X
تبلیغات
مکانیک خودرو
تاريخ : یکشنبه بیست و چهارم مهر 1390 | 17:45 | نویسنده : ناصح مهاجر

موتور اتومبيل

 

موتور

متعلقات موتور اتومبيل

1- پیستون موتور : پیستون قطعه استوانه شکلی است که در داخل سیلندر حرکت رفت و برگشت

دارد و  زمانهای موتو ر را به  وجود  می اورد ضمنا  نیروهای تراکمی و انبساط ناشی از احتراق را

تحمل می کند

2- شاتون موتور :  شاتون موتور اهرمی است که به پیستون موتور و میل لنگ متصل بوده  , باعث

تبدیل شدن نیروی خطی پیستون به نیروی چرخشی میل لنگ می گردد

3-سیلندر موتور  :    استوانه ای است تو خالی که از بالا به  وسیله سرسیلندر مسدود شده و از

 طرف پایین با حرکت پیستون حجم ان مرتبا تغییر می کند

4- میل لنگ موتو ر میل لنگ یا محور موتور میله ای است که کار انجام شده در روی پیستون را به

صورت گشتاور و دور دریافت نموده قدرت را به سیستم انتقال قدرت ارسال می کند

5- شمع موتور   شمع موتور وسیله ای است متشک از  دو الکترود و بدنه سرامیکی که بر اثر ولتاژ

زیاد ایجاد شده و به وسیله کویل در زمان مناسب طراحی  شده ایجاد  جرقه  می نماید و مخلوط

متراکم شده سوخت را منفجر می کند

6-سوپاپ موتور  قطعه فلزی است قارچی شکل که در روی دریچه های ورودی و خروجی سرسیلندر

قرار  گرفته  است  و در زمانهای  کار موتور با باز و بسته شدن خود نقش متفاوتی را ایفا می کند

 

7- سرسیلندر موتور  سرسیلندر قطعه ای است که به عنوان درپوش در بالای بدنه سیلندر بسته

می شود تا محفظه احتراق را به وجود اورد معمولا در روی سرسیلندر جای شمع و جای سوپاپ و

غیره قرار دارد

8- راهنمای سوپاپ یا گیت موتور استوانه ای که سوپاپ در ان حرکت کرده , به علت داشتن لقی

 مجاز, حرکت سوپاپ را کنترل می کند

9-مجاری اب موتور  محفظه های عبور اب در اطراف سیلندر و سرسیلندر می باشد که اب در ان

گردش کرده , گرمای بیش از اندازه موتور را به رادیاتور انتقال می دهد

 

10 – مانتیفولد موتور  لوله های انتقال دهنده ای است که سوخت را به موتور وارد یا دودهای حاصل

از احتراق را به فضای ازاد هدایت می کند

11- تایپیت موتور  استوانه ای است که در زیر ساق سوپاپ و یا میل تایپیت قرار دارد و سوپاپ را از

محل نشست خود بلند می کند و حرکت خود را از بادامک میل سوپاپ می گیرد

12- میل سوپاپ موتور  محوری است که حرکت خود را از میل لنگ می گیرد و دارای بادامکهای است

که به تایپیت حرکت رفت و برگشتی میدهد به علاوه استوانه خارج از مرکزی دارد که پمپ بنزین را

به کار می اندازد و نیز دارای دندانه محرک اویل پمپ و دلکو می باشد

13- فلایویل یا چرخ طیار موتور  قطعه نسبتا سنگینی است که به انتها میل لنگ بسته شده که جهت

ذخیره انرژی تولید شده در موتور و بازپس دهی ان در زمان مورد نیاز به کار می رود

14-بادامک موتور  قطعه ای است بادام شکل که در روی محور میل سوپاپ ساخته شده و حرکت

دورانی محور را به حرکت خطی قطعه دیگری که با ان درگیر است میسر می کند

15- فنر سوپاپ موتور  وسیله ای است که در موارد لزوم سوپاپ را می بندد

16 – اسبک موتور  وسیله ای است که در موارد لزوم سوپاپ را باز می کند

17 – کاربراتور موتور  کاربراتور دستگاهی است که در ان سوخت موتور با نسبت معینی و در شرایط

مختلف کارکرد موتور اماده می شود

18 – دلکو موتور  دستگاهی است که برق فشار قوی را در  زمان لازم بین شمعها تقسیم می کند

19- فیلتر روغن موتور  وسیله ای است که ناخالصیهای شناور در روغن را جذب می کند

20-پمپ روغن   دستگاهی است که روغن را با فشار معین به  قسمتهای محرک موتور می رساند

21- موتور استارت  دستگاه الکتریکی است که برای راه اندازی موتور به کار می رود  

22- میله اندازه گیر روغن موتور وسیله ای است که سطح روغن را در کارتل به  وسیله ان مشاهده

می کنند

23 – وایرهای فشار قوی در موتور  وسایلی هستند که برق فشار قوی را از دلکو  به سر شمعها

می رسانند

24 – دینام موتور   دستگاهی است که بنزین را از باک به کاربراتور انتقال می دهد

25-پمپ بنزین موتور  دستگاهی است که بنزین را از باک به کاربراتور انتقال می دهد

26- ترموستات موتور  دستگاهی است که در مدار خروجی اب موتور قرار گرفته  , درجه حرارت

اب موتور را کنترل و در حد معینی ثابت نگاه می دارد

27- واتر پمپ موتور  دستگاهی است که اب را بین موتور و رادیاتور به گردش در می اورد

28 – پروانه موتور  قطعه ای است که هوای محیط خارج را  از لابلای پره های رادیاتور مکیده , اب

را خنک می کند

 

طرز کار موتور(چهار عمل اصلی در موتور)

 

مكش تراكم انفجار تخليه موتور

چرخه کار موتور

اعمال یا رویدادهایی  که  در موتور شمع دار  انجام  می شود  به چهار بخش  یا  حرکت پیستون

  تقسیم میشود این حرکتها عبارتند از مکش تراکم انبساط و تخلیه هر حرکت از  نقطه  مرگ بالایی

 به پایینی است در موتورهای چهار زمانه یک چرخه کامل  از رویداد ها در سیلندر  مستلزم  دو

 دور چرخش کامل میل لنگ است

موتورها

 

زمان مکش : در حین حرکت مکش در موتور شمع دار سوپاپ بنزین (هوا)  باز می شود و پیستون

به طرف پایین حرکت میکند در نتیجه در بالای پیستون خلا جزئی ایجاد می شود فشار جو مخلوط هوا

سوخت را از  طریق دریچه  بنزین به درون  سیلندر سرازیر  میکند  وقتی پیستون از نقطه مرگ

پایینی  میگذرد  سوپاپ بنزین بسته می شود در نتیجه بخش بالایی سیلندر درزبندی می شود

 

زمان تراکم :پس از عبور پیستون از نقطه مرگ پایینی حرکت رو به بالای  ان اغاز می شود و هر

 دو سوپاپ بسته می شوند پیستونی که بسمت بالا می رود مخلوط هوا  –  سوخت را متراکم

 می کند وان را به فضای کوچکتری بین سطح بالایی پیستون و سرسیلندر  محدود می سازد این

 فضا را محفظه احتراق می نامند در موتورهای شمع دار معمولا مخلوط هوا وسوخت چنان متراکم

 می شود که حجم ان به یک هشتم  حجم اولیه  یا کمتر برسد  میزان  تراکم  مخلوط هوا و سوخت

 را نسبت تراکم می نامند نسبت تراکم بین حجم اولیه به نسبت مخلوط ثانویه را نسبت  تراکم گویند

 اگر حجم مخلوط پس از تراکم به یک هشتم حجم اولیه برسد ان گاه نسبت تراکم 8 به 1 خواهد شد

 

زمان انبساط :وقتی در پایان حرکت تراکم پیستون به نقطه مرگ بالایی می رسد شمع  جرقه

می زندگرمای حاصل از جرقه شمع مخلوط هوا – سوخت متراکم را مشتعل می سازد این مخلوط

 به سرعت میسوزد و دمای زیادی تا حدود 2500 درجه سانتیگراد تولید می شود و همین افزایش

 فشار پیستون راپایین می راند شاتون این نیرو را به میل لنگ انتقال می دهد و میل لنگ میچرخد

 تا چرخهای خودرو را بچرخاند

 

زمان تخلیه: وقتی در حرکت انبساط پیستون به نقطه مرگ پایینی نزذیک می شود سوپاپ دود باز

میشود پیستون پس از عبور از نقطه مرگ پایینی دوباره بالا می رود گازهای حاصل از احتراق از

 دریچه دود خارج می شوند وقتی پیستون به نقطه مرگ بالای نزدیک می شود سوپاپ بنزین باز

 می شود  وقتی  پیستون از  نقطه مرگ بالایی می گذرد  و حرکت  به طرف پایین را اغاز میکند

 سوپاپ دود بسته می شود و حرکت  مکش دیگری اغاز می شود و کل چرخه – مکش-تراکم –

 انبساط  و تخلیه تکرار  می شود تا  وفتی  موتور روشن است این اعمال همه سیلندر ها تکرار

 می شوند

 

موتور خودرو



تاريخ : پنجشنبه چهاردهم مهر 1390 | 18:53 | نویسنده : ناصح مهاجر

پیستون

پيستون

پیستون قطعه ای استوانه ای شکل است که در درون سیلندر بالا و پایین می رود در حرکت انبساط تا 18000  نیوتون نیرو به  طور ناگهانی  به کف  پیستون  وارد می شود  وقتی با سرعت زیاد رانندگی می کنید این اتفاق در هر سیلندر 30 تا 40 بار در ثانیه رخ می دهد  دمای  کف پیستون به 2200 درجه سانتیگراد یا بیشتر میرسد پیستون باید به اندازه ای محکم باشد که بتواند این تنشها را تحمل کند درعین حال پیستون باید چنان سبک  باشد  که بار  وارد بر  یاتاقانها کاهش  یابد وقتی پیستون در نقطه مرگ بالایی یا پایینی متوقف می شود و سپس در جهت عکس به حرکت در میاید با وارد به یاتاقان راتغییر می دهد پیستون را از الومینییوم می سازند زیرا فلزی سبک است در بیشتر موتورهای خودرو از پیستونهای تمام لغزان استفاده می شود دامنه یا قسمت پایین پیستون را می تراشند تا هم وزن ان کاهش یابد و هم جا برای وزنه های تعادل میل لنگ باز شود قطر پیستون موتور خودرو بین 76 تا 122میلیمتر تغییر می کند وزن این پیستون ها در حدود 450 گرم است همه پیستون ها باید هموزن باشد  تا موتور دچار  لرزش  نشود  پیستون های الومینیومی را به  یکی از دو روش ریخته گری  و  اهنگری می سازند  پیستون های  اهنگری شده  را  با  استفاده از لقمه  الومینیوم  الیاژی  می سازند پس از ماشینکاری پیستون ان را طبق روال خاصی گرم و سرد می کنند به اصطلاح روی ان عملیات گرمایی انجام میدهند تا خواص مطلوب را پیدا کنند پس از این مرحله روی بسیاری از پیستونها را با لایه نازکی از اب قلع یا مواد دیگر می پوشانند در نتیجه هنگام راه اندازی موتور سطح پیستون ساییده نمی شود سایش هنگامی رخ می دهد که ذرهای فلزی از یک قطعه متحرک به قطعه دیگر انتقال یابد ودر نتیجه حفره ها یا شیارهای  روی سطح  در تماس  ایجاد  شود  در  بیشتر موتورهای  پرقدرت از پیستونهای اهنگری شده استفاده میکنند پیستون های  اهنگری  شده  در  مقایسه  با پیستون های  ریخته گری متراکم تر و محکم ترند و در دمای پایینتری کار می کنند زیرا گرما را بهتر انتقال می دهند قطر پیستون در ناحیه سر از همه  جا  کمتر است نتیجه  در بالای پیستون فضای بیشتری برای انبساط وجود دارد بعضی پیستونها از محور گژنپین تا پایین دامنه شیب دارند در این پیستون قطر در پایین دامنه از همه جا بیشتر است خلاصی پیستون:خلاصی پیستون(یا خلاصی دامنه پیستون)عبارت اند فاصله بین جدار سیلندر و دامنه پیستون این فاصله معمولا بین 0.025 تا0.10 میلیمتر است وقتی موتور روشن است پیستون به رینگ های روی لایه ای از روغن حرکت می کنند که این فاصله را پر کرده  است اگر خلاصی پیستون خیلی کم باشد در نتیجه اصطکاک زیاد و سایش شدید توان موتور کاهش می یابد در این ممکن است پیستون به جداره سیلندر بچسبد و به اصطلاح گریپاژ می کند  اگر خلاصی  پیستون بیش از حد باشد سبب زدن پیستون می شود

کنترل انبساط پیستون:  پیستونهای  الومینیومی  در نتیجه افزایش دما بیشتر از سیلندر های

چدنی منبسط می شوند و همین امر ممکن است سبب از بین رفتن خلاصی پیستون شود پیستون از جداره سیلندر بیشتر گرم می شود و همین امر نیز سبب  می شود که باز هم بیشتر انبساط یابد اما اگر کف پیستون  خیلی  داغ  شود  ممکن  است سبب  خود سوزی شود در نتیجه ترتیب احتراق بهم می خورد و  ممکن  است موتور ای ببیند یک از راهای کنترل انبساط پیستون افزایش اهنگ دفع گرما از کف پیستون است هرچه کف پیستون ضخیمتر باشد گرمای بیشتری دفع خواهد شدو پیستون خنکتر کار می کند اما افزایش ضخامت کف پیستون  سبب افزایش وزن ان می شود همچنین اگر کف پیستون خیلی سرد کار کند لایه های مخلوط هوا – سوخت مجاور ان نمی سوزد مخلوط هوا-سوخت نسوخته از  طریق  اگزوز  در محیط  پخش  می شود در  نتیجه  بازده  موتور کاهش و دود ان افزایش می یابد برای کمک کردن به کنترل انبساط پیستون بیشتر پیستونها را طوری تراشکاری می کنند که اتاقک انها اندکی بیضوی شود وقتی پیستونهای اتاقک – بیضوی گرم می شوند شکل بیضوی خود رااز دست می دهند و گرد می شوند راه دیگر کنترل  انبساط  پیستون  تعبیه یک پشت بندی فولادی در پیستون  است  وقتی  پیستون گرم می شود  این تقویت کننده انبساط کف پیستون و برامدگی بوش گژنپین را محدود می کند

شکل کف پیستون :در بسیاری از موتور ها از پیستون کف تخت استفاده می شود اما شکلهای کف پیستون ممکن است مطابق طرح موتور تغییر  کند  شکل کف پیستون مطابق با شکل سرسیلندر و شکل محفظه  احتراق  نیز تغییر  کند بعضی  از پیستون ها  کف پیستون فنجانی یا فرو رفتگی جای سوپاپ دارد که وقتی سوپاپها باز می شوند می توانند در ان حرکت کنند در بعضی از پیستون ها سر پبیستون گنبدی یا به شکلهای دیگر است تا تلاطم در محفظه احتراق افزایش یابد

خارج از مرکزی گژن پین  : زدن  پیستون  صدایی است  که  از جابجا شدن  پیستون ازیک طرف سیلندر به طرف دیگر ان در اغاز  حرکت  انبساط  ناشی می شود  برای جلوگیری  از زدن پیستون در بسیاری از موتورها از پیستون هایی استفاده می شود که گژنپین انها اندکی خارج از مرکز است این خارج از مرکزی به طرف دامنه پیستون است که به منزله سطح  فشار گیر اصلی  عمل  می کند  این همان سطحی از  پیستون  است که  در حین حرکت  انبساط  بیشترین تماس را با جداره سیلندر پیدا می کند با نصب خارج از مرکز  گژنپین پیستون نوعی حرکت نوسانی انجام می دهد و بر یک طرف ان نسبت به طرف دیگر فشار بیشتری وارد می شود فشار ناشی از احتراق سبب می شود که پیستون در حال حرکت به سمت بالا وقتی به  نقطه  مرگ بالایی نزدیک می شود  اندکی به طرف راست  کج می شود در نتیجه سر پایینی سطح  فشار  گیر اصلی با جداره سیلندر  تماس می گیرد پس از  انکه پیستون از نقطه مرگ بالایی گذشت   صاف  می شود در این هنگام  سطح فشار  گیر اصلی به  طور کامل با جداره سیلندر تماس پیدا می کند این  تماس نوعی عمل روبشی است  که  زدن پیستون را به حداقل می رساند در نتیجه همین عمل موتور  ارامتر کار می کند  و دوام پیستون  افزایش  میابد زدن پیستون معمولا فقط در موتورهای کهنه ای  مشاهده می شود  که جداره سیلندر های  انها  ساییده شده و دامنه پیستون انها ساییده یا شکسته شده است

تقویت رینگ نشین  : وقتی پیستون در  سیلندر  بالا و پایین می رود رینگهای تراکم هم در رینگ نشینها بالا و پایین میرود وقتی پیستون  در  نقطه های مرگ بالایی و پایینی جهت حرکت خود را عوض میکند هر رینگ لحظه ای از پیستون عقب می ماند  این تاخیر لحظه ای از اثر لختی و خلاصی جانبی رینگ ناشی می شود لحظه ای  بعد بغل رینگ نشین به رینگ می خورد و ان را در سیلندر بالا و پایین می راند  وقتی حرکت انبساط  اغاز می شود  فشار  شدید ناشی از احتراق رینگ تراکم بالایی را به شدت به سطح پایینی رینگ نشین می فشارد این  برخورد های  مکرر سبب  ساییدگی رینگ نشین بالایی می شود برای مقابله با این سایش در بعضی از پیستونها  رینگ نشین بالایی را تقویت می کند یکی از روش های مورد استفاده در پیستونهای ریخته گری ان است  که رینگ نشین  بالایی را بطور کامل به صورت یک مغزی از جنس چدن یا چدن نیکل دار در قالب قرار می دهند و الومینیوم را دور ان بریزند  روش دیگر  نصب  یک  فاصله گذار  فولادی است که به منزله  سطح بالای  رینگ نشین عمل می کند در هنگام تولید پیستون به روش اهنگری ناحیه رینگ نشین را فلز پاشی می کنند

پیستون های کم اصطکاک : این پیستونها را از الیاژ الومینیوم با سیلیسیم می سازند پس از انکه پیستون ریخته شد روی دامنه ان ماده ای شیمیایی می مالند که ذرات الومینیوم را از سطح می زدایدو ذرات سیلیسیم را باقی می گذارد در نتیجه سطح سخت تر و بادوامتری حاصل می شود



تاريخ : پنجشنبه چهاردهم مهر 1390 | 18:52 | نویسنده : ناصح مهاجر

شاتون ها

شاتون

شاتون میله ای فولادی و سخت که به طریقه ریخته گری یا اهنگری ساخته می شود مقطع شاتون را برای مقاومت بیشتر به صورت  تیر اهن Iمی سازند  شاتون ارتباط پیستون را با میل لنگ برقرار نموده و ضربه حاصله از نیروی سوخت که بر روی پیستون فشار می اورد را بر روی میل لنگ منتقل و لنگ راپایین برده و نهایتا حرکت رفت و برگشتی پیستون بوسیله شاتون به میل لنگ وارد می شود که درمیل لنگ به حرکت دورانی تبدیل می گردد در دورهای زیاد فشار نیروهای کششی زیادی به شاتون وارد می شود بنابراین بایستی جنس ان بسیار مرغوب و حتی الا مکان سبک باشد قسمت بزرگ شاتون توسط  کپه یاتاقان  به وسیله پیچ و مهره روی یک لنگ میل لنگ  سوار  می شود و  یک  یاتاقان دو نیمه ای بین شاتون و میل لنگ قرار میگیرد و انتهای کوچک شاتون توسط گژن پین به پیستون متصل  می گردد داخل محل قرار گرفتن گژن پین از یک بوش جهت کم کردن اصطکاک استفاده می شود روغنکاری به وسیله شاتون انجام می شود و به دو صورت می باشد

1-      در بعضی موتورها یک مجرای سرتاسری در طول شاتون بوده و روغن  را از سوراخ یاتاقان گرفته و به بوش گژنپین می رساند

 2- بعضی دیگر از موتورها سوراخ روغن پاش در یک سمت شاتون قرار گرفته و سبب روغن کاری دیواره سیلندر می گردد هنگام گردش میل لنگ موقعی که سوراخ میل لنگ و شاتون در یک امتداد قرار می گیرند روغن از مجرای میل لنگ و شاتون عبور کرده و از سوراخ بغل شاتون به دیوار سیلندر پاشیده می شود روغن دیواره سیلندر نیز به وسیله  رینگ روغنی وارد شیار و سوراخهای پیستون شده و روی بوش گژنپین می ریزد و انرا روغنکاری می کند یاتاقانهای متحرک شاتون به دو دسته تقسیم می شوند

1- نوع یاتاقانهای یک پارچه :

در این نوع قسمت بزرگ شاتون به صورت یکپارچه  ساخته شده و در داخل ان معمولا غلطک های کوچک و یا بلبرینگ قرار می گیرد این نوع یاتاقان  بیشتر در موتورهای دو زمانه بنزینی و در بعضی از موتورهای کوچک استفاده می شود

2- نوع یاتاقانهای دو تکه :

در این نوع قسمت بزرگ شاتون به دو قطعه  نیم دایره  شکل تقسیم شده که یکی از نیم دایره ها (کپه پایین را تشکیل می دهد ) پس از گذاشتن  هر دو  قسمت در روی گلوئی متحرک میل لنگ به وسیله پیچ ومهره به یکدیگر متصل می شوند  

شاتون موتورهای خورجینی (v) شكل

طرز قرار گرفتن شاتون در روی موتورهای خورجینی بر سه نوع می باشد

1- نوع شاتون موازی :

در این نوع موتور دو عدد شاتون مربوط به دو  پیستون در  کنار  یکدیگر و در روی یک گلوئی میل لنگ بسته می شوند ساختمان این نوع شا تون ها مثل شاتون های معمولی است  

2- نوع شاتون ضربدری (متقاطع)

در این نوع شاتون نیز مثل قبلی یاتاقانهای متحرک هر دو شاتون مربوط به دو سیلندر مقابل به هم در روی یک گلوئی میل لنگ قرار میگیرد با این تفاوت که  (کفه یکی از شاتون ها به شکل دو شاخه بوده و انتهای شاتون دیگر باریک می باشد ) در نتیجه انتهای یکی از شاتونها داخل شاتون دیگر شده و سپس هر دو روی میل لنگ بسته می شوند  

3- نوع شاتون لولایی :

در این نوع یکی از شاتونها در روی گلوئی میل لنگ وصل می شود و شاتون دیگر که سر ان دارای یک سوراخ می باشد و به وسیله یک پین به قسمت بالای کفه متحرک پشت زین کفه شاتون اولی وصل می گردد

4- عیب های شاتون ها :

معمولا به ندرت اتفاق می افتد که شاتون احتیاج به تعویض پیدا کند مگر اینکه صدمه شدیدی در اثر تصادف به شاتون وارد شود و یا در اثر کار مداوم موتور شاتون  کج شده و یا تاب بر میدارد و به طور کلی محور گژنپین کاملا موازی محور لنگ متحرک میل لنگ و برای اطمینان هنگام جمع کردن  موتور باید شاتون نو یا کار کرده را قبل از بستن روی موتور از نظر خمیدگی (تاب داشتن) پیچیدگی امتحان و ازمایش نمود و به خاطر این که اگر شاتون خم شده باشد محور گژنپین با محور لنگ میل لنگ موازی نبوده و باعث اعمال نیروی جانبی  نامناسب  به میل لنگ و یاتاقانهای متحرک و همچنین به گژن پین وارد می شود

تذکر مهم برای شاتون :

1- بلندی طول شاتون با قدرت موتور نسبت مستقیم دارد یعنی  اگر طول شاتون بلند باشد موتور دارای  قدرت  زیاد  است ولی تعداد دور ان  در دقیقه کمتر است از موتور با شاتون کوتاه تراختلاف وزن شاتون ها در موقع تعویض در موتورهای سواری از  پنج  گرم و در موتورهای سنگین ازده گرم بیشتر نباشد در مواقع ضروری می توان به مقدار  کم از پای شاتون تراشیده و وزن شاتونها را یکسان  نمود  در هنگام جا  زدن بوش کوچک  شاتون  (بوش گژن پین)  باید به مجرای روغن بوش دقت نماید که اشتباه قرار نگیرد به خاطر این که مسیر روغن شاتون  را کور  میکند البته این موضوع برای شاتون های که در مسیر روغن گژن پین از وسط شاتون می گذرد

2-تذکر برای قرار دادن خار نگه دارنده گژن پین در شاتون باید توجه داشته باشیم هنگام جا زدن خار گژنپین حتما دهانه خار به سمت بالای پیستون قرار بگیرد و در غیر این صورت این امکان وجود دارد که خار از محل خود خارج شود به این دلیل در هنگام احتراق ضربه وارده بر روی پیستون  اگر  دهانه به سمت  پایین  باشد باعث جمع شدن فنر و خارج شدن ان میگردد ولی اگر به سمت بالا باشد در اثر ضربه دهانه بازتر شده و کاملا در محل خود قرار می گیرد

گژن پین (انگشتی پیستون)

گژن پین میله ای است استوانه ای که جنس ان از فولاد می باشد و قسمت خارجی ان نرم است وسطح داخلی ان سخت است تا گژنپین در مقابل ضربات حاصل از  احتراق مقاوم باشد برای مقاومت بیشتر ان را ابکاری و صیقل می دهند گژن پین محور اتصال دهنده شاتون به پیستون است اتصال و درگیری گژن پین با پیستون و شاتون به پنج صورت انجام می گیرد

1- گزن پین در داخل بوش برنزی ومحل نشیمن خودروی پیستون کاملا ازاد بوده ومی تواند به راحتی حرکت نماید این حالت کاملا ازاد نامیده می شود وپیستون در این نوع  معمولا الومینیومی  است و در این وضعیت خارهای نگهدارنده در شیارهای مخصوص داخل سوراخهای پیستون قرار گرفته و ازحرکت گژن پین جلوگیری می کند

2- سوراخ سر کوچک شاتون چاکدار بوده و به وسیله پیچ قفلی بسته می شود هم چنین در دوسمت پیستون بوش های برنزی در داخل نشیمن گژنپین قرار داده شده و پیستون از نوع چدنی است

3- گژنپین به وسیله پیچ قفلی مانند حالت قبل بسته شده  فقط در سوراخهای پیستون بوش برنزی وجود ندارد همچنین پیستون از نوع الومینیومی است

4- گژن پین با فشار دستگاه پرس به سر کوچک  شاتون  جا زده  شده و سر کوچک شاتون و سوراخهای پیستون بوش ندارد قطر گژن پین 0.3میلیمتر بزرکتر از قطر سر کوچک شاتون است تا گژن پین کاملا در محل سفت بوده و نتواند لق شود در این حالت بهتر است که قبل از زمان درگیری سر کوچک شاتون را بوسیله کوره های مخصوص یااجاق برقی گرم کرده تا حالت انبساطی پیدا کند سپس خیلی سریع درگیری را انجام داده تا وقتی که شاتون سرد شود و به خالت اولیه خود برگردد کاملا گژن پین را سفت می کند

5- گژن پین به وسیله پیچ قفلی به پیستون بسته شده و سر کوچک شاتون دارای بوش برنزی بوده و پیستون از نوع چدنی است

 



تاريخ : پنجشنبه چهاردهم مهر 1390 | 18:46 | نویسنده : ناصح مهاجر
میل سوپاپ (میل بادامک ) و زنجیر سفت کن

میل سوپاپ یا میل بادامک و زنجیر سفت کن

میل سوپاپ یا میل بادامک وظیفه  باز و بستن  سوپاپ ها  را بر عهده دارد  بر روی میل سوپاپ دایره اکسانتیر و دنده اویل پمپ وجود دارد میل سوپاپ نیروی خود را از میل لنگ توسط دنده دریافت مینمایدوظیفه باز و بسته کردن سوپاپ یا فرمان موتور را به عهده دارد در روی میل سوپاپ بادامکهای قرار دارندکه می توانند حرکت دورانی را به حرکت مستقیم الخط  تبدیل نمایند شکل بادمکها در کار موتور تاثیر بسزایی داشته و مقدار اوانس و ریتارد سوپاپها نیز روی بادامکها محاسبه شده است بادامک در میل سوپاپ

برای هر یک از سوپاپها یک بادامک در نظر گرفته شده است این بادامکها تحت زاویه مخصوص قرار گرفته و با فاصله معینی از یکدیگر عمل خود را انجام می دهند هر بادامک بایستی دارای مشخصات زیر باشد

1- بعد از کار کردن تغییر شکل ندهد    2- در موقع باز و بسته کردن سوپاپها ایجاد ضربه و لرزش نکند

 

قسمتهای مختلف بادامک

1- دایره مبنا   2- حد باز شدن (شیب ملایم باز شدن )    3- پهلوی باز کردن سوپاپ    4- پهلوی بسته شدن سوپاپ     5- حد بسته شدن (شیب ملایم بسته شدن ) انتقال نیروی میل لنگ به میل سوپاپ ممکن است به سه صورت (دنده به دنده – زنجیری – تسمه ای ) انجام شود چون در هر 720 درجه گردش میل لنگ یک احتراق در هر سیلندر انجام می شود و در هر سیکل یکبار احتیاج به باز و بسته شدن هرسوپاپ وجود دارد لذا گردش میل سوپاپ نصف گردش میل لنگ می باشد یعنی (در 360 درجه گردش) و نسبت دنده انها نصف می باشد یعنی دنده میل سوپاپ دو برابر دنده میل لنگ می باشد

انواع بادامک در میل سوپاپ

بادامکهای میل سوپاپ از نظر شکل ظاهری به سه نوع تقسیم می شوند که هر یک دارای خواص به خود هستند

1- بادامک نوک تیز    2- بادامک با نوک صاف و تخت   3- بادامک با نوک نیم گرد

وظایف میل سوپاپ (میل بادامک)

1- باز و بسته کردن  سوپاپ ها  توسط  چخش  میل سوپاپ  و قرار  گرفتن  بادامک ها زیر تایپت ها

2- روی میل سوپاپ یک دایره خارج از مرکز (اکسانتریک)وجود دارد که با قرار گرفتن شیطانک پمپ بنزین وبالا و پایین رفتن ان انتقال بنزین از باک به کاربراتور توسط پمپ بنزین انجام می شود

3- روی میل سوپاپ دندانه ای وجود دارد ک این دنده دلکو و اویل پمپ را بکار می اندازد معایبی که میل سوپاپ می تواند داشته باشد

1- خوردگی بادامکها که این حالت باعث بهم خوردن تایمینگ سوپاپها می شود

2- خوردگی یا شکستگی دنده اویل پمپ و دلکو

3- لقی بیش از حد بین  میل سوپاپ   و  یاتاقانهای  ثابت ان  که  این لقی  باعث کاهش فشار روغن می شود در ضمن لقی بین 0.05   تا 0.1 میلیمتر می باشد که به وسیله میکرومتر داخلی یا ساعت اندازه گیری می توان اندازه گیری  کرد و هنگام  جا  زدن بوش باید دقت کرد که سوراخ روغنکاری در محل خود قرار بگیرد

4- در موتورهایی که  ارتباط حرکتی  میل لنگ و میل سوپاپ  مستقیما  دو چرخ دنده می باشد برای تشخیص دقیق  میزان  لقی دو دنده  می توان  از میکرومتر  ساعتی  استفاده  نمود  بدین ترتیب که میکرومتر  ساعتی  را به وسیله پایه اش روی  بلوک  موتور بسته و نوک ساعت را روی یکی از دنده های چرخ دنده قرار داده و با حرکت چرخ دنده دیگر میزان لقی دنده ها را از روی  انحراف عقربه میکرومتر ساعتی معلوم می کنیم

5- برای ازمایش میزان لقی دو دنده می توان با قرار  دادن  تیغه فیلر  در محل تماس دنده ها لقی را اندازه گرفت میزان لقی مجاز بین دو چرخ دنده 0.07 تا 0.12 میلیمتر  می باشد در صورتیکه این لقی بیش از حد مجاز باشد باید هر دو چرخ دنده را عوض نمود

6- در موتورهای که از زنجیر استفاده می شود معمولا در اثر کار موتور زنجیره طولش زیاد می شود و همچنین چرخ دنده ها نیز سائیده می شوند برای ازمایش زنجیر طول ان را با یک زنجیر نو مقایسه می کنند اگر افزایش  طول  زنجیر کم باشد فقط بایستی زنجیر را عوض نمود سپس دنده های چرخ دنده ها  را  بازدید نمود در  صورتی  که طول زنجیر خیلی زیاد شده  علاوه  بر زنجیر چرخ  دنده ها نیز بایستی عوض شوند به طور کلی لقی غیر مجاز بین ندها و افزایش طول زنجیر سبب  مختل شدن تایمینگ سوپاپها و تولید صداهای غیر عادی می گردد

7- کنترل و بازرسی لقی طولی میل سوپاپ فاصله بین محور یاتاقان جلو و پلاک (واشر گلوئی را زمانی که میل سوپاپ روی پایه  مخصوص قرار داده ایم با فیلر اندازه می گیریم که این فاصله 0.03 تا 0.08 میلیمتر می باشد

8- کنترل خمش میل سوپاپ دو محور جا یاتاقانی کناره را روی دو پایه جناغی که روی صفحه صافی قرار دارد می گذاریم سپس ساعت را روی یکی از یاتاقانهای میل سوپاپ قرار داده و میل سوپاپ را بوسیله دست یک دور کامل میگردانیم و مقدار خمش را به دست می اوریم که نباید از 0.05 میلیمتر تجاوز کند در صورت بیشتربودن می توانیم ان را به وسیله پرس در حالت سرد صاف نمائیم

9- کنترل لقی جانبی به وسیله ساعت اندازه گیر میل سوپاپ را به سمت عقب حرکت می دهیم سپس ساعت را با مقداری پیش فشار روی ان قرار می دهیم و ساعت را صفر می کنیم با کشیدن دنده به سمت جلو و فشار امدن روی سوزن مقدار لقی جانبی را نشان می دهند  

زنجیر سفت کن

زنجیر سفت کن همانطور که از  اسم ان پیداست  برای گرفتن شلی  زنجیر و کم کردن صدای چرخ دنده ها بوده و همچنین از سائیدگی زنجیر و چرخ دنده ها جلوگیری می کند در نتیجه تایمینگ سوپاپهابهم نخورده و سوپاپها بموقع باز و بسته شده امروزه در اغلب موتورها زنجیر سفت کن اتوماتیک نصب شده است این نوع زنجیر سفت کن ها با فشار روغن موتور و فنر کار کی کنند روغن موتور با فشار وارد سیلندر زنجیر سفت کن  شده و پیستون مربوطه را روی قسمت لاستیکی فشار داده و از شل شدن زنجیر جلوگیری می کند  هر چند زنجیر های کوتاه نیاز به زنجیر  سفت کن ندارند ولی اغلب از ان استفاده می شود اغلب زنجیر سفت کن ها  مجهز به قطعهای جغجغه ای مانندی  هستند که از برگشت قطعه لغزنده جلوگیری می کند در موتورهایی که  میل بادامک  ان  در سر سیلندر تعبیه شده از زنجیر سفت کن شامل یک تیغه  فنری  با  پوشش  نئوپرین  در طرف  شل زنجیر و یک صفحه لاستیکی را با پوشش نئوپرین در طرف دیگر ان می باشد و گاهی از چزخ دنده کمکی قابل تنظیم استفاده می کند



تاريخ : پنجشنبه چهاردهم مهر 1390 | 18:45 | نویسنده : ناصح مهاجر
یاتاقان

کپه یاتاقان

در موتور هر جایی که دو سطح داشته باشد از یاتاقان استفاده می شود این نوع یاتاقانها را یاتاقانهای استوانه ای می گویند زیرا مانند یک استوانه دور یک شفت گردنده قرار می گیرد چون لنگهای میل لنگ اجازه نمیدهند که یاتاقانها مانند یک بوش کامل مدور وارد  محورهای ثابت و متحرک میل لنگ شوند لذا این بوشها به صورت دو قطعه نیم دایره ای ساخته می شود

 ساختمان یاتاقان

پوسته یاتاقان از فولاد یا برنز ساخته شده است این فولاد استحکام و مقاومت لازم را به یاتاقان می دهددر روی  این  قسمت یک یا  چند لایه  مواد  یاتاقانی به  ضخامت چند هزارم اینچ قرار گرفته است علت استفاده از مواد نرم در یاتاقان این است که در صورت تاثیر عوامل خارجی فقط مواد یاتاقانی از بین میرودو میل لنگ سالم خواهد ماند یاتاقانها دارای شیار  روغن بوده و این شیار روغن را در تمام سطح یاتاقان پخش می کند

مواد یاتاقان

مواد یاتاقان ها الیاژفلزات سرب قلع مس انتیموان یا فلزات سرب قلع جیوه کالیم الومینیوم به نسبتهای معین ترکیب می شوند یا بابیت که در موتورهای سبک بکار می رود از یک لایه پوسته فولادی و یک لایه بابیت ساخته شده است در ساختمان بابی از دو فلز اصلی قلع و سرب استفاده شده است در بعضی از یاتاقانها نسبت به نوع موتور دو یا سه لایه مواد یاتاقانی روی پوسته قرار دارد و در موتورهای سنگین به چهار لایه در یاتاقان نیز می رسد

طرز قرار گرفتن لایه ها بر روی پوسته فولادی به شرح زیر است

الف – مواد یاتاقانی الیاژمس و سرب   

ب : لایه نیکل

ج: لایه الیاژسرب قلع مس

د: مواد گردی قلع

خصوصیات یک یاتاقان خوب

ساختن یک یاتاقان ایده ال  ساده نیست  زیرا بالا  بردن یک خاصیت در یاتاقان ایجاد معایب دیگر در ان می کند در هر حال یاتاقان خوب باید دارای مشخصات زیادی باشد که بطور خلاصه به ان اشاره می شود

الف : مقاومت یاتاقان در مقابل فشار حمل بار و ضربات ناشی از احتراق

موتورهای امروزی چون نسبت تراکمی بالا دارند بنابراین نیروی زیادی به یاتاقان وارد می شود که حدود200کیلوگرم بر سانتی متر مربع می باشد که یاتاقان این بار را باید تحمل کند

ب: نرمی و قابلیت فرو بردن ذرات خارجی در یاتاقان ذرات چرک و گرد غبار و خاک با هوا وارد موتور می شود کاملا توسط صافی هوا گرفته نمی شود و با رغن حرکت کرده و مقداری از ان همراه روغن از داخل یاتاقان خارج نمی شود ماده یاتاقان طوری باید باشد که بتواند این مواد خارجی را در خود فرو ببرد تا یاتاقان و شفت از خراش برداشتن و سائیده شدن مصون بماند پس یاتاقان به اندازه کافی باید نرم باشد تا خاصیت فرو بردن مواد خارجی را در خود داشته باشد  

ج: مقاومت در برابر خستگی در یاتاقان هرگاه فلزی در معرض تنش های مداوم قرار بگیرد انعطاف پیدا کرده و خم می گردد سپس این فلز سخت شده ترک برداشته و یا شکسته می شود لذا یاتاقانها که در معرض بارهای زیاد هستند بایستی بتواند درمقابل این بارهای متغیر ایستادگی کنند بدون این که به حد خستگی برسد و تمایل به ترک یا شکستگی از خود نشان ندهند 

د : مقاومت در برابر خوردگی در یاتاقان در اثر احتراق مواد خورنده تولید می شود که برای فلزات مفید نیست همچنین بنزین های بدون سرب خاصیت شیمیایی روغن را تغییر داده و حالت خورندگی یاتاقانها را افزایش می دهد ماده یاتاقان باید در مقابل این خورندگی مقاومت داشته باشد در قدیم از یاتاقانهای مسی و سربی استفاده می شد ولی امروزه از یاتاقانهای الومینیومی  سربی استفاده می شود  این نوع یاتاقان در مقابل خورندگی بهتر مقاومت می کند

ه : مقاومت در مقابل سائدیگی در یاتاقان ماده یاتاقان باید به اندازه کافی سخت و محکم باشد تا به سرعت سائیده نشود از طرف دیگر باید به اندازه کافی نرم باشد تا توانایی فرو بردن و انطباق داشته باشد

