جفت کهنه جلویی را زیر چرخ های عقب بیندازید. به این طریق دیگر مجبور نیستید که یکباره هزینه خرید ۴ حلقه لاستیک را در جا پرداخت کنید. البته اگر یک مکانیک متخصص به شما توصیه کرد که باید هر ۴ لاستیک ماشین خود را عوض کنید، شما موظفید تا مطابق گفته او عمل کنید.
● تعویض ---------- هوا
با ---------- هوا باید با دقت بیشتری برخورد کنید. برای مثال خود شما اگر هر چه بیشتر در معرض هوای آلوده قرار بگیرید و آنرا استنشاق کنید، احتمال دارد که آلرژیتان افزایش پیدا کند و ریه ها نتوانند آنچنان که باید و شاید کار خود را انجام دهند.
چنین قضیه در مورد اتومبیل ها نیر صحت دارد: تمیز نگه داشتن ---------- هوا به این معناست که فشار کمتری بر روی کمپرسور وارد می آید، کمپرسور مسئول خنک کردن هوای ورودی است و می تواند هوای خروجی و ورودی اتومبیل را تنظیم کند.
چک کردن ---------- هوا بیش از چند دقیقه وقت شما را نمی گیرد. این قطعه معمولاً در زیر لوله محافظ پلاستیکی که در جلوی کاپوت می باشد، قرار گرفته است. برای اینکه بتوانید ---------- را بروین بیاورید، باید در لوله پلاستیکی را آزاد کنید. برای کسب اطلاعات بیشتر می توانید به دفترچه راهنمای خودرو مراجعه کنید تا نه به خودتان آسیبی وارد کنید و نه به اتومبیلتان. پیش از انجام این کار بهتر است از خاموش بودن موتور اتومبیل اطمینان خاطر پیدا کرده باشید.
● مراقبت از ماشین
اگر به چنین نکاتی ظریفی دقت کنید، آنوقت زمانی که موقع فروش ماشین یا گرفتن خلافی فرا می رسد، لازم نیست هزینه های بالایی پرداخت کنید. بی توجهی معمولاً رایج ترین و پرهزینه ترین راه برای تلف کردن وقت و پول شما است آن هم درست زمانی که با چند نکته کوچک می توانید از بروز آن جلوگیری نمایید.

[kab]

کاربرد سرامیک در روغن موتور

گردآورنده : روزبه رجیبون
مکانیک خودرو - مقالات

تکنولوژی متالوسرامیک برای نخستین بار توسط دانشمندان هوا فضای شوروی سابق به جهانیان معرفی شد. این تکنولوژی پس از فروپاشی شوروی وارد دنیای صنعت و به خصوص صنعت خودروسازی شد.