ز: قابلیت هدایت حرارتی کلیه یاتاقانها در اثر گردش میل لنگ ایجاد حرارت می کنند لذا مواد یاتاقانی بایستی قابلیت هدایت حرارتی بیشتری داشته باشد تا بتواند حرارت را انتقال دهند

یاتاقان

روغن کاری یاتاقان ها

از مدار اصلی روغن مسیری به کپه های ثابت روی بلوک راه دارد که روغن از ان مسیر وارد سوراخ مجرای روغن میل لنگ شده و سطح کلیه یاتاقانها را روغن کاری می نماید این  روغن بصورت قشر نازکی (فیلم روغن) به سطوح متحرک محور میل لنگ و سطوح ثابت یاتاقان می چسبد و در اثر فشار مدار روغن میل لنگ در بستری از روغن بصورت شناور می چرخد در ابتدای کار میل لنگ در اثر نیروی وزن خود در روی کف یاتاقان قرار دارد به محض روشن شدن موتور روغن در اثر چسبندگی به سطوح تماس مانند گوه ای میل لنگ را بلند کرده و در وسط یاتاقان نگه می دارد اصطکاکی که به این صورت ایجاد می شود اصطکاک غلظتی روغن بوده و اگر به علت تشکیل نشدن قشر روغن فلز میل لنگ با فلز یاتاقان تماس بگیرد نیروی اصطکاک بالا رفته و گرمای یاتاقان بحدی می رسد که بابیت را ذوب کرده و صدای ناشی از یاتاقان سوزی بگوش می رسد بین پوسته یاتاقانها و میل لنگ خلاصی مجازی وجود دارد که اصطلاحا این خلاصی را فاصله روغن نیز می گویند هر چه این خلاصی بیشتر باشد روغن به سرعت ازیاتاقان ها خارج می شود اندازه این خلاصی در موتورهای مختلف متفاوت بوده و حدودا یک هزارم اینچ یا سه صدم میلیمتر بیشتر معمول است در صورتی که ان خلاصی دو برابر گردد مقدار ریزش روغن 5 برابر می شود  افزایش خلاصی روغن سبب نرسیدن روغن به یاتاقانها مجاور می گردد زیرا پمپ روغن فقط مقدار معینی از روغن را می تواند جابجا کند در نتیجه بیشتر روغنها از یاتاقان های نزدیک مجرای روغن بیرون ریخته و به یاتاقانهای دورتر کمتر روغن  می رسد کاهش خلاصی روغن در یاتاقانها سبب می شود که عمل روغنکاری صحیح انجام نگرفته و سائیدگی انها سریع تر شود همچنین مقدار روغن که به دیواره سیلندر پاشیده می شود کافی نبوده و روغنکاری دیواره سیلندر  و رینگ ها بخوبی انجام نمیشود در ضمن زمانی که لقی یاتاقانها زیاد باشد بجز اینکه روغن ریزی موتور زیاد می شود و فشار روغن پایین می اید و افزایش روغن به دیواره سیلندر زیاد می شود که باعث روغن سوزی موتورمی گردد

یاتاقانهای پین دار و یاتاقانهای خاردار

در بعضی از موتورها یاتاقانهای اصلی بوسیله سوراخی که دارند در پین جا یاتاقانی قرار می گیرند که از چرخش یاتاقان جلوگیری شود در ضمن در بیشتر موتورها از یاتاقانهای استفاده می شود که یک طرفپوسته یاتاقان بصورت خاردار ساخته می شود که در شیار جا یاتاقان قرار گرفته و حرکت چرخشی ان راضامن می کند

پیش بینی لبه اضافی یاتاقان

پوسته یاتاقانها باید به خوبی با جا یاتاقانی تماس بگیرد تا اولا بطور کامل گرمای ایجاد شده را از طریق جا یاتاقانی انتقال دهد و نسوزد ثانیا با داشتن تکیه گاه مناسب می تواند نیروی وارده را به جایاتاقانی متصل نموده و خراب نشود برای اطمینان از تکیه نمودن کامل پوسته یاتاقان بهتر است لبه های نیمه یاتاقانی پایین را به اندازه دو صدم تا هفت صدم میلیمتر از لبه های کپه یاتاقانی بلندتر تنظیم کنند با این عمل در صورت سفت کردن یاتاقان نیروی اولیه به پوسته یاتاقان وارد شده و ان را بخوبی به تکیه گاهش می فشارد یک چنین یاتاقانی نیروی وارد به محور را بطور یکنواخت در جهت شعاعی به جا یاتاقانی انتقال می دهد

عیب های یاتاقانها

1- خراشهای بوجود امده توسط ذرات خارجی

الف: خراشهای بوجود امده در امتداد سطح داخلی یاتاقان

ب: پدید امدن حفره های بر روی سطح داخلی یاتاقان علل پیدایش 

الف : الودگی روغن

ب: تمیز نکردن دقیق قطعات موتور هنگام مونتاژ ان

2- وارد شدن بار به لبه های یاتاقان

شکل ظاهری : ایجاد شدن خراشهای شدید در یک طرف هر دو نیم یاتاقان

علل پیدایش

الف: مخروطی بودن محل تماس میل لنگ با یاتاقان متحرک

ب: مخروطی بودن نشیمن یاتاقان ثابت

ج: بزرگتر از حد معمول بودن شعاع گردی میل لنگ

د: خوب موازی نبودن صحیح میل لنگ

ه : کج بودن شاتون

3- بوجود امدن خراشهای شدید در قسمت میانی و همچنین امکان ترک برداشتن لایه روئی یاتاقان کنده و جمع شدن لایه روئی یاتاقان

شکل ظاهری

الف: سائیدگی شدید موضعی در قسمت میانی یاتاقان بطوریکه وارد شدن بار بیش از حد مجاز بر یاتاقان به ترک برداشتن و ایجاد شکاف در لایه روئی یاتاقان می انجامد

ب: جابجایی موضعی فلز سطح روئی یاتاقان

علل پیدایش

الف : محدب بودن محل تماس میل لنگ با یاتاقان متحرک

ب: محدب بودن نشیمن یاتاقان ثابت

4- ایجاد سائیدگی هایی به شکل نوار نازک در قسمت انتهایی یاتاقان

شکل ظاهری

سائیدگی شدید به صورت اثری نازک در قسمت انتهایی یاتاقان بدین ترتیب که بین لبه یاتاقان و اثر بوجود امده به علت سائیدگی اثری دیگر از  منتبح از حرکت  میل لنگ  مشاهده  نمی شود اثرهای بوجود امده به علت سائیدگی می توانند در یک انتهای یاتاقان ظاهر شوند علل پیدایش میل لنگهای که ناصحیح صیقل داده شده اند  

5- جابجا شدن کپه شاتون

شکل ظاهری : سائیدگی لایه روی یاتاقان بر اثر ایجاد اصطکاک شدید در اطراف سطح های بر روی هم افتاده دو نیم یاتاقان بطور قرینه

علل پیدایش

جابجا شدن کپه شاتون بر اثر اشتباه مونتاژ کردن ان

6- زنگ زدگی

شکل ظاهری

خورده شدن و از بین رفتن سطح روئی یاتاقان بصورت سوراخهای پراکنده و یا بطور کامل

علل پیدایش

الف : بکار بردن مواد اضافی در روغن که هماهنگی لازم را با نحوه عمل روغن ندارد

ب: الوده شدن روغن توسط ورود احتمالی مواد قلیایی از طریق واشرها

ج: بموقع عوض نکردن روغن

7- اشتباه قرار دادن یاتاقان در محل نشستن ان در رابطه با سوراخها تامین کننده روغن

شکل ظاهری

سائیده شدن و خوردگی شدید سطح داخلی یاتاقان بعلت نرسیدن روغن لازمه به ان

علل پیدایش

توجه نکردن و عدم دقت کافی در هنگام قرار دادن و مونتاژ کردن یاتاقانها

8- اشتباه مونتاژ کردن در رابطه با میله کوتاه (خار) نگهدارنده یاتاقان

شکل ظاهری

به علت بلندتر از حد معمول بود میله کوتاه (خار) نگهدارنده در محل جا افتادن این خار در پشت

یاتاقان همین امر موجب اصطکاک زیاد و سائیدگی موضعی در همین قسمت سطح روئی یاتاقان می گردد

علل پیدایش

اشتباه مونتاژکردن و بلندتر از حد لازم بودن (خار)نگاه دارنده یاتاقان

یاتاقان موتور



تاريخ : پنجشنبه چهاردهم مهر 1390 | 18:43 | نویسنده : ناصح مهاجر

ميل لنگ و فلایویل

ميل لنگ يك قطعه ريختگي يكپارچه از آلياژ فولاد مي‌باشد كه با عمليات حرارتي و چكش‌كاري تهيه مي‌شود و داراي استحكام مكانيكي قابل توجهي است، ميل لنگ بايد به اندازه كافي محكم باشد تا بتواند ضربه‌هائي را كه در زمان احتراق به پيستون وارد مي‌شود بدون پيچش زياد تحمل نمايد. علاوه بر اين ميل لنگ بايد با نهايت دقت متعادل گردد تا از ارتعاشات آن كه در اثر وزن خارج از مرگز لنگ به وجود مي‌آيد جلوگيري به عمل آيد. براي متعادل ساختن ميل لنگ، در مقابل هر لنگ وزنه‌هائي به ميل لنگ اضافه شده است.

قدرتي كه از طرف پيستون‌ها به ميل لنگ داده مي‌شود يكنواخت نيست. موقعي كه زمان هاي قدرت با هم اشتراك پيدا مي‌كنند (در موتورهاي شش سيلندر و هشت سيلندر) لحظه‌اي وجود دارد كه در آن مقدار قدرت از زمان‌هاي ديگر بيشتر است، اين عمل موجب مي‌شود كه سرعت ميل لنگ كم يا زياد شود. البته چرخ لنگر بر اين تمايل غلبه مي‌كند. فلايول يك فلكه نسبتاً سنگين مي‌باشد كه به اتنهاي عقب ميل لنگ با پيچ و مهره بسته مي‌شود، اينرسي چرخ لنگر تمايل دارد كه آن را با سرعت ثابت حركت دهد بنابراين چرخ لنگر در موقعي كه ميل لنگ تمايل به افزايش سرعت داشته باشد قدرت را مي‌گيرد و هنگامي كه تمايل به كاهش سرعت داشته باشد قدرت را به آن پس مي‌دهد .

 

میل لنگ و فلاویل

                                  

علاوه بر اين عمل، چرخ لنگر در محيط‌ خارجي خود دندانه‌هائي دارد كه در موضع روشن كردن موتور با دنده محرك دستگاه استارت درگير مي‌شود. ضمناً دستگاه كلاچ به قسمت جلوي ميل لنگ سه قطعه مختلف سوار مي‌شود كه عبارتند از يك چرخ دنده يا چرخ زنجير كه ميل بادامك را به حركت در ميآورد، يك نوسان گير و يك پولي پروانه، پولي، توسط يك تسمه پروانه، پروانه، پمپ آب و ژنراتور را مي‌چرخاند.

چرخ لنگر

در موتورهاي چند سيلندر زمان‌هاي قدرت پشت سر هم به وجود مي‌آيد و يا اين كه مقداري با هم اشتراك دارند يعني هنوز يك زمان قدرت به پايان نرسيده قدرت ديگر توليد مي‌شود و به اين ترتيب قدرت به طور يكنواخت توليد مي‌گردد. با اين حال جريان قدرت به اندازه مطلوب يكنواخت نيست. اگر قدرت موتور باز هم يكنواخت‌تر گردد موتور آرام‌تر كار خواهد كرد. براي رسيدن به اين هدف از چرخ لنگر (فلايول) استفاده مي‌شود، چرخ لنگر يك فلكه نسبتاً سنگين مي‌باشد كه به عقب ميل لنگ موتور متصل شده است.

براي اين كه بهتر به كار چرخ لنگر پي ببريم يك موتور تك سيلندر را در نظر مي‌گيريم. اين موتور در هر چهار زمان يك زمان قدرت دارد. در ضمن زمان‌هاي سه گانه ديگر يعني در زمان تنفس كه خطوط هوا و بنزين وارد سيلندر مي‌شود، و در زمان تراكم كه مخلوط در داخل سيلندر مي‌گردد، و همچنين در زمان تخليه كه گازهاي سوخته از سيلندر به خارج رانده مي‌شود، موتور مقداري انرژي مصرف مي‌كند. بنابراين در زمان قدرت، موتور سرعت مي‌گيرد و در زمان‌هاي ديگر سرعت خود را از دست مي‌دهد. هر چرخ يا فلكه‌اي كه حركت دوراني داشته باشد از آن جمله فلايول هميشه مايل است حالت حركت خود را حفظ كند و يا به عبارت ديگر در مقابل تغيير سرعت از خود مقاومت نشان مي‌دهد (اين تماي به علت اينرسي ماده مي‌باشد). هنگامي كه موتور به افزايش سرعت ميل داشته باشد، چرخ لنگر در مقابل آن مقاومت مي‌كند، موقعي كه موتور به كاهش سرعت ميل داشته باشد باز چرخ لنگر در مقابل آن مقاومت مي‌كند.

با وجود اين در موتورهاي تك سيلندر مقداري افزايش و كاهش سرعت وجود دارد ولي فلايول اين تغييرات سرعت را به حداقل ممكن مي‌رساند. در حقيقت چرخ لنگر مقداري از انرژي موتور را در زمان قدرت و افزايش سرعت در خود ذخيره مي‌كند و بعد در زمان هائي كه موتور قدرت توليد نمي‌كند آن را به موتور پس مي‌دهد. در موتورهاي چند سيلندر نيز چرخ لنگر به همين روش كار مي‌كند و ماگزيمم سرعت را به هم نزديك مي‌كند و سرعت را يكنواخت مي‌نمايد. علاوه بر اين فلايول محلي براي نگهداري قطعات كلاچ فراهم مي‌سازد. ضمناً روي فلايول دنده‌اي وجود دارد كه در موقع استارت زدن يا روشن كردن موتور با دنده محرك استارت درگير مي‌شود.

ارتعاش گير يا ضربه‌گير ميل لنگ

ميل لنگ در معرض نيروهاي مختلف و متناوب قرار دارد و در آن ارتعاشات پيچشي به وجود مي‌آيد. ارتعاشات متناوب، باعث تاب برداشتن ميل لنگ مي‌شود. پيچش ناموزون در جلوي ميل لنگ، در سرعت معيني اتفاق مي‌افتد. مثلاً ممكن است در دورهاي1200، 1600 يا 2400 دور در دقيقه به حداكثر برسد. شدت ارتعاشات در دورهاي بين 1200 تا 1600 دور در دقيقه است و نيز در فاصله بين 1600 تا 2400 ارتعاشات ميل لنگ تشديد مي‌گردد.

ارتعاشات ميل لنگ را به وسيله ارتعاش گير كاهش مي‌دهند. ارتعاش‌گير، از يك فلايول كوچك كه در جلوي ميل لنگ به وسيله بوش‌هاي لاستيكي و صفحه اصطكاكي به پولي يا چرخ دنده اتصال دارد، تشكيل شده است و همراه آن مي‌گردد.

فلايو‌گير، مانند فلايول انتهاي ميل لنگ در موقع ازدياد ناگهاني سرعت، مقداري از انرژي را جذب نموده، در موقع كاهش دور، انرژي خود را به ميل لنگ تحويل مي‌دهد. در جلوي ميل لنگ عواملي مانند دينام، واتر پمپ پروانه و غير قرار دارد كه همواره به نگه داشتن جلوي ميل لنگ تمايل دارند. بنابراين براي حذف تأثيرات عوامل كاهنده سرعت، ارتعاش‌گير كمك چشم‌گيري در كار میل لنگ مي‌كند.

ارتعاش‌گير وزنه‌اي

به پولي ميل لنگ متصل مي‌باشند. در شكل سمت چپ، بوش لاستيكي بزرگي در چند موضع روي فلايول بسته مي‌شود كه از وسط لاستيك آن پيچ‌هاي اتصال دهنده عبور كرده، فلايول ارتعاش‌گير را به پولي متصل مي‌سازد. در شكل وسط، فلايول يك ديسك فولادي بزرگي است كه به وسيله لاستيك‌هاي وسط از ميل لنگ نيرو گرفته يا به آن نيرو وارد مي‌كند.

فلایویل
در شكل فلايول به وسيله يك فلانچ لاستيكي و يك درپوش به سر ميل لنگ بسته مي‌شود. فلانچ لاستيكي مانند بوش‌هاي لاستيكي در دو نوع ديگر عمل مي‌كند.

ارتعاش‌گير هيدروليكي

اين ارتعاش‌ براساس اينرسي فلايولي كه در محفظه‌ي روغن شناور است، كار مي‌كند. پوسته يا محفظه‌ي روغن به دنده سر ميل لنگ بسته شده، همراه آن گردش مي‌كند. فلايول داخل روغن بر اثر نيروي اصطكاك روغن، ديرتر از ميل لنگ، انرژي اخذ مي‌كند. همچنين ديرتر از حركت باز مي‌ايستد و لذا ارتعاش‌ ميل لنگ را خنثي مي‌كند. شكل (15ـ6)

 

ارتعاش گیر

 



تاريخ : پنجشنبه چهاردهم مهر 1390 | 18:41 | نویسنده : ناصح مهاجر
تایمینگ سوپاپها و فیلر گیری و قیچی سوپاپها

تایمینگ

 

در مبحث اشنایی  با کار  موتور در دو زمان مکش و  تخلیه  فرض  شد که  سوپاپ  هوا و  دود در نقطه ای مرگ بالا و مرگ پایین باز و بسته می شود قبلا  نیز  توضیح  داده شد  که در تعریف چهار عمل زمان تئوری باز و بسته  شدن  سوپاپها  بیان شده  است  در صورتی که  عملا و همانطوریکه  از  روی  شکل مشخص می باشد سوپاپ دود در زمان احتراق 45 در جه قبل از نقطه مرگ پایین باز می شود البته قابل ذکر است که این مقدار در ماشینهای  مختلف با هم فرق دارند و تا 5 درجه بعد از نقطه مرگ بالا یعنی در زمان مکش باز نگهداشته شود این زمان بخاطر این است که مقداری بیشتر دود از سیلندر خارج گردد موقعیکه سوپاپ دود 45 درجه قبل از نقطه مرگ پایین باز می شود فشار گاز بمیزان قابل توجهی تنزل پیدا می کند و مقدارکمی قدرت  تلف  می گردد  ولی در عوض مقدار بیشتری دود از سیلندر خارج می شود و به تنفس موتورکمک می کند به همین ترتیب باز کذاشتن سوپاپ گاز تا 45 درجه بعد از نقطه مرگ پایین در زمان تراکم به مخلوط گاز زمان  بیشتری برای وارد شدن به سیلندر می دهد تایمینک سوپاپ بستگی به شکل برامدگی بادامک  میل سوپاپ و ارتباط  چرخ دنده یا چرخ زنجیر میل لنگ و یل سوپاپ دارد تغییر دادن وضعیت چرخ دنده ها نسبت به یکدیگر زمان باز و بسته شدن سوپاپها را تغییر می دهد مقدار باز شدن زودتر از موقع رااوانس یا پیش عمل و دیر بسته شدن پیش از موقع را ریتارد یا پس عمل می گویند

دلیل وجود اوانس سوپاپ هوا (تایمینگ سوپاپ ها )

1- کمک به خروج دود       2- بالاتر رفتن راندمان حجمی بعلت بیشتر باز بودن سوپاپ هوا دلیل وجود ریتارد سوپاپ هوا (تایمینگ سوپاپ ها )بالاتر رفتن راندمان حجمی – پر شدن بیشتر بخاطر سرعت هوا بعلت فشار منفی خلا که بر اثر پایین رفتن پیستون بوجود امده است  

دلیل وجود اوانس سوپاپ دود (تایمینگ سوپاپ ها )

برای اینکه زمان  بیشتری برای تخلیه دود – پایین امدن  فشار هوا در اواخر مرحله احتراق و جلوگیری ازفشار دود در مرحله تخلیه  

دلیل وجود ریتارد سوپاپ دود (تایمینگ سوپاپ ها )

کمک به تخلیه کامل دود بر اثر سردی و گرمی مخلوط و دود –باز بودن بیشتر برای تخلیه کاملتر فیلر گیری موتور و لزوم ان فیلر گیری یکی از  مهمترين و ضروری ترین عملی است که تعمیر کار باید این عمل (فیلرزدن )را انجام دهد هر جسمی بر اثر حرارت  منبسط شده و بر طول و قطر و  حجمش  افزوده می شود قطعاتی که در موتور بکار  رفته اند  در  مقابل حرارت انبساط  پیدا می کنند  که در هنگام طراحی  موتور با  محاسبه  این  مقدار انبساط را  بخوبی جبران می کنند یکی از سیستمهای که انبساط در انها محسوس بوده و برای کار موتور تاثیر بسزایی دارد سیستم حرکت سوپاپها می باشد که کارخانه سازنده با توجه به جنس و حجم و ضریب انبساط قطعات مقداری فاصله بین انها در نظر گرفته است تا در هنگام انبساط این فاصله پر شود و کار باز و بسته شدن سوپاپها مختل نگردد در صورت عدم وجود  این  لقی  قطعات  در برابر گرما منبسط  شده  و چون  میدان  حرکتی در جهت  طولی ندارند به هم  فشار اورده  باعث  سائیدگی  تاب  برداشتن  و  خرابی قطعات می گردند مقدار این لقی توسط  کارخانجات  سازنده اندازه گیری و اعلام شده و انرا با فیلر اندازه و تنظیم میکنند  

نکات لازم برای فیلر گیری موتور

1- شناخت سوپاپها برای فیلر گیری       2- مقدار لقی و فاصله مجازی که باید برای سوپاپها با فیلر میزان کنیم بدست اورده باشیم           3- این مقدار لقی بسته به دستور کارخانه باید در حالت سرد یا گرم برای فیلر گیری موتور ماشین ضروری است         4- شناخت احتراق سیلندر های مورد نظر برای فیلر گیری از راههای مختلف          5- اماده کردن فیلر با شناخت نوع ماشین و تبدیل فیلر در صورت نیاز قبل از تشریح فیلر گیری به شناخت حالات و بدست اوردن ترتیب ان می پردازیم

فیلر

 

قیچی سوپاپهای موتور

قیچی سواپ ها در کار موتور تاثیر زیادی دارد برای  اینکه یک سیلندر در حالت تنفس قرار گیرد لازم است سوپاپ هوای ان شروع به باز شدن کند وقتی که پیستون از نقطه مرگ بالا بطرف نقطه مرگ پایین حرکت می کند و  سوپاپ هوا باز است  و در حالت تخلیه که  پیستون  از نقطه مرگ پایین به طرف نقطه مرگ بالا حرکت می کند  سوپاپ دود باز است  تا دود از داخل سیلندر تخلیه شود در قسمت تایمینگ سوپاپها دیدیم که  سوپاپ  هوا  چند  درجه مانده  که پیستون به نقطه  مرگ بالا  برسد باز  شده که این  نوع باز شدن را اوانس سوپاپ  هوا  نامیدیم زمانی که میل لنگ را می چرخانیم ابتدا سوپاپ دود باز شده تا در زمان تخلیه دود تخلیه شود و سپس  سوپاپ  دود  شروع به بسته  شدن  کرده  و  در انتهای بسته شدن سوپاپ دود دود سوپاپ  هوا شروع به باز شدن می کند این حالت یعنی اخر بسته شدن سوپاپ دود و اول باز شدن سوپاپ هوا را قیچی سوپاپ  (اله کلنگی) یا بالانس می گویند باز و بسته شدن سوپاپ را میتوان از روی فنر یا حالات اسبک و در موتورهای  میل  سوپاپ  رو ز شکل بادامک میل سوپاپ تشخیص داد برای فیلر گیری صحیح باید زمان سوپاپ ها و فاصله اسبک  یا  تایپت را با هم میزان کرد که تایمینگ سوپاپها در انها تاثیر نداشته  باشد و با توجه   به دیاگرام سوپاپ  متوجه می شویم  زمانی که پیستون در حالت احتراق است تایمینگ سوپاپ ها در ان هیچ گونه تاثیری ندارد  پس بهترین حالت  برای فیلر گیری زمانی است که یک  سیلندر  در اول حالت احتراق  باشد و  پیستون  در  نقطه مرگ  بالا باشد  در مجموع  دانستن  قیچی سوپاپها برای یک تعمیر کار ضروری می باشد



تاريخ : پنجشنبه چهاردهم مهر 1390 | 18:40 | نویسنده : ناصح مهاجر

منیفولد و سوپاپ 1 

منیفولدهای ورودی متغیر 

1- منیفولدهای طول متغیر  

2- سیستم ورودی انعکاسی  

انواع تایمینگ متغیر سوپاپ  

  با سیستم تغییر بادامک VVT 1-

  با سیستم بادامک مرحله ای VVT 2-

  با سیستم های تغییر بادامک + بادامک مرحله ای VVT3-

منیفولدهای ورودی متغیر 

منیفولدهای ورودی متغیر از اواسط دهه 90 بطور گسترده  رایج شدند. با استفاده از این سیستم گشتاور پایین در  دور متوسط افزایش یافته بدون این که تاثیری بروی مصرف  سوخت یا قدرت در دورهای بالا داشته  باشد.  بد ین  وسیله انعطاف پذیری موتور بهبود می یابد. یک منیفولد  معمولی برای قدرت درسرعت بالا یا گشتاو در دورپایین و یا یک  توازن بین آنها بهینه سازی می شود اما منیفولد ورودی متغیر یک یا بیش از دومرحله برای انجام وظیفه  در سرعت مختلف موتورمطرح میکند گفته میشود  نتایج استفاده ازاین سیستم شبیه استفاده ازسیستم تایمینگ  متغیرسوپاپ(VVT) می باشد اما مزیت منیفولد ورودی متغیر این است که  گشتاور دور پایین را بیش ازقدرت در دور بالا افزایش می دهد. بنابراین این  سیستم برای خودروهای چهار در(sedan) که هر روز سنگین و سنگین تر می شوند خیلی مفید می باشد. با افزایش خودروهایی که خصوصیات اسپورت دارند مانند  Ferrari 360 M  و 550 M از منیفولدهای ورودی متغیر در کنار تایمینگ متغیر سوپاپ برای قابلیت بهتر در حرکت استفاده می شود  . در مقایسه  با  VVT  منیفولدهای  ورودی  متغیرارزانترمی باشند. برای این  که فقط به چند منیفولد ریخته گری شده و تعداد کمی سوپاپهای الکتریکی احتیاج دارند در مقابل VVT به تعدادی کار انداز هیدر  دقیق ومناسب و یا  حتی تعدادی بادامک مخصوص و میل بادامک نیاز دارد. منیفولدهای ورودی دو نوع میباشند: منیفولدورودی ورودی با طول متغیر و منیفولدهای ورودی انعکاسی . هر دو آنها  از هندسه منیفولدهای  ورودی برای رسیدن به  یک هدف مشابه استفاده می کنند.

منیفولد ورودی طول متغیر

منیفولدهای ورودی طول متغیرمعمولا در خودروهای سواری چهار در(sedan) استفاده می شوند.دربیشتر طراحی ها از دو منیفولد با طول  متفاوت برای تغذیه هر سیلندر استفاده میشود.  منیفولدهای با طول بلند برای  دورهای پایین و منیفولدهای  کوتاه برای دورهای بالا استفاده میشوند. فهمیدن اینکه چرا دور بالا به منیفولد کوتاه احتیاج  دارد ساده  است  چون که با استفاده از آن مکش موتور بطور آزادانه و آسان صورت می گیرد. اما چرا در دورهای پایین منیفولدهای با طول بلند مورد نیاز است ؟

چونکه استفاده از لوله های بلندتر باعث کاهش فرکانس هوای ورودی به سیلندر میشود  به گونه ای که با کاهش دور موتور  تطابق زیادی دارد و باعث بهتر پر شدن سیلندر می شود و بدین ترتیب  گشتاور خروجی  را افزایش می دهد. از طرف دیگر منیفولد ورودی بلند تر جریان هوا را به آرامی هدایت می کند که باعث بهتر مخلوط شدن سوخت و هوا می شود.  

بعضی از سیستمهای طول متغیرارائه شده سه مرحله دارند که از این نوع درAudi V8 استفاده شده است.  

درحقیقت  Audi از منیفولدهای جداگانه استفاده نمی کند. در عوض از یک منیفولد ورودی دورانی که ورودی آن در مرکز روتور آن واقع است استفاده می کند. چرخش مجرای ورودی به وضعیتهای مختلف باعث ایجاد طولهای مختلف در منیفولد می شود.  

ترتیب احتراق به گونه ای است که سیلندرها بطور متناوب از هر یک از محفظه ها تنفس می کنند که باعث ایجاد یک موج فشاری بین آنها م شود. اگر فرکانس موج فشار با دور تطابق داشته باشد  می تواند به پرشدن  سیلندر کمک کند بدین ترتیب راندمان مکش افزایش یافته. فرکانس تولیدی به سطح مقطع لوله های متصل شده بستگی دارد. با بستن یکی ازآنها دردور پایین سطح مقطع به خوبی فرکانس را کاهش می دهد بدین گونه گشتاورخروجی در دور متوسط افزایش می یابد. در دور بالا سوپاپ باز شده و بهتر پر شدن سیلندر را فراهم می کند. سیستم ورودی انعکاسی در مدلهای مختلف پورشه استفاده شده  که اولین آن 964 Carrier بود. در مدل 993 پورشه این سیستم را با منیفولد طول متغیر سه مرحله ای به نام Varioram ترکیب کرد. بخاطر اینکه این سیستم فضای زیادی را اشغال می کرد در مدل 996 فقط ازسیستم ورودی انعکاسی استفاده شد. هوندا  NSX نیز ازدیگر استفاده کنندگان نادر سیستم ورودی انعکاسی می باشد.

کمتر از rpm5000 (چپ   Aوراست بالا):لوله های بلند وسیستم   انعکاسی غیر فعالند. 

RPM5800-5000   )چپB و راست وسط) : لوله های بلند بعلاوه لوله کوتاه ورودی انعکاسی . یکی از لوله های متصل شده ورودی انعکاسی بسته است.

RPM5800 (چپ C و راست پایین ): لوله های بلند بعلاوه لوله کوتاه ورودی انعکاسی و هر دو لوله سیستم ورودی انعکاسی باز میشود . 

خلاصه منیفولدهای ورودی متغیر             

    مزایا : 

بهبود گشتاور تحویلی در دور پایین بدون کاهش قدرت در دور بالا و ارزانتر بودن نسبت به تایمینگ متغیرسوپاپ VVT)).

معایب:

تقریبا فضای زیادی اشغال می کند و تاثیری در افزایش گشتاور در دور بالا ندارد. 

Toyota T-VIS بیشتر موتورهای  4  سوپاپ اولیه در دورهای پایین و متوسط گشتاور خوبی تولید نمی کردند. برای اینکه سطح ورودی بزرگتر باعث کاهش  جریان هوا می شد. مخصوصا درسرعتهای پایین  جریان  هوای  آرام در منیفولد  ورودی یک مخلوط سوخت و هوای ناقص را فراهم می کند. بنابر این باعث ایجاد دتونیشن (Knock) و کاهش قدرت و گشتاور می شود.  بنابراین موتورهای  4  سوپاپ در دورهای بالا قوی می باشند اما در دورهای پایین ضعیف بودند تا وقتیکه تکنولوژی منیفولدهای ورودی متغیر رایج شد. شورولت Cosworth Vega  که در دور پایین ضعیف بود این کار را انجام داد.

منیفولد ورودی دورانی برای موتورهای V6مرسدس بنز مدلهای SLK,CLS,E-class که برای کاهش وزن از جنس منیزیم ساخته می شوند.  در واکنش به آن در واسط دهه 80 سیستم ورودی متغیر تویوتا  T-VIS  را تولید کرد. T-VIS به سرعت کم  جریان هوا در منیفولد شتاب میدهد. تئوری این مسئله ساده می باشد. منیفولد ورودی برای هر سیلندر به دو زیرمنیفولد (sub-manifold) تقسیم میشود که درنزدیکی سوپاپ ورودی به یکدیگرمتصل میشوند. یک سوپاپ پروانه ای نیز به یکی ا ز زیر منیفولدها اضافه شده است. در دورهای کمتراز تقریبا  4650 rpm  سوپاپ پروانه ای برای افزایش سرعت در منیفولد می بایست بسته  باشد. در نتیجه مخلوط خوبی را در منیفولد بدست می آوریم موتورهای تزریق مستقیم از استفاده ازاین سیستم محرومند. زیراسیستم تزریق مستقیم  فضای زیادی را در منیفولد اشغال می کند تایمینگ متغیر سوپاپ VVT

تئوری  :

 بعد از اینکه تکنولوژی چند سوپاپ ( Multi  Valve) در طراحی موتورها استاندارد شد تایمینگ متغیر سوپاپ مرحله بعدی افزایش راندمان موتور می باشد.همانطور که می دانید سوپاپ ها تنفس موتور را فراهم می کنند. تنظیم تنفس که همان تنظیم سوپاپ های  ورودی و خروجی می باشد بوسیله شکل و زاویه بادامک ها کنترل می شود. برای  بهینه سازی  تنفس موتور به تنظیم  سوپاپ مختلف در دورهای متفاوت نیاز می باشد. وقتی که  دور افزایش می یابد  مدت زمان کورس مکش و تخلیه کاهش می یابد بنابراین  هوای تازه به میزان  کافی نمی تواند سریع وارد محفظه احتراق شود درحالیکه گازهای اگزوز نیز با سرعت کافی  محفظه احتراق را ترک نمی کنند.

بنابراین بهترین راه حل باز شدن زودتر سوپاپ ورودی  و دیرتر  بسته شدن  سوپاپ خروجی  می باشد. بعبارت دیگر زمان قیچی (Overlapping) سوپاپ ورودی و خروجی با افزایش دور موتور باید افزایش یابد.  مهندسین سابقا بهترین  تایمینگ سوپاپ را بصورت توافقی انتخاب می کردند. برای مثال یک  وانت بخاطر بازده بهتر دردور پائین ممکن است زمان قیچی کمتری را بکار گیرد اما یک ماشین مسابقه ای بخاطر قدرت بیشتر در دور بالا ممکن است زمان  قیچی قابل ملاحظه ای را بکار گیرد. در خودروهای سواری معمولی ممکن  است تایم سوپاپ بهینه برای دور متوسط بکار گرفته شود  تا هم در دور کم قابلیت خوبی داشته باشد و همچنین  قدرت در دور بالا خیلی کاهش نیابد و شبیه موتورهای دیگر که برای یک دور معین بهینه سازی میشوند  نباشند. با  تایمینگ  متغیر سوپاپ قدرت و گشتاور می تواند در یک محدوده عریض بهینه شود.  

بیشترین نتایج قابل توجه عبارنتد از :  

Ø  موتور می تواند در دور بالاتری کار کند بنابراین حداکثر قدرت تولید می شود. برای  مثال قدرت ماکزیمم  

Ø  موتور نیسان 2 لیتری Neo VVL 25% بیشتر از نمونه بدون VVT آن می باشد.  

Ø افزایش گشتاور در دور پائین ، بنابراین نیروی محرکه بهبود می یابد. برای مثال موتور فیات   

نمودار منیفولد

بلند شدن متغیر سوپاپ  Variable Lift

در بعضی از طراحی ها بلند شدن سوپاپ می تواند بر حسب دور موتور متغیر باشد. در دوربالا افزایش بلند شدن سوپاپ ورود هوا و خروج گازهای اگزوز را تسریع می کند  بنابراین  تنفس موتور را بهبود می بخشد. البته بلند شدن این چنینی در دور آرام اثر معکوسی شبیه ناقص مخلوط شدن سوخت و هوا ایجاد میکند بنابراین بازده را کاهش می دهد و یا حتی منجر به خاموش شدن موتور (misfire)  می شود. بنابراین  بلند شدن سوپاپ  باید بر  . طبق دور موتور باشد.

منیفولد و سوپاپ 2

انواع مختلف VVT 

1- VVT با سیستم تغییر بادامک

سوپاپ

سیستم 3 مرحله ای VTEC هوندا 

هوندا آخرین مدل VTEC  ، 3  مرحله ای را در موتور sohc Civic  در ژاپن بکار برد.این مکانیزم 3 بادامک با تایمینگ و پروفیل بلند کردن سوپاپ متفاوت دارد.  

توجه داشته باشید که ابعادشان نیز متفاوت میباشد. بادامک میانی (تایمینگ دور بالا و حداکثر بلند شدن سوپاپ ) در دیاگرام بالا نشان داده شده است که بزرگترین بادامک نیزمیباشد. بادامک سمت راست آن ( تایمینگ دورآرام و متوسط بلند شدن سوپاپ ) که سایز آن متوسط می باشد. بادامک سمت چپ  ( تایمینگ دور آرام و حداقل  بلند شدن سوپاپ ) که کوچکترین بادامک نیز می باشد. 

مکانیزم عملکرد آن مطابق شرح ذیل می باشد: 

مرحله 1 ( دور آرام ) : 3 قطعه اسبک بطور آزادانه حرکت می کنند.  بنابراین اسبک سمت چپ سوپاپ ورودی سمت چپ را به میزان کمی بلند میکند. اسبک سمت راست نیز سوپاپ سمت راست را به میزان متوسط بلند می کند.  تایمینگ هر دو بادامک در مقایسه با بادامک میانی که فعلا فعال نمی باشد حدودا برای دور آرام می باشد. 

مرحله 2 ( دور متوسط ) : فشار هیدرولیکی ( قسمت نارنجی رنگ در شکل ) اسبکهای سمت چپ و راست را به یکدیگرمتصل میکند درحالیکه اسبک میانی و بادامک آن به کارخودشان ادامه می دهند. ازآنجائیکه  بادامک سمت راست بزرگتر از بادامک  سمت چپ  می باشد بادامکهای  متصل شده به یکدیگر حرکت خود را در واقع از بادامک سمت راست می گیرند. در نتیجه هر دو سوپاپ ورودی در تایمینگ دور آرام ولی با بلند شدن متوسط کار می کنند مرحله 3 ( دور بالا ) :  فشار هیدرولیک هر 3 اسبک را به یکدیگر متصل می کند. از آنجائیکه  بادامک  میانی بزرگترین بادامک می باشد هر دو سوپاپ بوسیله بادامک دور بالا حرکت می کنند. بنابراین تایمینگ دور بالا و حداکثر بلند شدن سوپاپ فراهم می شود. 

2- VVT  با سیستم بادامک مرحله ای          

این سیستم ساده ترین و ارزانترین و رایجترین مکانیزمی است که امروزه استفاده می شود. با اینکه سیستم کوچکی می باشد کارآیی موتوررا افزایش می دهد.اساسا این سیستم تایمینگ سوپاپها رابوسیله  تغییرمرحله ای  زاویه  میل  میل بادامک تغییر می دهد. برای مثال در دور بالا میل بادامک سوپاپ ورودی به میزان 30 درجه گردش کرده و باعث زودتر باز شدن سوپاپهای ورودی می شود. این حرکت بوسیله سیستم مدیریت موتور برطبق نیاز و بوسیله دنده های  سوپاپ هیدرولیکی بکار می افتد.توجه داشته باشید که  VVTبا سیستم بادامک مرحله ای نمی تواندمدتزمان باز بودن سوپاپ را تغییر دهد آن فقط اجازه زودتر باز شدن یا دیرتر باز شدن سوپاپ را می دهد. البته نتیجه  زودتر باز شدن زودتر بسته شدن نیز میباشد.همچنین این سیستم برخلاف VVT با سیستم تعویض بادامک میران بلند شدن سوپاپ را تغییر نمی دهد. این سیستم ازساده ترین و ارزانترین انواع  VVT  می باشد برای اینکه هرمیل بادامک فقط به یک کارانداز هیدرولیکی یاز  دارد و برخلاف  سیستم های دیگر  که برای هر سیلندر  یک مکانیرم مجزا بکار گرفته می شود.  

پیوسته یا گسسته 

ساده ترینVVT   با سیستم بادامک مرحله ای فقط در 2 یا 3 زاویه ثابت می تواند تنظیم شود که از بین 0  تا 30 درجه انتخاب می شود. بهترین سیستم جابجائی متغیر پیوسته می باشد که بر حسب دور موتور یک مقدار اختیاری بین 0 تا 30 درجه را انتخاب می کند. بدیهی است این سیستم تایمینگ مناسبی را برای هر دور فراهم میکند.بنابراین انعطاف پذیری موتور را به میزان زیادی افزایش می دهد. هرچند که تغییر آن بسیار آرام و قابل توجه می باشد.  