مبنای این تکنولوژی کاهش اصطکاک و استهلاک در راستای بالا بردن راندمان مکانیکی دستگاه های صنعتی و جلوگیری از اتلاف نیرو است. ولی چگونه؟
بیایید سری به درون موتور یک اتومبیل بزنیم. همه ما می دانیم که دیواره سیلندرها با رینگ های کمپرسی پیستون به شدت در تماس است. این تماس، اصطکاک زیادی را به وجود می آورد که با کاهش راندمان مکانیکی موتور همراه است. ولی از طرفی اگر این اصطکاک وجود نداشته باشد تراکم یا کمپرسی محفظه احتراق از قسمت دیواره سیلندر فرار خواهد کرد. بدیهی است که این امر موجب کاهش شدیدتر راندمان حجمی و حتی خاموش شدن موتور خواهد شد. پس چاره چیست؟
بیایید اندکی دقیقتر شویم. در محیط مادی هر گونه حرکتی با اصطکاک همراه است. اصطکاک نه تنها در دیواره سیلندرها که در لابه لای چرخ دنده های گیربکس و دیفرانسیل، در قسمت تماس میل بادامک و سوپاپ و در بسیاری از قسمتهای موتور دیده می شود.
حال این سؤال مطرح می شود که آیا می توان اصطکاک موجود در سیلندرها و سایر قسمتها را بدون از دست دادن تراکم موتور از بین برد؟ آیا می توان بدون لق کردن چرخ دنده ها، اصطکاک موجود در بین آنها را به حداقل رساند؟ این جاست که متالو سرامیک وارد میدان می شود!
چندی بیش کمپانی یاماها در یکی از مدل های خود برای ساخت سیلندرهای موتور بجای چدن از سرامیک استفاده کرد. نتیجه کار به طرز حیرت انگیزی رضایت بخش بود. ولی سرامیک ماده ای بسیار گرانبها است و فراگیر شدن آن نیاز به گذر زمان و ارایه روشهای جدید برای تولید ارزانتر دارد. Ceramic Coating عبارت است از تکنولوژی روکش کردن فلزات با لایه ای نازک از سرامیک مخصوص.
تاکنون در بسیاری از موارد دیده شده که فلزات و سطوحی که در حال کارکرد اصطکاک زیادی را باعث می شوند، با لایه ای از سرامیک پوشیده شده اند. ولی این روش را نمی توان با متالو سرامیک یکسان دانست. زیرا
۱) این لایه سرامیکی بسیار گران قیمت است.
۲) برای این کار باید موتور یا دستگاه مورد نظر را متوقف کرده، قطعات آن را از هم باز کرد و پس از انجام عملیات پوشش با سرامیک دوباره آن را مونتاژ کرد. شاید این عمل در مورد اتومبیل کار ساده ای باشد ولی در مورد دستگاه های غول پیکر صنعتی فرآیند پیچیده تری دارد. باز و بسته کردن یک دستگاه غول پیکر که به عنوان مثال در خط تولید یک اتومبیل فعال است دست کم به۳ یا۴ روز زمان نیاز دارد که این کار برابر است با خواباندن یا shut down خط تولید و خلاصه هزاران و حتی میلیونها دلار ضرر مالی.
۳) لایه سرامیکی کمی ترد و شکننده است و تنش های وارد برقطعات ممکن است باعث خرد شدن این لایه شود.
ولی در متالو سرامیک قضیه اندکی متفاوت است. برای درک این موضوع باید سری به دنیای نوظهور نانو تکنولوژی بزنیم.یک روغن موتور بسیار مرغوب مانند API SL یا SM را در نظر بگیرید که درون آن با ذرات بسیار ریز سرامیک اشباع شده است. این ذرات با قطر نانو بقدری ریز هستند که قادرند از هر نوع فیلتری عبور کنند. وقتی روغن در قسمتهای مختلف موتور سیر می کند این ذرات را همراه خود به آن قسمتها می برد.
اگر بر روی یک کاغذ یا یک دیوار صاف دست بکشید تصور خواهید کرد که کاملاً صاف است. در صورتی که اگر با میکروسکوپ به آن بنگرید تعداد زیادی پستی و بلندی مشاهده خواهید کرد.
دیواره سیلندر نیز چنین وضعیتی دارد. یعنی در نگاه اول بقدری صیقلی و صاف است که همانند آینه تصاویر را انعکاس می دهد، ولی این سطح نیز پر است از نقاط برجسته و فرو رفته. دمای قسمت نوک تیز این برآمدگی ها گاه به۱۰۰۰ درجه سانتیگراد می رسد. اگر چه دمای کارکرد روغن ممکن است بین۹۰ تا۱۵۰ درجه سانتیگراد باشد ولی اگر بخواهیم به صورت نقطه ای به این مسئله نگاه کنیم، همین نقطه های کوچک به مرور باعث خراب شدن روغن می شوند.
متالو سرامیک در اینجا عرض اندام می کند. ذرات سرامیکی معلق در روغن زمانی فعال می شوند که در یک نقطه سایش و دمای زیادی وجود داشته باشد. این ذرات پس از رسیدن به این نقاط، با دریافت دمای موجود در این نقاط به صورت اتم به اتم به این پستی و بلندی ها پیوند می خورند و مانند بتونه پستی و بلندی ها را پر می کنند. تفاوت لایه متالو سرامیک با لایه سرامیک معمولی در این است که سرامیک معمولی مانند رنگ روی سطوح کشیده می شود، در صورتی که ذرات متالو سرامیک در ابعاد نانو با مولکولهای فلز پیوند می خورند و تقریباً مادام العمر بر روی سطوح باقی می مانند. از طرفی سرامیک معمولی با اینکه از سختی بالایی برخوردار است در عین حال شکننده است و این همان نقطه قوت متالو سرامیک است، چرا که سختی متالو سرامیک۱۰ برابر فولاد و اصطکاک آن۶ برابر کمتر از آینه است. به بیانی ساده تر در صورت استفاده از این تکنولوژی تمامی سطوح موتور که روی یکدیگر ساییده می شوند با لایه ای بسیار نازک، کاملاًَ مستحکم و صاف پوشیده می شوند.
در کل، این امر موجبات پر شدن خطوط میکروسکوپی سیلندر و افزایش کمپرس موتور را فراهم می کند. در ضمن براثر از بین رفتن اصطکاک بین سیلندر و پیستون راندمان مکانیکی موتور افزایش می یابد. در این حالت موتور راحت تر کارکرده و سریعتر دور بر می دارد، صداها و لرزش اضافی موتور به حداقل می رسد، سایش قطعاتی مانند میل بادامک و رینگ پیستون ها و مهمتر از همه مصرف سوخت موتور از۱۰ تا۲۵ درصد (بسته به شرایط کارکرد موتور) کاهش می یابد.
یکی دیگر از ویژگی های این دستاورد تعمیر موتور بدون نیاز به باز کردن قطعات است. در مواقعی مانند خط افتادگی بر روی دیواره سیلندر باید موتور را باز کرده و با تراش دادن دیواره سیلندر و استفاده از رینگ پیستون بزرگتر این مشکل را برطرف کرد که این امر با اتلاف وقت و هزینه همراه است. در صورتی که از این تکنولوژی استفاده شود می توان بدون باز کردن موتور و فقط با افزودن این ماده به روغن موتور شرایط موتور را به حالت عادی باز گرداند.