میل بادامک ورودی و خروجی

در بعضی از طراحی ها مانند سیستم BMW Double Vanos  هم در میل بادامک ورودی و هم در میل بادامک خروجی از سیستم VVT بادامک مرحله ای استفاده می شود. این باعث افزایش زمان قیچی سوپاپها شده وراندمان را افزایش می دهد.

این نشان می دهد که چرا راندمان BMW M3 3.2 (100hp/litre) از مدل قبلی آن M3 3.0 (95hp/litre)  که فقط در میل بادامک ورودی از این سیستم استفاده می کند بیشتر است. در مدل E46 3-series Double Vanos  , ماکزیمم محدوده جابجائی میل بادامک ورودی 40 درجه و میل بادامک خروجی 25 درجه می باشد.  

مزایا 

ساده و ارزان می باشد. VVT پیوسته گشتاور تحویلی را در تمام دورها افزایش می دهد. 

معایب

نداشتن سیستم بلند شدن سوپاپ و مدت زمان باز بودن بطور متغیر. بنابراین قدرت ماکزیمم آن از VVT با سیستم تعویض با کمتر م باشد. BMW'S Vanos فهمیدن عملکرد این سیستم از روی عکس آسان است. در انتهای میل بادامک یک دنده مورب بسته شده است. دنده مورب به یک درپوش که می تواند از میل بادامک دور و یا به آن نزدیک شود متصل شده است. بدلیل اینکه محور میل بادامک با دنده مورب موازی نمیباشد اگر درپوش به سمت میل بادامک فشرده شود زاویه میل بادامک افزایش می یابد به همین ترتیب کشیدن درپوش به سمت عقب باعث کاهش زاویه میل بادامک می شود.

منیفولد

 آیا فشرده شدن یا کشیده شدن بوسیله فشار هیدرولیکی تعیین می شود؟ در سمت راست درپوش دو محفظه وجود دارد  که با روغن پر می شوند ( این محفظه ها بترتیب با رنگهای سبز و زرد در شکل مشخص شده است) و یک پیستون باریک که در جلوی درپوش بسته شده است این دو محفظه را ازهم جدا می کند. روغن ازطریق سوپاپهای مغناطیسی وارد محفظه ها می شود که  فشار روغن را برای فعال شدن محفظه ها کنترل می کند. بعنوان مثال اگرسیستم مدیریت موتوربه سوپاپ محفظه سبز سیگنال ارسال کند آن سوپاپ باز شده و سپس فشار هیدرولیک باعث حرکت پیستون شده و آن رابه سمت عقب فشار می دهد به همراه آن درپوش نیز به سمت میل  بادامک نزدیک می شود بنابراین این جابجائی باعثافزایش زاویه می شود.  

سوپاپها

 

3- VVT با سیستم های  تعویض بادامک + بادامک مرحله ای  ترکیب تعویض بادامک و بادامک مرحله ای می تواند هر دو نیازمندی  قدرت در دور پائین و دور بالا و انعطاف پذیری در تمام محدوده دورموتوررا برآورده کند. اما  ناچارا پیچیدگی بیشتری دارد. درزمان نوشتن این مقاله  فقط پورشه وتویوتا چنین طرحی داشتند .هرچند درآینده ماشین های مسابقه ای بیشترو بیشترازاین طرح استفاده خواهند کرد .   

Toyota VVTL-I  

VVTL-I  تویوتا پیشرفته ترین طرح VVT می باشد . وظایفی که این سیستم بخوبی انجام می دهد عبارنتد از:

Ø        تایمینگ متغیر سوپاپ بادامک مرحله ای پیوسته  

Ø        بلند شدن سوپاپ متغیر دو مرحله ای بعلاوه مدت زمان باز بودن متغیر

Ø        هم برای سوپاپهای ورودی و هم برای سوپاپهای خروجی استفاده می شود. 

شبیه VVT-I  تایمینگ متغیرسوپاپ بوسیله تغییرزاویه که بوسیله جلو یا عقب رفتن میل بادامک بوسیله راه  انداز هیرولیکی که در انتهای میل سوپاپ متصل شده انجام می شود. تایمینگ متغیر بر حسب دور موتوروشتاب و غیره  محاسبه می شود. هرچند تغییرات در یک محدوده عریض در حدود 60  درجه صورت می گیرد  بنابراین شاید اینسیستم کاملترین طرح تا به امروز باشد. چه چیزی  VVTL-I را نسبت به   VVT-I معمولی ممتاز می کند؟ همه می دانند که L نشانه ای برای بلند شدن سوپاپ ( Valve Lift) می باشد. شبیه VTEC سیستم تویوتا ازیک اسبک برای کار انداختن هر دو سوپاپ  ورودی استفاده می کند. این سیستم  همچنین دو بادامک دارد که باعث  فعال شدن اسبکها می شوند.  بادامک ها  شکلهای  متفاوت  دارند یکی با پروفیل بزرگتر برای افزایش مدت زمان باز بودن سوپاپ در دور بالا و دیگری با پروفیل کوچکتر برای دور آرام . در دورآرام بادامک دورآرام اسبکها را ازطریق یک رولبرینگ ( برای کاهش اصطکاک ) بکارمیاندازد. بادامک دوربالاهیچ تاثیری براسبک  ندارد زیرا  فضای  زیرا  فضای کافی در زیر تایپیت هیدرولیکی وجود دارد.   

در مقایسه با VTEC هوندا وسیستمهای  مشابه سیستم تویوتا  تایمینگ متغیر پیوسته  دارد که به افزایش انعطاف پذیری موتور در دور آرام و دور بالا کمک می کند. بنابراین این سیستم مسلما امروزه بهترین طرح می باشد. هر چند ساخت آن شاید خیلی پیچیده و خیلی گران باشد.  

مزایا

VVT  پیوسته گشتاورتحویلی درتمام دورها راافزایش میدهد و مدت زمان بلند شدن متغیر دارد که باعث افزایش قدرت در دور بالا می شود.

معایب

خیلی پیچیده و گران می باشد .

Porsche Variocam Plus

سیستم  Variocam Plus  پورشه طرح پیشرفته Variocam که درمدلهای Carrera و Boxster استفاده میشود.  

Variocam  ابتدا درسال 1991 در مدل 968 تولید شد. این سیستم اززنجیرتایمینگ برای تغییرزاویه میل بادامک استفاده میکرد بنابراین تایمینگ متغیر 3 مرحله ای را فراهم می کرد. این طرح یک طرح انحصاری و بی نظیر می باشد اما آن نسبت به کاراندازهای هیدرولیکی دیگر تولید کنندگان واقعا نا مرغوب می  باشد بویژه که آن اجازه تغییر زاویه زیاد به میل بادامک را نمی دهد .  بنابراین پورشه Variocam Plus را در مدل Turbo 911  استفاده کرد و سرانجام از یک راه انداز هیدرولیکی  متداول  بجای  زنجیر استفاده کرد. هر چند مدل  Plus بعلاوه  بلند شدن متغیر سوپاپ تغییرات زیادی  پیدا کرده است و این سیستم از تایپیت های هیدرولیکی  نیز استفاده می کند . همانطوری که در شکل زیر دیده می شود .هر سوپاپ  میتواند بوسیله سه بادامک فعال شود .

مرکزی  سوپاپ را به میزان کمی بلند می کند  ( 3mm) و مدت  زمان باز بودن سوپاپها کوتاه می باشد.  بعبارت دیگر این  بادامک دور آرام می باشد . دو بادامک  خارجی  دقیقا شبیه هم  می اشند  با تایمینگ  برای دور بالا و سوپاپ ها را  به میزان بیشتری بلند می کنند ( 10 mm) . انتخاب  نوع بادامک بر حسب تایپیتهای متغیر صورت می گیرد که  شامل یک تایپیت داخلی و یک تایپیت خارجی می باشد . آنها بوسیله یک کارانداز هیدرولیکی که یک پین را از میان آنها عبور می دهد به یکدیگر قفل می شوند. با این روش بادامک دوربالاسوپاپ ها را فعال می کند که  باعث افزایش مدت زمان باز بودن و میزان بلند شدن سوپاپ می شود. اگر تایپیت ها به یکدیگر قفل نباشند .

سوپاپها ازطریق تایپیتهای داخلی فعال میشوند وتایپیتهای خارجی مستقل ازسوپاپها حرکت می کنند.  بنظر می رسد این مکانیزم فوق العاده ساده و کوچک می باشد.  تایپیتهای متغیر فقط کمی  سنگین ترازتایپیت های معمولی میباشد  ولی فضای بیشتری اشغال نمی کند. با این وجود این سیستم قفط برای سوپاپ های ورودی استفاده می شود.

مزایا

گشتاور خروجی در دورآرام و متوسط را افزایش می دهد و مدت زمان بازبودن و میزان بلند شدن متغیرآن قدرت را در دور بالا افزایش می دهد.

معایب

دارای پیچیدگی زیاد و هزینه بالائی می باشد.



تاريخ : پنجشنبه چهاردهم مهر 1390 | 18:37 | نویسنده : ناصح مهاجر

توربوشارژ

وظیفه توربو شارژ دمیدن هوا با فشار به داخل سیلندر می باشد توربوشارژ با این کار در خروج دود کمک کرده در ضمن توربوشارژ با این کار هوای  بیشتری به  داخل سیلندر  تزریق می کند این کار توربوشارژ باعث بهتر پر کردن سیلندر خواهد شد و راندمان موتور افزایش می یابد

توربوشارژ

 تامین هوای بیشتر در واقع مهیا  ساختن اکسیژن  بیشتر برای  انجام احتراق بوده و این امر سبب احتراق بهتر سوخت در محفظه احتراق و در نهایت قدرت بیشتر موتور خواهد بود در موتورهای دیزل دو زمانه از یک دمنده به همین منظور استفاده می شود که قبلا شرح داده شد فشار هوای ارسالی توسط دمنده تنها اندکی از فشار جو  (فشار اتمسفر) بیشتر است و بنابراین اثر توربو شارژ را نداردتوربو شارژ نیروی خود را از دودهای خروجی موتور می گیرد

تامین هوای موتور(توربوشارژ):

موتورهایی  که توربو  شارژ ندارد به  عنوان موتورهای  بدون توربو شارژ یا موتورهای معمولی یادمی شوند زیرا در این موتورها به علت حرکت پیستون در  داخل  سیلندر  عمل مکش هوا به داخل سیلندرها انجام می شود به این ترتیب  هوای داخل  سیلندر با فشار جو  تامین می گردد حتی درشرایط  ایدال  فشار هوای  ورودی در داخل سیلندرها  به فشار  جو نمی رسد و در عمل به مقدار قابل توجهی کمتر از ان می باشد توربو شارژ جریان  هوای  ورودی به محفظه  احتراق را  تقویت  نموده و باعث افزایش فشار ان به نسب دو برابر فشار جو می گردد این امر سبب افزایش  قدرت خروجی  و گشتاور   موتور از 25 تا4۰ درصد بسته به طراحی توربوشارژ و موتور می شود

توربو شارژر:

توربوشارژر  شامل یک  کمپرسور  و یک توربین می باشد  که هر دو  روی شفت  نصب شده اند و توربین توسط گازهای خروجی حاصل از احتراق چرخانیده می شود به این ترتیب انرژی این گازهاکه در صورت نبودن توربوشارژ تلف می شد برای چرخانیدن کمپرسور استفاده  می شود و هوای بیشتری برای سیلندرها موتور تامین می کند توربو شارژ دارای یک قسمت دوار (روتور) است که شامل یک شفت می باشد و یک سر ان توربین و سر دیگر ان یک کمپرسور نصب  شده است این قسمت دوار داخل یک پوسته قرار گرفته که دارای دو محفظه یکی توربین و دیگری برای کمپرسور می باشد گازهای خروجی موتور مستقیما وارد محفظه توربین شده و توربین و در نتیجه کمپرسور را با سرعت  بالایی  به چرخش  وا  می دارند از هوا از مرکز محفظه کمپرسور مکیده شده و تحت فشار قرار گرفته و توسط نیروی گریز از مرکز که  بواسطه  سرعت بسیار بالای چرخش کمپرسور ناشی  می شود به درون  موتور  رانده  می شود به  این  ترتیب  هوای بیشتری به داخل  سیلندر ارسال  می گردد  اگر سوخت بیشتری به  داخل سیلندرها تزریق شود انرژی گازهای خروجی نیزافزایش یافته و در نتیجه سرعت چرخش توربوشارژ نیز بالاتر می رود این امر سبب افزایش هوای تامین شده برای موتور می گردد  

اجزای توربوشارژ :

اجزای توربو شارژ عبارتند از توربین در سمت راست و کمپرسور در سمت دیگر (بستگی به دید )محور دوار در وسط حامل توربین و کمپرسور  می باشد و از داخل  دارای مجرایی است که در ان روغن به  منظور روغنکاری و خنک کاری  محور و یاتاقان  جریان دارد پوسته محفظه توربین دارای پره های ثابت می باشد که به عنوان نازل های حلقوی عمل می کنند گازهای خروجی موتور روی پره های ثابت پوسته محفظه چرخیده و سپس با سرعت بسیار زیاد روی پره های توربین برخورد می نماید

انواع توربو شارژ :

 همه توربو شارژ ها به یک طریق عمل می کنند اما چگونگی ورود گازهای خروجی به داخل توربینم تفاوت می باشد سه نوع توربوشارژ وجود دارد این سه  نوع عبارتند از نوع حلزونی ساده و نوع حلزونی با افزایش سرعت و نوع ضربانی

 توربوشارژ حلزونی ساده:

این نوع توربوشارژ دارای یک معبر تنها می باشد که گازهای خروجی موتور را به چرخ توربین منتقل می کند حلزون یک معبر مارپیچ در درون پوسته محفظه توربین می باشد که مقطع ان ثابت نبوده و کاهش می یابد این تغییر به دلیل ثابت  نگهداشتن  سرعت  گازهای خروجی  هنگام  عبور از طول حلزن می باشد گازهای خروجی به طور پیوسته از حلزون عبور کرده و وارد توربین می شوند گازها از میان پره های توربین عبور کرده  و باعث  چرخش  توربین شده و سپس  توربین  را  ترک و وارد  اگزوز  می شوند چرخ  کمپرسور به همراه  توربین روی یک شفت نصب شده است  پره های  کمپرسور دارای انحنا بوده و تحت تاثیر نیروی گریز از مرکز هوا را  فشرده می سازد  هوای فشرده  شده با سرعت زیاد و فشار کم از لبه پره های کمپرسور جدا می شود هوا از دیفیوز عبور نموده وارد قسمت حلزونی پوسته کمپرسور می شود  این امر سبب می گرد از انکه هوا مستقیما وارد محفظه احتراق شود ان کاهش و فشار ان افزایش یابد

توربوشارژ حلزونی با افزاینده سرعت:

این نوع توربوشارژ دارای یک حلزون و  یک افزاینده سرعت (پره های ثابت) یا دو حلزون و دو مجرامی باشد  گازهای خروجی  وارد منیفولد  دود و از انجا وارد حلزونها شده اما بجای انکه مستقیماوارد چرخ توربین شوند از پره های ثابت روی  پوسته توربین  عبور نموده  و با زاویه مناسب بسیار زیاد  و با انرژی  بالاتر با پره های  توربین برخورد می نماید سمت  کمپرسور توربو  شارژ همانطور که قبلا در نوع حلزونی توضیح داده شد عمل می کند  

توربوشارژ نوع ضربانی:

استفاده از این نوع توربوشارژ یک منیفولد دود نوع ضربانی را طلب می کند زیرا از ضربات دودهای خروجی  که  از سیلندرها  موتور خارج می شود استفاده  می کند  این امر سبب افزایش سرعت توربوشارژ می شود منیفولد  نوع  ضربانی دارای معبری از هر سیلندر می باشد که در انتها به دو کانال اصلی جداگانه تبدیل می شوند این دو کانال به دو کانال روی پوسته توربین می پیوندند منیفولد دارای مقطع نسبتاکوچکی می باشد تا از ضربات بهره بیشتری ببرد  زیرا در منیفولد  بزرگتر اتلاف بیشتر است شکل منیفولد به گونه ای طرح گشته تا از جریان گازهای ازاد نیز به خوبی گازهای توده ای استفاده کنددر حین شتاب گیری این امر اجازه می دهد انرژی گازهای خروجی سریعا به توربین رسیده و شتاب موتور بهبود یابد برای بهره بردن بهتر از  گازهای توده ای  سیلندرها بطور  یک  در میان با توجه به ترتیب احتراق به یک کانال مرتبط گشته اند مثلا در یک موتور شش سیلندر که ترتیب احتراق 4-2-6-3-5-1 می باشد

سیلندرهای 1و2و3 به یک کانال و سیلندرهای 4و5و6 به کانال دیگر متصل می گردند به این ترتیب باعث می شود توده های دود بیشتر از هم جدا باشند و اثر بیشتری خواهد داشت

توربو شارژ

 

 



تاريخ : پنجشنبه چهاردهم مهر 1390 | 18:33 | نویسنده : ناصح مهاجر

موتور وانكل

 موتور دورانی یک  موتور احتراق داخلی است درست مثل موتور اتومبیل ولی کاملا متفاوت با موتور های مرسوم پیستونی کار می کند.در یک موتور پیستونی حجم مشخصی از فضا (سیلندر) متناوبا چهار کار متفاوت را انجام می دهد.مکش ،تراکم ،احتراق ،و خروج دود.موتور

دورانی همین کار را انجام می دهد اما هر کدام در جای مخصوص خوذ انجام می شود و این شبیه این است که برای هر کدام از چهار مرحله یک سیلندر جداگانه داشته باشیم و پیستون به طور پیوسته از یکی به بعدی حرکت کند.

موتور دورانی که مخترع آن دکتر فلیکس وانکل بود، گاهی موتور وانکل یا موتور دورانی وانکل نامیده می شود.در این مقاله می آموزیم که موتور دورانی چگونه کار می کند.

مانند یک موتور پیستونی،موتور دورانی از فشار تولید شده هنگام احتراق مخلوط سوخت و هوا استفاده می کند.در موتور پیستونی،این فشار در سیلندر جمع می شود و پیستون را به جلو و عقب می راند.میل لنگ حرکت رفت و برگشتی پیستون ها را به حرکت دورانی تبدیل می کند.

در یک موتور دورانی،فشار حاصل از احتراق،در یک اتاقک ایجاد می شود که این اتقک قسمتی از فضای موتور است که به وسیله ی وجه روتور مثلثی شکل پدید می آید و موتور دورانی از این اتاقک به جای پیستون استفاده می کند.

روتور و محفظه ی یک موتور دورانی در Mazda RX-7

این قسمت ها جایگزین پیستون ها،سیلندر ها،سوپاپ ها،میل سوپاپ و میل لنگ در موتور پیستونی می شود.روتور مسیری را طی می کند که در این مسیر هر سه گوش روتور با محفظه در تماس باقی می ماند و سه حجم مجزای گاز را ایجاد می کند.وقتی روتور می چرخد،این سه حجم متناوبا منبسط و منقبض می شوند.همین انقباض و انبساط است که هوا و سوخت را به داخل موتور می کشد،آن را متراکم می کند و انرژی قابل استفاده آن را می گیرد و سپس دود را خارج می کند.

در ادامه به داخل موتور دورانی خواهیم پرداخت تا قسمت هایش را بشناسیم اما اینک به مدل تازه ی موتور دورانی نگاهی می اندازیم:

مزدا RX-8 :

شرکت مزدا در تولید و توسعه ی خودرو هایی که از موتور دورانی استفاده می کنند سابقه ی طولانی دارد. مزدا RX-7 که در 1978 به فروش رسید موفق ترین خودرو با موتور دورانی بوده است. ولی قبل از آن خودرو ها،کامیون ها و حتی اتوبوس هایی با موتور دورانی تولید شده بودند.سرآغاز آن ها نیز Cosmo sportدر 1967 بود.آخرین سالی که RX-7 در آمریکا فروخته شد سال 1995 بود ولی موتور دورانی در آینده ی نزدیک به بازار برمی گردد .



مزدا RX-8 خودرو جدیدی از شرکت مزدا است که یک موتور دورانی جدید و برتر به نام Renesis را عرضه کرده است.این موتور که موتور بین المللی سال 2003 نامیده شد،به صورت طبیعی مکش دارد و یک موتور 2 روتوره می باشد که قدرت آن 250 اسب بخار است.
موتور دورانی یک سیستم جرقه و تحویل سوخت دارد که شبیه به قسمتهای مشابه در موتور پیستونی هستند.در ادامه به معرفی بخش های اصلی موتور دورانی می پردازیم:

وانکل

وانکل یا دورانی

روتور:

روتور سه سطح محدب دارد که هر کدام همانند یک پیستون عمل می کند.هر سطح یک فرورفتگی دارد که حجم مخلوط هوا و سوخت را در موتور افزایش می دهد.


در قسمت انتهایی هر سطح یک تیغه ی فلزی وجود دارد که اتاقک احتراق را آب بندی می کند و مانع خروج مواد از اتاقک احتراق می شود.همچنین حلقه های فلزی در هر طرف روتور وجود دارند که به اطراف اتاقک احتراق محکم می شوند.

روتور یک سری دندانه های داخلی دارد که در مرکز یک لبه بریده شده اند.این دندانه ها با چرخ دنده هایی که به بدنه ی موتور محکم شده اند درگیر می شوند.این در گیر شدن مسیر و جهت حرکت روتور در داخل بدنه را مشخص می کند.

بدنه:

بدنه تخم مرغی شکل است.شکل اتاقک احتراق به گونه ای طراحی شده است که سه راس روتور همواره در تماس با دیواره ی اتاقک خواهند بود و سه حجم جدای گاز را ایجاد می کنند.

هر قسمت بدنه به یک مرحله از عمل احتراق اختصاص دارد.این چهار مرحله عبارتند از:

1-مکش

2-تراکم

3-احتراق

4-تخلیه

مجراهای مکش و تخلیه در بدنه طراحی شده اند. این مجرا ها سوپاپ ندارند.اگزوز خودرو مستقیما به مجرای تخلیه وصل می شود. مجرای مکش هم مستقیما به دریچه ی ساسات وصل می شود.

محور خروجی:

محور خروجی قطعه های گردی دارد که خارج از مرکز(خارج از محور میله) نصب شده اند. هر روتور روی یکی از این قطعات خارج از مرکز نصب می شود.این قطعه ها تقریبا شبیه میل لنگ عمل می کنند.هنگامیکه روتور مسیر خودش را درون بدنه طی می کند،به این قطعه ها فشار می آورد و از آن جاییکه قطعه ها خارج از مرکز اند،نیروی اعمال شده از روتور به قطعه ها گشتاوری بر میله وارد می کند و آن را می چرخاند.

اکنون بیایید ببینیم این قسمت ها چگونه به هم متصل می شوند و چگونه نیروی حرکتی را ایجاد می کنند.

یک موتور دورانی به صورت لایه ای سر هم می شود.موتور دو روتوره که ما بررسی کردیم 5 لایه اصلی دارد که به وسیله حلقه ای از غلاف های دراز کنار هم نگه داشته شده اند و سیال خنک کننده که در راههای مخصوص خود جریان دارد همه ی قطغات را در بر می گیرد.

دو لایه ی انتهایی شامل مهره ها ، یاتاقان ها و شفت خروجی می باشد.آن ها همچنین دو قسمت اتاقک را که شامل روتور ها می شوند را به هم متصل می کنند.سطح داخلی این قطعات خیلی صاف و صیقلی می باشد که کمک می کند مهره های روی روتور کار خود را به خوبی انجام دهند.یک دریچه ورودی بر روی هر کدام از این قطعات انتهایی وجود دارد.

یکی از دو قطعه انتهایی از یک موتور دو روتوره ی ونکل

لایه ی بعدی (از بیرون به داخل) اتاقک تخم مرغی شکل روتور است که دریچه های اگزوز را شامل می شود.


قسمتی از اتاقک روتور(به مکان مجرای تخلیه توجه کنید)

قطعه میانی شامل دو دریچه ورودی می باشد که هر کدام از آن ها برای یکی از روتور هاست.این قطعه علاوه بر این دو روتور را از یکدیگر مجزا می کند لذا سطوح خارجی آن بسیار صاف است.
قطعه ی میانی برای هر روتور یک دریچه ورودی دیگر فراهم می کند.
در مرکز هر روتور یک چرخ دنده ی بزرگ داخلی وجود دارد که روی یک چرخ دنده ی کوجک تر حرکت می کند که این چرخ دنده ی کوچک به اتاقک موتور متصل شده است. این قسمت آن چیزی است که چرخش روتور را ایجاد می کند.روتور همچنین روی پوسته بزرگ و دایروی شفت خروجی حرکت می کند.
در ادامه خواهیم دید که موتور چگونه نیروی محرک تولید می کند.
موتورهای دورانی چرخه ی چهار زمانه ای را طی می کنند که شبیه چرخه ایست که موتور پیستونی در آن کار می کند.ولی در موتور دورانی نحوه ی رسیدن به هدف کاملا متفاوت است.

قلب یک موتور دورانی،روتور آن است که معادل پیستون در موتورهای پیستونی می باشد.

روتور روی یک پوسته ی بزرگ دایروی روی شفت خروجی نصب می شود.این پوسته از خط مرکزی شفت انحراف دارد و مانند یک دسته اهرم در جرثقیل های کوچک عمل می کند و به روتور قدرت لازم برای چرخاندن شفت خروجی را می دهد.هنگامی که روتور درون اتاقک می چرخد،پوسته را حول دایره هایی می چرخاند که به ازای هر دور روتور،پوسته 3 دور می چرخد.
هنگامی که روتور درون اتاقک می چرخد سه قسمتی که توسط روتور در فضای اتاقک از هم جدا می شوند،حجمشان تغییر می کند(مطابق شکل بالا) این تغییر حجم باعث ایجاد عملیاتی شبیه به پمپ کردن می شود.حال به بررسی هر کدام از چهار مرحله ی موتور دورانی می پردازیم.

1-مکش       :

فاز مکش هنگامی آغاز می شود که نوک روتور از دریچه ی ورودی عبور می کند.وقتی که دریچه مکش باز می شود در ابتدا حجم این قسمت در حداقل مقدار خود است و با ادامه حرکت روتور حجم افزایش می یابد و هوا به داخل کشیده می شود.
وقتی راس دیگر روتور از دریچه مکش عبور می کند دیگر هوایی وارد این قسمت نمی شود و مرحله تراکم آغاز می شود.

2-ترا  کم: 

همچنانکه روتور به حرکت خود ادامه می دهد، حجم هوا کاهش می یابد و مخلوط هوا و سوخت متراکم می شود.زمانی که وجه روتور به مقابل شمع ها می رسد،حجم این قسمت به حداقل مقدار خود نزدیک می شود. در این هنگام عملیات احتراق آغاز می شود.

3-احتراق:

اکثر موتور های دورانی دو شمع دارند.زیرا اگر تنها یک شمع وجود داشت به خاطر اینکه اتاقک احتراق نسبتا دراز است،جرقه نمی توانست به خوبی و با سرعت مناسب گسترش پیدا کند.
وقتی شمع ها جرقه می زنند،مخلوط هوا و سوخت آتش می گیرد و افزایش فشار روتور را به حرکت در می آورد.
فشار حاصل از احتراق باعث می شود که روتور در جهتی حرکت کند که حجم افزایش یابد.گازهای احتراق منبسط می شوند و با حرکت دادن روتور نیروی محرکه تولید می کنند تا هنگامی که نوک روتور به دریچه تخلیه برسد.

4-تخلیه:

هنگامی که نوک روتور از دریچه ی تخلیه عبور می کند،گازهای احتراق که فشار بالایی دارند از اگزوز خارج می شوند.همچنانکه روتور به حرکت خود ادامه می دهد،اتاقک منقبض می شود و گازهای باقی مانده را به بیرون هدایت می کند.زمانی که حجم به حداقل مقدار خود نزدیک می شود، نوک روتور از کنار دریچه ی مکش عبور می کند و چرخه دوباره تکرار می شود.

نکته ی ظریف در مورد موتور دورانی این است که هر کدام از سه وجه روتور همواره در حال طی کردن یک قسمت چرخه هستند (در یک دور چرخش کامل روتور،سه بار مرحله احتراق وجود دارد). ولی به خاطر داشته باشید که شفت خروجی به ازای هر دور چرخش روتور سه دور می زند که این یعنی به ازای هر دور چرخش شفت خروجی یک مرحله احتراق داریم.

ویژگی های متعددی وجود دارد که موتور دورانی را از یک موتور پیستونی معمولی متمایز می کند:

● قسمتهای متحرک کمتر:

در موتور دورانی تعداد قسمت های متحرک به مراتب کمتر از یک موتور پیستونی مشابه است.یک موتور دورانی دو روتوره سه قسمت متحرک دارد:دو روتور و یک شفت خروجی.حتی ساده ترین موتور پیستونی چهار سیلندر،حداقل 40 قسمت متحرک دارد:پیستون ها،میل بادامک،سوپاپ ها،فنر سوپاپ ها ،رقاصک ها،تسمه تایم،چرخ دنده ها و میل لنگ،میله های رابط.

این تعداد کم قسمت های متحرک،قابلیت اطمینان موتورهای دروانی را بالا می برد.به همین دلیل است که بعضی از سازنگان فضاپیما،موتورهای دورانی را ترجیح می دهند.

● یکنواختی حرکت  :

همه ی قسمت های موتور دورانی در یک جهت و به طور پیوسته می چرخند و تغییر جهت های ناگهانی (مانند پیستون ها) وجود ندارد.

موتورهای دورانی از نظر داخلی به وسیله ی وزنه های تعادلی چرخان ،که برای از بین بردن ارتعاشات نصب شده اند، متعادل می شوند.

تحویل نیرو در موتورهای چرخان نیز یکنواخت تر انجام می شود.از آنجاکه هر مرحله احتراق در چرخس روتور به اندازه ی 90 درجه پایان می یابد و شفت خروجی به ازای هر دور روتور، سه دور می زند، بنابراین هر مرحله احتراق پس از 270 درجه چرخش شفت خروجی پایان می یابد. این بدان معنی است که یک موتور تک روتوره،برای 4/3 از هر دور چرخش شفت خروجی ، نیروی محرکه تولید می کند. این را مقایسه کنید با یک موتور تک سیلندر پیستونی که در آن احتراق در 180 درجه از دو دوران کامل اتفاق می افتد (یعنی 4/1 از هر چرخش میل لنگ)

● آرامتر بودن حرکت  :

از آن جا که روتور ها با سرعتی به اندازه 3/1 سرعت شفت خروجی می چرخند، قسمت های متحرک موتور دورانی آرامتر از قسمت های موتور پیستونی حرکت می کنند. که این موضوع قابلیت اطمینان موتور های دورانی را افزایش می دهد.

چالش ها:

● معمولا ساختن یک موتور چرخان سخت تر از موتور پیستونی است.

● هزینه های تولید بالاتر می باشد زیرا تعداد موتورهای دورانی که تولید می شوند به اندازه تعداد موتورهای پیستونی نیست.

● موتورهای دورانی معمولا سوخت بیشتری مصرف می کنند زیرا بازده ترمودینامیکی موتور دورانی کم است.(به دلیل اتاقک احتراق بزرگ و دراز و ضریب تراکم پایین)



تاريخ : پنجشنبه چهاردهم مهر 1390 | 18:8 | نویسنده : ناصح مهاجر

كولر خودرو

در عصر حاضر ديگر وجود كولر در اتومبيل به عنوان يك وسيله لوكس تلقي نمي‌شود بلكه كولر اتومبيل به عنوان ضرورتي مطرح مي‌گردد كه ضامن استفاده از اتومبيل توام با امنيت و آرامش خاطر است.
احتياجي به توضيح نيست كه هنگامي كه اتومبيل شما مجهز به كولر باشد، مي‌توانيد با اعصاب آرامتر و راحت‌تر به رانندگي بپردازيد. زيرا هرگز گرماي طاقت فرسا، گازهاي خطرناك، گرد و غبار و سر و صدا به داخل اتومبيل شما راه نخواهد يافت.
سيستم كولر اتومبيل در واقع از مجموعه قطعاتي تشكيل شده است كه پس از نصب برروي اتومبيل، براي فضاي داخل كابين توليد برودت دلخواه را مي‌نمايند.
كولر اتومبيل با كاهش حرارت و رطوبت داخل كابين به ما كمك مي‌نمايد تا رانندگي راحت تري داشته و در طول مسير از آرامش كافي برخوردار باشيم.

کولر خودرو

 


کمپرسور

كمپرسور

 

كمپرسور دستگاه حركت دهنده گاز مبرد در كولر اتومبيل مي‌باشد. كمپرسور با گرداندن گاز در اجزاء سيستم در واقع شبيه به قلب مجموعه عمل مي‌نمايد. همچنين كمپرسور فشار و در نتيجه دماي گاز كم فشار خارج شده از اواپراتور را نيز افزايش مي‌دهد.
كمپرسور گاز مبرد را از اواپراتور به داخل كندانسور و سپس به كپسول خشك كننده و مجدداً به داخل اواپراتور سوق مي‌دهد.
كمپرسورهايي كه در سيستمهاي كولر اتومبيل به كار برده مي‌شوند، مي‌بايست داراي خواصي از قبيل وزن و حجم متناسب با قدرت موتور باشند تا هنگام نصب به راحتي در محل مورد نظر قابل جايگذاري بوده و بار اضافي بر موتور اتومبيل تحميل ننمايند.


کندانسور

كندانسور

كندانسور يكي از اجزائي است كه وظيفه تبادل حرارت را بر عهده دارد.
كندانسور گرماي جذب شده توسط اواپراتور از گاز مبرد داخل سيستم را به هواي محيط خارج از كابين اتومبيل انتقال مي‌دهد


کپسول خشک کننده

كپسول خشك كننده

كپسول خشك كننده بعنوان منبع ذخيره گاز مبرد و جاذب رطوبت گاز عمل مي‌نمايد. معمولاً اين كپسول داراي يك سوئيچ ايمني مي‌باشد تا در مواقعي كه فشار گاز از حد تعريف شده كمتر يا بيشتر شود، به طور خودكار جريان برق كمپرسور را قطع ‌نمايد.
همچنين بر روي اين كپسول شيشه‌اي جهت رؤيت گاز وجود دارد. شيشه رؤيت به ما اين امكان را مي‌دهد تا بتوانيم گردش و ميزان گاز موجود در سيستم را كنترل نماييم.


شیر انبساط

شير انبساط

شير انبساط تعيين كننده ميزان صحيح گاز وارد شونده از كندانسور به داخل اواپراتور از طريق يك فيلتر است. همچنين اين قطعه فشار مبرد را بطور ناگهاني كاهش مي‌دهد. هنگامي ‌كه كمپرسور شروع به كار مي‌نمايد، شير انبساط باز شده و مبرد مايع با عبور از صافي مربوط به ورودي مايع پرفشار به گاز پر فشار تبديل مي‌گردد.
زماني كه اواپراتور ميزان بيشتري مبرد را طلب مي‌نمايد، شير انبساط اجازه مي‌دهد تا مبرد كم فشار مورد نياز به داخل كويل اواپراتور وارد گردد. شير انبساط برقرار كننده تعادل ميان بار گرما و خنك كنندگي بهينه اواپراتور مي‌باشد.


اواپراتور

اواپراتور

يكي ديگر از قطعات اصلي سيستم كولر اتومبيل اواپراتور است.
اواپراتور مجموعه‌اي از قطعات است كه وظيفه كاهش گرماي هواي كابين اتومبيل را بر عهده دارد. يكي ديگر از وظايف مهم اين قطعه، جب رطوبت از هواي داخل كابين مي‌باشد.
جريان سريع هواي ايجا شده توسط فن الكتريكي با عبور از سطح كويل اواپراتور، برودت ايجاد شده توسط كويل را از طريق كانال‌ها و دريچه‌هاي هدايت هوا به داخل كابين اتومبيل انتقال مي‌دهد. عمل ايجاد برودت توسط كويل اواپراتور باعث تقطير رطوبت واي دال كابين گشته و قطرات آب ايجاد شده از طريق لوله مخصوصي به خارج از كابين اتومبيل منتقل مي‌گردد.
سيستم كولر اتومبيل داراي دو سوئيچ كنترلي است كه يكي از آنها زماني كه فشار گاز كم يا زياد باشد، كمپرسور را از مدار خارج نموده و ديگري از ايجاد يخ در داخل محفظه اواپراتور جلوگيري مي‌نمايد. عدم كاركرد مناسب هريك از اين دو سوئيچ مي‌تواند باعث از كار افتادن كل سيستم گردد



تاريخ : پنجشنبه چهاردهم مهر 1390 | 17:58 | نویسنده : ناصح مهاجر

سوخت و احتراق


مقدمه

هنوز هم واکنشی که در آن سوخت با اکسيژن ترکيب می شود و گرما آزاد می کند، مهمترين فرایند توليد انرژی در جهان است.

گرما دستمايه کار مهندس است. و احتراق فرايندی است که مهندس هر روز با آن سرو کار دارد. با گرانتر شدن سوختها و تقاضای صنايع برای توان و بخار بيشتر ، مهندس بايد درباره چگونگی احتراق سوختها ، و کسب بيشترين گرما از احتراق سوخت ، بدون آلوده تر کردن محيط ، دانش بيشتری کسب کند. 

سوخت و احتراق

 

الف- خواص شيميايی ماده

ماده:

ماده نام معمول کلیه اجسام مادی، گازی ، مایع، یا جامدی است که زمین و اتمسفر اطراف آن را تشکیل می دهند.

ترکیب مده:

هر ماده از اجسام ساده ای به نام عنصر یا ترکیبی از عنصر ها تشکیل می شود. مثلا با ترکیب دو جسم ساده ، آهن و کربن، فولاد بدست می آوریم. آب ترکیبی از دو گاز هیدروژن و اکسیژن است.

 92 عنصر وجود دارد ، از هیدروژن که سبکترین عنصرهاست تا اورانیم که سنگینترین است .

عناصر به ندرت به حالت خالص اند و معمولا با دیگر عناصر به نسبتهای مختلف ترکیب می شوند و انواع بیشماری از اجسام مادی را در جهان اطرافمان تشکیل می دهند. 

اتم :

اتم کوچکترین ذره ماده است که می تواند در تغییری شیمیایی شرکت کند. اتم از ذرات کوچکتری به نام الکترون تشکیل شده است، و تعداد الکترونها در اتم وزن آن را تعیین می کند.

هیدروژن سبکترین عنصر است و یک الکترون در چرخش به دور پروتون دارد. در صورتیکه اورانیم 92 الکترون در چرخش دارد. 

وزن اتمی:

این اصطلاح به وزن نسبی اتم اشاره می کند. برای راحتی، اکسیژن را معمولا به منزله مقیاس وزن اتمی برابر 16 در نظر می گیرند، و وزن دیگر اتمها با اکسیژن مقایسه می شود.

با این مقیاس ، وزن اتمی هیدروژن 1.008 یا اندکی بیشتر از یک به دست می آید.

مولکول :

مولکول کوچکترین ذره ماده است که به تنهایی می تواند موجود باشد مولکول از دو یا چند اتم یکسان یا متفاوت تشکیل می شود، مثلا یک مولکول اکسیژن مرکب از دو اتم اکسیژن و یک مولکول دی اکسید کربن مرکب از دو اتم اکسیژن و یک اتم کربن است.

وزن مولکولی:

وزن مولکولی یا وزن هر مولکول با جمع کردن وزن اتمی اتمهای آن مولکول محاسبه می شود. بنابراین وزن اتمی اکسیژن 16 است و مولکول اکسیژن که شامل دو اتم است وزن مولکولی 32=2×16 دارد. 

ترکیب شیمیایی:

ترکیب اتمهای دو یا چند عنصر مختلف و تشکیل ماده دیگری است که غالبا خواص فیزیکی کاملا متفاوتی دارد. مثلا دو اتم هیدروژن با یک اتم اکسیژن ترکیب می شود و به شکل یک مولکول آب در می آید.