[kab]

اتانول به عنوان سوخت

مکانیک خودرو - مقالات

در وضعيت امروزي جهان که گازهاي گلخانه اي به سرعت در حال وارد شدن به جو هستند و مشکلات دستيابي به بنزين ، اين سوال پيش مي آيد که براي پاکيزگي محيط زيست و مصرف کامل بنزين در موتور راهي وجود دارد يا خير؟
بعضي سوخت هيدروژن را پيشنهاد مي کنند که بسيار پاکيزه و عالي است اما بدليل خاصيت انفجاري هيدروژن مشکلات ايمني استفاده از اين سوخت وجود دارد ، و نيرومحرکه هاي ديگر انرژي باد و خورشيد است ، اما يکي از سوخت هاي تجديد شدني اتانول است .
اما براي پاسخ به اين که آيا اين سوخت قابليت استفاده در ماشين بصورت عمده را دارد يا نه بايد بدانيم که اتانول چيست و از کجا بدست مي آيد.
اتانول نوعي الکل است که در آمريکا از غلات (معمولا ذرت ) بدست مي آيد و در برزيل از نيشکر بدست مي آيد همچنين مي توان آن را از بقيه غلات مثل گندم جو و يا حتي سيب زميني بدست آورد. 2 راه براي توليد اتانول از غلات وجود دارد يکي از آنها آسياب کردن آن بصورت خشک است .
1- ابتدا دانه هاي غلات را خرد کرده تا بصورت پودر در بيايد .
2- يک مخلوط بصورت نرم از آب و نوعي آنزيم و پودر بدست آمده درست مي کنيم اين آنزيم باعث تجزيه آن پودر مي شود .
3- آنزيم ديگري به آن اضافه مي کنيم که نشاسته داخل آن را به قند تبديل کند و طي عمليات تخمير آن قند به الکل تبديل مي شود .
4- مايه تخمير به مخلوط اضافه مي شود تا فرآيند تخمير رخ دهد و قند به الکل و دي اکسيد کربن تبديل شود .
5- مخمر عرق کرده و اتانول از ماده جامد جدا مي شود .
6- فرآيند دي هيدروژن يا خشک کردن باعث خارج شدن آب از اتانول مي شود .
7- مقداري بنزين به آن اضافه مي کنند تا غير قابل خوردن شود .
اتانول به عنوان ماده اضافه شده به سوخت ماشين استفاده مي شود ( 1 واحد اتانول و 9 واحد بنزين ) در اين صورت co و نيتروژن اکسيد کمتري وارد جو ميشود چون اتانول داراي اکسيژن بيشتري در ساختار خود است بنابراين بهتر مي سوزد همچنين بنزين کمتري مصرف خواهد شد .
اما ماشين هاي بسيار کمي به اين صورت تجهيز شده اند بنابر گفته ي آزمايشگاه بين المللي Argonne بر اثر استفاده از اتانول تنها در سال 2004 تقريبا 7 تن گاز گلخانه اي از جو کم شده است .
( اين استفاده در واقع اضافه کردن اتانول به بنزين براي بهتر سوختن است)

اما دو مشکل براي استفاده از اتانول به عنوان سوخت اصلي وجود دارد :
1- اترژي دريافتي از اتانول به اندازه بنزين نيست .
2- ساخت اتانول از مواد غذايي باعث از بين رفتن غذاهايي مي شود که براي مصرف مردم ضروري است
اما طرفداران محيط زيست و سياستمداران براي استفاده از اين سوخت پاک اين مشکلات را جدي نمي گيرند .
بنابر محاسبات آماري دکتر Pimental توليد اتانول بيشتر از سوزاندن آن انرژي مصرف مي کتد و اين يعني از دست دادن انرژي .
براي توليد مواد غذايي و حمل و نقل اتانول به سوخت فسيلي نياز داريم چون اتانول را نمي شود با لوله منتقل کرد زيرا قسمتهاي مختلف آن طي حرکت از هم جدا مي شود بنابراين طبق اين تحقيق اين راه توليد اتانول (استفاده از غلات ) به صرفه نيست .
يک روش توليد ديگر روش سلولزي است که اتانول را از چوب و گياهان بدست مي آورند اين طرز توليد اتانول مي تواند با بازده نسبتا بالاي خود باعث سازش بين اتانول و بنزين در سوخت ماشين ها شود .

[kab]

خودرو با سوخت هوای فشرده
MDI

مکانیک خودرو - مقالات

این اتومبیل محصول شرکت ام دی ای است که در لوگزامبورگ سال 1991 تاسیس شد و موتور ان با هوای فشرده و بنزین کار می کند .
یعنی به صورت دوانرژی می باشد و خالق ان اقای گوی نگره است که وی قبلا در دهه 80 روی مو تورهای هواپیما کار می کـــــرد سپس با توسعه موتورهایی از نوع سوپاپ چرخشی با پیکر بندی مانند 12 سیلندر مسابقه ای فرمول 1 جایزه موسسه نفت فرانسه را برد .
این شرکت دارای 160سرمایه گذار 30 مهندس و نیز 30 ثبت اختراع در 120 کشور دنیا اسـت. نمونه های اولیه مدل جدید این شرکت در کارخانه ای واقع در جنوب فرانسه تحت نظارت 60 تکنسین در بخش تحقیق و توسعه ان در حال اتمام می باشد .
این شرکت دارای یک دفتر تجاری در بارسلونا است که بر روی گسترش بین المللی برنامه های خودکار میکند .