در هر ترکیب شیمیایی مفروض اتمها همیشه با نسبتهای یکسان ترکیب می شوند. ترکیبشان یک تغییر شیمیایی است و برای تجزیه این ترکیب به فرایندی شیمیایی نیاز است. 

مخلوط مکانیکی :

مخلوط مکانیکی، مخلوط کردن فیزیکی دو جسم با یکدیگر است به شرطی که هیچ تغییر شیمیایی صورت نگیرد مخلوط مکانیکی ممکن است به وسیله فرایندهای فیزیکی یا مکانیکی مانند سرند کردن یا شستن دوباره به قسمتهای ترکیبی تجزیه شود مثلا می توانیم شکر و نمک را مخلوط کنیم با شستشوی شکر آنها تجزیه می شوند این کار فرایندی کاملا مکانیکی خواهد بود.

تشخیص ترکیب یک جسم مخلوط :

ذکر نام کامل عناصر در تمامی مواقعی که به آنها نیاز است کار بسیار دشواری است بنابراین بجای آن از نماد گذاری استفاده می کنیم معمولا نماد اولین حرف یا حروف از نام عنصر یا معادل لاتین آن است بنابراین برای کربن حرف C برای اکسیژن حرف O و برای آهن حرف Fe را از نام لاتین Ferrum می نویسیم.

اگر از یک عنصر بیشتر از یک اتم داشته باشیم تعداد را به صورت زیر نویس کوچکی بعد از حرف و زیر آن می نویسیم بنابراینO2  به معنی دو اتم اکسیژن است . به همین طریق هر ترکیبی از عناصر را می توان خیلی ساده به وسیله این نمادها نشان داد.

متداولترین عناصر موجود در سوخت :

جدول زیر وزنهای اتمی را به همراه نمادها نشان می دهد در محاسباتی که از وزن اتمی استفاده می شود غالبا اعشارها حذف می شوند، چون بسیار کوچک اند و در جواب عملا اختلافی ایجاد نمی کنند

عنصر  

وزن اتمی

نماد  

کربن

12.005

 C

نیتروژن

 14.01

N
 

اکسیژن

 16.00

O
 

گوگرد

32.06

S
 

 

 هوا:

هوایی که تنفس می کنیم 21 در صد حجمی اکسیژن و 79 در صد حجمی نیتروژن است.  

نیتروژن عنصر غیر فعال است و با مواد دیگر به کندی واکنش انجام می دهد. اما اکسیژن بدین گونه نیست. اکسیژن هوا همیشه نقره را تیره، پوشش مسی را به رنگ سبز، و آهن و فولاد را زنگ زده میکند. کلیه این فرایندهای اکسایش نام دارند، که ترکیب مواد با اکسیژن است.

همه این فرایندها گرما آزاد می کنند، اما گرما کندتر از آن آزاد می شود که سبب آتش سوزی شود.

ب- نحو ی احتراق

احتراق:
احتراق اکسایش سریع است، به اندازه ای سریع که گرمای واکنش قسمت نسوخته سوخت را روشن نگه می دارد و شعله یا سوختن را پیوسته برقرار نگه می دارد. چشم ما به ما می گوید که چوب ، زغال سنگ و بنزین می سوزند. اما به بیان دقیق ، هیچ چیزی نمی سوزد، مگر به صورت گاز باشد، وقتی زغال سنگ ، چوب یا بنزین را می سوزانیم ، در حقیقت گاز حاصل از این جامدها یا مایعات را می سوزانیم.

با توجه به شمع می توان این گفته را اثبات کرد. موم جامد نمی سوزد موم مذاب اطراف فتیله نیز نمی سوزد. اما بخار حاصل از این موم مذاب ،هنگامی که از فتیله بالا می رود و به شعله می رسد می سوزد و گرمای بیشتری تولید می کند، تا لایه بعدی موم را ذوب و تبخیر کند.

بنابراین شمع می سوزد زیرا فتیله موم مذاب را می مکد، آن را تبخیر می کند، و چنانکه گفته شد، بخار موم برا اثر گرما شعله ور می شود.

سوختن گاز :

گاز می بایست قابل احتراق باشد، و به نسبت مناسبی با هوا مخلوط شود. مخلوط باید به دمای اشتعال برسد و در آن دما نگه داشته شود. ساده ترین گاز قابل احتراق، عنصر هیدروژن است. شیمیدانها می گویند که اتم هیدروژن با یک اتم اکسیژن ترکیب می شود و H2O به دست می آید که آب معمولی است.

زمانی که آب در دمای بالا به وسیله احتراق تولید می شود، نخست بخاری نامرئی است که ممکن است بعد از چگالش ، آب مایع شود. در نتیجه سوختن هر پوند هیدروژن و تبدیل آن به آب ، Btu 62000 انرژی گرمایی آزاد می شود.

برای سوختن یک پوند هیدروژن هشت پوند اکسیژن مصرف می شود تا نه پوند آب تولید شود مقدار زیادی نیتروژن که در طول عملیات با اکسیژن همراه است آزاد می شود و وارد واکنش شیمیایی نمی شود.

گاز طبیعی عمدتا متان است. این فرمول شیمیایی بدین معنی است که یک مولکول گاز طبیعی یک اتم کربن و چهار اتم هیدروژن دارد زمانیکه یک مولکول گاز طبیعی می سوزد هیدروژن مثل قبل به آب و کربن یعنی دی اکسیدکربن تبدیل می شود.

سوختن هیدروکربن :

سوختهای هیدروکربنی بسیاری با نسبتهای گوناگون کربن و هیدروژن وجود دارند با هر نسبتی هیدروژن سرانجام به آب تبدیل می شود.

کربن معمولا بعد از سوختن به دی اکسید کربن تبدیل می شود. اما گاهی اوقات کامل نمی سوزد به منواکسید کربن تبدیل می شود حتی اگر یک گاز قابل احتراق سرد با مقدار صحیحی اکسیِژن برای احتراق مخلوط شودتا زمانی که دمای مقداری از مخلوط به دمای اشتعال نرسد، هیچ اتفاقی نمی افتد در صورت رسیدن دما به مقداری معین سوختن شروع می شود و گرمای ناشی از سوختن گاز ذرات بعدی مخلوط را مشتعل می کند به گونه ای که آتش به سرعت منتشر می شود.

اگر مخلوطی هوای بیش از اندازه یا کمتر از مقدار لازم داشته باشد به سختی مشتعل می شود یک شعله دائم و پیوسته مستلزم تغذیه پیوسته سوخت است مانند مشعل گازی پروانه ای و مشعل بونسن . مشعل پروانه ای شعله زرد و مشعل بونسن شعله آبی رنگ دارد.

شعله های زرد و آبی :

اگر هیدروژن خالص می سوخت شعله ها هر دو آبی کم رنگ می بود. چون هیدروژن شامل کربن نیست نمی تواند شعله زرد رنگ تولید کند اما گاز شهری و طبیعی مقدار زیادی اتم کربن در مولکولهای هیدروکربن دارند در اینجا اگر هیدروژن بتواند به اندازه جز کوچکی از ثانیه پیش از کربن بسوزد ذرات کربن مانند ابری از مولکولهای انفرادی رها می شوند که قبل از اینکه بسوزند برای لحظه ای ملتهب می شوند . میلیونها ذره ملتهب که نو ر سفید دارند تشکیل شعله زرد می دهند.

اصطلاح کراکینگ :

مولکول هیدروکربن در نتیجه گرما به ذرات کربن و هیدروژن تقسیم می شود گاز هیدروژن نخست با شعله کم رنگ می سوزد ولی شعله با وجود میلیونها ذره کربن ملتهب به رنگ زرد کم رنگ دیده می شود.

سطحی که در آن ذرات فوق به دی اکسید کربن تبدیل می شوند لبه بالای شعله است بالای این نقطه گرما ی بیشتری تولید نمی شود ولی البته گرمای آزاد شده پیشین در زیر شعله به شکل محصولات احتراق قابل رویت بالا می آید چنانچه قاشق سردی را دقیقا بالای شعله پروانه ای نگه داریم هیچ گونه دوده ای روی آن نخواهد نشست چون کل کربن سوخته است همان قاشق را به داخل شعله فرو ببرید سریعا با دوده پوشیده می شود در اینجا قاشق مخلوط را قبل از اینکه کل کربن سوزانده شود تا زیر نقطه اشتعال سرد می کند به طوریکه کربن سوخته نشده روی قاشق می نشیند.

دوده و دود :

هر جا شعله زردی به سطوح نسبتا سرد برخورد کند قبل از اینکه همه کربن بسوزد شعله به زیر دما ی اشتعال آمده سرد خواهد شد . کربن نسوخته بصورت دوده روی سطوح گرمایی رسوب می کند یا از طریق دود کش به صورت دود بیرون می رود در هر حالت اتلاف و آلودگی ایجاد می شود.

برای جلوگیری از این پدیده از احتراق کامل قبل از رسیدن شعله های زرد به لوله های درون دیگ مطمئن شوید راههای اساسی برای انجام این کار عبارتند از کاهش ارتفاع کوره ، حجم کوره یا دمای آن یا اطمینان از مخلوط شدن کامل تر به طوری که مواد قابل احتراق زودتر بسوزند.

رفتار شعله در کوره دیگ :

در یک قسمت کوره مخلوط برای سوختن ممکن است بسیار سنگین باشد در نواحی دیگر کوره ممکن است تقریبا فقط هوا وجود داشته باشد و گاز قابل احتراق وجود نداشته باشد مخلوط ممکن است بسیار سبک باشد به گونه ای که بد بسوزد یا اصلا نسوزد بنابراین حتی در صورت درست بودن مقدار میانگین هوا ممکن است احتراق بد صورت گیرد چون بعضی از قسمتهای مخلوط بسیار سنگین و بعضی بسیار سبک اند.

در واقع هیدروکربنهای زغال سنگ، نفت و گاز ممکن است یک رشته واکنش انجام دهند د ر هر صورت باید به خاطر داشته باشیم که هیدروژن سرانجام به آب و کربن (اگر کامل بسوزد) به دی اکسیدکربن تبدیل می شوند. اما اگر کربن به طور کامل نسوزد ممکن است که گاز Co تولید کند ، که باز هم قابل سوختن است و چنانچه نسوخته به دودکش راه یابد اتلاف بزرگی است.

ج- سوختهای در دسترس

مواد اصلی تشکیل دهنده سوختهای مورد استفاد ه در دیگها :

مود اصلی تشکیل دهنده کلیه سوختهای مورد استفاده برای دیگها ، کربن ، هیدروژن، اکسیژن ، نیتروژن ، گوگرد و در مورد زغال سنگ عناصر غیر قابل احتراق به صورت خاکستر است .

دقیقترین روش پیدا کردن ارزش گرمایی سوخت :

ارزش گرمایی سوخت را می توان به طور دقیق به سوزاندن مقدار معینی سوخت با اکسیژن خالص در دستگاهی به نام گرما سنج پیدا کرد.

در گرما سنج گرمای حاصل از احتراق در آب جذب می شود و ارزش گرمایی با توجه به افزایش دمای آب تعیین می شود ارزش گرمایی سوخت جامد یا مایع را معمولا بر حسب Btu/Ib و ارزش گرمایی سوخت گازی را با 3 Btu/ft ، در دما و فشار استاندارد می دهند. 

Btu : 

Btu مخفف یکای گرمایی بریتانیا است مقدار گرمای که دمای یک پوند آب را به اندازه یک درجه فارنهایت بالا ببرد یک Btu است مقدار گرمای لازم که دمای یک پوند آب را یک درجه بالا می برد در دماههای مختلف ممکن است کمی بیشتر یا کمتر باشد ولی تغییر بسیار جزئی است .

مواد اصلی مورد استفاده به عنوان سوخت : 

مواد اصلی جامدهایی مثل چوب و زغال ، مایعاتی مثل مواد سوختی مشتق از نفت و گازهایی مانند گاز طبیعی ، گاز مولد ، گاز کوره بلند و گاز زغال سنگ است.

د- ‌ذغال سنگ، سوخت نفتی و گاز

طبقه بندی زغال :

طبقه بندی ذغال به روشهای متعددی صورت می گیرد که بر مقدار کربن نسبت بین کربن ثابت و مواد فرار ، کک شو و کک نشو بودن ، و مشخصات فیزیکی دیگر مبتنی است.

با وجود این اختلاف زیاد در ترکیب و ظاهر فیزیکی زغالها که از معادن گوناگون ذغال و حتی از مقاطع مختلف یک لایه زغال ناشی می شود پیدا کردن یک سیستم طبقه بندی مناسب و رضایت بخش برای تمام ذغالها را دشوار می کند.

معمولا سه نوع اصلی زغال وجود دارد : آنتراسیت ، بیتومینوس ( قیری ) و لیگنیت ولی هیچ گونه مرز آشکاری بین آنها وجود ندارد زغالهای دیگری به نامهای نیمه آنتراسیت ، نیمه بیتومینوس و ساب بیتو مینوس نیز داریم .

آنتراسیت کهنترین ذغال از لحاظ زمین شناختی است ذغالی است سخت و اصولا ترکیبی است از کربن با مقدار کمی مواد فرار و عملا رطوبت ندارد اگر از آنتراسیت به سوی جوانترین ذغال سنگ یعنی لیگنیت برویم مقدار کربن کاهش پیدا می کند و مواد فرار و رطوبت افزایش می یابند .

منظور از کربن ثابت کربن در حالت آزاد است که با عنصری دیگر ترکیب نشده است. منظور از مواد فرار مواد تشکیل دهنده قابل احتراق زغال سنگ است که وقتی زغال گرم می شود به صورت بخار متصاعد می شود.

مقدار تقریبی ارزش گرمایی انواع مختلف زغالها :

به علت تنوع وسیعی که در ترکیب وجود دارد، غیر ممکن است از ارقام قطعی و معینی برای هر نوع زغال به دست آورد.

 معمولا ، ارزش گرمایی زغال لینگنیت 7000 تا 8000 Btu/lb ، و برای زغال بیتومینوس مرغوب تا حدود Btu/lb 15000 تغییر می کند.

گرد ذغال :

این نوع ذغال قبل از تزریق به کوره به صورت پودر ساخته می شود . تزریق به وسیله دمش شدید هوا به داخل کوره صورت می گیرد و بسیار شبیه به گاز می سوزد. 

میانگین ترکیب و مقدار ارزش گرمایی چوب :

ارزش گرمایی چوب و مقدار رطوبتش بستگی دارد ممکن است رطوبت د رچوبهای تازه تا 50 در صد برسد حتی در چوبهای خشک 15 تا 25 در صد و در چوبهای خشک شده کوره ای تا 8 درصد رطوبت وجود دارد .

میانگین ترکیب و ارزش گرمایی سوخت نفتی :

سوخت نفتی ممکن است نفت خامی باشد که مستقیما از چاه آمده است ولی معمولا مواد سنگینی است که پس از تقطیر نفت خام و جدا کردن نفتهای سبکتر مثل گازوئیل و نفتالین باقی می ماند نفت اصولا ترکیبی از هیدروکربنها است و مقدار کمی رطوبت ، گوگرد اکسیژن و نیتروژن دارد.

ترکیب و ارزش گرمایی گاز طبیعی :

گاز طبیعی اصولا ترکیبی از هیدروکربنها همچون متان و اتان با مقدار کمی دی اکسید کربن اکسیژن نیتروژن و گاهی اوقات سولفید هیدروژن است .

میانگین ارزش گرمایی این گاز در حدود 1000 بیتیو و فوت مکعب

در فشار 7/14 psi و 60 درجه فارنهایت است.

عناصر قابل احتراق موجود در سوختها:

کربن ، هیدروژن و گوگرد 

عناصر غیر قابل احتراق موجود در سوختها :

نیتروژن و عناصری که ترکیبات آنها رطوبت و خاکستر را تشکیل می دهد 

سوختن گوگرد و تاثیر آن و فلزات :

گوگرد چون با آب چگالش یافته ترکیب می شود و اسید سولفوریک و اسید سولفور و (H2SO4 - H2SO3) تشکیل می دهد و سبب خوردگی شدید آهن و فولاد می شود.

محصولات احتراق کامل کربن ، هیدروژن و گوگرد :

اگر اک کافی باشد کربن به دی اکسیدکربن ، هیدروژن به بخار آب و گوگرد به گاز دی اکسیدسولفور تبدیل می شود 

محصولات احتراق غیر کامل کربن، هیدروژن و گوگرد :

اگر اکسیژن برای احتراق کامل کافی نباشد و قسمتی از هیدروژن و گوگرد به آب و دی اکسیدکربن تبدیل خواهد شد بقیه بدون تغییر باقی می ماند.

کربن به منواکسید کربن تبدیل می شود اکسیدکربن گازی قابل احتراق و همچنین بسیار مضر و سمی است .

هوای اضافی لازم برای سوختن کامل :

مقدار هوای لازم برای سوختن کامل هر سوخت را می توان بر اساس ترکیب سوخت به طور نظری محاسبه کرد، اما، باید عملا هوای بیشتری به داخل کوره وارد کنیم تا از رسیدن اکسیژن به کلیه عناصر قابل احتراق سوخت برای احتراق کامل مطمئن شویم.

 

مقدار مجاز ورود هوای اضافی به کوره دیگ :

1- تزریق دستی زغال سنگ؟ ج. تحت شرایط خوب 50 درصد تحت شرایط بد تا 100 درصد و بیشتر

2- تزریق زغال سنگ به وسیله منقل مکانیک ؟ ج. 50-20 در صد

3- سوخت نفت گاز یا پودری؟ ج. 30-10 در صد

 

 



تاريخ : پنجشنبه چهاردهم مهر 1390 | 17:56 | نویسنده : ناصح مهاجر

سنسور اکسیژن خودرو

سیستم های کنترل موتور کامپیوتری شده کنونی ، مبتنی بر اطلاعات چندین سنسور به منظور تنظیم عملکرد موتور ، آلاینده ها و سایر عملکردهای مهم هستند. در صورتی که این سنسورها اطلاعات دقیقی را ارائه ندهند ، باعث بروز مشکلاتی در عملکرد موتور از قبیل : افزایش مصرف سوخت و تولید آلاینده ها خواهند شد.

یکی از سنسورهای مهم در این سیستم ، سنسور اکسیژن است و از آنجایی که فرمول شیمیایی اکسیژن O2 می باشد ، اغلب آن را سنسور O2 می گویند. (لازم به ذکر است که اتم های اکسیژن همواره به صورت جفت ( دوتایی ) حرکت می کنند. )

اولین سنسور اکسیژن در سال 1976 بر روی VOLVO 240  به کار رفت. پس از آن هنگامی که قوانین مربوط به آلاینده ها در ایالت کالیفرنیا کاهش این مواد مضر را لازم دانست ؛ خودروهای موجود در کالیفرنیا در سال 1980 از این سنسور استفاده کردند. کمی بعد قوانین فدرال در مورد آلاینده ها ، نصب سنسور اکسیژن بر روی تمامی خودروها و کامیون های سبک ساخته شده در سال 1981 اجباری کرد و حالا با وجود آیین نامه OBD II ، ( خودروهای ساخته شده از سال 1996 تا کنون ) برخی از خودروها به چند سنسور اکسیژن مجهزاند که در تعدادی از آنها چهار سنسور اکسیژن به کار رفته است.

سنسور اکسیژن بر روی مانیفولد دود نصب شده  تا نشان دهد که میزان اکسیژن محترق نشده در اگزوز یا به عبارتی آلاینده های اگزوز ، چقدر است. بررسی میزان اکسیژن در اگزوز یکی از راه های اندازه گیری مخلوط سوخت و هوا است. اگر مخلوط محترق شده سوخت غنی (اکسیژن کمتر ) یا رقیق ( اکسیزن بیشتر ) باشد ، سنسور اکسیژن این تغییرات را به واحد کنترل الکترونیکی ECU ) ) گزارش می دهد.

عوامل بسیاری در غنی یا رقیق شدن مخلوط سوخت تاثیر گزاراند. از جمله : درجه حرارت هوا ، درجه حرارت مایع خنک کننده موتور ، فشار بارومتریک ، موقعیت دریچه گاز ، جریان هوا و بار موتور که برای اندازه گیری تمامی این عوامل ، سنسورهای دیگری وجود دارند. اما اندازه گیری اصلی تغییراتی که در مخلوط سوخت بوجود می آید توسط سنسور اکسیژن انجام می شود. بنابراین بروز هر نوع مشکلی در سنسور اکسیژن می تواند کل سیستم را ز شرایط طبیعی خارج کند.

 

حلقه ها :

ECU با استفاده از ولتاژ سنسور اکسیژن که از طریق سیستم کنترل حلقه بسته ُ سوخت فرستاده شده ، مخلوط سوخت را تنظیم می کند. ECU با توجه به اطلاعاتی که از سنسور اکسیژن دریافت می کند ، نسبت به تغییر مخلوط سوخت اقدام می کند. تغییرات پی در پی در مخلوط سوخت ( غنی و رقیق شدن مداوم  ) ، نوسانات مشابه ای در ولتاژ خروجی سنسور اکسیژن ایجاد می کند. نتیجه تغییرات ثابت قبل و بعد از تبدیل مخلوط سوخت غنی به رقیق این است که مبدل کاتالیزوری با راندمان حداکثر کار می کند؛ در حالی که مخلوط سوخت در بالانس صحیح قرار گرفته است. که این امر تولید آلاینده ها را در حداقل میزان خود نگه می دارد. این کار مشکل اما امکان پذیر است.

گاهی هیچ سیگنالی از سنسور اکسیژن دریافت نمی شود. این شرایط هنگامی بوجود می آید که موتور سرد برای اولین بار استارت می خورد و یا اینکه سنسور اکسیژن خراب است. ECU در این وضعیت فرمان ارسال سوخت غنی وبه طور ثابت را اعلام می کند. این حالت عملکرد حلقه باز نامیده می شود ؛ زیرا هیچ گونه از اطلاعات سنسور اکسیژن برای تنظیم مخلوط سوخت استفاده نمی شود.

اگر موتور هنگامی که سنسور اکسیژن به درجه حرارت عملکرد خود می رسد ، امکان استفاده از سیستم حلقه بسته را از دست دهد یا اینکه این سیستم به دلیل اخلال در ولتاژ خروجی سنسور اکسیژن دچار افت شود ، موتور با سوخت خیلی غنی کار می کند که نتیجه آن افزایش مصرف سوخت و تولید آلاینده ها است.خرابی سنسور دمای آب نیز می تواند از شکل گیری سیستم حلقه بسته جلوگیری کند. زیرا ECU فکر می کند که همواره درجه حرارت آب موتور در کمترین میزان خود است ؛ بنابراین از شکل گیری سیستم حلقه بسته ممانعت می کند.

سنسور اکسیژن چگونه کار می کند :

سنسور اکسیژن شبیه یک ژنراتور کار می کند و هنگامی که به اندازه کافی گرم شود ، از خود ولتاژ تولید می کند. قسمتی از سنسور که در درون مانیفولد دود قرار دارد ، یک حباب سرامیکی زیرکونیومی است که انتهای آن روی پوسته مانیفولد پیچ می شود. قسمت بیرونی حباب با یک لایه متخلخل از جنس پلاتین پوشیده شده و در درون آن دو نوار پلاتینی وجود دارد که به عنوان الکترودها یا کنتاکت ها به کار می روند.

قسمت بیرونی حباب در معرض گازهای داغ مانیفولد دود قرار دارد. اما در درون حباب ، سنسور ( الکترود) بین هوای محیط و دود اگزوز قرار گرفته است. در سنسورهای اکسیژن قدیمی یک سوراخ کوچک در پوسته ضخیم سنسور وجود داشت که هوا از طریق آن وارد سنسور می شد. در سنسورهای جدید تنفس از میان کانکتور سیم ها انجام می شود و این فضای کم بین عایق بندی و سیم ( ها ) محلی مناسب برای نفوذ هوا به درون سنسور است. بنابراین نباید هرگز روی کانکتورهای سنسور اکسیژن را روغنکاری و چرب نمود زیرا این امر سبب مسدود شدن جریان هوا می شود. این روش نسبت به روش قدیمی ترجیح داده می شود؛ زیرا خطر کثیف شدن یا گرفتگی توسط آب که می تواند از درون سنسور را کثیف یا معیوب کند ، کاهش می یابد.

اختلاف میزان اکسیژن بین اگزوز و هوای محیط  در درون سنسور اکسیژن سبب تولید ولتاژ نسبت جریان در میان حباب سرامیکی می شود. هرچه اختلاف اکسیژن بیشتر باشد ، ولتاژ تولیدی سنسور نیز بیشتر خو بود. به طور نونه یک سنسور اکسیژن هنگامی که مخلوط سوخت غنی است و اکسیژن محترق نشده کمی در

اگزوز وجود دارد ، ولتاژی در حدود 9/0 ولت تولید می کند. زمانی که مخلوط سوخت رقیق است ، ولتاژ خروجی سنسور افت کرده و به حدود 2/0 ولت می رسد. هنگامی که مخلوط سوخت و هوا بالانس شده یا در نقطه ای ثابت در حدود 14.7 : 1 قرار گرفته ، سنسور ولتاژی در حدود 45/0 ولت را تولید می کند.

 

سنسور اکسیژن

 

هنگامی که ECU سیگنالی با ولتاژ بالا مبنی بر غنی بودن مخلوط سوخت دریافت می کند ، به منظور کاهش ولتاژی که سنسور تولید کرده ، مخلوط سوخت را رقیق می کند. زمانی که سنسور سیگنالی با ولتاژ پایین مبنی بر رقیق بودن مخلوط سوخت به ECU می فرستد ، ECU دوباره مخلوط سوخت را غنی می کند. رقیق و غنی کردن مخلوط سوخت در طی سرعت های مختلف که به سیستم سوخت رسانی وابسته است ، ثابت می ماند. آهنگ تغییر در موتورهایی که کاربراتور فیدبک دارند بسیار آهسته است. در نوعی از آنها تا 2500 دور بر دقیقه ( RPM ) یک بار در ثانیه انجام می شود. موتورهای دارای سیستم انژکتورتک نقطه ای تا حدی سریع تراند ( دو تا سه بار در ثانیه تا  2500 دور بر دقیقه ). در حالی که موتورهای مجهز به سیستم انژکتور چند نقطه ای از همه سریع تراند ( پنج تا هفت بار در ثانیه تا 2500 دور بردقیقه ).

سنسور اکسیژن برای اینکه سیگنال ولتاژ تولید کند ، باید قبل از شروع به کار در حدود 600 درجه سلسیوس یا بیشتر گرم شود. بنابراین اکثر سنسورهای اکسیژن در درونشان المنت گرم کن کوچکی دارند که به آنها کمک می کند سریع تر به درجه حرارت عملکرد خود برسند.

المنت گرم کن قادر است در زمانی که دور آرام موتور طولانی می شود ، از متوقف شدن عملکرد سنسور جلوگیری نماید. در غیر این صورت سیستم حلقه بسته به حلقه باز تبدیل خواهد شد.

سنسورهای اکسیژن دارای گرم کن در خودروهای جدید استفاده شده اند که برخی از آنها دارای سه یا چهار سیم هستند. سنسورهای تک سیمی که قدیمی تراند ،

گرم کن ندارند. هنگام تعویض سنسور اکسیژن حتماَ نوع یکسان با نمونه اصلی ( دارای گرم کن یا فاقد گرم کن ) را نصب کنید.

 

وظیفه جدید سنسور اکسیژن به همراه OBD II :       

در ابتدا تعداد کمی از خودروها در سال های 1994 و 1995 وسپس تمامی خودروهای ساخته شده از سال 1996 تاکنون ، تعداد سنسور اکسیژنشان دو برابر شد. سنسور اکسیژن دوم پایین تر از مبدل کاتالیزوری نصب شده وراندمان عملکرد مبدل را نشان می دهد. در موتورهای V شکل شش و هشت سیلندر با اگزوز دوگانه از چهار سنسور اکسیژن استفاده شده است. یکی در نزدیکی هر بلوکه سیلندر و دیگری بعد از هر مبدل کاتالیزوری نصب شده است.

 

سنسور اکسیژن

سیستم OBD II برای تشخیص میزان آلاینده ها در طی عملکرد موتور طراحی شده است. این امر مستلزم وجود قطعاتی است تا عواملی را که امکان افزایش آلاینده ها را فراهم می کنند ، شناسایی کند. سیستم OBD II به منظور دانستن عملکرد صحیح مبدل کاتالیزوری و کاهش میزان آلاینده های اگزوز توسط آن ، میزان اکسیژن گزارش شده از سنسورهای قبل و بعد از مبدل را( که به صورت ولتاژ است ) مورد مقایسه قرار می دهد. اگر OBD II دریابد که تغییرات ولتاژ بین دو سنسور کم است ویا تغییری وجود ندارد ؛ یعنی مبدل کاتالیزوری به درستی کار نمی کند که این امر باعث روشن شدن لامپ نشانگر نقص فنی ( MIL ) می شود.

عیب یابی سنسور:

عملکرد مطلوب سنسور اکسیژن به قابلیت تولید ولتاژ آن وابسته است. این قابلیت با افزایش مدت زمان کارکرد سنسور به دلیل تجمع آلاینده ها بر روی نوک آن ، کاهش می یابد. کثیف شدن و گرفتگی سنسور می تواند توسط مواد مختلفی که در اگزوز وجود دارند ، ایجاد شود.از قبیل: سرب ، سیلیکون ، سولفور ، رسوب روغن و حتی برخی مواد مکمل سوخت. علاوه بر این سنسور می تواند توسط عوامل محیطی از جمله : آب ، مواد معدنی موجود در جاده ، روغن و کثافات معیوب شود.

هرچه طول عمر سنسور افزایش یابد ، کارایی آن کاهش خواهد یافت. هنگامی که سنسور اکسیژن نسبت به تغییرات مخلوط سوخت و هوا واکنش کندی نشان می دهد ، باعث افزایش میزان آلاینده ها می شود. زیرا عمل رقیق و غنی کردن مخلوط سوخت به کندی انجام می شود که سبب کاهش راندمان مبدل می گردد. در موتورهایی با سیستم تزریق چند نقطه ای( MFI ) که دارای سیستم تزریق الکترونیکی اند ، کیفیت عملکرد سنسور اکسیژن حایز اهمیت است. زیرا تغییرات نسبت سوخت در سیستم MFI در طی کارکرد با بیشترین سرعت انجام می شود. البته این امر برای سیستم تزریق ت نقطه ای (SFI  ) که دارای سرعت تغییرات کمتری نسبت به سیستم MFI می باشد نیز تا حدی صدق می کند.

اگر هر دو سنسور اکسیژن با هم خراب شوند ، مخلوط سوخت غنی می شود. پیش فرض اکثر سیستم های تزریق سوخت ، میانگین تزریق پس از سه دقیقه است که سبب افزایش مصرف سوخت و تولید آلاینده ها می شود. لازم به ذکر است ؛ اگر مبدل کاتالیزوری به سبب غنی بودن مخلوط سوخت بیش از حد داغ شود ، امکان معیوب شدن مبدل وجود دارد.

یکی از مطالعات سازمان حفاظت محیط زیست ( EPA ) مشخص کرد ؛ 70 درصد خودروهایی که در تت آلاینده های I / M 240 تایید نشده اند ، به یک سنسور اکسیژن جدید نیاز دارند.

تنها راه فهمیدن عملکرد صحیح ر اکسیژن ، آزمیش و بررسی منظم آن است. از این رو برخی خودروها یک لامپ اخطار خرابی سنسور دارند. زمان مناسب برای بررسی سنسور اکسیژن ، هنگام تعویض شمع های جرقه است.

می توان توسط یک ولت متر دیجیتال ولتاژ خروجی سنسور اکسیژن را اندازگیری کرد. اما نوسانات ولتاژ ، مشاهده را سخت می کند زیرا پرش اعداد زیاد است. یک ولت متر آنالوگ برای مشاهده تغییرات بهتر است ؛ اما ممکن است بر روی سیستمی که تغییرات آن زیاد است ، پاسخگو نباشد. بنابراین بهترین وسیله برای مشاهده ولتاژ خروجی سنسور اکسیژن یک اسیلوسکوپ ذخیره ساز دیجیتال ( DSO ) است. یک اسکوپ ولتاژ خروجی سنسور اکسیژن را به صورت موجی شکل و در قالب دامنه نوسانات ولتاژ حداقل و حداکثر و همچنین توسط فرکانس آن ( نرخ تغییر سوخت غنی نسبت به سوخت رقیق ) مشخص می کند.

سنسور اکسیژن

نوسانات امواج یک سنسور اکسیژن سالم باید به گونه ای باشد که ولتاژ حداقلی در حدود 1/0 ولت و ولتاژ حداکثری  در حدود 9/0 ولت را نشان دهد. با فشردن پدال گاز مخلوط سوخت را غنی کنید. این امر باعث می شود که سنسور اکسیژن بی درنگ ( در طی 100 میلی ثانیه ) و با تولید حداکثر ولتاژ خروجی ( 9/0 ولت ) واکنش نشان دهد. سپس با باز کردن یک مجرای خلا ، مخلوط سوخت را رقیق نمایید. باید ولتاژ خروجی سنسور افت کرده و به حداقل مقدار خود ( 1/0 ولت ) برسد. اگر سنسور با سرعت کافی تغییرات ذکر شده را انجام نداد ، نشانه خرابی سنسور است و باید آن را تعویض نمود.

اگر مدار سنسور اکسیژن به دلیل اتصال کوتاه یا فرسودگی قطع شود ، ممکن است سنسور یک کد خطا تنظیم نموده و لامپ اخطار موتور یا لامپ نشانگر نقص فنی ( MIL )  را روشن کند. اگر عیوب دیگری نیز مبنی بر خرابی سنسور مشخص شود ، تعویض سنسور الزامی است. برخی سنسورهای اکسیژن اگر به طور خفیف دچار عیب شوند ، به عملکردشان ادامه داده و کد خطایی تنظیم نمی کنند. اما این کار زیاد مناسب نیست زیرا سبب افزایش مصرف سوخت و تولید آلاینده ها می شود. بنابراین نبود کد خطا یا لامپ اخطار به معنای کارکرد صحیح سنسور اکسیژن نیست.

تعویض سنسور:

سنسور اکسیژنی که عیب آن مشخص شود ، نیاز به تعوض دارد. از طرفی تعویض سنسور اکسیژن در بازه زمانی مشخص می تواند از بروز برخی مشکلات جلوگیری کند. تعویض نکردن یک سنسور اکسیژن فرسوده که فاقد کارایی لازم است ، می تواند سبب کاهش یا از بین رفتن حداکثر راندمان سوخت ، حداقل آلاینده های خروجی  و طول عمر مبدل کاتالیزوری شود.

سنسورهای اکسیژن یک یا دو سیمه فاقد گرم کن که از سال 1976 تا حدود دهه نود مورد استفاده بودند ، پس از 30000 تا 50000 مایل تعویض می شدند. سنسورهای سه یا چهار سیمه دارای گرم کن که در اواسط دهه هشتاد تا اواسط دهه نود مورد استفاده بودند ، به ازای هر 60000 مایل تعویض می شدند. در خودروهای مبتنی بر OBD II ( از سال 1996 تا کنون ) به ازای پیمودن هر 100000 مایل نسبت به تعویض سنسور توصیه شده است



تاريخ : پنجشنبه چهاردهم مهر 1390 | 17:55 | نویسنده : ناصح مهاجر

پمپ بنزین

پمپ بنزین 

پمپ بنزین که در اکثر خودروها از میل سوپاپ می گیرد وظیفه ارسال سوخت به کاربراتور را دارد

پمپ بنزین مانند  جارو برقی است که با ایجاد خلا کار می کند و عمل پمپ بنزین این است که در

هنگامی که خلا در  چند راهه  مکش کم  است به  ان کمک می کند  پمپ بنزین از دو قسمت زیر

تشکیل شده است

1-دیافراگم

2-دو عدد سوپاپ

بدین ترتیب که بازوی شیطانک توسط استوانه  خارج  از مرکزی که روی میل سوپاپ قرار دارد به

سمت چپ و  راست حرکت  می کند و صفحه چرمی که  وسط پمپ  قرار دارد و به نام  دیافراگم

نامیده می شود به سوی پایین حرکت می کند و  در نتیجه  بالای دیافراگم خلا  ایجاد  می شود و

 دریچه ورود بنزین باز شده و بنزین از باک به بالای دیافراگم مکیده می شود هنگامی که دیافراگم

به جای  اول خود  بر می گردد  بنزین را از دریچه  خارج می کند و به  همین  ترتیب ادامه می یابد

معمول ترین پمپ بنزین ,  پمپ بنزین های  شیشه ای  است که یک استکان  جهت کنترل جریان

بنزین  در قسمت بالای ان  تعبیه شده است و  بقیه از نوع فلزی  می باشند پمپ بنزین با گردش

میل سوپاپ کار می کند چون قسمت زیرین اتومبیل بیشتر  از سایر  فصول گرم می شود گرمای

موتور باعث می شود که گاز متراکم بنزین در پمپ جمع شود و در نتیجه بنزین به کاربراتور نمی رسد

برای رفع موقت این عیب  می توان پارچه ای  را خیس کرد و روی پمپ گذاشت یامقداری اب روی

پمپ بنزین ریخته تا گاز  جمع شده  به مایع بنزین تبدیل  شود و پمپ بنزین به کار بیافتد به تازگی

از پمپ بنزین های برقی استفاده می گردد , که بوسیله یک موتور کوچک الکتریکی کار می کند و

معایب پمپ بنزین معمولی را ندارد

انواع پمپ بنزین

پمپ بنزین مکانیکی و پمپ بنزین مرکب و پمپ بنزین برقی

قطعات پمپ بنزین

 استکانی – واشر   – فیلتر سیمی – بدنه سوپاپ – واشرهای زیر سوپاپ – سوپاپ – دیافراگم -

نگهدارنده لاستیک  ابندی روغن – واشر ابندی روغن – فنر برگردان دیافراگم – بدنه اصلی پمپ –

واشر  –  اهرم پایین  کشنده  –  واشرها –  شیطانک – فنر برگردان شیطانک – خار محور – محور

شیطانک – پیچ دیافراگم – گیره استکانی

پمپ بنزین مکانیکی

طرز کار : اساس کار همه پمپ بنزین ها مشابه یکدیگر می باشد و اساس تغییر حجم ایجاد شده

توسط دیافراگم وظیفه خود را انجام می دهد در نتیجه جهت تغییر حجم به یک کورس مکش و یک

کورس انتقال نیاز دریم

مزایای پمپ بنزین برقی نسبت به پمپ بنزین مکانیکی

1- از پمپ بنزین های مختلف می توان در تومبیل استفاده کرد در صورتی که در نوع مکانیکی هر

پمپ مخصوص موتور خاصی می باشد

2-پمپ بنزین های برقی نزدیک باک نصب می شوند و در نتیجه از  حرارت موتور و گرم کردن در امان

می باشند

3- پمپ بنزین های برقی را می توان به صورت دوتایی روی  شاسی سوار نمود که در صورتی که

یی از نها معیوب شد می توان از دیگری استفاده کرد

4- پمپ بنزین های برقی به محض چرخانیدن  سوئیچ عمل  سوخت رسانی را انجام می دهند و

تابع سرعت موتور نمی باشند

5- در نوع توربینی ان به علت بالا بودن فشار داخل لوله هاایجاد قفل گازی را به حداقل میرسانند

6- بیشترین بازدهی در پمپ بنزین  مکانیکی در  دور ارام می باشد در صورتی که  در پمپ بنزین

 برقی همیشه یکسان است



تاريخ : پنجشنبه چهاردهم مهر 1390 | 17:53 | نویسنده : ناصح مهاجر

مبدل كاتاليستي يا كاتاليزور


مبدلهاي كاتاليستي از دهه 70 با هدف كاهش آلودگي هوا، بر سر راه خروجي موتورهاي بنزيني نصب شدهاند. جديدترين و مرسومترين نوع آنها، مبدلهاي سه راهه هستند كه اولين نوع آنها در 1976 در امريكا براي موتورهاي بنزيني اجباري شد.
علت انتخاب نام سه راهه براي اين مبدلها آن است كه براي كاهش همزمان سه نوع گاز سمي و آلاينده هوا شامل: مونوكسيدكربن (CO)، هيدروكربنهاي حاصل از احتراق ناقص (HC) و اكسيد نيتروژن (NOX) و تبديل آنها به گازهاي غيرسمي بخار آب (H2O)، نيتروژن (N2) و دياكسيد كربن ((CO2، مورداستفاده قرار ميگيرند (شكل 1).


شكل 1: مبدل كاتاليستي و گازهاي ورودي و خروجي

مبدل کاتالیستی



ا
نواع مبدلهاي كاتاليستي براساس نوع جنس
كاتاليستها براساس نوع جنس به سه نوع عمده: گلوله اي2 ، سراميكي3 و فلزي تقسيم ميشوند. اولين نوع مبدلهاي كاتاليستي، گلولهاي بودند كه از كرههاي پرسوراخ آلومينا (AL2O3) كه فلزات گرانبها (PM) در داخل آنها كاشته شده بود، تشكيل ميشدند (شكل 2). قطر اين گلولهها بين 10/1 تا 8/1 اينچ بود كه درون محفظهاي فلزي، زير خودروها قرار ميگرفتند. اين نوع مبدلها براي موتورهاي با حجم زياد، سرعت پايين و دماي پايين، همچون كاميونها استفاده ميشدند.


شكل 2: مبدلهاي كاتاليستي گلوله اي


مبدل کاتالیستی گلوله ای

كاتاليستهاي نوع دوم، از ديواره هاي نازك سراميكي لانه زنبوري4 تشكيل يافته و مونوليتهاي سراميكي هستند. اين ديواره ها، محل نشستن فلزات گرانبها نيستند (شكل 3). بلكه فلزات گرانبها براي داشتن سطوح تماس بيشتر بر روي لايه خارجي به نام washcoat قرار ميگيرند كه اين لايه، شامل اكسيد فلزات (BMO) همچون آلومينا (Al2o3) و سريا ((CeO2 است (شكل 4).

شكل 3: مبدلهاي كاتاليستي سراميكي

مبدل کاتالیستی سرامیکی

شكل 4: مشخصات لايه washcoat و چگونگي تعامل فلزات گرانبها و اكسيد فلزات

مبدل کاتالیستی



ساختمان اصلي كاتاليستهاي سراميكي معمولا از طريق اكستروژن ماده سراميكي كوردريت5 2.Al2O3-5.SiO2-2.MgO ساخته ميشود.
كاتاليست نوع سوم كه كمتر از نوع دوم مورد استفاده قرار ميگيرد، مونوليتهاي نوع فلزي است كه از آلياژ فلزات با مقاومت حرارتي بالا تشكيل يافته است. مونوليتهاي فلزي نيز مانند سراميكي، از سوراخهاي بسياري تشكيل شده كه از ورق هاي فنري مانند فرم يافته كنار هم ساخته ميشوند (شكل 5).

شكل 5: م كاتاليستي فلزي

مبدل کاتالیستی فلزی


مزاياي كاتاليستهاي سراميكي نسبت به فلزي عبارت است از: توليد آسانتر، پوششدهي راحتتر و ارزانتر بودن، قدرت نگهداري دما و بازيافت راحتتر. مزاياي نوع فلزي نسبت به سراميكي، مقاومت بالاتر در برابر ضربه و حرارت، قابليت كاهش ضخامت ديواره (داراي تعداد سوراخ بيشتر يا cpsi بالاتر) و افت فشار كمتر و گرم شدن سريعتر است.
هماكنون، كاتاليست رايج commercial catalyst، كاتاليست سراميكي است كه حدود 85 درصد از كل توليدات مبدل كاتاليست را تشكيل ميدهد.

تكامل تكنيكي مبدلهاي كاتاليستي از ابتدا تاكنون
مبدلهاي كاتاليستي براساس تكامل تكنيكي از ابتدا تاكنون، به صورت زير تقسيمبندي ميشوند (شكل 6):
• مبدلهاي كاتاليستي با عايق حرارتي خارجي6
• مبدلهاي كاتاليستي با عايق حرارتي داخلي مخروطي7
• مبدلهاي كاتاليستي با عايق حرارتي داخلي همراه با مبدل كاتاليستي گرم كننده8 كه نزديكتر به موتور نصب ميشوند
• مبدلهاي كاتاليستي كه بسيار نزديك به موتور بوده، اما با فلانج به مانيفولد وصل ميشوند9
• مبدلهاي كاتاليستي جوششده به مانيفولد10 


 شكل 6: تكامل تكنيكي مبدلهاي كاتاليستي از ابتدا تا اكنون

مبدل کاتالیستی


عوامل مهم طراحي و ساخت مبدل كاتاليستي
ميزان كارايي و بازده مبدل كاتاليستي، تابعي از مشخصات و عوامل هندسي همچون چگالي سوراخها (cpsi)، نسبت بازي سطح11 و ضخامت ديوارهها ميباشد. همانطور كه در جدول 1 مشخص است، هر چه چگالي سوراخهاي (cpsi) بيشتر باشد، ديوارها نازكتر و در نتيجه سطوح تماس بيشتر خواهد بود. سطوح تماس بيشتر (GSA)، باعث افزايش بازده و كاهش افت فشار در طول كاتاليست خواهد بود. مقايسه مطالعات انجام شده درباره مشخصات حفره هاي كاتاليست، نشان ميدهد كه سوراخهايي با شكل نزديكتر به شكل دايره، داراي بهترين بازده كاتاليست هاست.

جدول 1: مشخصات مهم هندسي مونوليتها

منولیتها



محدوده عوامل مهم تاثيرگذار و متداول در مبدل كاتاليستي، در جدول 2 خلاصه شده است.

جدول 2: محدوده عوامل مهم در مبدل كاتاليستي

مبدل کاتالیستی



چگونگي از بين رفتن كارايي كاتاليست
عوامل از بين رفتن كارايي كاتاليستها عبارتند از:
1. حرارت بالا
2. سمي شدن بهوسيله مواد خروجي از موتور
3. خرابي مكانيكي مبدل
دماي بسيار بالا، باعث چسبيدن فلزات گرانبها به هم و كاهش سطوح محل اثر آنها در كاتاليستها و در نتيجه، كاهش اثردهي آنها ميشود. معمولاً دماي 800 تا 1000 درجه سانتيگراد به بالا، باعث تهنشيني و چسبيدن فلزات گرانبها ميشود. عامل اصلي در افزايش دما عدم جرقهزني شمعهاست.
سموم رايج در كاتاليستها، عبارتند از: سرب، فسفر و سولفور كه معمولا جزئي از افزودنيهاي معمولي به بنزين و روغن هستند. سرب، معمولا به عنوان عامل ضدصدا، فسفر به عنوان ماده افزودني در روغن و سولفور بهعنوان عامل موجود در بنزين و روغن شناخته شده اند. دو عامل اول، اثر منفي بيشتري بر فلزات گرانبها و عامل سوم، اثر منفي بيشتري بر اكسيد فلزات دارند.
ضربه هاي مكانيكي خارجي وارده بر مبدلهاي كاتاليستي، بويژه كاتاليستهاي كاركردهاي كه حالت تردي پيدا ميكنند، باعث شكستن، گرفتگي و ... در كاتاليستها ميشوند.
هر يك از سه عامل ياد شده، باعث پايين آمدن كارايي كاتاليست در خودروها ميشوند.

چگونگي اثر سوخت در بازده مبدلهاي كاتاليستي و كنترل آن
نمايي كلي از موقعيت كاتاليست و سيستم كنترل آن در شكل 7 ارائه شده است. براي اينكه بتوان نسبتي مناسب از تركيب هوا به سوخت را به منظور تبديل مناسب گازهاي سمي به غير سمي داشته باشيم، سيستم كنترل نسبت هوا به سوخت ميبايستي در خودرو نصب شود. هدف اين است كه نسبت هوا به سوخت را در محدودهاي باريك به نام «پنجره

لاندا

» نگاه داريم. اين همان محدودهاي است كه در آن، همزمان سه گاز، HC، CO و NOX قابل تبديل با بازده مناسب ميباشند. پهناي اين پنجره باريك (محدود) بوده و حدود 3 درصد نسبت هوا به سوخت است. اين پهنا به فرمولاسيون كاتاليست و شرايط كاري موتور بستگي دارد (شكل 8).

شكل 7: نماي كلي موقعيت كاتاليست و سيستم كنترل آن

مبدل های کاتالیستی


شكل 8: محدوده نسبت هوا به سوخت براي بازده بالاي تبديل HC، CO و NOX، نسبت هوا به سوخت 6/14 به معني عملكرد استوكيومتري است.

استیکیومتری



چگونگي كنترل نسبت سوخت به هوا در شكل 1 نشان داده شده است. معمولا اين كنترل توسط ECUا12 انجام ميشود.

معيارهاي تست آلودگي
براي اينكه كاتاليستي از نظر آلودگي بتواند شرايط لازم را احراز كند، آن را براساس معيارهايي ارزيابي ميكنند كه يكي از مهمترين آنها، استاندارد اروپايي يورو 1 تا 5 است. اين معيارها در جدول شماره 3 ارائه شده اند.

جدول 3: معيارهاي استاندارد آلودگي اروپايي يورو 1 تا 5

استاندارد الودگی اروپایی یورو 1تا5



هماكنون، استاندارد رايج در ايران، استاندارد يورو 2 است.
قبل از انجام تست آلودگي، كاتاليست را بر اين اساس كه Fresh، Degreened (3000كيلومتر) و يا Aged (80 يا 100 هزار كيلومتر) باشد، آماده ميكنند. اين آمادهسازي براي كاتاليستهاي degreened و aged، ميتواند براساس نوع كوره، مدلسازي با موتور و يا خودروي اصلي، انجام پذيرد كه براساس نياز مشتري و اعلام چرخه و زمان موردنياز آنها انجام ميشود. روش مرسوم براي انجام Aging معمولا مدلسازي با موتور است. بعد از آمادهسازي كاتاليست، آن را بر روي دينو13 توسط ماشين و مطابق چرخههاي اروپايي، تست ميكنند. نتايج چرخه تست آن در نمودار شكل 9 ارائه شده است. بعد از جمع آوري گازهاي آلاينده خروجي در زمان تست، ميزان آن را با معيار موجود در جدول 3 مقايسه و بررسي ميكنند.

شكل 9: نمودار چرخه تست اروپايي در دو بخش 1 (شهري) و 2 (برون شهري)

درون شهری و برون شهری


مشكلات موجود
با توجه به افزايش آلودگيهاي شهرها بويژه شهرهاي بزرگ، به نظر ميرسد كه براي حل اين معضل، بايد مشكلات را هر چه زودتر از ميان برداشت، اين مشكلات عبارتند از:
1. مشكل عدم آگاهي كه ناشي از عدم آشنايي مردم با مبدل كاتاليست و تاثير آن بر بهبود آلودگي هواست و نيازمند كار فرهنگي در سطح جامعه است. برخي افراد از كاهش قدرت موتور به دليل عملكرد مبدل كاتاليست گله دارند كه بايد به آنها گفت، در صورتي كه موتور و سيستمها تنظيم باشند، مبدل كاتاليست فقط مقدار كمي بر شتاب اثر ميگذارد كه اين بها را ميبايستي همگان براي بهبود و پاكيزگي هوا پرداخت كنند.
2. نبود الزام استفاده از كاتاليست در خدمات پس از فروش و خودروهاي قديمي. با توجه به تعداد بسيار زياد خودروهاي قديمي اكثر آلودگيهاي شهرها ناشي از عملكرد اين نوع خودروهاست. سازمان محيطزيست بايد طرح اجباري شدن استفاده از مبدل كاتاليست را براي تمام خودروهاي قديمي اجرا كند تا هزينههاي دولت در اجباري كردن خودروهاي توليدي جديد، هدر نرود.
3. نبود افراد متخصص و عدم دقت در ايستگاههاي تست معاينه فني. باتوجه به اينكه خودروها، مجبور به گذراندن مراحل معاينه فني سالانه شدهاند، سازمان حفاظت از محيطزيست بايد نظارت خود را در اين ايستگاهها افزايش دهد تا احيانا تخلفي (عمدي يا سهوي) صورت نپذيرد. براي مثال، مشاهده شده است كه خودروهاي قديمي قبل از تست معاينه فني، توسط مكانيك كاملا هواخور (Lean) شدهاند، به طوريكه اگر گاز داده نشود، خاموش ميشوند. اين خودروها به معاينه فني مراجعه كرده و تست آلودگي را پاس ميكنند. سپس، با مراجعه به مكانيك به حالت معمولي تنظيم ميشوند. با توجه به اينكه كاتاليستها در محدودهاي خاص از نسبت هوا به سوخت، كار ميكنند (معمولا بين 03,0±1 شكل 8) اگر تستكننده به اين مسئله دقت كند و در زمان تست، نسبت هوا به سوخت در اين محدوده باشد، نتيجه تست هر چه كه باشد، واقعي بوده و در غير اين صورت، كاملا غلط است. براي دقت بيشتر در تستها، پيشنهاد ميشود تست معاينه فني حداقل هر 6 ماه يكبار، انجام پذيرد.
ناگفته پيداست كه براي رفع معضل آلودگيهاي هوا كه همگي در آن نقش داشتهايم، بايد دست در دست يكديگر گذاشته و از تندرستي افراد جامعه بويژه كودكان و سالخوردگان، حفاظت كنيم



تاريخ : پنجشنبه چهاردهم مهر 1390 | 17:46 | نویسنده : ناصح مهاجر

کلاچ

کلاچ

کلاچ اصطکاکی

 کلاچ دستگاهی است که نیروی موتور را از گیربکس قطع یا وصل می کند یا به عبارت ساده تر عمل

کلاچ برای تعویض دنده های گیربکس است این عمل به وسیله پدال که زیر پای چپ راننده قرار دارد

انجام می شود به این ترتیب که با فشار به پدال کلاچ صفحه فلایویل جدا می شود و نیرو به گیربکس

(جعبه دنده) نمی رسد و در نتیجه چرخ های وسیله نقلیه ازاد می شود  بر  عکس بارها کردن کلاچ

صفحه کلاچ به فلایویل می چسبد ونیروی موتور تابع سرعت و قدرت دنده گیربکس می شود قطعات

کلاچ عبارتند از صفحه کلاچ  و دو شاخه  کلاچ و صفحه  فلایویل و  بلبرینگ کلاچ و  اهرم و شاخک ها

صفحه دهنده و دیسک کلاچ که از یک کاسه مانند از نوع چدن تشکیل شده است

همانطور که گفته شد کلاچ  وسیله ای  را برای جدا کردن دستگاه مولد نیرو  و از سایر قسمت های

استفاده از نیرو تامین می کند کلاچ انواع مختلفی  دارد  : یک صفحه ای  و دو صفحه ای و روغنی و

خشک و کلاچ های اتوماتیک قطع کردن نیرو به علل نیرو زیر لازم است

1- گشتاور حاصل از پیستون یک موتور جرقه ای در سرعت خیلی کم صفر بوده و با زیاد شدن سرعت

موتور زیاد می شود تا به حد متوسطی می رسد بنابراین برای وارد کردن گشتاور کافی به قسمت

های به حرکت دراورنده خودرو  (چرخ ها)  در لحظه شروع به حرکت لازم است موتور قبل از انتقال

نیروی خود به قسمت مورد استفاده قرار دهنده نیرو با سرعت کم و بدون بار حرکت کند

2- تعویض دنده ها تقریبا برای  یک راننده در هنگام ارتباط موتور با دستگاه انتقال نیرو و غیره ممکن

است کلاچ باعث قطع شدن انتقال نیرو از موتور به قسمت های حرکت کننده شده و در نتیجه عوض

کردن دنده اسان می شود

3- در هنگام راه اندازی موتور بهتر  است که  گشتاور اینرسی قسمت های دوار را که راه انداز را به

در می اورد به حداقل رساند این  عمل با قطع  کردن قسمت های مورد استفاده قرار دهنده نیرو از

میل لنگ به وسیله کلاچ عملی می شود

 

  صفحه کلاچ

این وسیله سبب به حرکت درامدن سایر قسمت های کلاچ می باشد صفحه کلاچ شامل رویه های

 اصطکاکی (لنت های صفحه کلاچ ) است که به یک صفحه فولادی پرچ شده اند صفحه فولادی حرکت

دورانی را توسط فنرهای پیچشی به صفحه داخلی منتقل می کند صفحه داخلی با محور خروجی از

 موتور که محور ابتدایی دستگاه انتقال حرکت  است  درگیر است رویه های اصطکاکی بین دو عضو

محرک یعنی چرخ طیار و صفحه فشار در اثر نیروی وارد از فنرهای بین روپوش و صفحه فشار کاملا

تحت فشار قرار می گیرد

 

ازاد شدن کلاچ

برای ازاد کردن کلاچ (جدا کردن دستگاه مولد نیرو از دستگاه انتقال نیرو) کاسه ساچمه ازاد کننده

(بلبرینگ کلاچ) به وسیله زائده ای که ان را به پدال کلاچ مربوط  می کند به طرف چپ رانده می شود

حرکت کاسه ساچمه ازاد کننده باعث می شود که اهرم ازاد کننده مانع از فشار دادن  صفحه فشار

شده و فنرها را تحت فشار قرار دهد رویه های اصطکاکی کلاچ (لنت های صفحه کلاچ) دیگر بین چرخ

طیار و صفحه فشار دهنده تحت فشار قرار نمی گیرد عضو به حرکت  درایند یعنی صفحه کلاچ ازاد

خواهد بود که مستقل از اجزای متحرک یعنی چرخ طیار و صفحه فشار می چرخد

 

درگیر شدن کلاچ

به منظور درگیر کردن  کلاچ  (مربوط کردن دستگاه مولد نیرو به دستگاه  انتقال نیرو)  نیروی  وارد به پدال

کلاچ حذف می شود فنرهای صفحه فشار در این موقع سبب فشردن صفحه فشار به رویه های صفحه

کلاچ می شوند بنابراین عضو به حرکت درایند بین دو عضو  متحرک  تحت فشار قرار می گیرد و گشتاور

حاصل از موتور به طور مساوی بین چرخ طیار و صفحه فشار تقسیم می شود و بر اثر نیروی اصطکاکی

مماسی بین اعضای متحرک و عضو به حرکت درایند به دستگاه انتقال نیرو منتقل می شود پمپ کلاچ

برای سهولت کار کلاچ تعبیه شده و دو نوع می باشد یکی پمپ بالا و دیگری پمپ پایین

 

حذف ارتعاش میل لنگ

به علت فاصله زمانی  موجود  بین ضربات قدرت  منطقه  میل لنگ گاهی در میل لنگ ارتعاش های

پیچشی  شدید  به وجود  می اید اگر  این ارتعاش ها  به بدنه  منتقل کننده نیرو منتقل شود صدای

شدیدی تولید شده و دنده نیز به زودی سائیده می شود برای جلوگیری از این وضع بعضی انواع طرح

های حذف کننده ارتعاش لازم است کلاچ بهترین جای تعبیه این طرح هاست این طرح معمولا شامل

فنرهای لوله های و واشرهای اصطکاکی تعبیه شده و در صفحه کلاچ می باشد بنابراین  در هنگامی

که میل لنگ به طور پیچشی ارتعاش دارد حرکت نسبی بین رویه های اصطکاکی و تیغه محوری به

وسیله فنرهای لوله ای امکان پذیر است و نیروی ارتعاشی به وسیله واشر اصطکاکی حذف می شود

 

معایب سیستم کلاچ

1- لرزش اتومبیل هنگام رها کردن کلاچ

به علت خسته شدن و از فنریت افتادن توپی صفحه کلاچ نیروی وارد به صفحه کلاچ خنثی شده و در

نتیجه هنگام حرکت اتومبیل دچار لرزش می شود معیوب بودن فنرهای صفحه فشار دهنده دیسک

هم همین عیب را دارد برای رفع این عیب باید صفحه کلاچ به طور کامل تعویض شود

2- بکسواد کلاچ

 به علت تمام شدن لنت صفحه کلاچ یا چرب شدن لنت کلاچ بکسواد کرده و در نتیجه نیروی موتور

به یکدیگر به طور کامل منتقل نمی شود برای رفع عیب باید اقدام به تعویض لنت و رفع چربی روی

لنت کرد

نکته : عواملی که باعث چرب شدن لنت می شود معیوب شدن کاسه نمد جلو گیربکس و انتهای

میل لنگ است

 

کلاچ خودرو

انواع کلاچ خودرو 1

کلاچ وسيله ايست براي انتقال حرکت چرخشي از يک شفت به شفت ديگر. کلاچ در واقع يک وسيله قطع کردن و يا وصل کردن است که در سيستم‌هاي انتقال نيرو بکار مي‌رود. اصولاً در سيستم‌هاي انتقال نيرو، توان و نيروي توليد شده در موتور براي استفاده به شکلي ديگر و يا استفاده در جايي ديگر نياز به جابجايي و انتقال دارد. حال براي آنکه بتوان بر روي اين انتقال نيرو کنترلي را اعمال کرد. ساده‌ترين راه استفاده از يک کلاچ است تا هر زمان که نياز به توقف انتقال نيرو باشد، اين عمل انجام پذيرد.
کلاچ يک اتصال اصطکاکي ميان موتور اتومبيل به عنوان منبع توليد توان و جعبه دنده اتومبيل برقرار مي‌کند. در حالي که کلاچ اتومبيل درگير است توان از موتور به جعبه دنده و از آنجا به چرخها انتقال مي‌يابد. ليکن گاهي لازم مي‌شود که دنده مورد استفاده در جعبه دنده ماشين بر حسب شرايط جاده و سرعت حرکت ماشين تغيير کند. براي آنکه بتوان اين تغيير را به راحتي انجام داد، ابتدا لازم است که توان را از چرخ دنده‌هاي موجود در جعبه دنده قطع کرد. براي قطع کردن اين ارتباط تواني ميان جعبه دنده و موتور از کلاچ استفاده مي‌شود. اين کار براي راننده اتومبيل مي‌تواند به‌راحتي فشاردادن يک پدال به کمک پاي خويش باشد. ليکن فشار دادن اين پدال پايي باعث فاصله گرفتن محور جعبه دنده از صفحه در حال چرخش موتور (فلايويل) خواهد شد. بوجود آمدن فاصله، معادل است با قطع ارتباط و انتقال توان. در اين حالت راننده براي مدت کوتاهي پدال کلاچ را نگه مي‌دارد و در حالي که جعبه دنده تحت هيچ نيروي خاصي قرار ندارد دنده مناسب را انتخاب کرده و جعبه دنده را در آن دنده مطلوب قرار مي‌دهد و سپس پدال کلاچ را رها مي‌کند. در اين حالت انتقال توان از موتور به جعبه دنده دوباره از سر گرفته خواهد شد.


◄  ويژگيهاي لحاظ شده در طراحي بهينه کلاچ:
جهت طراحي بهينه کلاچ بايد موارد گوناگوني را در نظر گرفت که در زير به آنها اشاره مي کنيم:
- انتقال ماکزيمم گشتاور : طراحي کلاچ بايد بگونه اي باشد که بتواند 125 تا 150 درصد ماکزيمم گشتاور توليدي موتور را منتقل کند.
- درگيري و خلاصي تدريجي : کلاچ و سيستمهاي عملگر آن بايد بگونه اي طراحي شوند که حين خلاصي و درگيري صفحات کمترين تکان را به خودرو منتقل کند.
- پخش سريع حرارت توليد شده : حين درگيري کلاچ بعلت وجود لغزش در ابتداي امر، گرماي زيادي توليد مي شود که بايد به طرقي دفع شود.
- بالانس ديناميکي : چون کلاچ عضو دوار متحرک است، بنابراين در سرعتهاي زياد جهت جلوگيري از بوجود آمدن نيروهاي جانبي بايد از لحاظ ديناميکي بالانس باشد.
- استهلاک نوسانات : طراحي کلاچ بايد به گونه اي باشد که سبب از بين رفتن نوسانات انتقالي از موتور به سيستم انتقال قدرت و نوسانات انتقالي از چرخها به موتور شود.
- ابعاد کلاچ : از لحاظ ابعادي، کلاچ بايد کمترين فضاي ممکن را اشغال کند.
- اينرسي : قطعات متحرک کلاچ بايد کمترين اينرسي ممکن را داشته باشند.
- سادگي در تعويض و تعمير : تعويض قطعات و تعمير آنها بايد به سادگي صورت گيرد.
- سهولت در عملکرد کلاچ نزد راننده : عمل کلاچ گيري و تعويض دنده نبايد براي راننده حالت خسته کننده و طاقت فرسايي داشته باشد.

◄  انواع کلاچ:
بدون لغزش : اين نوع کلاچها دو حالت دارند؛ حالت خلاصي و حالتي که کلاچ کاملاً درگير است. بنابراين در اين حالت لغزش يا سايش در کلاچ به هيچ عنوان مشاهده نمي شود. (شکل1-1)
يکطرفه : اين کلاچها در گردش از يک طرف همانند کلاچ بدون لغزش عمل مي کند، اما اگر چرخش در جهت مخالف صورت گيرد دو صفحه کاملاً روي هم سر مي خورند و هيچگونه انتقال نيرويي صورت نمي گيرد؛ بنابراين در اين کلاچها گشتاور تنها از يک طرف منتقل مي شود(شکل1-1)

 

انواع کلاچ 

شکل1-1     (الف)  کلاچ بدون لغزش     (ب)  کلاچ يکطرفه


اصطکاکي : اساس عملکرد اين کلاچها درگيري دو صفحه داراي ضريب اصطکاک نسبتاً بالاييست که اين درگيري سبب انتقال نيرو از يکي از صفحات به صفحه ديگر مي شود. انواع مورد استفاده اين نوع کلاچها شامل ديسکي، مخروطي، صفحه اي و تسمه اي مي باشد.
هيدروليک : در اين نوع کلاچها نيرو از يکي از صفحات به سيال و سپس از سيال به صفحه متحرک مورد نظر منتقل مي شود.

از ميان انوا کلاچهاي فق تنه دو نوع آخر در خودروهاي امروزي مورد استفاده قرار مي گيرد .

◄  کلاچ اصطکاکي:
اين نوع کلاچها به پنج نوع عمده زير تقسيم مي شوند :
   - کلاچ مخروطي
   - کلاچ تک صفحه اي
    - کلاچ چند صفحه اي
    - کلاچ نيمه گريز از مرکز
    - کلاچ گريز از مرکز

◄  کلاچ مخروطي (Con Clutch) :
در اين کلاچها همانگونه که از اسم آن پيداست سطوح اصطکاکي به شکل مخروطي هستند. هنگامي که کلاچ در گير مي شود، گشتاور از طريق فلايويل که سطح داخلي آن به شکل مخروطي است به سطح مخروطي ديگري که درون فلايويل جاي مي گيرد منتقل مي شود. (شکل1-2) براي خلاص کردن کلاچ نيز سطح مخروط خارجي کمي از درون فلايويل بيرون کشيده مي شود تا تماس دو سطح قطع شود.

 

کلاچ مخروطی 

شکل1-2 کلاچ مخروطي


مزايا : براي فشار يکسان وارده بر پدال، نيروي اعمالي برروي سطوح اصطکاکي در اين حالت بزرگتر از نيروي محوري اعمال شده نسبت به کلاچ صفحه اي است.


معايب : اگر زاويه مخروط کوچکتر از حدود 20 درجه انتخاب شود، ممکن است حالت خود قفلي پيش بيايد و جدا کردن دو سطحي که با هم در حالت چرخش هستند مشکل شود.

 کلاچ تک صفحه اي (Single Plate Clutch) :
در اين نوع کلاچ، صفحه اصطکاکي بين فلايويل و صفحه فشارنده نگهداشته مي شود و نيروي اعمالي توسط صفحه فشارنده سطوح را به هم مي چسباند. اين نيروي اعمالي از طريق يک پدال که بوسيله پاي راننده فشرده مي شود بوجود مي آيد. (شکل1-3) اين نيرو سبب فشرده شدن انگشتي متصل به صفحه فشارنده مي شود و بدين ترتيب نيرو از پاي راننده به صفحه اصطکاکي منتقل مي شود. (شکل1-4)

کلاچ تک صفحه ای 

شکل1-3 کلاچ تک صفحه اي


مزايا : در اين نوع کلاچ تعويض دنده نسبت به کلاچ مخروطي آسانتر است، زيرا جابجايي پدال در اين حالت کمتر است و همچنين مانند کلاچ مخروطي مشکل قفل شدن در اين حالت وجود ندارد.  

مايب : فنرها در اين نوع کلاچ نسبت به حالت مخروطي بايد سختي بيشتري داشته باشند و در نتيجه نيروي فشارنده بزرگتري مورد نياز است.  

◄  کلاچ تک صفحه اي با فنر ديافراگمي (Diaphragm Spring Clutch ):
اساس کار اين نوع کلاچها همانند کلاچ تک صفحه اي است با اين تفاوت که در اينجا بجاي فنرهاي پيچشي از فنر ديافراگمي استفاده مي شود؛ اين فنرها در حالت عادي به شکل مخروط ناقص هستند، اما هنگامي که فشرده مي شوند حالت تخت به خود مي گيرند. (شکل1-5)

 

کلاچ تک صفحه ای 

شکل1-5 فنر ديافراگمي و نمونه اي از کلاچ ديافراگمي
مزايا : به علت ذخيره انرژي در امتداد شعاعي طرح نهايي اين کلاچ در امتداد محوري به مراتب کوچکتر و جمع و جورتر خواهد بود. فنر ديافراگمي در مقايسه با فنرهاي تخت کمتر تحت تاثير نيروي گريز از مرکز قرار مي گيرند، لذا براي استفاده در دورهاي بالاتر مناسب تر مي باشند. در اين طرح فنر ديافراگمي هم بعنوان فنر فشارنده و هم بعنوان قطعه ناخني عمل مي کند، لذا اين قطعات از سيستم حذف شده اند و باعث کاهش وزن کل و سر و صداي سيستم مي شوند. در مورد فنر مارپيچي رابطه نيرو و جابجايي فنر خطي است. لذا با سايش صفحات اصطکاکي، به نسبت مقدار نيروي فشارنده آنها نيز کاهش مي يابد. در حاليکه در مورد فنر ديافراگمي اين رابطه غير خطي بوده و مي توان آن را به نحوي طراحي نمود که حساسيت کمتري به سايش داشته باشد. (شکل1-6)

معايب: نيروي فنر نسبت فنرهاي پيچشي کمتر است، بنابراين فقط در ماشينهاي سبک مي تواند مورد استفاده قرار گيرد.
   

منحنی فنرمارپیچ و دیافراگمی

شکل1-6 منحني نيرو-جابجايي براي فنرهاي مارپيچي و ديافراگمي  

عملکرد اين کلاچ همانند کلاچ تک صفحه اي است با اين تفاوت که در اينجا بجاي يک صفحه کلاچ، به تناسب گشتاور انتقالي مورد نظر از چندين صفحه اصطکاکي استفاده مي شود. (شکل1-7) اين امر باعث مي شود که کلاچ بتواند گشتاور بزرگتري را منتقل کند. بنبراين اين کلاچها بيشتر در خودروهاي سنگين يا خودروهاي مسابقه اي که به انتقال گشتاور بزرگتري نياز دارند، مورد استفاده قرار مي گيرد.

 

کلاچ چند صفحه ای

 

شکل1-7 نمونه اي از کلاچ چند صفحه اي 

◄  کلاچ نيمه گريز از مرکز (Semi-Centrifugal Clutch ):

در اين نوع کلاچها، فنرها براي انتقال گشتاور در سرعتهاي معمولي طراحي مي شوند، در حاليکه در سرعتهاي بالاتر نيروي گريز از مرکز به انتقال گشتاور کمک مي کند. (شکل1-8) در اين کلاچها نيروي گريز از مرکز از طريق وزنه هايي بوجود مي آيد که همراه ساير اجزا دوار کلاچ مي گردند. (شکل1-9)

نمودار نیرو کلاچ 

شکل1-8 نمودار نيروي وارده روی صفحه فشارنده در کلاچهای نيمه گريز از مرکز

کلاچ نیمه گریز از مرکز

انواع کلاچ خودرو 2

 کلاچ گريز از مرکز (Centrifugal Clutch ) :

در اين نوع از کلاچها بر خلاف کلاچهاي نيمه گريز از مرکز، تنها از نيروي گريز از مرکز براي اعمال فشار بر روي صفحات و درگير کردن کلاچ استفاده مي شود. از مزاياي اين نوع کلاچ اين است که به پدال کلاچ نيازي ندارد. کنترل کلاچ بصورت اتوماتيک و توسط دورموتور صورت مي گيرد. خودروهايي که از اين کلاچها استفاده مي کنند، توانايي متوقف شدن با دنده درگير را دارند، بدون اينکه خودرو خاموش شود. بنابراين در اين حالت به مهارت کمتري از جانب راننده نياز است.

نمونه اي از اين کلاچها را در شکل1-10 مشاهده مي کنيد. طرز کار اين سيستم بدينگونه است که هنگامي که سرعت خودرو افزايش مي يابد، وزنه A در اثر افزايش نيروي گريز از مرکزبالا مي رود، در نتيجه ميله رابط B سبب اعمال نيرويي به صفحه C مي شود. اين نيرو توسط فنر E به صفحه D منتقل مي شود. صفحه D شامل صفحه اصطکاکي است که توسط اعمال فشار با فلايويل F درگير مي شود. فنر G باعث عدم درگيري کلاچ در سرعتهاي پايين و حدود rpm 500 مي شود. زائده H مقدار نيروي گريز از مرکز را محدود مي کند چرا که وزنه A نهايتاً در اين نقطه متوقف مي شود. نيروي p متناسب با نيروي گريز از مرکز در هر سرعت خاص است. در حاليکه نيروي Q اعمال شده بوسيله فنر G در همه سرعتها ثابت مي باشد. نموداري از نيروي گريز از مرکز را در دورهاي مختلف موتور در شکل1-11 مي توان مشاهده کرد.

کلاچ گریز از مرکز 

شکل1-10 اساس کارکلاچ گريز از مرکز

نمودار کلاچ گریز از مرکز 

◄  صفحه کلاچ:

صفحه کلاچ شامل يک توپي، صفحه، فنرهاي صفحه کلاچ و فنرهاي لرزه گير صفحه مي باشد. لنتهاي صفحه کلاچ به فنرهاي صفحه کلاچ اتصال دارند. وقتي کلاچ درگير مي شود، فنرهاي صفحه کلاچ اندکي جمع مي شوند و ضربه ناشي از درگيري را جذب مي کنند

فنرهاي لرزه گير صفحه يا فنرهاي پيچشي فنرهاي لول کلفتي هستند که روي دايره اي در پيرامون توپي نصب مي شوند. توپي از طريق اين فنرها به حرکت در مي آيد. اين فنرها به کاهش ارتعاشات پيچشي، که ناشي از ضربه هاي توان موتور است کمک مي کند؛ در نتيجه توان بصورت يکنواخت و نرم به جعبه دنده منتقل مي شود. در دو طرف لنتهاي صفحه کلاچ شيارهايي ديده مي شود.در هنگام خلاص شدن کلاچ اين شيارها مانع چسبيدن لنت به چرخ لنگر يا صفحه فشارنده مي شوند. به سبب وجود اين شيارها، ايجاد خلاء بين لنت و چرخ لنگريا صفحه فشارنده و در نتيجه چسبيدن لنت غيرممکن خواهد بود. اين شيارها به خنک کردن لنت نيز کمک مي کنند. (شکل1-12)

صفحه کلاچ 

شکل1-12 نمونه کامل و باز شده صفحه کلاچ


در نسل اوليه کلاچها جنس لنت را از چرم انتخاب مي کردند. پس از آن لنتهاي بسياري از صفحه کلاچها از پنبه و الياف آزبست (پنبه نسوز) که بهم بافته شده بودند، تشکيل مي شدند. در بعضي از صفحه کلاچها سيم مسي را در لنت مي بافند يا با فشار وارد آن مي کنند تا استحکام بيشتري پيدا کند. اما آزبست آلوده کننده محيط زيست و براي سلامتي زيان آور است. امروزه از مواد ديگري بجاي آنها استفاده مي کنند. Reybestosو Ferodo از بهترين جايگزينها هستند که بعلت ضريب انتقال بالاي حرارت استفاده زيادي از آنها مي شود. از ديگر جايگزينهاي ديگري که امروزه استقبال از آن براي استفاده در لنتهاي ترمز زياد آلياژهاي فلز و سراميک هستند که استحکام زيادي در برابر سايش دارند. واضح است که با توجه به جنس مواد بکار رفته در لنت صفحه کلاچ، ضريب اصطکاک صفحه نيز تغيير مي کند. در شکل1-13 نمونه اي از اين ضرايب را براي مواد گوناگون مشاهده مي کنيد.

صفحه کلاچ

   

Coefficient of friction

Material

27/0

37/0

4/0- 5/0

4/0- 35/0

Leather

Cork

Cotton Fabric

Asbestos – base materials

 

شکل1-13 ضريب اصطکاک مواد مختلف استفاده شونده در صفحه کلاچ  

 کلاچ تر:

ساختار کلي اين کلاچها شبيه کلاچهاي خشک هستند، بجز اينکه در اينجا صفحات اصطکاکي هميشه توسط گردش روغن مرطوب است. اکثر اين نوع کلاچها در کاميونها و ماشينهاي سنگين استفاده مي شود. ساده ترين آن مدل پاششي است که شبيه کلاچ خشک مي باشد؛ بجز نوع ماده اصطکاکي بکار رفته در صفحه کلاچ و استفاده از نازلهايي که براي پاشش روغن از آنها استفاده مي شود. (شکل1-14) اين نوع از کلاچهاي تر فقط در کاميونهاي کوچک کاربرد دارند، جاييکه گشتاور مورد نياز را تنها از طريق يک صفحه مي توان منتقل نمود. در اين حالت به علت حضور روغن روي صفحات اصطکاکي ضريب اصطکاک کاهش مي يابد. 

مزايا : روغن دائماً جريان دارد و انتقال حرارت سريعتر صورت مي گيرد. صفحه کلاچ مدت زمان لغزش بيشتري را مي تواند تحمل کند. کلاچ عمر بيشتري خواهد داشت و به تعمير و نگهداري کمتري نياز دارد. درگيري و خلاصي نرمتري خواهد داشت . 

معايب : به علت ضريب اصطکاک کمتر در شرايط يکسان، ظرفيت انتقال گشتاور حدود %35 کاهش مي يابد. به همين دليل صفحه کلاچ اين کلاچها، کمي آج دار ساخته مي شود.

کلاچ 

شکل1-14 کلاچ تر پاششي

◄  عملگرهاي سيستم کلاچ:
عملگر کلاچ بايد به نحوه اي عمل کند که نيروي اندکي را که توسط پاي راننده به پدال وارد مي شود به نيروي بزرگتري تبديل نمايد تا بتواند سبب جابجايي صفحه فشارنده و در نتيجه صفحه کلاچ گردد. انواع مختلف اين عملگرهاي مورد استفاده در کلاچها شامل اهرم بندي مکانيکي، الکترومغناطيس، هيدروليک، الکترونيک و نيوماتيک (خلاء) مي باشند.

 اهرم بندي مکانيکي:
در اين نوع از عملگرها بين پدال و انگشتيهاي محرک صفحه فشارنده يک اهرم بندي مکانيکي قرار مي گيرد که عامل انتقال نيرو از پاي راننده به صفحه کلاچ مي باشد. اين نوع ميله بنديها معمولاً نيروي وارده توسط راننده را 10-12 برابر مي کند. نيروي حاصل از کلاچ گيري بلافاصله پس از فشردن کلاچ توسط لنتها احساس نمي شوند، زيرا در آنها حدود 25 ميليمتر خلاصي در نظر گرفته مي شود. (شکل1-15)

در بسياري از خودروها که از سيستمهاي مکانيکي بعنوان عملگر استفاده مي کنند، بجاي سيستم ميله بندي اهرمي از سيم استفاده مي کنند. (شکل1-16) از نظر سازندگان، استفاده از ميله بندي سيمي راحت تر از استفاده از ميله بندي اهرمي است. اکثر ميله بنديهاي سيمي بايد بوسيله دست تنظيم شود، اما ميله بندي سيمي خود تنظيم نيز وجود دارد که در اين نوع به تنظيم مرتب کلاچ نيازي نيست.  