مشخصات فنی اتومبیل :
این اتومبیل دارای یک مخزن هوا با گنجایش 90 متر مکعب و فشار 300 بار است و بخاطر اینکه حاوی مواد اتش زا نمی باشد قابل انفجار نیست و اگر هم شکستگی در این مخزن ایجاد شود چون جنس ان از الیاف شیشه است در مسیر خود ترک خواهد خورد و فقط صدایی مهیبی می دهد و شیر مخزنی در وسط ان تعبیه شده است هنگام خروج هوا تکانه ای در اتومبیل ایجاد نکند .
این اتومبیل دارای یک کمپرسور کوچک است و طوری طراحی شده است که در مدت 3 تا 4 ساعت مخزن را پر می کند .
بدنه این اتومبیل همانند بسیاری از اتومبیل های دیگری که هم اکنون در بازار موجود است از الیاف شیشه می باشد و فوم به ان تزریق شده است که این تکنولوژی دارای دو مزیت است :
هزینه کمتر و وزن پایین تر. صدای موتور ان هم نسبت به موتور های معمولی پایین تر است . دامنه مسافتی که با هر بار پر نمودن مخزن می توان با ان طی نمود بستگی به سرعت حرکت دارد.
در سرعت 50 کیلومتر بر ساعت دامنه حرکت بیش از 300 کیلومتر است و در 100 کیلومتر بر ساعت دامنه حرکت ان به یک سوم ان میرسد. در محیط های درون شهری این اتومبیل قادر است بیش از 10 ساعت حرکت کند.
هزینه پر نمودن مخزن ها حدود 2 دلار است. در ایستگاه های شارژ مخزن بین 3 و 4 دقیقه زمان می برد تا کاملا پر شود.در خانه با برق 220 ولت (3.5)ساعت زمان برای پر شدن لازم است.
سیستم برق این اتومبیل بر مبنای تابش رادیویی است که توسط میکرو کنترلرهایی که بر روی هر یک از لوازم برقی اتومبیل نصب شده است دریافت می گردد که بدین ترتیب موجب می شود تنها یک کابل برق برای کل وجود داشته باشد .
دو مزیت مشخص این سیستم یکی سادگی نصب و تعمیر اسان سیستم و دیگری کاهش وزن به اندازه 22 کیلوگرم می باشد.این اتومبیل با عبور دادن اتمسفر از فیلترهای کر بنی و رفع گرد و خاک و ذرات ساینده فراوان موجود در هوای شهر از اسیب رسیدن به کمپرسور های نصب شده در هر اتومبیل جلوگیری می کند سپس کمپرسور هر اتومبیل ان را فشرده می سازد .
بنابراین این اتومبیل نه تنها هیچ گونه گاز سوخته شده و آلودگی به هوا اضافه نمی کند بلکه ازالاینده های هوا می کاهد بطوری که دارای الایندگی منفی است .پس از اگزوز ان هوای پاک با دمایی بین 5 تا 30 درجه سانتیگراد بیرون می اید
بعد از یک مدت مشخص هم ---------- رفع الودگی می شود همانطور که ملاحظه می کنید این اتومبیل بر عکس موتورهای پیستونی که حرارتی حدود 400 درجه سانتیگراد تولید میکند نه تنها الودگی حرارتی ندارد بلکه از الودگی حرارتی هوا هم کم می کند بعلاوه اتومبیل های پیستونی با نشران او حدود 80% از الودگی هوای شهرها را موجب می شوند اولین سری این اتومبیل در اواخر دسامبر 2002 در فرانسه وارد بازار شد که قیمت ان مابین 8000 تا 10000 دلار می رسید و شامل : اتومبیل خانواده ، کاروان ، تاکسی ، وانت بود.

مشخصات اتومبیل های فوق به شرح زیر است:


مدل خانواده:
اتومبیلی جادار ودارای صندلی هایی است که به هرطرف می چرخند ویژگی ها:
Airbag, ABS سیستم تهویه مطبوع، شش صندلی،
وزن:720 کیلوگرم
حداکثر سرعت : 130 کیلومتر در ساعت
مسافت قابل حرکت در هر بار شارژ:200تا300کیلومتر
مدت شارژ الکتریکی : 4 ساعت
مدت شارژ در ایستگاه هوا : 3 دقیقه
















مدل تاکسی:
قابل استفاده برای تاکسی و رانندگان معمولی که دارای مزیت در طراحی ارگونومیک ونیز اسایش بهتری است.
ویژگی ها:
Airbag, ABS سیستم تهویه مطبوع، شش صندلی،
سرعتمسافت قابل حرکت در هر بار شارژ مخزن):200 کیلومتر تا 300 کیلومتر.
مدت شارژ الکتریکی: 4 ساعت
مدت شارژ در ایستگاه هوا : 3 دقیقه