اهرم بندی کلاچ 

شکل1-15 اهرم بندي مکانيکي بعنوان عملگر کلاچ  

عملگر سیمی کلاچ 

شکل1-16 عملگر سيمی کلاچ  

 عملگر الکترومغناطيسي:

اين نوع عملگرها در برخي از اتومبيلها مورد استفاده قرار گرفته است. نمايي از اين نوع عملگر را در شکل 1-17 ملاحظه مي کنيد. A چرخ لنگر و B سيم پيچي است که درون چرخ لنگر قرار گرفته است. C صفحه کلاچ و D صفحه فشارنده است. سيم پيچ B نيز بوسيله جريان باتري تغذيه مي شود. وقتي که سيم پيچ تغذيه مي شود، صفحه فشارنده را به طرف خود جذب مي کند و بدين ترتيب کلاچ درگير مي شود. عمل خلاصي کلاچ جهت تعويض دنده نيز توسط سوييچي که در کنار دسته دنده جاي دارد، صورت مي گيرد؛ بدين ترتيب که راننده با قطع آن مي تواند جريان ورودي به سيم پيچ را قطع و صفحه کلاچ را از فلايويل جدا کند تا عمل تعويض دنده صورت پذيرد.

کلاچ با عملگر مغناطیسی

شکل1-17 کلاچ با عملگر مغناطيسي


اين نوع عملگرها از لحاظ مکانيزمي به مراتب سيستم ساده تري دارند. براي راننده نيز استفاده از آن بسيار ساده تر است چرا که ديگر به پدال نيازي ندارد. يکي ديگر از مهمترين مزاياي اين نوع از عملگرها استفاده از آنها در اتومبيلهايي است که فاصله کابين راننده از کلاچ زياد است. از مهمترين معايب آنها نيز مشکل توليد حرارت زياد در سيم پيچ است که در نتيجه انتقال چنين حجمي از حرارت مشکل خواهد بود. از طرفي علاوه بر هزينه سيم پيچ، بعلت نوع خاص اين نوع کلاچها بايد تغييراتي روي فلايويل آنها ايجاد شود که خود مستلزم هزينه بالاتري مي شود.

◄  عملگر هيدروليکي:

اين نوع از عملگرها هنگامي بکار مي روند که کلاچ در جايي نصب شده باشد که رساندن ميله يا سيم به آن دشوار باشد و يا هنگاميکه استفاده از عملگرهاي مکانيکي نتواند نيروي لازم براي جابجايي صفحه کلاچ را فراهم آورد مانند سيستم کلاچ اتومبيلهاي پرقدرت. زيرا در اين حالت فنرهاي مجموعه صفحه فشارنده بسيار قوي هستند و فشار دادن پدال کلاچ مستلزم وارد آوردن نيروي زياد است

عملگر هیدرولیکی کلاچ

شکل1-18 عملگر هيدروليکي مورد استفاده در کلاچ

در اين نوع عملگر هنگاميکه راننده پدال را فشار مي دهد، در نتيجه اين کار پمپ هيدروليک مخصوصي که پشت پدال قرار دارد عمل مي کند و در نتيجه سيال تحت فشار از اين پمپ و از طريق يک لوله وارد پمپي که پشت صفحه فشارنده قرار دارد مي شود. اين پمپ فشار هيدروليکي را به حرکت مکانيکي تبديل مي کند. (شکل1-18) اين سيستم را مي توان بگونه اي طراحي نمود که با وارد شدن نيروي کمي به پدال کلاچ نيروي زيادي به صفحه فشارنده وارد شود، اين امر با استفاده از پيستون کوچکي در داخل پمپ پشت پدال و به نسبت استفاده از پيستون بزرگتر در پمپ دوم مي تواند صورت گيرد.
اين نوع کلاچها تلفات اصطکاکي پدالهاي مکانيکي را ندارند و براي استفاده در خودروهايي که فاصله زيادي بين کابين راننده و کلاچ دارند مناسب مي باشد. بزرگترين مزيت آن نيز همانطور که گفته شد امکان ايجاد نيروهاي بزرگتر مي باشد

انواع کلاچ خودرو  3

◄  عملگر الکترونيکي:
اين نوع عملگر در واقع عملگر هيدروليکي است که به شيوه الکترونيکي کنترل مي شود. اين نوع کلاچ به پدال نياز ندارد. حسگرها اطلاعات لازم درباره دريچه گاز ، موتور ، کلاچ و جعبه دنده را به يک مدول کنترل الکترونيکي مي فرستند. وقتي راننده دنده را جابجا مي کند، مدول کنترل الکترونيکي به دستکاه محرک هيدروليکي سيگنال مي فرستد. اين دستگاه فشار سيال را در سيلندر هيدروليکي کنترل مي کند تا کلاچ را درگير يا خلاص کند. کلاچ به سرعت خلاص مي شود و در حالت خلاص مي ماند تا راننده دسته دنده را رها کند. (شکل1-19)
کلاچ خودکار انواع ديگري هم دارد. همه اين کلاچها هنگامي خلاص مي شوندکه واحد کنترل سيگنال مقتضي را به يک کارانداز برقي، هيدروليکي، بادي يا خلاء بفرستد.  

کلاچ 

شکل1-19 طرح کلاچ الکترونيکي در خودرو  

◄  عملگر نيوماتيک ( خلاء (
در نوع از عملگرها قسمتي از خلاء موجود در منيفولد موتور براي عمل کلاچ در نظر گرفته مي شود. در اين سيستم همانطور که مشاهده مي شود يک منبع توسط يک شير يکطرفه به منيفولد ورودي متصل است و از طرفي ديگر توسط يک عملگر سلنوئيدي به يک سيلندر خلاء وصل مي شود. خود سلنوئيد نيز از طريق يک مدار الکتريکي و باتري تغذيه مي شود. سيلندر خلاء شامل يک پيستون است که از يکطرف در معرض فشار اتمسفر قرار دارد. اين پيستون توسط ميله اي رابط به کلاچ متصل است و جابجايي پيستون سبب عمل کردن کلاچ مي گردد. در حالت اختناق خلاء کافي در منيفولد ورودي موتور وجود دارد. وقتي شير اختناق بازتر مي شود، فشار منيفولد افزايش مي يابد اما اين افزايش فشار خود به افزايش فشار شير يکطرفه در حالت بسته بستگي دارد. بنابراين هميشه مقداري خلاء وجود دارد.
در حالتي که سوئيچ باز باشد، شير سلنوئيدي در پايين ترين حالت خود قرار مي گيرد که در اين حالت در هر دو طرف پيستون درون سيلندر، خلاء وجود دارد. هنگامي که راننده قصد تعويض دنده را داشته باشد، با فشردن عملگري در کابين خود در واقع سوئيچ اين مدار الکتريکي را مي بندد. بسته شدن سوئيچ سبب عمل کردن سلنوئيد و بالا آمدن شير سلنوئيدي مي شود و در واقع فضاي پشت پيستون در سيلندر خلاء به فضاي منبع متصل مي شود و در اين حالت چون فشار پشت پيستون يکسان نيست، پيستون جابجا شده و کلاچ از فلايويل جدا مي شود. (شکل1-20)

عملگر نیوماتیک 

شکل1-20 شماتيکي از عملگر نيوماتيک کلاچ

◄  کلاچ هيدروليک:

از کلاچهاي هيدروليک در گيربکسهاي اتوماتيک استفاده مي شود. يک گيربکس به تنهايي تمام اتوماتيک نيست. مگر اينکه شامل مکانيزمي باشد که بتواند بطور اتوماتيک ارتباط موتور و گير بکس را قطع و وصل کند. وسايلي که اين کار را انجام مي دهند کوپلينگ هاي هيدروليکي و مبدلهاي گشتاور هستند. که هر دو گشتاور موتور را به گير بکس منتقل مي کنند. اما مبدل گشتاور قادر به افزايش گشتاور موتور است در حالي که کوپلينگ هيدروليکي اين توانايي را ندارد.

◄  کوپلينگ هيدروليک:
يک کوپلينگ هيدروليکي شامل يک پمپ (ايمپلر) و يک توربين با پره هاي داخلي است که روبروي هم قرار گرفته اند. پمپ بوسيله يک صفحه به فلايويل متصل است و توربين نيز به شافت ورودي گيربکس متصل مي شود. پمپ عضو محرک و توربين عضو متحرک است)شکل1-21(
پمپ و توربين هر دو در يک محفظه آب بندي شده قرار دارند. روغن بوسيله پمپ داخل گيربکس به داخل محفظه کوپلينگ ارسال مي شود. زماني که ايمپلر بوسيله موتور مي چرخد پره هايش روغن را گرفته و به سوي توربين پمپ مي کند. سيال در داخل کوپلينگ دو مسير را طي مي کند : جريان گردابي و جريان دوراني.
جريان دوراني سيال ، مسير دايره اي است که در نتيجه چرخش ايمپلر ايجاد مي شود. به عبارت ديگر سيال حول دايره اي که محور آن ميل لنگ و محور ورودي گير بکس است جريان مي يابد. از طرفي هنگامي ک سيال در مسير دايره اي حرکت مي کند، نيروي گريز از مرکز آن را به سوي کناره هاي ايمپلر پرتاب مي کند. بخاطر انحناء ايمپلر هنگامي که سيال به کناره هاي خروجي ايمپلر مي رسد به دور خود مي چرخد و به سوي توربين جاري مي شود. سپس سيال در يک مسير چرخشي ثانويه که با مسير جريان دوراني اوليه زاويه 90 در جه مي سازد جاري مي شود. جريان روغن در اين مسير را جريان گردابي مي نامند.
سيال در کوپلينگ هيدروليکي بطور همزمان هر دو مسير دوراني و گردابي را مي پيمايد. جريان دوراني که به وسيله ايمپلر ايجاد مي شود گشتاور چرخشي موتور را حمل مي کند. گشتاور بدون جريان گردابي که سيال را از ايمپلر تا توربين حرکت مي دهد نمي تواند به گير بکس منتقل شود.

نيروي چرخشي پره هاي ايمپلر به صورت ترکيبي از جريان هاي گردابي و چرخشي سيال بر روي پره هاي توربين اعمال مي شود. سيالي که ايمپلر در حال چرخش را ترک مي کند و به سوي توربين جاري مي شود هنگام خروج تنها داراي حرکت گردابي و يا دوراني نيست بلکه داراي ترکيبي از هر دو حرکت است.

 

شکل1-21 اجزا و عملکرد کوپلينگ هيدروليکي  

مسير جريانهاي تر کيب شده يک نيروي برآيند توليد مي کند که از ايمپلر تحت زاويه خاصي به سوي توربين خارج مي شوند. هنگامي که نيروي سيال پرتاب شده به سوي توربين به قدر کافي باشد، توربين مي چرخد و شافت ورودي گيربکس را مي گرداند.


◄  مبدل گشتاور:
مبدل گشتاورشامل سه عضو است که در داخل محفظه اي که بوسيله پمپ گيربکس پر از روغن مي شود قرار دارند. اين سه عضو عبارتند از :
   - ايمپلر Impler
    - توربينTurbine
    - استاتور Stator

تعداد پره هاي پمپ و توربين برابر نيستند و براي جلوگيري از ايجاد ضربه و تشديد در چرخش آنها معمولاً دو سه پره با هم اختلاف دارند. (شکل1-23(  

مبدل گشتاور 

شکل1-23 اجزاي مختلف مبدل گشتاور


روغن هايي که بوسيله پمپ به مبدل ارسال مي شوند، به وسيله پره هاي ايمپلر جذب شده و از طريق جريان گردابي و دوراني مشابه کوپلينگ هيدروليکي به طرف توربين پرتاپ مي شوند. بزرگترين اختلاف بين جريان روغن درون مبدل درمقايسه با کوپلينگ اين است که در مبدل هنگام کم بودن سرعت افزايش گشتاور ايجاد مي شود. افزايش گشتاور هنگامي که روغن پره هاي توربين را ترک و به قسمت مقعر پره هاي استاتور برخورد مي کند ايجاد مي شود. اين پره ها مسير روغن خارج شده از توربين را اصلاح مي کنند. بنابراين روغن هاي در حال پمپ شدن از سوي ايمپلر را به تيغه بعدي توربين هدايت مي کنند. نيروي جريان وغن از استاتور، با شتاب دادن به جريان روغن در حال ارسال از ايمپلر مقدار گشتاور منتقل شده از ايمپلر به توربين را افزايش مي دهد. اين حالت مرحله افزايش گشتاور ناميده مي شود.
افزايش گشتاور زماني صورت مي گيرد که جريان گردابي يک چرخش کامل از ايمپلر به توربين و دوباره از طريق استاتور به ايمپلر انجام دهد. اين حالت بدين معني است که تورک کنورتور، گشتاور موتور را به تناسب نسبت سرعت بين ايمپلر و توربين افزايش مي دهد. در نسبت سرعت هاي پايين هنگامي که ايمپلر به سرعت، اما توربين به آرامي مي چرخد جريان گردابي شديد است، لذا افزايش گشتاور نيز زياد خواهد بود. به محض اينکه توربين سريعتر بچرخد و به سرعت ايمپلر برسد جريان دوراني افزايش مي يابد. که در اين صورت ، هم جريان گردابي و هم افزايش گشتاور کاهش مي يابد. هنگامي که نسبت سرعت به 90% برسد افزايش گشتاور کمترين مقدار است . هنگامي که نسبت سرعت ايمپلر و توربين به 90% برسد، جريان روغن در مبدل تقريباً دوراني مي شود و زاويه جريان روغن از توربين به استاتور به خط مستقيم نزديکتر مي گردد. در نتيجه جريان روغني که به قسمت محدب (پشت پره) استاتور برخورد مي کند بيشتر از قسمت مقعر است. هنگامي که سرعت جريان روغن افزايش يابد بطوريکه بتواند استاتور رادر جهت عقربه هاي ساعت بگرداند، ايمپلر، توربين و استاتور در يک جهت و تقريبا با يک سرعت مي چرخند. اين مرحله کوپلينگ مبدل ناميده مي شود.
از مزاياي مهم استفاده از مبدلهاي گشتاور نسبت به کلاچهاي معمولي اين است که انتقال گشتاور درخودروهاي شامل مبدلها به نرمي صورت مي گيرد و نياز به تنظيم خاصي ندارد. همچنين اين خودروها مي توانند با دنده درگير نيز متوقف شده و يا حرکت کنند، بنابراين در اين زمينه به مهارت خاصي از جانب راننده نياز ندارد. اما با اين حال در دورهاي بسيار پايين و در لغزش % 100 هم بعلت وجود لزجت ، هنوز مقداري گشتاور روي محور خروجي وجود دارد. شايد از بزرگترين معايب اين مبدلها اين است که در دنده هاي درگير نيز مقداري لغزش خواهيم داشت و همانند کلاچهاي اصطکاکي در هنگام درگيري مداوم راندمان 100% را نخواهيم داشت. راندمان يک کلاچ هيدروليک را اينگونه مي توان محاسبه نمود :


100× توان محور ورودي کلاچ / توان محور خروجي کلاچ = راندمان کلاچ هيدروليک


اخيراً براي جبران اين نقيصه از مبدل گشتاور اصطکاکي استفاده مي کنن. (شکل1-25) در اين نوع مبدلها از مزياي کلي مبدلها استفاده مي شود با اين تفاوت که جهت رفع لغزش در هنگام درگيري دائمي، سيستم کلاچ اصطکاکي که در کنار مبدل گشتاور قرار دارد مورد استفاده قرار مي گيرد، در واقع در اين حالت پمپ و توربين کلاً به يک جسم صلب تبديل شده و با هم شروع به چرخش مي کنند.
از ديگر مزاياي مبدلهاي گشتاور نسبت به کلاچهاي اصطکاکي اين است که تقريباً تمامي نوسانات سيستم انتقال قدرت يا موتور در اين نوع سيستم مستهلک مي شود و نيز بعلت عدم وجود سايش بر روي قطعات متحرک، نيازبه تعمير و نگهداري کمتري دارد.



تاريخ : پنجشنبه چهاردهم مهر 1390 | 17:39 | نویسنده : ناصح مهاجر

انواع چرخ دنده ها

چرخ دنده های ساده
این چرخ دنده‌ها ساده ترین چرخ دنده هایی هستند که دیده اید. آنها دندانه های مستقیم دارند و محور دو چرخ نیز موازی با یکدیگر قرار گرفته اند. گاهی تعداد زیادی از آنها را در کنار هم قرار می‌دهند تا سرعت را کاهش و قدرت را افزایش دهند.
در تعداد زیادی از وسایل از این چرخ دنده‌ها استفاده می‌شود. مثلاً ساعت های کوکی، ساعت های اتوماتیک، ماشین لباسشویی، پنکه و ... . اما در اتومبیل به کار نمی آیند، چون سر و صدای زیادی دارند. هر بار که دندانه یک چرخ به دندانه چرخ روبرو می‌رسد، صدای کوچکی در اثر برخورد ایجاد می‌شود. می‌توانید مجسم کنید وقتی تعداد زیادی از این چرخ دنده‌ها با هم کار کنند، چه سر و صدایی راه می‌اندازند؟ تازه این برخورد‌ها در دراز مدت، باعث شکستن دندانه‌ها می‌شود. برای کاهش سر و صدا و افزایش عمر چرخ دنده‌ها در بیشتر اتومبیلها از چرخ دنده های مارپیچ استفاده می‌کنند.

چرخ دنده ساده

چرخ دنده های مارپیچ
دندانه این چرخ دنده‌ها اریب است. وقتی یکی از آنها می‌چرخد، ابتدا نوک دندانه‌ها با هم تماس پیدا می‌کنند سپس به تدریج دو دندانه کاملاً در هم جفت می‌شوند. این درگیری تدریجی همان چیزی است که هم سر و صدا را کم می‌کند و هم باعث می‌شود که این چرخ دنده‌ها نرم تر کار کنند. شکل 2
در ماشین تعداد زیادی چرخ دنده مارپیچ وجود دارد. به خاطر مایل بودن دندانه ها، هنگام درگیری نیروی زیادی به آنها وارد می‌شود. به همین علت در وسایلی که از چرخ دنده های مارپیچی استفاده می‌کنند بلبرینگ هایی تعبیه شده است تا این فشار را تحمل کند. اگر زاویه دندانه‌ها را به دقت تنظیم کنیم، می‌توان دو چرخ دنده را به دو محور عمود بر هم وصل کرد تا جهت چرخش 90 درجه تغییر کند.

چرخ دنده مارپیچ

چرخ دنده های مخروطی
این چرخ دنده‌ها بهترین وسیله تغییر جهت هستند. معمولاً از آنها برای تغییر جهت 90 درجه استفاده می‌شود، ولی می‌توان طراحی را طوری انجام داد که در زاویه های دیگر نیز کار کنند. شکل 3
دندانه های آنها ممکن است مستقیم یا پیچ دار باشد. اما اگر دندانه‌ها صاف باشد همان مشکل چرخ دنده های ساده را دارند. در دندانه های پیچ دار این مشکل برطرف شده است، ولی در هر دوی آنها باید محور چرخ دنده‌ها در یک صفحه قرار داشته باشد. شکل 4
گاهی می‌خواهیم محور چرخها در یک صفحه نباشند. در چنین شرایطی از چرخ دنده هایی مانند شکل روبرو استفاده می‌کنیم. شکل 5
در دیفرانسیل بسیاری از اتومبیلها از این چرخ دنده‌ها استفاده می‌شود. این طراحی امکن آن را ایجاد می‌کند که محور چرخ دنده بیرونی پایین تر از محور چرخ دنده حلقوی قرار داده شود. شکل روبرو محور بیرونی ورودی را نشان می‌دهد که در تماس با چرخ حلقوی قرار گرفته است. از آنجایی که محور محرک (Drive Shaft) ماشین به چرخ بیرونی متصل می‌شود، پایین آمدن چرخ بیرونی امکان پایین آوردن محور محرک را هم ایجاد می‌کند، پس می‌توان محور را پایینتر آورد و در عوض فضای بیشتری را به سرنشینان اتومبیل اختصاص داد.

چرخ دنده مخروطی چرخ دنده مخروطی

چرخ دنده های حلزونی
این چرخ دنده‌ها زمانی مورد استفاده قرار می‌گیرند که بخواهیم تغییر زیادی در سرعت و یا قدرت ایجاد کنیم. معمولاً نسبت شعاع دو چرخ دنده 20:1 است و گاهی حتی به 300:1 و بیشتر نیز می‌رسد. شکل 6
این چرخ دنده‌ها یک خاصیت جالب هم دارند که در هیچ چرخ دنده دیگری پیدا نمی شود. چرخ بالایی (حلزون) می‌تواند به راحتی چرخ دیگر (چرخ دنده حلزونی) را حرکت دهد، ولی چرخ پایینی نمی تواند حلزون رابچرخاند. زاویه دنده های روی حلزون آنقدر کوچک است که وقتی چرخ پایینی بخواهد آن را بچرخاند، اصطکاک به حدی زیاد می‌شود که از حرکت حلزون جلوگیری می‌کند. این ویژگی به ما امکان استفاده از این چرخ دنده‌ها را در جاهایی که به یک قفل خودکار نیاز داریم می‌دهد. فرض کنید از این چرخ دنده در یک بالابر استفاده کرده ایم؛ وقتی موتور بالابر از کار بیفتد، چرخ دنده‌ها قفل می‌شوند و نمی گذارند بار پایین بیاید. معمولاً در دیفرانسیل کامیونها و خودروهای سنگین از این چرخ دنده‌ها استفاده می‌شود.

چرخ دنده حلزونی

چرخ دنده شانه ای
این چرخ دنده‌ها برای تبدیل حرکت دورانی به حرکت خطی استفاده می‌شوند. یک مثال خوب برای این چرخ دنده‌ها فرمان اتومبیل است. فرمان، چرخ دنده ای را می‌چرخاند که با چرخ شانه ای در تماس است. وقتی شما فرمان را می‌چرخانید، با توجه به جهت چرخش فرمان، شانه به سمت چپ و یا راست حرکت می‌کند و باعث حرکت چرخها می‌شود. در برخی از ترازوها نیز برای چرخاندن عقربه از سیستم مشابهی استفاده می‌شود.

چرخ دنده شانه ای چرخ دنده شانه ای

 



تاريخ : پنجشنبه چهاردهم مهر 1390 | 17:37 | نویسنده : ناصح مهاجر

گیربکس مکانیکی

گیربکس یا جعبه دنده

گیربکس یکی از اعضای سیستم انتقال قدرت می باشد وظیفه گیربکس تبدیل دور و گشتاور بوده

گیربکس وظیفه دارد که گشتاور (قدرت) و دور موتور را تغییر داده و به دلخواه راننده و نیاز جاده و

خیابان دور را کم قدرت را زیاد یا بلعکس دور را زیاد و قدرت را کم کند در مواقعی نیاز می باشد که

از قدرت بیشتری جهت حرکت اتومبیل  استفاده  شود همین  طور نیاز می شود که  پس  از حرکت

اتومبیل سرعت بیشتری داشته و به حرکت خود ادامه دهد امروزه به علل اقتصادی و  ایمنی  بیشتر

گیربکس های دنده ای را ترجیح می دهند در گیربکس های دنده ای هر زوج دنده فقط یک نسبت  دور

 و گردش را به وجود می اورد در نتیجه برای به دست اوردن نسبت تبدیل های مختلف باید از چندین

زوج دنده استفاده کرد

انواع گیربکس

گیربکس دو نوع است : گیربکس معمولی و گیربکس اتوماتیک  . در بعضی از اتومبیل ها دسته دنده

بغل فرمان قرار دارد و در اکثر اتومبیل ها دسته دنده در سمت راست راننده روی  گیربکس  بسته

 شده است که به ان دنده گیربکس گویند

 

انواع محور یا شفت در گیربکس (جعبه دنده)

1- شفت ورودی (شفت کلاچ)   2- شفت اصلی یا شفت دو   3- شفت دنده عقب

 

وظیفه دنده ها در گیربکس تغییر دور گشتاور وظیفه دنده ها می باشد

وظیفه دنده برنجی هماهنگ کننده دور بین دنده بوده و عمل تعویض دنده را تسریع می کند

وظیفه خار موشکی جلو برنده و نگه دارنده دنده برنجی می باشد

وظیفه مته ساچمه ماهک برای جلوگیری  از بیرون زدن دنده هنگام  حرکت اتومبیل و ثابت ماندن

دنده از مته و ساچمه استفاده می شود

 

گیربکس

معایب عمده گیربکس

کلیه دنده ها به جز دنده چهار زوزه می کشد

1- سائیدگی و کچلی دو طرف میل دنده زیر محل قرار گرفتن ساچمه ها

2- کچلی و سائیدگی ساچمه ها یا بلبرینگ دنده زیر

 

یکی از دنده ها هنگام حرکت زوزه می کشد (مثلا دنده دو)

1- سائیدگی و معیوب شدن بوش همان دنده     2 – تیز کردن و سائیدگی همان دنده

 

هنگام حرکت دو دنده از یک ماهک بیرون می زند (مثال دنده دو و سه)

1- معیوب بودن یا شکستن فنر و ساچمه ماهک

2- خلاصی و سائیدگی بیش از حد میل ماهک و ماهک

 

کلیه دنده ها بیرون می زند

1-خلاصی افقی بیش از حد مجاز دند

2- سائیدگی بیش از حد واشر مسی دو طرف دنده زیر

 

هنگام حرکت و رها کردن کلاچ از گیربکس صدای زوزه شنیده می شود

معیوب بودن بلبرینگ یا بو سر میل لنگ

 

کلیه دنده های تعویضی تولید صدا می کند معیوب

1- معیوب بودن سیستم کلاچ از جمله هوا

2- رگلاژ نبودن کلاچ

3- معیوب بودن دیسک و صفحه کلاچ

 

هنگام تعویض دنده عقب صدا می کند و ه سختی تعویض می شود

چون دنده عقب فاقد دنده برنجی می باشد احتمالا دور ارام موتور زیاد است

 

چکونگی ازمایش دنده برنجی

وظیفه دنده برنجی هماهنگ نمودن دور بین دو دنده می باشد در  نتیجه هنگام تعویض و ازمایش

ان پس از قرار دادن دنده برنجی در محل خود و چرخاندن تا زمانی که دنده برنجی در جای خود دیگر

نچرخد سپس توسط فیلتر دنده گیر را اندازه گیری کرده وبا اندازه مجاز ان مقایسه می کنیم

 

علت روغن ریزی گیربکس

1- گرفتگی هواکش گیربکس   2- ابندی نبودن واشرهای اب بندی و کاسه نمدها

 

علت روغن ریزی از کاسه نمد گلدانی عقب گیربکس

1- معیوب بودن کاسه نمد جلو و شفت وردی  2- زیاد بودن واسگازین گیربکس

 

چگونگی تشخیص معیوب بودن بلیرینگ شفت ورودی گیربکس

هنگامی که موتور روشن و دنده خلاص است تولید صدا کرده و با گرفتن کلاچ صدا قطع  می شود

در چنین حالتی باید بلبرینگ شفت ورودی عوض شود

1- معیوب بودن و پاره  شدن  لاستیک  دسته موتور و گیربکس دنده ها را نیز دچار اشکال می کند

خلاصی زیاد دسته دنده و لرزش ان هنگام حرکت اتومبیل را موجب می شود

2- سائیدگی محل قرار گرفتن دسته دنده

 

وظیفه ضامن دنده عقب در گیربکس

برای  جلوگیری از جا رفتن  دنده چهار  به جای دنده عقب  و بلعکس  از ضامن دنده عقب استفاده

می شود که در اتومبیل های مختلف فرق می کند

 

وظیفه ضامن در دنده جلو

برای جلوگیری از درگیری دو دنده در یک لحظه طراحی میل ماهک و اهرم تعویض به گونه ای است

که هنگام تعویض دنده فقط یک دنده تعویض می شود

گیربکس



تاريخ : پنجشنبه چهاردهم مهر 1390 | 17:33 | نویسنده : ناصح مهاجر

سيستم انتقال قدرت اتوماتيك cvt

چون دستيابي به يک سيستم انتقال نرم و بدون صدا با استفاده از جعبه دنده هاي دستي مرسوم که در بالا اشاره شد، امکان پذير نمي باشد، بنابراين در جعبه دنده هاي اتوماتيک نيز همانند آنچه قبلاً براي اوردرايو گفته شد از سيستم چرخدنده خورشيدي استفاده مي شود. علاوه بر آن، اين نوع سيستم جعبه دنده اي مزاياي زيادي دارد:

1 تمام اعضا مجموعه خورشيدي برروي يک محور اصلي قرار دارند و در نتيجه همه آنها در يک مجموعه قرار گرفته اند.

2- دنده هاي خورشيدي هميشه بطور ثابت با هم در گير مي باشند و امکان حذف دنده و يا شکستن و سرو صدا کمتر وجود دارد و هم چنين تعويض دنده، سريع و بطور خودکار و بدون افت قدرت انجام مي گردد.

3- دنده هاي خورشيدي نسبت به جعبه دنده هاي استاندارد مي توانند سخت تر و قويتر باشند و بارهاي گشتاوري را بطور سريع منتقل نمايند و داراي حجم کمتري باشند. به اين دليل که گشتاور از ميان دنده هاي سياره اي عبور مي نمايند و نيرو بين چند دنده سياره اي تقسيم مي گردد، قدرت انتقال افزايش مي يابد.

4- موقعيت اعضا مجموعه سياره اي براي نگهداشتن يا درگيري و قفل نمودن آنها با يکديگر براي تعويض دنده ها نسبت به هم رابطه ساده اي دارند.

در جعبه دنده هاي اتوماتيک حتماً بايد از کلاچ هيدروليکي و مبدل گشتاور بجاي کلاچ اصطکاکي استفاده کرد. ساختمان و نحوه عمل اين مبدلها در قسمت کلاچها توضيح داده شد.

اغلب اين جعبه دنده هاي خودکار سه يا چهار دنده براي حرکت رو به جلو دارند. اين جعبه دنده ها در وضعيتهاي پارک، خلاص و دنده عقب نيز قرار مي گيرند. در اين خودروها دنده چهار معمولاً اوردرايو است. در بعضي از جعبه دنده هاي خودکار که شش دنده اند، دنده پنج اوردرايو است. خودروهايي که جعبه دنده خودکار دارند، معمولاً با دنده يک به راه مي افتند. سپس جعبه دنده به دنده هاي دو، سه و چهار مي رود. تعويض دنده ها و قفل شدن مبدل گشتاور بدون کمک راننده انجام مي شود. با افزايش سرعت خودرو، دنده ها تعويض مي شود و بار موتور کاهش مي يابد. راننده براي کاهش سرعت خودرو و متوقف کردن آن پايش را از روي پدال گاز برمي دارد و در صورت نياز ترمز مي گيرد. در اين حالت جعبه دنده مبدل گشتاور را خلاص مي کند و به صورت خودکار دنده معکوس مي رود؛ هنگامي که خودرو متوقف مي شود، جعبه دنده در دنده يک است. در اين حالت به کلاچي که با پا بکار مي افتد نيازي نيست. بکسواد کردن مبدل گشتاور اين امکان را مي دهد که حتي حين درگيري جعبه دنده نيز موتور درجا کار کند.
شکل کلي نمونه اي از اين جعبه دنده ها را در پايين مشاهده مي کنيد. همانطور که ملاحظه  ميشود براي دستيابي به دنده مورد نظر بايد تعدادي از دنده هاي خورشيدي، پينيونها، بازوها يا رينگها ثابت يا بهم قفل شوند. براي بوجود آمدن اين شرايط، يکسري عملگر (مانند کلاچهاي يکطرفه، بستهاي قفل کننده و کلاچهاي چند صفحه اي) وجود دارد که با قفل شدن يا آزاد شدن هريک از آنها توسط سيستم کنترلي، تعدادي از دنده ها قفل شده و اتومبيل در دنده مورد نظر قرار مي گيرد.
در شکل2-15 نمونه اي از اين گيربکسهاي اتوماتيک بهمراه عملگرهاي آن را مشاهده مي کنيد. بعنوان مثال براي قرار گرفتن گيربکس در دنده يک، بايد کلاچهاي DC و FC و همچنين کلاچ يکطرفه OWC قفل شوند. براي ديگر دنده ها نيز به همين ترتيب عملگرهاي ديگر عمل مي کنند. 

انتقال قدرت اتوماتیک

شکل2-15شکل شماتيکي ازگيربکسهاي اتوماتيک بهمراه عملگرهای آن

سيستم کنترل هيدروليکي جعبه دنده اتوماتيک


سيستم هيدروليکي، سيال تحت فشار لازم براي بکار انداختن جعبه دنده خودکار را تامين مي کند. کلاً سيستم هيدروليکي کارهاي زير را انجام مي دهد:
سيال را به مبدل گشتاور مي رساند.
سيال تحت فشار را بسوي پمپ بست قفل کننده و کلاچهاي چند صفحه اي هدايت مي کند.
قطعات داخلي را روغنکاري مي کند.
مبدل گشتاور و ساير قطعات را خنک مي کند.
همانطور که ديديم عمل تعويض دنده يا تغيير کارکرد عملگرها در اين نوع جعبه دنده ها به صورت خودکار و بدون دخالت راننده انجام مي پذيرد. جهت نيل به اين مقصود بايد اطلاعاتي از وضعيت حال حاضر خودرو در دسترس باشد، تا سيستم کنترلي بتواند بر اساس اين اطلاعات تصميم گيري نمايد. اين اطلاعات که در واقع زمان تعويض دنده را مشخص مي کنند از سه طريق بدست مي آيند :

 دور خروجي جعبه دنده
 دور موتور
 بار موتور (ميزان گشودگي دريچه گاز(

هر کدام از اين عوامل فشارهاي متغيري را در مسير هيدروليکي سيستم کنترلي ايجاد مي کنند که در نتيجه تاثير اين فشارها برروي شيرهاي هيدروليکي در سر راه و نهايتاً برروي بستهاي قفل کننده و کلاچهاي چند صفحه اي و تغيير وضعيت هر يک از آنها، مي تواند دنده خودرو عوض شود.

در شکل 2-16 شماي کلي از اين سيستم کنترل را بهمراه اجزاي عمل کننده آن مشاهده مي کنيد.

انتقال قدرت اتوماتیک
شکل2-16 اجزاي سيستم کنترل در ارتباط با يکديگر و نحوه عمل عملگرها

  بست قفل کننده (band brake)

بست قفل کننده در واقع کفشک ترمزي است که دور يک کاسه کلاچ فلزي مي پيچد. بست قفل کنده با ماده اي از جنس لنت ترمز پوشانيده مي شود. وقتي اين بست روي کاسه کلاچ فشرده مي شود، کاسه کلاچ و چرخدنده خورشيدي از چرخش باز مي ايستند و ثابت مي شوند. يک سر بست قفل کننده به پوسته جعبه دنده متصل است و سر ديگر آن با يک پمپ در ارتباط است. شکل217-

پمپ وسيله اي در سيستم هيدروليک است که فشار هيدروليکي را به حرکت مکانيکي تبديل مي کند. وقتي فشار هيدروليکي سيال تحت فشار به پشت پيستون پمپ هدايت مي شود، پيستون به حرکت در مي آيد. پيستون بر نيروي فنر پمپ غلبه کرده و به ضامن بست، فشار وارد مي آورد. در نتيجه بست قفل کننده به کار مي افتد. جهت آزاد کردن بست نيز فشار روغن از پشت پيستون برداشته مي شود

انتقال قدرت اتومات
شکل2-17 بست قفل کننده

کلاچ چند صفحه اي (multiple clutch)

اين کلاچ که شامل چند صفحه کلاچ مي باشد در داخل کاسه کلاچ قرار دارد. اين صفحه ها يک در ميان فولادي و اصطکاکي اند. صفحه هاي فولادي لختند اما هر دو طرف صفحه هاي اصطکاکي لنت کوبي شده اند. صفحه هاي فولادي با هزارخاربه کاسه کلاچ متصلند. صفحه هاي لنت کوبي شده با هزارخار به يک توپي در کلاچ متصلند تا مجموعه چرخدنده سياره اي را کنترل کند. (شکل2-18(
براي درگير کردن کلاچ، فشار روغن به پشت پيستون کلاچ هدايت مي شود، در نتيجه پيستون به حرکت در مي آيد و صفحه ها را به هم مي فشارد. صفحه ها چرخدنده خورشيدي را به بازو قفل مي کنند. در اين حالت مجموعه چرخدنده سياره اي بصورت واحدي يکپارچه مي چرخد.

کلاچ چند صفحه ای

شکل2-18 کلاچ چند صفحه اي

گاورنر

گاورنر وسيله اي حساس به سرعت است که فشار هيدروليکي را متناسب با سرعت محور خروجي تغيير مي دهد. فشار گاورنر تعويض دنده را متناسب با سرعت خودرو کنترل مي کند. گاورنر حرکت خود را از محور خروجي جعبه دنده مي گيرد. فشار لوله اصلي توسط پمپ به گاورنر مي رسد. وقتي محور خ آهسته مي چرخد، نيروي گريز از مرکز تاثير اندکي بر وزنه هاي گاورنر دارد. در اين
حالت گاورنر فشار مختصري را به يکطرف شير راه دهنده وارد مي کند. با افزايش سرعت محور خروجي و خودرو، وزنه ها به طرف خارج متمايل مي شوند. در نتيجه شير گاورنر بيشتر باز شده و فشار گاورنر افزايش مي يابد.

سيستم انتقال قدرت پيوسته متغير (CVT)
ايده استفاده از سيستمهاي انتقال قدرت پيوسته متغير از سالها قبل مطرح شده بود ولي تنها در چند سال اخير سازندگان اتومبيل به آن رو آورده اند. بر خلاف سيستم هاي انتقال متداول دستي اتوماتيک درCVT ، نسبت دنده هاي مجزا با نسبتهاي قابل تنظيم پيوسته جايگزين مي شود. سيستم CVT مي تواند به طور ثابت نسبت دنده خود را براي بهبود راندمان موتور و ايجاد يک منحني

گشتاور- سرعت مناسب تغيير دهد. اين ويژگي باعث بهبود مصرف سوخت و نيز شتاب گيري در مقايسه با سيستم هاي انتقال قدرت متداول مي شود.
علي رغم اينکه يک دهه است که سيستم CVT در اتومبيلها استفاده مي شود، ولي محدود بودن گشتاور و پايين بودن قابليت اطمينان آنها بکارگيري اين سيستم را محدود کرده است.
 
انواع CVT

اصولاً CVT ها سه جز اساسي دارند :

يک تسمه لاستيکي يا فلزي با توان کششي بالا
يک قرقره متغير ورودي
يک قرقره متغير خروجي

CVT ها همچنين ريزپردازنده ها و سنسورهايي نيز دارند اما اجزاي اصلي و کليدي آنها همان سه مورد بالا مي باشد. امروزه تحقيقات زيادي بر روي انواع گوناگوني از سيستمهاي انتقال قدرت پيوسته متغير انجام شده که برخي از آنها عبارتند از : CVT نوع تسمه فشاري ،
CVTنوعtoroidal  يا محرک کششي ،CVT نوع تسمه اي الاستومر با قطر متغير ، CVT با هندسه متغير و CVT نوع محرک کششي انحرافي و انواع ديگري که تحقيقات روي آنها ادامه دارد.