مدل کاروانvan)
برای تحویل کالا در مناطق شهری ،روستایی و صنعتی طراحی شده است و قابل استفاده برای هر نوع باری می باشد .
ویژگی ها:
،فضای باری1.5 مترمکعبAirbag, ABS سیستم تهویه مطبوع،
ابعاد:3.84متر،1.72متر،1.75متر
وزن :720 کیلوگرم
حداکثر سرعت : 130 کیلومتر در ساعت
مسافت قابل حرکت در هر بار شارژ:200تا300کیلومتر
مدت شارژ الکتریکی : 4 ساعت
مدت شارژ در ایستگاه هوا : 3 دقیقه






مدل وانت (pick-up):
مناسب برای حمل و نقل اسباب واثاثیه بزرگ با اشکال متنوع ویژگی ها:
Airbag, ABS سیستم تهویه مطبوع، دو صندلی،عقب جادار،
ابعاد:3.84متر،1.72متر،1.75متر
وزن :720 کیلوگرم
حداکثر سرعت : 130 کیلومتر در ساعت
مسافت قابل حرکت در هر بار شارژ:200تا300کیلومتر
مدت شارژ الکتریکی : 4 ساعت
مدت شارژ در ایستگاه هوا : 3 دقیقه



مخزن موتور( ام دی ای ) بخاطر بزرگ بودن ابعاد قابل نصب روی خودروهای متداول نمی باشد .

این اتومبیل یکبار در بیستم ژون سال 2000 در سالن گراند هتل بارسلونا و یکبار در بیست ونهم سپتامر سال2002 درنمایشگاه اتومبیل پاریس به نمایش گذاشته شد.
(articulated conrod)شرکت (هم دی ای) در قسمت شاتون مفصل داراختراعی را به ثبت رسانده که بدین شرح می باشد:
در این سیستم پیستون در زاویه 70 چرخش میل لنگ در قسمت نقطه مرگ بالا متوقف می شود ، بطوری که باعث می شود یک محفظه انبساط با حجم ثابت در درون سیلندر به وجود اید.

چرخه ی موتور MDI

مرحله تراکم(Compression phase)
در این موتور، هوای اتمسفری تا20بارتوسط پیستون فشرده می شود و در این فرایند تا 400 درجه سانتیگراد ،گرم می شود.
مرحله سیستم هوا رسانی:
وقتی پیستون می ایستد ، هوای متراکم که دارای دمای محیطی است از درون مخزن به درون سیلندر تزریق می گردد .
مرحله انبساط هوا :
تزریق هوا موجب یک افزایش سریع در فشار و انبساط هوا می شود که بدین ترتیب پیستون را عقب می راند،بنابراین موتور را میچرخاند
و در موتور نیرو ایجـاد می کند.
نحوه کار:
کل مخزن از الیاف کربن در هم تنیده شده ساخته شده که دارای آستری از مواد ترموپلاستیک می باشد و هر کدام قابلیت ذخیره 90مترمکعب هوا در فشار300 بار دارند. انبساط هوا در داخل سیلندر پیستون را به عقب می راند .
بخاطر عدم احتراق ، تعویض روغن (که از نوع روغن خوراکی است) ندرتاً انجام می شود بطوری که در هر 50000 کیلومتر تعویض روغن انجام می شود.
مبنای کار سیستم
اولین پیستون هوا را می مکد و ان را متراکم می کند. هوای مکیده شده متراکم شده گرم می شود ووقتی پیستون در نقطه مرگ بالا متوقف می شودهوابا فشار بالا ازمخزن ذخیره تزریق می شود انبساط مخلوط دو هوا پیستون را به عقب می راند و موتور را میچرخاند.
ویژگی های اصلی موتور تک انرژی هوای کمپرس شده :
ظرفیت سیلندر به سانتی متر مکعب 4×665
حداکثر قدرت :
25CVدر3500RPM
حداکثرگشتاور:
800AT-1300RPM
خوراک:
تزریق الکترونیکی هوا
مقدار روغن و تناوب تعویض ان :
(روغن سویا)به ازای هر5.8 لیتر50000 کیلومتر
کاربرد ها:
موتور قایق-به عنوان ذخیره کننده ایده آل انرژی سیستم های غیر الاینده مولد نیرونظیر انرژی خورشیدی یا نیروی هیدرولیک. به جای باتری های سنگین که بهره وری پایین و نگه داری مشکلی دارند این سیستم از هوای کمپرس شده بهره می گیرد که ایمن تر و سبک تر وتمیز تر هستند.