  CVT  نوع تسمه فشاري

در اين نوع که پر کاربردترين نوع از سيستمهاي CVT است، يک تسمه توان را بين دو قرقره مخروطي که يکي ثابت و ديگري متحرک است منتقل مي کند. هر قرقره از دو مخروط با زوايايي حدود 20 درجه تشکيل مي شود که يک تسمه V شکل نيز روي شيار بين دو قرقره سوار مي شود. بسته به فاصله بين مخروطهاي هر قرقره مقدار دور تسمه روي هر قرقره مشخص مي شود. (شکل2-19) چنانچه
دو مخروط به هم نزديک باشند، قطر حلقه تسمه روي آن قرقره زياد و اگر خوا از هم دور شوند، قطر حلقه کم مي شود. وقتي قطر يک قرقره افزايش مي يابد، قطر طرف ديگر کاهش مي يابد تا سفتي تسمه حفظ شود. جهت اعمال نيروي لازم براي تنظيم فاصله بين مخروطهاي هر قرقره مي توان از فشار هيدروليک، نيروي گريز از مرکز يا فنرهاي کششي استفاده کرد.
cvt

شکل2-19 CVT  نوع تسمه فشاري

 همانطور که ديديم به صورت تئوري و با استفاده از اين روش بينهايت نسبت انتقال مي توان ساخت. در واقع مي توان گفت شايد بهترين گزينه براي سيستم انتقال قدرت همين CVT باشد. اما بايد توجه داشت که تسمه مي تواند بلغزد يا کش بيايد که اين خود سبب افت راندمان مي گردد. اما با استفاده از مواد جديد در ساخت تسمه ها اين افت را حتي الامکان کاهش داده اند. يکي از مهمترين پيشرفتها در اين زمينه استفاده از تسمه هاي فولادي است. (شکل2-20) اين تسمه هاي انعطاف پذير از چندين نوار باريک فلزي (بين 9(12- که بصورت محکمي روي هم قرار گرفته اند تشکيل شده است. اين تسمه هاي فلزي نمي لغزند و دوام بالايي دارند و امکان انتقال گشتاورهاي بزرگتري با استفاده از آنها وجود دارد. اين تسمه ها همچنين کم سروصدا تر از تسمه هاي لاستيکي کار مي کنند.

cvt
شکل2-20 مدلي از تسمه هاي فولادي مورد استفاده در CVT  نوع تسمه فشاري 

در اين نوع CVT  يک سنسور، خروجي موتور را حس کرده و سپس يک مدار برقي فاصله بين قرقره ها و در نتيجه کشش تسمه را افزايش يا کاهش مي دهد. تغيير پيوسته فاصله بين قرقره ها مشابه عمل تعويض دنده مي باشد.

CVT نوعtoroidal   يا محرک کششي

در اين نوع ازCVT قرقره ها و تسمه ها توسط ديسکها و غلتکهاي انتقال قدرت جايگزين مي شوند. اگرچه اين سيستم کاملاً متفاوت از سيستم قبل بنظر مي آيد، ولي همه اجزا آن قابل مقايسه با CVT از نوع تسمه فشاري مي باشد. به اين صورت که :يک ديسک به موتور متصل است که در واقع معادل قرقره محرک است.ديسک ديگر به شفت متحرک متصل است که معادل قرقره متحرک است. غلتکها نيز بين ديسکها عمل مي کنند، همانند تسمه که در شيار بين قرقره ها قرار دارد.غلتکها در امتداد دو محور مي چرخند. آنها حول محور افقي گردش مي کنند و حول محور عمودي کج مي شوند که اين امر سبب مي شود که غلتکها با ديسک در سطوح مختلف تماس پيدا کنند و همين سبب ايجاد نسبتهاي انتقال گوناگون مي شود. مثلاً هنگاميکه يکي از لبه هاي غلتکها با نقطه با قر کم دسک محرک در تماس باشد، لبه ديگر غلتکها بايستي نقطه با قطر زياد ديسک متحرک را لمس مي کند؛
که نتيجه آن کاهش در سرعت و افزايش گشتاور است و برعکس. شکل2-21


cvt


شکل2-21 CVT نوعtoroidal   يا محرک کششي در حالتهای مختلف از انتقال قدرت

  CVT نوع تسمه اي الاستومر با قطر متغير

در اين نوع CVT ، از يک تسمه مسطح و انعطاف پذير که روي تکيه گاههاي متحرک قرار گرفته استفاده مي شود. اين تکيه گاهها مي توانند شعاع را تغيير داده و در نتيجه نسبت انتقال نيرو را عوض کنند. (شکل2-22) با اين وجود، در نسبتهاي دنده بالا تکيه گاهها جدا شده و يک مسير ناپيوسته دنده را ايجاد مي کنند که منجر به مشکلاتي نظير خزش و لغزش مي گردد.


cvt


شکل2-22 CVT نوع تسمه اي الاستومر با قطر متغير

انواع ديگر CVT

انواع ديگري از CVT نيز وجود دارد، ولي کاربرد آنها به اندازه نوع فشاري و Toroidal گسترش نيافته است. در نوع محرک کششي انحرافي از يک محور مخروطي و لولا براي تعويض دنده در CVT استفاده مي شود و يا برعکس. به اين ترتيب يک نسبت دنده پيوسته ايجاد مي شود.

در CVT با هندسه متغير از چرخ دنده هاي خورشيدي قابل تنظيم براي تغيير نسبت دنده ها استفاده مي گردد. اين نوع CVT بيشتر شبيه CVTهاي متداول و سيستم انتقال قدرت معمولي قابل انعطاف مي باشد.

مزاياي CVT

 رانندگان اغلب با تعويض نرم دنده مواجه نيستند، ولي در سيستم CVT عمل تغيير نسبت انتقال به نرمي صورت مي گيرد، بنحوي که راننده يا مسافران تنها شتاب گرفتن اتومبيل را احساس مي کنند. از نظر تئوري،CVT باعث خرابي کمتر موتور و انتقال مطمئن تر توان خواهد شد، در حاليکه تعويض سريع دنده و دنده هاي مجزا باعث مي شود که موتور در سرعتي غير از سرعت بهينه کار کند. علاوه

بر اين سيستم CVT راندمان و عملکرد بهتري دارد. در شکل2-23 راندمان انتقال توان يک گيربکس پنج سرعته (درصد توان منتقل شده موتور توسط سيستم انتقال) آورده شده است. راندمان متوسط اين گيربکس 86 درصد و راندمان ط يک گيربکس دستي 97 درصد مي باشد. در شکل2-24 نيز محدوده راندمان چند نوع سيستم CVT جهت مقايسه با راندمان گيربکس آورده شده است.



cvt
شکل2-23

cvt
شکل2-24 محدوده راندمان چند نوع سيستم CVT

مشاهده مي شود که راندمان سيستم هاي CVT نسبت به گيربکسهاي اتوماتيک بهتر است. علاوه بر اين به دليل اينکه سيستمهاي CVT اين امکان را براي موتور فراهم مي کنند که بتوانند صرف نظر از سرعت خودرو در نقطه طراحي کار کنند، مصرف سوخت اتومبيل نيز کاهش يافته و در نقطه بهينه قرار مي گيرد. آزمايشات نشان مي دهد که مصرف سوخت با استفاده از CVT ، 10 درصد کمتر از
مصرف سوخت با استفاده از يک گيربکس چهار سرعته اتوماتيک مي باشد.


معايب CVT
 توسعه سيستم هاي CVT به دلايل مختلفي کند بوده است. از جمله اينکه به دليل عملکرد مطلوب گيربکسهاي دستي و اتوماتيک و کاهش مصرف سوخت با استفاده از آنها نيازي به سيستم هاي CVT احساس نمي شد. يکي از معايب اصلي مدلهاي اوليهCVT ، لغزش بين تسمه و غلت آنها بود، زيرا فاقد دندانه بوده و نمي توانستند يک اتصال مکانيکي صلب را ايجاد کنند. محرکهاي اصطکاکي معمولاً در معرض لغزش هستند، مخصوصاً در گشتاورهاي بزرگ. در مدلهايي از CVT که در سالهاي 1950 و 1960 استفاده مي شد، موتورها براي جبران لغزش، در دورهاي بالاتري کار مي کردند، به خصوص هنگام شتاب گيري از حالت سکون و گشتاور ماکزيمم. يکي از راه حلهاي ساده براي اين مشکل، استفاده از CVT در اتومبيلهايي است که موتور آنها گشتاور کمي توليد مي کنند. شايد بيشتر از هر
علتي، هزينه اين نوع سيستمها مانع از رشد و توسعه آنها شده است


سيستم هاي هيدروليكي گيربكس اتوماتیک


هنگام مطالعه اصول هيدروليك در بخش دوم چند نوع از سوپاپ‌هاي تنظيم فشار و سوپاپ‌هاي سويچينگ را بررسي كرديم. در اين بخش ياد خواهيم گرفت كه اين سوپاپ‌ها در درون گيربكس اتوماتيك چگونه عمل مي كنند. همچنين پمپ‌هايي كه با سه نوع فشار هيدروليكي مختلف گيربكس اتوماتيك را آماده كار مي‌كنند، بررسي مي كنيم. سپس اين فشارها را در درون مجراها و سوپاپ‌ها دنبال مي كنيم و ياد مي گيريم كه چگونه اين فشارها با هم براي كنترل تعويض مستقيم و معكوس دنده عمل مي‌كنند.


فشارهاي موجود در گيربكس اتوماتيك
قبل از شروع بررسي جزئيات پمپ ها و سوپاپ‌هاي گيربكس، لازم است بطور خلاصه نگاهي به سه فشار اصلي موجود در گيربكس اتوماتيك بياندازيم:
1ـ فشار خط اصلي Main Line Pressure
2ـ فشار گاز Throttle Pressure
3ـ فشار گاورنر Gorernor pressure

به خاطر داريد كه براي ايجاد فشار هيدروليك بايستي يك چشمه جريان سيال و مقاومتي در برابر آن جريان وجود داشته باشد. درگيربكس هاي اتوماتيك، پمپ همان ايجاد كنندة جريان است و سوپاپ‌ها و گذرگاههاي مختلف بكار رفته باعث ايجاد فشار مي شوند.


1ـ فشار خط اصلي: Main Line Pressure

اين فشار به وسيلة پمپ (ايجاد جريان ) بوجود مي‌آيد و بوسيلة سوپاپ رگلاتور فشار، در خروجي پمپ كنترل مي شود. فشار خط اصلي براي راه اندازي كلاچها و سروها، كه عضوهاي مختلفِ مجموعة دنده سياره‌اي را ترمز مي‌كنند به كار مي‌رود و از اين طريق نسبت دنده هاي مختلف و تعويض اتوماتيك دنده فراهم مي شود. فشار اصلي به جز اين منشاء تمام فشارهاي ديگر گيربكس نيز مي‌باشد.

 
2ـ فشار گاز : Throttle pressure

يك فشار هيدروليكي است كه اندازة آن با زياد شدن بار موتور يا مقدار باز بودن دريچة گاز افزايش مي يابد. فشار گاز از فشار خط اصلي بوجود مي‌آيد.


3ـ فشار گاورنر : Gorernor pressure

يك فشار هيدروليكي است كه مقدار آن با زياد شدن سرعت خودرو افزايش مي يابد. اين فشار از خط اصلي بوجود مي آيد و در يك سوپاپ كه به صورت گريز از مركز كار مي‌كند و توسط شافت خروجي گيربكس مي‌چرخد، كنترل مي شود. فشار گاونر در تعامل با فشار گاز براي كنترل نقاط تعويض دنده به كار مي رود.


پمپ‌هاي هيدروليك گيربكس هاي اتوماتيك:
تمام فشارهاي هيدروليكي كه در گيربكس اتوماتيك عمل مي كنند، از جريان خروجي يك پمپ روغن استفاده مي كنند.اين پمپ از طريق يك فيلتر، روغنِ مخزن را مي‌كشد .
درگير بكس هاي امروزي سه نوع پمپ بكار مي رود:
ـ ـ دنده‌اي Gear Pump
ـ ـ روتوري Rotor pump
ـ ـ پره اي. Vane Pump


پمپ دنده‌اي و روتوري، پمپ با جابجايي مثبت يا جابه جايي ثابت ناميده مي شود. زيرا حجم سيالي كه در هر بار گردش پمپ زياد مي شود حجم سيال جابه جا شده توسط آن در هر دقيقه بيشتر مي‌شود، با اين حال حجم روغن پمپ شده به ازاي يك دور گردش ثابت مي ماند.
امّا پمپ هاي پره اي كه در گيربكس هاي مدرن بكار مي روند، پمپ با جابجايي متغير ناميده مي شوند زيرا مقدار روغن پمپ شده به ازاي هر دور گردش مي تواند تغيير كند. خروجي پمپ بطور اتوماتيك براساس نياز گيربكس به روغن تنظيم مي شود و هيچگونه بستگي مستقيم بين سرعت پمپ و مقدار جريان سيال وجود ندارد.
پمپ گيربكس هاي اتوماتيك در قسمت جلو بدنة گيربكس نصب شده و توسط تورك كنورتور به حركت در مي‌آيد. در خودروهاي محرك جلو نيز پمپ ممكن است توسط تورك كنورتور و يا يك شافت مجزا به حركت در آيد. بيشتر گيربكس هاي قديمي يك پمپ ثانويه داشتند كه در ناحية عقب بدنة گيربكس نصب مي‌شود و بوسيلة شافت خروجي به حركت در مي‌آمد. پمپ عقب در گيربكس‌هاي ساخت آمريكا از اواخر دهة 60 به بعد حذف شد.


فشار خط اصلي
همانطور كه مي دانيم براي ايجاد فشار بايستي در مقابل خروجي پمپ مانعي ايجاد شود. چنانچه هيچ مانعي وجود نداشته باشد، دبي پمپ قابل اندازه گيري است؛ امّا فشار صفر است. در وا قع در سيستم هيدروليك گيربكس هاي اتوماتيك موانع زيادي براي ايجاد فشارهاي مختلف وجود دارد. مجراي خروجي پمپ يك مانع نسبي در برابر جريان روغن محسوب مي شود و به همين دليل معابر و خطوط روغن نيز موانعي در برابر جريان هستند.

اولين مانع اساسي در سيستم كه براي كنترل فشار اصلي بكار مي رود، سوپاپ تنظيم (رگلاتور) فشار است. ساير سوپاپ ها از قبيل سوپاپ هاي تقويت كننده، سوپاپ كنترل دستي و سوپاپ‌هاي تعويض از طريق اعمال فشار اصلي بر روي آنها عمل مي كنند. البته فشار اصلي تنها موجود در سيستم هيدروليك ايجاد مي شود. امّا تمام آنها وابسته به فشار اصلي هستند و توسط سوپاپ‌هايي با كاربرد تنظيم فشار كار مي كنند. از قبيل سوپاپ گاز و سوپاپ گاورنر كه طرز ايجاد اين فشارها را بررسي مي‌كنيم.


سوپاپ تنظيم فشار (رگلاتور(
از آنجا كه حجم ارسال پمپ با افزايش سرعت زياد مي شود اگر در برابر جريان روغن مانعي ساده و ثابت مانند يك اريفيس وجود داشته باشد، فشار نيز با زياد شدن سرعت پمپ افزايش مي يابد. در چنين سيستمي فشار به سرعت به حدّي كه بتواند به قطعات مختلف گيربكس آسيب برساند خواهد رسيد. بنابراين لازم است فشار تنظيم شود. اين كار بوسيلة سوپاپ رگلاتور فشار كه در مقابل جريان روغن ايجاد يك مانع متغير مي كند ايجاد مي شود.

يك مانع متغير عبارتست از يك مجرا كه اندازة آن به منظور تغيير در فشار ايجاد شده توسط مانع مي‌تواند تغيير كند. سوپاپ رگلاتور فشار حد بالا و حد پائين فشار روغن خط اصلي را براي پاسخگويي به شرايط مختلف گيربكس كنترل مي‌كند. فشار خط اصلي عملاً از رگلاتور فشار به بعد آغاز مي شود. امّا در نقشه هاي هيدروليكي اغلب مستقيماً از پمپ منشعب مي شود. فشار بين پمپ و سوپاپ تقريباً برابر با فشاري است كه روغن هنگام ترك سوپاپ و ورود به مدار خط اصلي دارد. واين در نتيجه اثر توازن در سوپاپ است.


هنگامي كه موتور روشن مي شود روغن از پمپ وارد سوپاپ مي‌شود. در ابتدا روغن مستقيماً براي پر كردن مبدل گشتاور و خط اصلي از ميان سوپاپ عبور مي‌كند به محض آنكه اين فضاها از هوا تخليه شوند فشار در مدار هيدروليك ايجاد مي شود. اين فشار بر سطح انتهايي سوپاپ عمل كرده و آن را بر خلاف نيروي فنر حركت مي دهد. مادامي كه فشار روغن بر نيروي فنر غلبه نكند تمام خروجي پمپ در اختيار مدارات اصلي گيربكس قرار مي‌گيرد. اگر دور موتور زياد شود حجم روغن ارسالي توسط پمپ به سوپاپ هم افزايش مي يابد.در نتيجه فشار روغن اعمال شده بر سوپاپ هم افزايش مي يابد. در نتيجه فشار روغن اعمال شده بر سوپاپ هم افزايش مي‌يابد و سوپاپ مخالف نيروي فنر، آنقدر حركت مي كند تا مجراي خروجي را باز كند
در گيربكسي كه پمپ آن از نوع دنده‌ايي يا روتوري است فشار اضافي با جاري شدن روغن از مجراي خروجي و بازگشت آن به سمت مكش پمپ آزاد مي شود امّا در يك گيربكس مجهز به پمپ با جابجايي متغير بخشي از فشار اضافي به ناحيه پشت كمربند لغزان براي كاهش جابجايي پمپ و در نتيجة آن كاهش جريان روغن هدايت مي شود و در هر صورت گيربكس از آسيب احسالي ناشي از فشار زياد حفاظت مي شود.

در بيشتر گيربكس‌ها فشار از پمپ مستقيماً به سمت سوپاپ كنترل دستي و ساير سوپاپ هاي سيستم هيدروليك هدايت مي شود. اين امر عملي است زيرا تمام روغن قبل از رفتن به سمت ساير سوپاپ‌ها مجبور نيستند كه از ميان رگلاتور فشار عبور كنند. همانطور كه در بخش دوم ملاحظه كرديد، فشار در داخل يك سيستم بسته هيدروليك در هر جايي از مدار يكسان است. لذا مي توانيد مدار فشار خط اصلي را به عنوان يك مدار بسته منفرد تصور كنيد. در اين صورت اهميتي ندارد كه سوپاپ رگلاتور فشار در چه قسمتي از مدار نصب شود، چون به هر حال فشار در تمام نقاط مدار را تنظيم خواهد كرد.


سوپاپ هاي تعويض
سوپاپ تعويض يك سوپاپ قطع و وصل (سويچينگ ) يا جهت دهنده است كه از فشار گاورنر و فشار گاز براي تعيين زمان تعويض و اجراي تعويض در يك گيربكس استفاده مي كند. به همين دليل سوپاپ تعويض سوپاپ تايمينگ نيز ناميده مي شود. سوپاپ تعويض قادر است با اندازه گيري گشتاور موتور( به وسيلة فشار گاز ) و سرعت خودرو ( به وسيلة گاورنر ) تحت هر شرايطي از رانندگي تعويض به دندة بالاتر (مستقيم ) و به دنده پائين تر (معكوس) را به طرز صحيحي زمان بندي و اجرا كند.
اغلب گيربكس ها چندين سوپاپ تعويض دارند كه تعويض دنده‌هاي مورد نياز را كنترل مي‌كنند هنگامي كه فشار گاورنر بر فشار گاز و فشار فنر غلبه كند تعويض به دنده بالاتر توسط سوپاپ تعويض انجام مي‌شود.


فشار گاورنر به سمت راست سوپاپ تعويض و فشار گاز به سمت چپ آن اعمال مي شود. يك فنر مارپيچي نيز در طرف چپ سوپاپ قرار گرفته است. فشار خط اصلي به سوپاپ تعويض هدايت شده امّا يكي از پيستون ها مسير روغن را مسدود كرده است. اگر سرعت خودرو افزايش يابد، فشار گاورنر نيز زياد مي شود. در لحظه‌ايي كه فشار گاورنر بر فشار گاز و فشار فنر غلبه كند سوپاپ را به طرف چپ هدايت مي كند.
در نتيجه حركت سوپاپ تعويض فشار خط اصلي مي تواند از بين قرقره ها به طرف يك مدار كارانداز (باند ياكلاچ) خارج شود. البته هنگامي كه يك سوپاپ تعويض حركت مي كند بايد حركت آن سريع و تقريباً ناگهاني باشد و اجازه نيابد به جلو و عقب حركت كند قبل از اينكه به اين موضوع بپردازيم ابتدا مي خواهيم بدانمي فشار گاز و فشار گاورنر چگونه ايجاد مي شوند و هدف از ايجاد آنها چيست؟


فشار گاز
همانطور كه قبلاً تشريح شد فشار گاز يكي از فشارهاي مورد استفاده در كنترل نقاط تعويض به دنده بالاتر (UP Shift ) و به دنده پائينتر (Down Shist )در يك گيربكس اتوماتيك است.

فشار گاز اين وظيفه را متناسب با بار موتور يا گشتاور خروجي كه در هر لحظه مستقيماً وابسته به شرايط رانندگي است، به انجام مي رساند.
در بيشتر گيربكس ها از فشار گاز براي كمك به تنظيم فشار خط اصلي استفاده مي شود. زماني كه گشتاور خروجي موتور زياد است در گيربكس ها درگيري محكم‌تر كلاچها و ب اندها براي جلوگيري از لغزش ضروري است. براي دستيابي به فشار بيشتر در خط اصلي، فشار گاز ( يا شكل تغيير يافته‌اش) از طريق كانالهايي به سمت سوپاپ تقويت كننده واقع در يك طرف رگلاتور فشار هدايت مي‌ شود.


كاربرد هيدروليك
سيستم‌ هاي هيدروليك گيربكس‌هاي اتوماتيك مدرن تعويض هاي مستقيم و معكوس دنده‌ها را براي هماهنگ كردن سرعت خودرو و گشتاور موتور به منظور دستيابي به عملكرد موثر و روان فراهم مي‌كنند.امّا كاربرد سيستم هيدروليك تنها راه براي اجراي تعويض اتوماتيك در يك گيربكس نيست. بعضي از سازندگان خودرو در گيربكس هاي اتوماتيك اوليه از سيستم‌هاي اكركي و خلايي براي كنترل تعويض بهره مي گرفتند.

سبيمپلي ماتيك كرايسلر مدل سال 1940 چهار سرعته از نوع دنده كشوئي و متصل به يك كوپلينگ هيدروليكي بود. اهرم تعويض دنده بوسيله سرووهاي خلايي كه خلاء آن بوسيلة سيستم الكتريكي بالا كنترل مي شد بكار مي افتاد.
كمپاني كرايسلر، مدلهاي گوناگون اين گيربكس را تحت نام هاي تجاري مختلف تا سال 1953 يعني هنگامي كه اولين گيربكس تمام اتوماتيك خود را معرفي كرد مورد استفاده قرار داد.


سوپاپ گاز مكانيكي
Mechanically Operated Throttle Valve
براي درك طرز كار سوپاپ گاز به شكل يك سوپاپ گاز مكانيكي ساده نگاه مي‌كنيم.
اين سوپاپ گاز شامل يك سوپاپ قرقره اي يك فنر و يك پالانچر است كه همة آنها در يك محفظه قرار گرفته اند. يك اهرم از سوپاپ گاز خارج شده و به دريچه گاز كاربراتور موتور وصل است. هنگامي كه موتور خاموش است و سوپاپ بسته است. پيستون سمت چپ سوپاپ دريچه ورود فشار خط اصلي را مسدود مي كند. چنانچه در حالت روشن بودن موتور دريچه گاز باز شود يك اهرم مكانيكي قرقره سوپاپ را به سمت چپ حركت مي دهد. در نتيجه مجراي ورود روغن باز شده و فشار خط اصلي به داخل سوپاپ جاري مي شود در اين نقطه فشار خط اصلي به فشار گاز تبديل مي شود.


سوپاپ تعويض معكوس Down Shift Valve
قبل از خاتمه اين بحث بايد اطلاعاتي درباره سوپاپ‌هاي كه هنگام باز شدن كامل دريچه گاز باعث افزايش فشار گاز مي‌شوند و موجب اجراي تعويض به دنده سنگين تر مي شود داشته باشيد. اين سوپاپ‌ها را ممكن است با اسامي 1ـ سوپاپ تعويض معكوس Dawnshift 2ـ سوپاپ پرش به عقب (kickdown ) و يا سوپاپ بازدارنده Detent بنامند.
در هر صورت هنگامي كه دريچه گاز باز مي شود سوپاپ تعويض معكوس فشار سوپاپ گاز را تقويت مي كند و يا يك فشار كمكي براي اجراي تعويض معكوس ايجاد مي كند اين فشار براي غلبه بر فشار گاورنر بر سوپاپ تعويض مورد نظر اعمال شده و تعويض به دنده سنگين‌تر اجرا مي شود.


فشار گاورنر
فشار گاورنر در جهت عكس فشار گاز براي كنترل نقاط تعويض مستقيم (UP Shift ) و معكوس (DOWN Shift ) متناسب با سرعت جاده ايي خودرو به سوپاپ تعويض اعمال مي‌شود. فشار گاورنر از فشار خط اصلي به وجود مي آيد و به وسيلة سوپاپ گاورنر كنترل مي شود. سوپاپ گاورنر به وسيلة شافت خروجي گيربكس به حركت در مي‌آيد و سرعتش با افزايش سرعت خودرو زياد مي‌شود. اگر سرعت شافت خروجي زياد شود فشار گاورنر نيز زياد مي‌شود وقتي كه سرعت شافت خروجي ثابت بماند فشار گاورنر نيز در يك حدّ معين براي آن سرعت متعادل مي شود.
در مدارات هيدروليك گيربكس هاي ساخت آمريكا سه نوع گاورنر به كار رفته است.

1ـ گاورنر با محرك دنده‌ايي و سوپاپ قرقره‌ايي

2ـ گاورنر با محرك دنده‌ايي و سوپاپ‌هاي ساچمه‌اي مانع

3ـ گاورنر نصب شده روي شافت خروجي با سوپاپ قرقره‌اي


تنظيم زمان بندي تعويض
هر دو نوع سوپاپ گاز خلايي و مكانيكي را مي توان جهت تنظيم دقيق، زمان بندي تعويض كه در نتيجه سرعت كمتر و بيشتر خودرو اتفاق مي‌افتد آماده نمود.

اين عمل بوسيلة افزايش و يا كاهش نيرويي كه اهرم مكانيكي و يا مدولاتور خلايي بر سوپاپ گار اعمال مي‌كند انجام مي شود. هنگامي كه نيروي اعمال شده بر سوپاپ گاز زياد مي شود فشار گاز افزايش مي يابد بنابراين در سوپاپ تعويض فشار گاورنر بيشتري براي غلبه بر فشار گاز مورد نياز است و تعويض در سرعت هاي بالاتر انجام مي شود. وقتي كه فشار اعمال شده بر سوپاپ گاز كاهش ي‌يابد، فشار گاز نيز كاهش مي‌يابد. بنابراين در سوپاپ تعويض ب فشار گا كمتري احتياج است و تعويض در سرعت هاي كمتر انجام مي شود.
براي تنظيم سوپاپ گاز مكانيكي طول اهرم ها كوتاه و بلند مي‌ شوند . در سوپاپ گاز خلايي براي تنظيم، كپسول را بيشتر يا كمتر در داخل بدنة گيربكس پبيچ مي‌كنند و يا يك پيچ در طرف لوله خلايي براي تغيير كشش فنر در درون كپسول پيچانده مي شود.
سازندگان خودرو مشخصاتي براي اهرم بندي و يا مدلاتور خلايي سوپاپ گاز ارائه مي‌كنند تا خودروهايشان در بهترين محدوده عملكرد موتور تعويض‌ها را انجام دهند

سيستم هيدروليك

امروزه در بسياري از فرآيندهاي صنعتي ، انتقال قدرت آن هم به صورت کم هزينه و با دقت زياد مورد نظر است در همين راستا بکارگيري سيال تحت فشار در انتقال و کنترل قدرت در تمام شاخه هاي صنعت رو به گسترش است. استفاده از قدرت سيال  به دو شاخه مهم هيدروليک و نيوماتيک ( که جديدتر است ) تقسيم ميشود .

از نيوماتيک در مواردي که نيروهاي نسبتا پايين (حدود يک تن) و سرعت هاي حرکتي بالا مورد نياز باشد (مانند سيستمهايي که در قسمتهاي محرک رباتها بکار مي روند) استفاده ميکنند در صورتيکه کاربردهاي سيستمهاي هيدروليک عمدتا در مواردي است که قدرتهاي بالا و سرعت هاي کنترل شده دقيق مورد نظر باشد(مانند جک هاي هيدروليک ، ترمز و فرمان هيدروليک و...).

حال اين سوال پيش ميايد که مزاياي يک سيستم هيدروليک يا نيوماتيک نسبت به ساير سيستمهاي مکانيکي يا الکتريکي چيست؟در جواب مي توان به موارد زير اشاره کرد:

1.طراحي ساده      2.قابليت افزايش نيرو        3. سادگي و دقت کنترل

4. انعطاف پذيري      5. راندمان بالا                6.اطمينان

در سيستم هاي هيدروليک و نيوماتيک نسبت به ساير سيستمهاي مکانيکي قطعات محرک کمتري وجود دارد و ميتوان در هر نقطه به حرکتهاي خطي يا دوراني با قدرت بالا و کنترل مناسب دست يافت ، چون انتقال قدرت توسط جريان سيال پر فشار در خطوط انتقال (لوله ها و شيلنگ ها) صورت ميگيرد ولي در سيستمهاي مکانيکي ديگر براي انتقال قدرت از اجزايي مانند بادامک ، چرخ دنده ، گاردان ، اهرم ، کلاچ و... استفاده ميکنند.

در اين سيستمها ميتوان با اعمال نيروي کم به نيروي بالا و دقيق دست يافت همچنين ميتوان نيرو هاي بزرگ خروجي را با اعمال نيروي کمي (مانند بازو بسته کردن شيرها و ...) کنترل نمود.

استفاده از شيلنگ هاي انعطاف پذير ،  سيستم هاي هيدروليک و نيوماتيک را به سيستمهاي انعطاف پذيري تبديل ميکند که در آنها از محدوديتهاي مکاني که براي نصب سيستمهاي ديگر به چشم مي خورد خبري نيست.  سيستم هاي هيدروليک و نيوماتيک به خاطر اصطکاک کم و هزينه پايين از راندمان بالايي برخوردار هستند همچنين با استفاده از شيرهاي اطمينان و سوئيچهاي فشاري و حرارتي ميتوان سيستمي مقاوم در برابر بارهاي ناگهاني ، حرارت يا فشار بيش از حد ساخت که نشان از اطمينان بالاي اين سيستمها دارد.

 اکنون که به مزاياي سيستم هاي هيدروليک و نيوماتيک پي برديم به توضيح ساده اي در مورد طرز کار اين سيستمها خواهيم پرداخت.

براي انتقال قدرت به يک سيال تحت فشار (تراکم پذير يا  تراکم ناپذير) احتياج داريم که توسط  پمپ هاي هيدروليک ميتوان نيروي مکانيکي را تبديل به قدرت سيال تحت فشار نمود. مرحله بعد انتقال نيرو به نقطه دلخواه است که اين وظيفه را لوله ها، شيلنگ ها و بست ها به عهده ميگيرند .

بعد از کنترل فشار و تعيين جهت جريان توسط شيرها سيال تحت فشار به سمت عملگرها (سيلندرها يا موتور هاي هيدروليک ) هدايت ميشوند تا قدرت سيال به نيروي مکانيکي مورد نياز(به صورت خطي يا دوراني ) تبديل شود.

اساس کار تمام سيستم هاي هيدروليکي و نيوماتيکي بر قانون پاسکال استوار است. 

قانون پاسکال:

1.    فشار سرتاسر سيال در حال سکون يکسان است .(با صرف نظر از وزن سيال)

2.    در هر لحظه فشار استاتيکي در تمام جهات يکسان است.

3.    فشار سيال در تماس با سطوح بصورت عمودي وارد ميگردد.

همانطور که در شکل 1 مي بينيد يک نيروي ورودي  نيوتني ميتواند نيروي مورد نياز چهار سيلندر ديگر را تامين کند. 

شکل (1)

 سیستم هیدرولیک 

يا در شکل 2  داريم :

 

 شکل (2)        

سیستم هیدرولیک

کار سيستمهاي نيوماتيک مشابه سيستم هاي هيدروليک است فقط در آن به جاي سيال تراکم ناپذير مانند روغن از سيال تراکم پذير مانند هوا استفاده مي کنند . در سيستمهاي نيوماتيک براي دست يافتن به يک سيال پرفشار ، هوا را توسط يک کمپرسور فشرده کرده تا به فشار دلخواه برسد سپس آنرا در يک مخزن ذخيره مي کنند، البته دماي هوا پس از فشرده شدن بشدت بالا ميرود که مي تواند به قطعات سيستم آسيب برساند لذا هواي فشرده قبل از هدايت به خطوط انتقال قدرت بايد  خنک شود. به دليل وجود بخار آب در هواي فشرده و پديده ميعان در فرايند خنک سازي بايد از يک واحد بهينه سازي براي خشک کردن هواي پر فشار استفاده کرد.

اکنون بعد از آشنايي مختصر با طرز کار سيستمهاي هيدروليکي و نيوماتيکي به معرفي اجزاي يک سيستم هيدروليکي و نيوماتيکي مي پردازيم.

اجزاي تشکيل دهنده سيستم هاي هيدروليکي:

1- مخزن : جهت نگهداري سيال

2- پمپ :   جهت به جريان انداختن سيال در سيستم که توسط الکترو موتور يا 3- موتور هاي احتراق داخلي به کار انداخته مي شوند.

4- شيرها : براي کنترل فشار ، جريان و جهت حرکت سيال

5- عملگرها : جهت تبديل انرژي سيال تحت فشار به نيروي مکانيکي مولد کار(سيلندرهاي هيدروليک براي ايجاد حرکت خطي و موتور هاي هيدروليک براي ايجاد حرکت دوراني).

شکل 3 يک سيستم هيدروليکي را نشان ميدهد.

 

سیستم هیدرولیک

شکل(3)

 

اجزاي تشکيل دهنده سيستم هاي نيوماتيکي:

1- کمپرسور

2- خنک کننده و خشک کننده هواي تحت فشار

3- مخزن ذخيره هواي تحت فشار

4- شيرهاي کنترل

5- عملگرها

شکل 4 يک سيستم نيوماتيکي را نشان ميدهد.

سیستم نیوماتیک

 شکل (4) 

    يک مقايسه کلي بين سيستمهاي هيدروليک و نيوماتيک: 

1- در سيستمهاي نيوماتيک از سيال تراکم پذير مثل هوا و در سيستمهاي هيدروليک از سيال تراکم ناپذير مثل روغن استفاده مي کنند.

2- در سيستمهاي هيدروليک روغن علاوه بر انتقال قدرت وظيفه روغن کاري قطعات داخلي سيستم را نيز بر عهده دارد ولي در نيوماتيک علاوه بر روغن کاري قطعات، بايد رطوبت موجود در هوا را نيز از  بين برد ولي در هر دو  سيستم سيال بايد عاري از هر گونه گرد و غبار و نا خالصي باشد

3- فشار در سيستمهاي هيدروليکي بمراتب بيشتر از فشار در سيستمهاي نيوماتيکي مي باشد ، حتي در مواقع خاص به 1000 مگا پاسکال هم ميرسد ، در نتيجه طا سيستمهاي هيدروليکي بايد از مقاومت بيشتري برخوردار باشند.

4- در سرعت هاي پايين دقت محرک هاي نيوماتيکي  بسيار نامطلوب است در صورتي که دقت محرک هاي هيدروليکي در هر سرعتي رضايت بخش است .

5- در سيستمهاي نيوماتيکي با سيال هوا نياز به لوله هاي بازگشتي و مخزن نگهداري هوا نمي باشد.

6- سيستمهاي نيوماتيک از بازده کمتري نسبت به سيستمهاي هيدروليکي برخوردارند

سیستم پمپ ها 

با توجه به نفوذ روز افزون سيستم هاي هيدروليکي در صنايع مختلف وجود پمپ هايي با توان و فشار هاي مختلف بيش از پيش مورد نياز است . پمپ به عنوان قلب سيستم هيدروليک انرژي مکانيکي را که توسط موتورهاي الکتريکي، احتراق داخلي و ... تامين مي گردد به انرژي هيدروليکي تبديل مي کند. در واقع پمپ در يک سيکل هيدروليکي يا نيوماتيکي انرژي سيال را افزايش مي دهد تا در مکان مورد نياز اين انرژي افزوده به کار مطلوب تبديل گردد.

فشار اتمسفر در اثر خلا نسبي بوجود آمده به خاطر عملکرد اجزاي مکانيکي پمپ ،  سيال را مجبور به حرکت به سمت مجراي ورودي آن نموده تا توسط پمپ به ساير قسمت هاي مدار هيدروليک رانده شود.

حجم روغن پر فشار تحويل داده شده به مدار هيدروليکي بستگي به ظرفيت پمپ و در نتيجه به حجم جابه جا شده سيال در هر دور و تعداد دور پمپ دارد. ظرفيت پمپ با واحد گالن در دقيقه يا ليتر بر دقيقه بيان مي شود.

نکته قابل توجه در در مکش سيال ارتفاع عمودي مجاز پمپ نسبت به سطح آزاد سيال مي باشد ، در مورد روغن اين ارتفاع نبايد بيش از 10 متر باشد زيرا بر اثر بوجود آمدن خلا نسبي اگر ارتفاع بيش از 10 متر باشد روغن جوش آمده و بجاي روغن مايع ، بخار روغن وارد پمپ شده و در کار سيکل اختلال بوجود خواهد آورد . اما در مورد ارتفاع خروجي پمپ هيچ محدوديتي وجود ندارد و تنها توان پمپ است که مي تواند آن رامعين کند. 

پمپ ها در صنعت هيدروليک به دو دسته کلي تقسيم مي شوند :

1- پمپ ها با جا به جايي غير مثبت ( پمپ های ديناميکي)

2- پمپ های با جابه جايي مثبت 

پمپ ها با جا به جايي غير مثبت : توانايي مقاومت در فشار هاي بالا را ندارند و به ندرت در صنعت هيدروليک مورد استفاده قرار مي گيرند و معمولا به عنوان انتقال اوليه سيال از نقطه اي به نقطه ديگر بکار گرفته مي شوند. بطور کلي اين پمپ ها براي سيستم هاي فشار پايين و جريان بالا که حداکثر ظرفيت فشاري آنها به 250psi    تا3000si   محدود مي گردد مناسب است. پمپ هاي گريز از مرکز (سانتريفوژ) و محوري نمونه کاربردي پمپ هاي با جابجايي غير مثت مي باشد.

پمپ

پمپ هاي با جابجايي مثبت : در اين پمپ ها به ازاي هر دور چرخش محور مقدار معيني از سيال  به سمت خروجي فرستاده     مي شود و توانايي غلبه بر فشار خروجي و اصطکاک را دارد . اين پمپ ها مزيت هاي بسياري نسبت به پمپ هاي با جابه جايي غير مثبت دارند مانند مانند ابعاد کوچکتر ، بازده حجمي بالا ، انعطاف پذيري مناسب و توانايي کار در فشار هاي بالا ( حتي بيشتر از psi)

پمپ ها با جابه جايي مثبت از نظر ساختمان :

1- پمپ های دنده ای

2 - پمپ های پره ای

3- پمپ های پيستونی

پمپ ها با جابه جايي مثبت از نظر ميزان جابه جايي :

1- پمپ ها با جا به جايي ثابت

2- پمپ های با جابه جايي متغيير 

در يک پمپ با جابه جايي ثابت (Fixed Displacement) ميزان سيال پمپ شده به ازاي هر يک دور چرخش محور ثابت است در صورتيکه در پمپ هاي با جابه جايي متغير (Variable  Displacement) مقدار فوق بواسطه تغيير در ارتباط بين اجزاء پمپ قابل کم يا زياد کردن است. به اين پمپ ها ، پمپ ها ي دبي متغير نيز مي گويند.

بايد بدانيم که پمپ ها ايجاد فشار  نمي کنند بلکه توليد جريان مي نمايند. در واقع در يک سيستم هيدروليک فشار بيانگر ميزان مقامت در مقابل خروجي پمپ است اگر خروجي در فشار يک اتمسفر باشد به هيچ وجه فشار خروجي پمپ بيش از يک اتمسفر نخواهد شد .همچنين اگر خروجي در فشار 100 اتمسفر باشد براي به جريان افتادن سيال فشاري معادل 100 اتمسفر در سيال بوجود مي آيد. 

پمپ هاي دنده اي   Gear Pump

اين پمپ ها به دليل طراحي آسان ، هزينه ساخت پايين و جثه کوچک و جمع و جور در صنعت کاربرد زيادي پيدا کرده اند . ولي از معايب اين پمپ ها مي توان به کاهش بازده آنها در اثر فرسايش قطعات به دليل اصطکاک و خوردگي و در نتيجه نشت روغن در قسمت هاي داخلي آن اشاره کرد. اين افت فشار  بيشتر در نواحي بين دنده ها و پوسته و بين دنده ها قابل مشاهده است. 