[kab]

ترمزهای ضد قفل چگونه کار می کنند؟
Anti Lock Braking

مترجم : مهندس داریوش رضایی
مکانیک خودرو > مقالات

نگه داشتن ناگهانی یک اتومبیل در جاده ی لغزنده می تواند بسیار خطرناک باشد.ترمزهای ضد قفل خطر های این واقعه ی ترسناک را کاهش می دهد.در واقع روی سطوح لغزنده حتی راننده های حرفه ای بدون ترمزهای ضد قفل نمی توانند به خوبی یک راننده ی معمولی با ترمزهای ضد قفل ترمز کنند.
● مکان ترمز های ضد قفل
در این مقاله ما همه چیز را درباره ی ترمز های ضد قفل یاد می گیریم:اینکه چرا به آنها نیاز داریم،چه چیز هایی در آنها به کار رفته است،چگونه کار می کنند،بعضی از انواع رایج و بعضی از مشکلات مربوط به آن.
▪ بدست آوردن یک مفهوم کلی از ترمزهای ضد قفل:
تئوری ترمز های ضد قفل بسیار ساده است.یک چرخ در حال لیز خوردن(به طوری که سطح تماس تایر نسبت به زمین سر بخورد) نسبت به چرخی که لیز نمی خورد نیروی اصطکاک کمتری دارد.اگربا اتومبیل خود در یخ گیر کرده باشید می دانید که اگر چرخها بچرنخد هیچ نیروی جلو بری به اتومبیل وارد نمی شود زیرا سطح تماس چرخ نسبت به یخ لیز می خورد.
ترمزهای ضد قفل با جلوگیری کردن از سر خوردن چرخ ها در هنگام ترمز کردن،دو مزیت را بوجود می آورند:اول اینکه خودرو زود تر متوقف می شود و دوم اینکه می توان خودرو را هنگام ترمز کردن نیز هدایت کرد.
در ترمز های ضد قفل چهار بخش اصلی وجود دارد:
۱) حسگر های سرعت
۲) پمپ
۳) سوپاپ ها
۴) کنترل کننده
۱) حسگرهای سرعت:
سیستم ترمز ضد قفل باید بداند چه موقع چرخ در حال قفل کردن است،حسگرهای سرعت که در هر چرخ یا در بعضی مواقع در دیفرانسیل قرار گرفته اند این اطلاعات را فراهم می کنند
۲) سوپاپ ها:
در هر لوله ی ترمز که به هر ترمز می رود یک سوپاپ وجود دارد که با کنترل کننده کنترل می شود،در بعضی از سیستم ها سوپاپ سه حالت دارد:
▪ در حالت اول سوپاپ باز است و فشار از سیلندر اصلی مستقیما به ترمز می رسد
▪ در حالت دوم سوپاپ لوله ی ترمز را می بندد و ترمز را از سیلندر اصلی جدا می کند،این حالت از افزایش بیش از حد فشار ترمز وقتی راننده روی پدال فشار می آورد،جلو گیری می کند
▪ در حالت سوم سوپاپ مقداری از فشار ترمز را کم می کند
۳) پمپ:
چون سوپاپ می تواند فشار ترمز را کم کند باید به طریقی این فشار از دست رفته را جبران کرد واین کاری است که پمپ انجام می دهد.بعد از اینکه سوپاپ فشار را در یک ترمز کم کرد پمپ دو باره فشار ایجاد می کند
۴) کنترل کننده:
کنترل کننده یک پردازنده است که با توجه به حسگرهای سرعت، سوپاپ ها را کنترل می کند.

● ترمز ضد قفل هنگام عمل کردن:
انواع مختلف و الگوریتم های کنترل گوناگونی برای ترمز های ضد قفل وجود دارد.ما درباره ی طرز کار یکی از ساده ترین انواع آن توضیح می دهیم.
کنترل کننده همیشه حسگرهای سرعت را کنترل می کند و به دنبال کاهش سرعت غیر معمول در چرخ ها می گردد.دقیقا قبل از اینکه چرخی قفل کند کاهش سرعت شدیدی را تجربه می کند اگر این چرخ کنترل نشود بسیار زودتر از زمانی که خودرو برای متوقف شدن نیاز دارد قفل خواهد کرد.یک خودرو که با سرعت ٦۰مایل در ساعت حرکت می کند درشرایط ایده آل حدود ٥ ثانیه زمان لازم دارد تا بایستد اما یک چرخ در کمتر از یک ثانیه از چرخیدن می ایستد و قفل می کند.
کنترل کننده می داند که یک چنین کاهش سرعتی در چرخها غیرممکن است.بنابراین در چرخی که کاهش سرعت غیر معمول داشته فشار ترمز را کاهش می دهد تا زمانی که حسگر آن چرخ افزایش سرعت را ثبت کند آنگاه کنترل کننده دوباره فشار ترمز را افزایش می دهد تا اینکه حسگر ها کاهش سرعت را گزارش کنند.کنترل کننده این کار را بسیار سریع وقبل از آنکه تایر تغییر سرعت زیادی داشته باشد انجام می دهد نتیجه این است که حرکت چرخ ها با همان شدتی که از سرعت خودرو کم می شود کند می گردد و ترمز ها چرخ ها را نزدیکی نقطه ی قفل کردن نگه می دارند که این به سیستم بیشترین نیروی ترمز کردن را می دهد.
وقتی ترمز ضد قفل در حال کار کردن است شما ضربات منظمی در پدال ترمز احساس می کنید که به خاطر باز و بسته شدن سریع سوپاپ ها است.بعضی از ترمزهای ضد قفل تا ۱٥بار در ثانیه این کار را انجام می دهند.
● انواع ترمزهای ضد قفل:
ترمزهای ضد قفل طراحی های مختلفی دارند که به نوع ترمز به کار رفته بستگی دارد.ما به آنها بر اساس تعداد کانال ها(تعداد سوپاپ هایی که به طور جداگانه کنترل می شوند) و تعداد حسگر های سرعت اشاره می کنیم:
▪ ترمز ضد قفل با چهار کانال و چهار حسگر سرعت:این بهترین طراحی است که در آن برای هر چرخ حسگر و سوپاپ جداگانه ای وجود دارد با این روش کنترل گر هر چرخ را به طور مجزا بررسی می کند تا به هر چرخ بیشترین نیروی اصطکاک وارد شود.
▪ سه کانال و سه حسگر:این روش بیشتر در وانت ها و کامیون ها با چهار چرخ ضد قفل استفاده می شود و در آن برای هر چرخ جلو یک حسگر و یک سوپاپ وجود دارد اما برای دو چرخ عقب فقط یک حسگر و یک سوپاپ وجود دارد.حسگر سرعت چرخ های عقب روی محور عقب قرار دارد.
در این حالت برای هر چرخ جلو کنترل جداگانه وجود دارد بنابراین چرخ های جلو به بیشترین نیروی ترمزی می رسند. چرخ های عقب قبل از فعال شدن سیستم ضد قفل، قفل می کنند. با این سیستم ممکن است یکی از چرخهای عقب هنگام ترمز کردن قفل کند که نسبت به حالت چهار کاناله باعث کاهش کارایی ترمز می شود.
▪ یک کانال و یک حسگر:این سیستم در وانت ها و کامیون ها با محور عقب ضد قفل وجود دارد که یک سوپاپ برای کنترل هر دو چرخ عقب و یک حسگر سرعت واقع در محور عقب دارد
این سیستم مشابه قسمت عقب سه کاناله عمل می کند دو چرخ عقب با هم کنترل می شوند و قبل از فعال شدن سیستم ضد قفل هر دو قفل می کنند.در این روش هم ممکن است یکی از چرخ های عقب هنگام ترمز کردن قفل کند که باز هم باعث کاهش کارایی ترمز می شود.
این سیستم به سادگی قابل تشخیص است.معمولا یک لوله ی ترمز وجود دارد که با یک اتصالT شکل به دو چرخ عقب وصل می شود.شما می توانید حسگر های سرعت را با مشاهده ی اتصالات الکتریکی نزدیک دیفرانسیل در محورعقب پیدا کنید.

[kab]

مدار روغن لکوموتیوهای آلستوم

گردآورنده : مهندس علی دل قوی
مکانیک خودرو - مقالات

مدار روغن در لکوموتیوهای آلستوم به دو بخش تقسیم میشود :
۱) مداراصلی
۲) مدار پیش روغنکاری
▪ مداراصلی:
پمپ روغن مورد استفاده در مدار اصلی روغنکاری موتور لکوموتیوهای آلستوم یک پمپ مکانیکی است که در عقب موتور ( طرف توربوشارژ ) درسمت B موتورخانه قراردارد که با چرخش میل لنگ و در نتیجه چرخش پمپ مکانیکی روغن از داخل کارتل پس از عبور از یک عدد صافی استرینر فلزی تعبیه شده در کف کارتل مکش شده و این روغن پمپاژ شده وارد مدار می گردد .
با توجه به مکانیکی بودن پمپ روغن به منظور عملکرد صحیح پمپ و جلوگیری از خسارت به آن یک عدد سوپاپ فشارشکن در مدار بعد از پمپ روغن تعبیه شده که درصورت گرفتگی مسیر و هر علت دیگری که در مدار روغن باعث شود که امکان جریان روغن نباشد مدار روغن مسیرکوتاه شده و روغن مکش شده از داخل کارتل مجددا ًبه داخل کارتر ریخته شده و با توجه به اینکه محل قرارگیری سنسورهای حسگر فشار روغن در مدار بعد از محل قرارگیری سوپاپ فشارشکن قرار دارند درصورتی که این مسیرکوتاه صورت گیرد و اتفاق بیافتد توسط سنسورهای حسگر فشار روغن (PS۱ و PS۲ ) با توجه دور لحظه ای موتور و دنده ای که لکوموتیو در آن میباشد یکی از این دو سنسور حسگر فشار روغن (PS۱ در دورهای زیر دور ۷۰۰ دور در دقیقه یا PS۲ در دورهای بالای دور ۷۰۰ دور در دقیقه ) عمل کرده و باعث خاموشی لوکوموتیو می شوند .
در حالت نرمال کار موتور روغن مکش شده از کارتر به سمت خنک کننده روغن پمپاژ میشود . در بالای خنک کننده روغن یک عدد سوپاپ حرراتی قرار دارد که چهار عدد المنت حرراتی( ترموستات ) داخل آن با توجه به درجه حرارت روغن پمپاژ شده ( در۷۷ درجه باز و در۸۲ درجه کاملا بسته ) وظیفه تنظیم کننده اتوماتیک دما روغن پمپاژی را به عهده دارد . روغن در مسیر خود بعد از پمپ و فشارشکن روغن به دو شاخه شده یک مسیر با عبور از خنک کننده روغن ( با توجه به دمای روغن ) و
تبادل حرراتی روغن با لوله های آب داخل خنک کننده به سمت محفظه صافی روغن عبور میکند و مسیر دوم با عبور روغن از سوپاپ حرارتی بالای خنک کننده روغن به سمت محفظه صافی های روغن روانه میگردد.
یک عدد خنک کننده روغن در سمت B موتور خانه جهت تبادل حرراتی روغن پمپا‍‍ژ شده توسط پمپ روغن و آبی که از مدار آب LT در لوله های آب داخل آن جریان دارد وجود دارد .
ـ محفظه صافی روغن
ـ خنک کننده روغن
روغن عبوری وارد محفظه صافی های دوقلوی روغن شده وتصفیه می گردد .
روغن تصفیه شده دو انشعاب می یابد : یک انشعاب جهت روانکاری و خنک کاری اجزای متحرک موتور و یک انشعاب نیز جهت روانکاری توربوشارژ مورد استفاده قرار میگیرد.
روغنهای برگشتی از دو مسیر فوق الذکر به داخل کارتل مجدد برمی گردد .
درلکوموتیوهای ورودی سریهای اول یک مداری جهت روغنکاری سیت سوپاپهای سرسیلندر تعبیه شده بود که در آن روغن توسط یک پمپ کوچک برقی روغن پودر شده را در ایربند ها ( ورودی هوا به سرسیلندرها ) پاشش میکرد که با توجه به عدم کارایی این سیستم و مشکلاتی که این سیستم در لکوموتیوها بوجود آورد این سیستم توسط شرکت MAN از روی لکوموتیو ها باز گردید.
▪ مدارپیش روغنکاری:
درسمتA موتورخانه یک عدد پمپ الکتریکی آبی رنگ وجود دارد که این پمپ از طریق باطریهای لکوموتیو تغذیه میشود . با راه اندازی این پمپ در هنگام استارت لکوموتیو روغن از داخل کارتل مکش شده و پس از عبور از یک عدد صافیV شکل فلزی که درسمت A موتور نزدیک پمپ پیش روغنکاری قرار گرفته روغن از زیرخنک کننده روغن وارد مدار روغن شده و ادامه مدار روغن مشابه مدار مکانیکی می باشد .
● کارتر موتور :
کارتر ( کارتل ) در یک موتور بصورت یک مجموعه مشبک بندی ساخته شده و محل ذخیره و نگهداری مقدار روغنی است که با توجه به طراحی خاص هر موتور طراحی و ساخته شده است و این طراحی خاص تعیین کننده حجم روغنی است که کارتر موتور قابلیت نگهداری آن حجم خاص روغن را دارد . وجود صفحات مشبک بندی شده داخل کارتر از ایجاد حرکات موجی سیال ( روغن ) در داخل کارتر جلوگیری می کند .
با توجه به تاثیر پذیری کارکرد موتور از میزان سطح روغن داخل کارتر جهت هر موتور شاخصی خاص طراحی و ساخته شده است که بر روی این شاخص میزان مطلوبیت میزان سطح روغن مدرج شده و در محلی خاص از بلوکه موتور نصب میگردد .
در موتورهای لکوموتیو های ‌آلستوم در سمتA بلوکه موتور روی درب کارتر سیلندر ۵A محل قرارگیری شمشیرک ( شاخص خاص تعیین میزان سطح روغن ) قراردارد که بر روی شمشیرک های نصب شده فعلی سه خط LOW ( کم ) و HIGH ( پر ) و خط INIT FILL وجود دارد که میزان مطلوب روغن برابر خط سوم INIT FILL میباشد.
در شمشیرک نوع قدیمی چهار خط وجود داشت سه خط LOW ( کم ) و HIGH ( پر ) و خط INIT FILL و خط چهارم که به فاصله ۲۵ میلیمتر از خط INIT FILL علامت گذاری شده بود .
در شمشیرک نوع جدید و فعلی خط INIT FILL برابر با خط چهارم(که به فاصله ۲۵ میلیمتر از خط INIT FILL علامت گذاری شده بود) در شمشیرک نوع قدیم میباشد.
شمشیرک نوع اول ( قدیم ) :
۲۵mm
→ ←
low high INIT FILL خط شاخص چهارم
● شمشیرک نوع دوم ( جدید) :
low high INIT FILL
ظرفیت روغن کارتر لکوموتیو های آلستوم ۸۵۰ لیتر میباشد
در لکوموتیو های ‌آلستوم دو محل روغنگیری در دو طرف موتور مقابل سیلندرهای ۷Bو ۶A و یک محل قرارگیری شمشیرک تنها روی درب کارتل سیلندر ۵A طراحی شده است .
شیر تخلیه روغن کارتل در قسمت عقب موتور ( زیر کوپلنیگ موتور ) بصورت یک شیر گازی قرار دارد که بعد از این شیر توسط یک لوله لاستیکی به زیر شاسی بغل منبع سوخت( بغل لوله لاستیکی تخلیه آب LT ) منتقل میگردد .