پمپ ها ي دنده اي :

1- دنده خارجی External Gear Pumps

2– دنده داخلی Internal Gear Pumps

3- گوشواره ای  Lobe Pumps

4- پيچی  Screw Pumps

5- ژيروتور Gerotor Pumps

  

  1- دنده خارجي External Gear Pumps

در اين پمپ ها يکي از چرخ دنده ها به محرک متصل بوده و چرخ دنده ديگر هرزگرد مي باشد. با چرخش محور محرک و دور شدن دنده هاي چرخ دنده ها از هم با ايجاد خلاء نسبي روغن به فضاي بين چرخ دنده ها و پوسته کشيده شده و به سمت خروجي رانده مي شود.

لقي بين پوسته و دنده ها در اينگونه پمپ ها حدود 0.025 mm مي باشد.

پمپ

افت داخلي جريان به خاطر نشست روغن در فضاي موجود بين پوسته و چرخ دنده است که لغزش پمپ (Volumetric efficiency ) نام دارد.

با توجه به دور هاي بالاي پمپ که تا  rpm 2700 مي رسد پمپاژ بسيار سريع انجام مي شود، اين مقدار در پمپ ها ي دنده اي با جابه جايي متغيير مي تواند از 750 rpm تا 1750 rpm  متغيير باشد. پمپ ها ي دنده اي براي فشارهاي تا (كيلوگرم بر سانتي متر مربع200 )  3000 psi طراحي شده اند که البته اندازه متداول آن 1000 psi  است. 

2– دنده داخلي Internal Gear Pumps

اين پمپ ها بيشتر به منظور روغنکاري و تغذيه در فشار هاي کمتر از 1000 psi  استفاده مي شود ولي در انواع چند مرحله اي دسترسي به محدوده ي فشاري در حدود  4000 psi نيز امکان پذير است. کاهش بازدهي در اثر سايش در پمپ هاي  دنده اي داخلي بيشتر از پمپ هاي دنده اي خارجي است. 

پمپ 

3- پمپ هاي گوشواره اي  Lobe Pumps

اين پمپ ها  از خانواده پمپ هاي دنده اي هستند که آرامتر و بي صداتر از ديگر پمپ هاي اين خانواده عمل مي نمايد زيرا هر دو دنده آن داراي محرک خارجي بوده و دنده ها با يکديگر درگير نمي شوند. اما به خاطر داشتن دندانه هاي کمتر خروجي ضربان بيشتري دارد ولي جابه جايي حجمي بيشتري نسبت به ساير پمپ هاي دنده اي خواهد داشت.

پمپ گوشواره ای 

 4- پمپ هاي پيچي  Screw Pumps

پمپ پيچي يک پمپ دنده اي با جابه جايي مثبت و جريان محوري بوده که در اثر درگيري سه پيچ دقيق (سنگ خورده) درون محفظه آب بندي شده جرياني کاملا آرام ، بدون ضربان و با بازده بالا توليد مي کند. دو روتور هرزگرد به عنوان آب بندهاي دوار عمل نموده و باعث رانده شدن سيال در جهت مناسب مي شوند.حرکت آرام بدون صدا و ارتعاش ، قابليت کا با انواع سيال ، حداقل نياز به روغنکاري ، قابليت پمپاژ امولسيون آب ، روغن و عدم ايجاد اغتشاش زياد در خروجي از مزاياي جالب اين پمپ مي باشد. 

5- پمپ هاي ژيروتور Gerotor Pumps

عملکرد اين پمپها شبيه پمپ هاي چرخ دنده داخلي است. در اين پمپ ها عضو ژيروتور توسط محرک خارجي به حرکت در مي آيد و موجب چرخيدن روتور چرخ دندهاي درگير با خود مي شود.

در نتيجه اين مکانيزم درگيري ، آب بندي بين نواحي پمپاژ تامين مي گردد. عضو  ژيروتور داراي يک چرخ دندانه کمتر از روتور چرخ دنده داخلي مي باشد.

حجم دندانه کاسته شده ضرب در تعداد چرخ دندانه چرخ دنده محرک ،   حجم سيال پمپ شده به ازاي هر دور چرخش محور را مشخص مي نمايد.

پمپ 

پمپ هاي پره اي :

به طور کلي پمپ هاي پره اي به عنوان پمپ هاي فشار متوسط در صنايع مورد استفاده قرار مي گيرند. سرعت آنها معمولا از 1200 rpm تا 1750 rpm بوده و در مواقع خاص تا 2400 rpm  نيز ميرسد. بازده حجمي اين پمپ ها 85% تا 90% است اما بازده کلي آنها به دليل نشت هاي موجود در اطراف روتور پايين است ( حدود 75% تا 80%  ). عمدتا اين پمپها آرام و بي سر و صدا کار مي کنند ، از مزاياي جالب اين پمپ ها اين است که در صورت بروز اشکال در ساختمان پمپ بدون جدا کردن لوله هاي ورودي و خروجي قابل تعمير است.

فضاي بين روتور و رينگ بادامکي در در نيم دور اول چرخش محور ، افزيش يافته و انبساط حجمي حاصله باعث کاهش فشار و ايجاد مکش مي گردد، در نتيجه سيال به طرف مجراي ورودي پمپ جريان مي يابد. در نيم دور دوم  با کم شدن فضاي بين پره ها سيال که در اين فضاها قرار دارد با فشار به سمت خروجي رانده مي شود. همانطور که در شکل مي بينيد جريان بوجود آمده به ميزان خروج از مرکز(فاصله دو مركز) محور نسبت به روتور پمپ بستگي دارد و اگر اين فاصله به صفر برسد ديگر در خروجي جرياني نخواهيم داشت.

پمپ پره ای

 

پمپ هاي پره اي که قابليت تنظيم خروج از مرکز را دارند مي توانند دبي هاي حجمي متفاوتي را به سيستم تزريق کنند به اين پمپ ها ، جابه جايي متغيير مي گويند. به خاطر وجود خروج از مرکز محور از روتور(عدم تقارن) بار جانبي وارد بر ياتاقان ها افزايش مي يابد و در فشار هاي بالا ايجاد مشکل مي کند.

براي رفع اين مشکل از پمپ هاي پره اي متقارن (بالانس) استفاده مي کنند. شکل بيضوي پوسته در اين پمپ ها باعث مي شود که مجاري ورودي و خروجي نظير به نظير رو به روي هم قرار گيرند و تعادل هيدروليکي برقرار گردد. با اين ترفند بار جانبي وارد بر ياتاقان ها کاهش يافته اما عدم قابليت تغيير در جابه جايي از معايب اين پمپ ها به شمار مي آيد .( چون خروج از مرکز وجود نخواهد داشت)

پمپ

حداکثر فشار قابل دستيابي در پمپ هاي پره اي حدود 3000 psi  است.

 

پمپ هاي پيستوني

پمپ هاي پيستوني با دارا بودن بيشترين نسبت توان به وزن، از گرانترين پمپ ها هستند و در صورت آب بندي دقيق پيستون ها مي تواند بالا ترين بازدهي را داشته باشند. معمولا جريان در اين پمپ ها بدون ضربان بوده و به دليل عدم وارد آمدن بار جانبي به پيستونها داراي عمر طولاني مي باشند، اما به خاطر ساختار پيچيده تعمير آن مشکل است.

از نظر طراحي پمپ هاي پيستوني به دو دسته شعاعي و محوري تقسيم مي شوند.

 

پمپ هاي پيستوني محوري با محور خميده (Axial piston pumps(bent-axis type)) :

در اين پمپ ها خط مرکزي بلوک سيلندر نسبت به خط مرکزي محور محرک در موقعيت زاويه اي مشخصي قرار دارد ميله پيستون توسط اتصالات کروي (Ball & socket joints)به فلنج محور محرک متصل هستند به طوري که تغيير فاصله بين فلنج محرک و بلوک سيلندر باعث حرکت رفت و برگشت پيستون ها در سيلندر مي شود. يک اتصال يونيورسال ( Universal link) بلوک سيلندر را به محور محرک متصل مي کند.

 

پمپ پیستونی محوری

 

ميزان خروجي پمپ با تغيير زاويه بين دو محور پمپ قابل تغيير است.در زاويه صفر خروجي وجود ندارد و بيشينه خروجي در زاويه 30 درجه بدست خواهد آمد.

پمپ هاي پيستوني محوري با صفحه زاويه گير  (Axial piston pumps(Swash plate)) :

در اين نوع پمپ ها محوربلوک سيلندر و محور محرک در يک راستا قرار مي گيرند و در حين حرکت دوراني به خاطر پيروي از وضعيت صفحه زاويه گير پيستون ها حرکت رفت و برگشتي انجام خواهند داد ، با اين حرکت سيال را از ورودي مکيده و در خروجي پمپ مي کنند. اين پمپ ها را مي توان با خاصيت جابه جايي متغير نيز طراحي نمود . در پمپ هاي با جابه جايي متغيير وضعيت صفحه زاويه گير توسط مکانيزم هاي دستي ، سرو کنترل و يا از طريق سيستم جبران کننده تنظيم مي شود. حداکثر زاويه صفحه زاويه گير حدود 17.5  درجه مي باشد.

پمپ پیستونی محوری

پمپ هاي پيستوني شعاعي  (Radial piston pumps)

در اين نوع پمپ ها ، پيستون ها در امتداد شعاع قرار ميگيرند.پيستون ها در نتيجه نيروي گريز از مرکز و فشار سيال پشت آنها همواره با سطح رينگ عکس العمل در تماسند.

براي پمپ نمودن سيال رينگ عکس العمل بايد نسبت به محور محرک خروج از مرکز داشته باشد ( مانند شکل ) در ناحيه اي که پيستون ها از محور روتور فاصله دارند خلا نسبي بوجود آمده در نتيجه مکش انجام ميگيرد ، در ادامه دوران روتور، پيستون ها به محور  نزديک شده و سيال موجود در روتور را به خروجي پمپ مي کند. در انواع جابه جايي متغيير اين پمپ ها با تغيير ميزان خروج از مرکز رينگ عکس العمل نسبت به محور محرک مي توان مقدار خروجي سيستم را تغيير داد.

پمپ پیستونی

 پمپ هاي پلانچر (Plunger pumps)

پمپ هاي پلانچر يا پمپ هاي پيستوني رفت و برگشتي با ظرفيت بالا در هيدروليک صنعتي کاربرد دارند. ظرفيت برخي از اين پمپ ها به حدود چند صد گالن بر دقيقه مي رسد.

پيستون ها در فضاي بالاي يک محور بادامکي (شامل تعدادي رولر برينگ خارج از مرکز) در آرايش خطي قرار گرفته اند. ورود و خروج سيال به سيلندر ها از طريق سوپاپ ها(شير هاي يک ترفه) انجام مي گيرد.

پمپ

راندمان پمپ ها (Pump performance):

بازده يک پمپ بطور کلي به ميزان تلرانسها و دقت بکار رفته در ساخت ، وضعيت مکانيکي اجزاء و بالانس فشار بستگي دارد. در مورد پمپ ها سه نوع بازده محاسبه مي شود:

1- بازده حجمي که مشخص کننده ميزان نشتي در پمپ است و از رابطه زير بدست مي آيد

( دبي تئوري كه پمپ بايد توليد كند /ميزان دبی حقيقی پمپ  )=بازده حجمي

2- بازده مکانيکي که مشخص کننده ميزان اتلاف انرژي در اثر عواملي مانند اصطکاک در ياتاقان ها و اجزاي درگير و همچنين اغتشاش در سيال مي باشد.

= بازده مکانيکي

(قدرت حقيقی داده شده به پمپ /قدرت تئوری مورد نياز جهت کار پمپ )

3- بازده کلي که مشخص کننده کل اتلاف انرژي در يک پمپ بوده و برابر حاصضرب بازده مکانيکي در بازده حجمي مي باشد.

راندمان پمپ



تاريخ : پنجشنبه چهاردهم مهر 1390 | 17:27 | نویسنده : ناصح مهاجر

جعبه دنده 1

گشتاور توليدي توسط موتور پس از انتقال توسط کلاچ به جعبه دنده مي رسد. وظيفه جعبه دنده انتقال دور موتور با نسبتهاي گوناگون و رساندن آن به خطوط انتقال و ميل گاردان در خودروهاي ديفرانسيل عقب يا مستقيماً به ديفرانسيل در خودروهاي ديفرانسيل جلو است.
سيستم جعبه دنده اي انتقال قدرت را مي توان به دو گروه جعبه دنده اي دستي و جعبه دنده اي اتوماتيک تقسيم بندي کرد. سيستم انتقال قدرت دستي در حالت انتقال مستقيم بازدهي در حدود 98% ولي در دنده هاي با نسبت انتقال پايين تر بازده به حدود 90% مي رسد. چون بيشترين زمان استفاده از اتومبيل، جعبه دنده در حالت انتقال مستقيم قدرت است، بنابراين با توجه به اين مورد و هزينه اوليه به نسبت کمتر اين سيستم جعبه دنده اي، هنوز استفاده از آنها در اکثر اتومبيلها مورد توجه است. از سيستم انتقال اتوماتيک بيشتر در اتومبيلهاي گرانقيمت تر و کلاسهاي بالاتر استفاده مي شود چرا که با توجه به عملکرد ساده تر آن براي راننده، هزينه ساخت آن نيز بيشتر است. علاوه بر دو نوع فوق، امروزه استفاده از نسل جديدي از سيستم انتقال قدرت بنام سيستم انتقال قدرت پيوسته متغير (CVT) نيز مورد توجه طراحان خودروها قرار گرفته است.

سيستم انتقال قدرت دستي
در دسته بندي کلي از لحاظ نحوه کارکرد، جعبه دنده هاي دستي به سه گروه کلي تقسيم مي شوند:

-  Sliding mesh type Gearbox

-  Constant mesh type Gearbox

-  Synchromesh type Gearbox

Sliding Mesh Type Gearbox

اين جعبه دنده ها از قديميترين و ساده ترين انواع جعبه دنده ها هستند که درگيري دنده ها در آنها توسط جابجا کردن دنده ها ايجاد مي شود. اين جعبه دنده ها در واقع شامل دو رديف شفت مي باشند :  شفتي که از طرف کلاچ مي آيد و خود شامل دو قسمت است؛ يکي که کاملاً ثابت مي باشد و در واقع محور ورودي است بنام محور اصلي ( primary shaft ) و شفت ديگري که در امتداد آن اما بصورت جداگانه و متحرک قرار دارد و بنام splined mainshaft خوانده مي شود و عمل تعويض دنده نيز با جابجايي اين شفت صورت مي گيرد.  شفتي پاييني که بنام محور ثانويه ( lay shaft )  خوانده مي شود و بسته به نوع جعبه دنده، تعدادي دنده بر روي آن قرار مي گيرد. اين شفت توسط درگيري بين دو دنده به طور دائم در ارتباط با محور اصلي است
هنگامي که گشتاور از طريق درگيري يک جفت دنده از محور اصلي به محور ثانويه منتقل مي شود، با توجه به نسبت تعداد دنده ها يک کاهش دور در آن ايجاد مي شود. حاصلضرب اين کاهش دور در کاهش دور ناشي از درگيري دو چرخ دنده نهايي، نسبت کاهش دور اصلي ناشي از يک دنده خاص را به ما مي دهد.

جعبه دنده

نحوه درگيري دنده ها و همچنين محاسبه کاهش نسبت دور را براي دنده هاي مختلف در شکلهاي2-2 مشاهده مي کنيد


جعبه دنده


Constant Mesh Type Gearbox

در اين نوع از جعبه دنده ها بر خلاف حالت قبل همه دنده ها با هم درگير هستند، اين عمل باعث عملکرد آرام و بدون صداي اين دنده ها مي شود، چرا که عمده صدا در سيستم جعبه دنده اي قبلي ناشي از جازدن دنده ها بود. علاوه بر آن، در اين سيستم چون دنده ها هميشه با هم درگير هستند    مي توان از دنده هاي مارپيچي (هليکالي) استفاده نمود که اين خود نيز در کاهش صدا و عملکرد
نرمتر جعبه دنده موثر است. در اين نوع از جعبه دنده ها محل و نحوه قرارگيري دنده ها بر روي محورهاي اصلي و ثانويه همانند حالت قبلي است، ولي در اينجا هر دنده روي محور اصلي با دنده متناظر روي محور ثانويه درگير است. بنابراين در اين حالت بدون توجه به اينکه اتومبيل در چه دنده اي قرار دارد، در هر حال تمام دنده ها در حال چرخش هستند، اما تنها يکي از اين دنده هاي در حال چرخش است که مي تواند به تناسب شماره دنده مورد نياز با محور اصلي کوپل شود و آنرا به حرکت درآورد. اولين دنده روي primary shaft  و نيز تمامي دنده هاي روي lay shaft با محور خود کاملاً فيکس هستند و امکان جابجايي نسبت به محور را ندارند. اما دنده هاي روي splined main

shaft بر روي بلبرينگهايي سوار هستند و نسبت به محور خود در حال چرخشند و تنها يک دنده است که توسط مکانيزمي به محور کوپل مي شود. اين مکانيزم sliding dog clutch نام دارد که روي محور ثانويه هزارخار شده است. با انتخاب دنده مورد نظر زبانه هاي روي dog clutch مربوط به آن دنده خود را با دنده درگير مي کند و با اين عمل، دنده مورد نظر با محور خود قفل مي شود و در واقع نسبت انتقال دلخواه را براي ما فراهم مي گرداند


جعبه دنده
شکل2-3 Constant mesh type Gearbox
 

در اين نوع از جعبه دنده ها براي درگيري بهتر زبانه  dog clutchو دنده لازم است که سرعت آنها با هم برابر باشند. براي تحقق نسبي اين امر در اين نوع سيستم جعبه دنده اي از double declutching استفاده مي شود. بدينگونه که بار اول که کلاچ گرفته مي شود، ارتباط موتور با جعبه دنده قطع مي شود. پس فشار از روي زبانه هاي dog clutch برداشته مي شود تا بتوان آن را به حالت خلاص
منتقل کرد. بعد با رها کردن کلاچ، موتور را به سرعت مناسب مي رسانيم. منظور از سرعت مناسب، دور موتوري است که با دنده بعدي تناسب دارد. يعني کاري مي کنيم که زبانه هاي dog clutch و چرخ دنده اي که مربوط به دنده بعدي است با سرعت يکساني بچرخند تا زبانه ها بتوانند در چرخ دنده جفت شود. حالا مجبوريم  يک بار ديگر کلاچ را فشار دهيم تا اين زبانه ها و دنده جديد با هم درگير شوند.
بنابراين در اين حالت براي تعويض دنده راننده ابتدا بايد دنده را خلاص کند و سپس با کلاچ گيري دوباره دنده بعدي را انتخاب نمايد.

 
جعبه دنده
شکل2-4 Dog clutch در حالت آزاد و درگير با دنده ها

 

Synchromesh Type Gearbox

 در اين نوع جعبه دنده نيز همانند حالت قبل دنده هاي روي شفت اصلي با دنده مربوطه روي شفت ثانويه در حالت درگيري دائم هستند. دنده هاي روي شفت ثنويه روي محور ثابت و دنده هاي روي شفت اصلي توانايي گردش آزادانه حول محور خود را دارند. از اين لحاظ نيز، اين نوع جعبه دنده همانند جعبه دنده هاي constant mesh هستند، اما نکته اي که در اينجا وجود دارد استفاده از سيستم هم سرعت کننده (synchronizer) در اين نوع جعبه دنده ها مي باشد که در اين حالت لزوم جعبه دنده به double declutching را از ميان مي برد. با استفاده از اين سيستم همسرعت کننده در اين جعبه دنده ها، عمل تعويض دنده براحتي و بدون سروصداي ناشي از بهم خوردن دنده ها صورت خواهد گرفت. شکل2-5

جعبه دنده
شکل2-5 Synchromesh type gearbox 

 اگر جعبه دنده در وضعيت خلاص باشد توان انتقال نمي دهد. در اين حالت هيچ يک از چرخدنده هاي روي محور خروجي به آن قفل نمي شوند. در هنگام تعويض دنده، چرخدنده ها با عمل کشويي به محور قفل مي شوند. خود کشوييها نيز توسط هزار خار به محور خروجي متصلند و با آن مي چرخند. ماهک روي کشويي در شيارهاي غلاف کشويي جفت مي شود. وقتي راننده دسته دنده را جابجا مي کند، اين حرکت از طريق ميله بندي به ماهک روي کشويي منتقل مي شود. ماهک، غلاف کشويي را به حرکت در مي آورد و غلاف چرخدنده مورد نظر را روي محور قفل مي کند. به کمک کشويي مي توان کاري کرد که چرخدنده ها و غلافهاي کشويي در حوالي زماني که بايد با هم درگير شوند، با سرعت برابر بچرخند. وقتي اين سرعتها با هم برابر باشند، چرخدنده ها به نرمي درگير مي شوند. کشوييها، مخروطهاي هماهنگ کننده اي روي چرخدنده ها و نيز روي دنده برنجي دارد که در واقع کار يک کلاچ کوچک را انجام مي دهند. مغزي کشويي با هزار خار به محور خروجي جعبه دنده متصل است. غلاف کشويي روي مغزي کشويي جفت مي شود. (شکل2-6

دنده

شکل2-6 شکل يک دنده بهمراه اجزاي هم سرعت کننده مربوط به آن

عمل همسان سازي سرعت طي سه مرحله صورت مي گيرد:
وقتي دنده عوض مي کنيم، غلاف کشويي به طرف چرخدنده مورد نظر مي رود. اين غلاف روي خارهاي مغزي کشويي مي لغزد و خارهايي را با خود جابجا مي کند. اين خارها نيز به دنده برنجي نيرو وارد مي کنند و آن را  به طرف چرخدنده مورد نظر مي رانند، در نتيجه سطح مخروطي دنده برنجي با سطح مخروطي چرخدنده تماس پيدا مي کند. اصطکاک بين آنها سبب يکسان شدن سرعت و هماهنگي در چرخششان مي شود. وقتي دنده هاي خارجي دنده برنجي و چرخدنده با يک سرعت مي چرخند، غلاف کشويي روي آنها مي لغزد. درنتيجه چرخدنده به محور قفل و تعويض دنده انجام مي شود. توان از اين چرخدنده از طريق غلاف کشويي و مغزي کشويي به محور منتقل مي شود. شکل2-7

هم سرعت کننده
شک2-7 عمل سيستم همسرعت کننده

سالها پيش جعبه دنده هاي دستي چهار دنده بودند و دسته دنده درکف اتاق قرار داشت؛ جاييکه راننده براحتي به آن دسترسي داشت. انتهاي جعبه دنده به مکانيسم تعويض دنده متصل مي شد. پس از آن دسته دنده را به لوله فرمان منتقل کردند؛ جاييکه بيشتر در دسترس راننده بود. بااين تغيير جاي پاها در صندلي جلو نيز وسيعتر شد. امروزه دسته دنده دوباره در کف اتاق نصب مي شود.
درواقع اغلب اوقات دسته دنده بخشي از کنسول مياني است. براي اتصال دسته دنده به جعبه دنده از ميله بنديهاي با آرايش مختلف استفاده شده است. طرز کار تمام اين ميله بنديها اساساً يکي است. براي عوض کردن دنده بايد دو حرکت به دسته دنده اعمال کرد. در اولين حرکت ماهک روي کشويي و کشويي مربوط به چرخدنده مورد نظر انتخاب مي شود. حرکت دوم سبب مي شود که ماهک روي
کشويي، غلاف کشويي را به حرکت در آورد. در نتيجه حرکت اخير، چرخدنده مورد نظر به محور اصلي قفل مي شود. شکل2-8

 
جعبه دنده

شکل2-8 مکانيسم تعويض دنده 

در شکل2-9 نمونه اي از ميله بندي تعويض دنده مربوط جعبه دنده طولي پنج و شش سرعته اتومبيل فورد را مشاهده مي کنيد

جعبه دنده

شکل2-9 ميله بندي تعويض دنده فورد 

جعبه دنده 2

دنده هاي کمکي splitter change & range change

براي خودروهاي نسبتاً سبک با وزن حدود يک تن که نسبت قدرت به وزن بزرگي دارند، يک جعبه دنده 4 سرعته يا 5 سرعته معمولي جوابگوي اتومبيل در عملکرد صحيح خود مي باشد. اما براي خودروهاي سنگيني که بارهاي بزرگي را تحمل مي کنند و نسبت قدرت به وزن بسيار پاييني دارند، استفاده از اين جعبه دنده ها به تنهايي نمي تواند گزينه مناسبي باشد. تحت چنين شرايط عملکردي اگر فاصله نسبت انتقال دنده ها خيلي زياد باشد، در حين تعويض دنده دور موتور به شدت افت مي کند و بازيافت گشتاور دوباره موتور به کندي صورت مي گيرد؛ بنابراين براي کمتر کردن اثرات ناشي از اين افت دور در هنگام تعويض دنده به فاصله هاي کوچکتري از اختلاف افزايش نسبت دنده اي نياز است. با دو برابر کردن تعداد نسبت دنده ها اثرات افت دور موتور در حين تعويض دنده کاهش مي يابد.جهت تحقق اين امر و افزايش تعداد نسبت انتقال مي توان از تعداد چرخدنده هاي بيشتر با نسبت انتقالهاي گوناگون در گيربکس استفاده کرد، اما استفاده از اين روش به بزرگ و سنگين شدن جعبه دنده مي انجامد. براي جلوگيري از اين امر يک جعبه دنده کوچک دو وضعيتي را به صورت سري با جعبه دنده معمولي 4 سرعته، 5 سرعته و ... قرار مي دهند. استفاده از اين جعبه دنده کمکي به اين ترتيب تعداد نسبت انتقال را در جعبه دنده هاي معمولي دو برابر مي کند. در وضعيتهاي بسيار خاص مي توان از جعبه کمکي سه وضعيته استفاده کرد، در اين صورت تعداد دنده هاي جعبه دنده معمولي تا سه برابر افزايش مي يابد که در اينگونه کمکيها معمولاً يکي از نسبتهاي انتقال بسيار کم در نظر گرفته مي شود.

جعبه دنده هاي کمکي مي توانند به دو صورت قبل يا بعد از جعبه دنده اصلي قرار گيرند که طراح با توجه به شرايط مورد نظر خودرو آن را برمي گزيند :

Splitter gear change :
 در نوع جعبه دنده، جعبه دنده کمکي قبل از جعبه دنده اصلي قرار مي گيرد. در اين حالت جعبه دنده کمکي دو حالت دارد، حالت اول که نسبت انتقال مستقيم است و گشتاور ورودي از موتور بدون تغيير به جعبه دنده اصلي مي رسد و حالت دوم که نسبت انتقال ناشي از اين دنده تقريباً 1 : 4/1 – 2/1 است. شکل2-10

جعبه دنده


شکل2-10 جعبه دنده کمکي از نوعSplitter  و ترتيب تعويض دنده ها در اين نوع جعبه دنده

Range gear change :
در اين نوع جعبه دنده، جعبه دنده کمکي بعد از جعبه دنده اصلي قرار مي گيرد. جهت تعويض دنده در اين نوع جعبه دنده ها ابتدا دنده کمکي را در حالت low قرار داده و دنده هاي اصلي را به ترتيب تغيير مي دهيم، سپس دنده کمکي را در حالت انتقال مستقيم يا high قرار داده و دوباره دنده هاي اصلي را به ترتيب عوض مي کنيم. شکل2-11


جعبه دنده

شکل2-11 جعبه دنده کمکي از نوعrange   و ترتيب تعويض دنده ها در اين نوع جعبه دنده

هر دو نوع جعبه دنده هاي splitter و change مي توانند به صورت چرخدنده هاي ساده يا خورشيدي باشند. همچنين برخي از جعبه دنده ها در صورت نياز مي توانند از جعبه دنده هاي splitter و change به صورت همزمان استفاده کنند.

 ( PTO )  Power take-off

PTO در واقع مکانيزمي است که تعدادي شفت محرک را براي بکار انداختن تجهيزات کمکي در برخي از خودروهاي خاص فراهم سازد. اين شفتها مي توانند نيروي محرک  خود را از موتور و توسط دنده هاي تايمينگ سر ميل لنگ بگيرند؛ اما معمولاً در اکثر سيستمها اين نيرو را از قسمتي از جعبه دنده مي گيرند. کابردهاي مرسوم PTO ها شامل موارد زير هستند؛ مانند : پمپهاي هيدروليکي، کمپرسورها، ژنراتورها، بالابرها، جرثقيل ها، چرخ لنگرهاي دوار، قرقره هاي شيلنگ آتش نشاني، دستگاههاي مخلوط کننده، تيغه هاي ماشين برف روب و ديگر مکانيزمهاي مکانيکي که به منبع جداگانه اي از قدرت محرکه نياز دارند.

قدرت محرک PTO  مي تواند توسط يکي از دنده هاي روي lay shaft  فراهم شود و يا اينکه شفت مربوطه مستقيماً به انتهاي lay shaft متصل شود و چرخش خود را يکسره از خود شفت بگيرد. (شکل2-12( PTO ها بسته به نوع استفاده مي توانند به صورت تک سرعته يا دو سرعته کار کنند. در واقع سيستمي مانند جعبه دنده هاي کمکي در اين مورد نيز مورد استفاده قرار مي گيرد که فراهم آورنده دو سرعت متفاوت مي باشد. جهت دستيابي به سرعت دلخواه شفت نسبت دنده ها در اين مورد نيز مي تواند به صورت دلخواه انتخاب شوند.


جعبه دنده
شکل2-12 جعبه دنده بهمراه PTO هايي که قدرت خود را از دنده ها مي گيرند.

 
اوردرايو (Over drive)

وقتي جعبه دنده هاي استاندارد را در دنده بالا قرار مي دهيم، نسبت انتقال يك به يك است. در جاده هاي سرازيري در صورتيكه موتور اتومبيل قدرت كافي را داشته باشد و سرعت نيز در حد معقولي باشد موتور قادر خواهد بود كه اتومبيل را با نسبت تبديل كمتر از واحد نيز به حركت در آورد. براي اين منظور در گيربکس بعضي از اتومبيل ها وسيله اي بنام اوردرايو پيش بيني شده است. اوردرايو
يا فوق سرعت يك سيستم مكانيكي است كه به انتهاي جعبه دنده هاي معمولي بسته مي شود. محور خروجي جعبه دنده محور ورودي اوردرايو را به حركت در مي آورد. اوردرايو شامل يك مجموعه دنده سياره اي است که بوسيله آن مي توان نسبت تبديل پايين تر از يک را بدست آورد.

يكي از مزاياي مهم اوردرايو آن است كه با استفاده از آن مي توان با ثابت نگهداشتن سرعت اتومبيل، دوران موتور آنرا تا حدود 30 درصد تنزل داد. طبعاً استفاده از اوردرايو سبب کاهش مصرف سوخت در ماکزيمم سرعت مي شود. اوردرايو با توجه به صحت عوامل زير عمل رضايت بخشي را ارائه خواهد كرد :

1- موتور اتومبيل قدرت كافي را داشته باشد.

2- سرعت اتومبيل در حد كافي باشد.

3- جاده تقريباً مسطح يا سرازير باشد
جعبه دنده

شکل2-13 اثرات اوردرايو بر روي عملکرد موتور

استفاده از اوردرايو به خودي خود موجب تضمين سرعت حداكثر نخواهد بود. با افزايش سرعت اتومبيل مقاومت باد به سرعت زياد مي شود. در سرعت هاي خيلي زياد اثرات مقاومت ناشي از باد را مي توان با اثر بازدارندگي در يك سربالايي شيب تند قابل قياس دانست. در اين موقع است كه ديگر نمي توان دنده بالا يا اوردرايو را يك امتياز محسوب آورد و بايستي براي كار صحيح موتور اتومبيل را به يك دنده پايين تر منتقل ساخت. در شکل 2-13 نمودار مربوط به اثرات اوردرايو بر روي عملکرد موتور مي توان مشاهده کرد. ملاحظه مي شود که از اثرات اوردرايو کاهش مصرف سوخت و همچنين افزايش گشتاور موتور در ماکزيمم سرعت مجاز است. براي فراهم کردن چنين شرايطي و اضافه کردن اوردرايو به جعبه دنده هاي معمولي معمولاً از ترکيبهاي چرخدنده هاي سياره اي استفاده مي کنند. يک مجموعه خوشيدي يا سياره اي شامل يک دنده خورشيدي يا دنده مرکزي است که با دنده هاي هرز گرد سياره اي يا پينيونها که روي محور نگهدارنده يا بازو قرار گرفته اند، احاطه شده است؛ حرکت دوراني مي کنند و بطور دائم درگير مي باشند. پينيونها نيز در داخل دنده داخلي يا رينگ (به اين دليل به اين نام خوانده مي شود که محيط دايره از داخل دندانه دار شده است) احاطه شده و بطور دائم با اين دنده هاي سياره اي در گير مي باشند. شکل2-14

جعبه دنده سیاره ای

شکل2-14 نمونه ساده اي از چرخ دنده سياره اي واجزاي آن   

اگر يک عضو از مجموعه چرخدنده سياره اي ثابت نگهداشته شود و عضو ديگر بچرخد، حاصل کار افزايش سرعت، کاهش سرعت يا چرخش معکوس خواهد بود. نتيجه کار بستگي به اين دارد که کدام عضو ثابت مانده و کدام عضو بچرخد.در صورت عدم نياز به اوردرايو مي توان آنرا در وضع قفل شده قرار داد. وقتي دو قسمت از مجموعه دنده سياره اي بهم قفل شوند، مجموعه قادر به تغيير گشتاور يا دوران نبوده و همه آن به صورت يك واحد يكپارچه دوران خواهد كرد.

    



تاريخ : پنجشنبه چهاردهم مهر 1390 | 17:24 | نویسنده : ناصح مهاجر

میل گاردان

میل گاردان

وظیفه میل گاردان انتقال گشتاور پیچشی گیربکس به دیفرانسیل بوده میل گاردان در خودروهای

 که چرخ های محرک در جلو وجود دارد به کار نمیرود میل گاردان نیروی پیچشی زیادی تحمل میکند

بر طبق قرار داد اکثر اتومبیل های که شامل  دستگاه تولید نیرو و دستگاه انتقال قدرت و دستگاه

کلاچ در جلو می باشند ولی دستگاه محرک  واقعی خودرو در عقب واقع است و برای انتقال نیرو

به دستگاه محرک در عقب اجزای مخصوصی لازم است که این کار را انجام می دهند که در مهندسی

اتومبیل "محور حرکت " نامیده می شود

1- قفل های میل گاردان

قفل های میل گاردان برای این منظور به کار می رود که انتقال نیرو را با سرعت زاویه ای ثابتی انجام

دهند . قفل گاردان سبب ارتباط محورها به طور قابل انعطاف  می شوند تا اجازه انتقال نیرو در وقتی

که زاویه های بین محورها تغییر پیدا کرد را بدهند خرابی جاده و قابلیت  انعطاف میله های معلق به

ندرت امکان هم محور بودن قفل گاردان وجود دارد یک قفل گاردان نیز ممکن است بین محور زنده و

دوک چرخ جلو (پلوس) وجود داشته باشد که می تواند نیرو را به چرخ ها منتقل کند قفل گاردان شامل

اجزای زیر است

مفصل هوک : قفل گاردانی که خیلی متداول است به نام مفصل هوک نامیده می شود این قفل

 اولین مورد استعمال در محورهای حرکت خودرو بوده است و متداول بوده است به طور زوجی مورد

استفاده واقع می شوند به علت این که در مورد چرخ  های جلو محرک باشند به کار بردن مفصل

هوک حجم زیادی را اشغال خواهد کرد در این مورد مفصل مخصوص سرعت ثابت که کوچکتر است

به کار می برند

مفصل مخصوص سرعت ثابت  :   این مفصل خیلی متداول است چون اجزای ارتعاش به چرخ ها

می دهد مفصل مخصوص حرکت زاویه ای عضو محرک را طوری جهت می دهد که عضو به حرکت

 دراورنده دارای همان سرعتی باشد که عضو محرک دارد

2- میل گاردان

میل گاردان برای این در اتومبیل به کار میرود که گشتاور  را  از فاصله بین دستگاه انتقال نیرو به

گردانده نهایی منتقل کند

3- اتصال کشویی میل گاردان

چون چرخ های عقب در ضمن عبور از چاله ها دارای حرکت عمودی  می شوند لازم و ضروری است

که وسیله ای برای تغییر دادن طول به میل گاردان در هنگام تغییر وضع چرخ ها وجود داشته باشد این

عمل به وسیله اتصال کشویی انجام می شود حال که به طور خلاصه عملکرد هر یک از اجزای فوق

را درک کردید به بررسی کلی هر یک از انها می پردازیم

توضیحات جامع در مورد میل گاردان

میل گاردان میله ای فولادی تا اندازه ای قطور و بسیار محکم و کاملا صاف و راست می باشد که

نیروی گیربکس را به دیفرانسیل منتقل می کند چون گیربکس با دیفرانسیل فاصله دارد و از طرف

دیگر در یک سطح مساوی قرار ندارند با بالا و پایین رفتن چرخ های عقب .دیفرانسیل هم بالا و پایین

میرود به همین جهت و برای این که اسیبی به میل گاردان نرسد در دو سر میل گاردان دو عدد  چهار

شاخه که یک سر ان به شفت گیربکس و سر دیگر ان به دنده پیستون دیفرانسیل وصل شده که این

مجموعه را میل گاردان و قفل های گاردان می گویند

میل گاردان ممکن است توپر یا تو خالی ساخته شده باشند نوع تو خالی برای موتورهای با کارکرد

سنگین ارجعیت دارد چون وزن کمتری دارند و در نتیجه دارای قدرت انتقال گشتاور بیشتری  میباشند

میله های تو خالی معمولا از لوله درزدار ساخته می شوند لوله ها که از ورقه های فولاد کم ذغال

تهیه می شوند به وسیله الکتریکی یا گاز جوش داده می شوند ایجاد  صدا در زیر میل گاردان به

 خصوص زمانی که گاز را کم می کنیم و یا که به طور ناگهانی روی پدال فشار می دهیم دلیل ان این

است که از ناحیه چهار شاخه لقی به وجود امده است به سبب این که موارد فوق و سایر معایب کم

تر شود و برای این که از نیروی گریز از مرکز میل گاردان به موقع گردش جلوگیری شود و سعی شده

است که در حد امکان میل گاردان را کوتاه تر بسازند

یک مزیت عالی کوتاه بودن میل گاردان این است که از نیروی موتور کاسته نمی شود و به طور کامل

به دیفرانسیل منتق می گردد و اتومبیل دارای قدرت بیشتری می باشد به همین  دلیل در بسیاری

از اتومبیل ها دیفرانسیل را در جلو قرار می دهند و  البته در  بسیاری  دیگر اتومبیل ها دارای دو

دیفرانسیل می باشند مثل اتومبیل جیپ . خرابی قفل گاردان گیر کردن کشویی گاردان خوردگی

بلبرینگ های چهار شاخه گاردان, تعویض دنده معکوس در دور زیاد و فشار اوردن به اتومبیل در جایی

که بکسواد می کند موجب بردین میل گاردان می شود

میل گاردان و چهار شاخه های ان

نیروی موتور از طریق گیربکس توسط میل گاردان به دیفرانسیل  منتقل می شود در ضمن به خاطر

 حرکت به عقب به سمت بالا و پایین بعلت فنربندی و پستی و بلندی جاده و لرزش اتومبیل و تغییر

فاصله بین گیربکس و دیفرانسیل در دو انتهای میل گاردان از چهار  شاخه و کشویی گاردان استفاده

می شود میل گاردان به  صورت میله توخالی ساخته  و سپس بالانس کرده و مورد استفاده قرار

می گیرد قسمت کشویی گاردان به وسیله روغن گیربکس روغن کاری شده و کاسه وچهار شاخه

را هنگام نصب از گیربکس پر می کند و در مواردی از گیربکس خور استفاده می شود

انواع میل گاردان

میل گاردان را به  صورت  یک تکه و دو تکه می سازند  در اتومبیل هایی  که فاصله بین گیربکس

و موتور حداکثر 5/ 1 متر  باشد از گاردان یک تکه و بیش  از این فاصله از گاردان دو تکه استفاده

می شود چون  اگر طول  گاردان یک تکه زیاد بلند باشد در سرعت زیاد دچار اشکال می شود به

همین دلیل از  نوع دو تکه استفاده  می کنند در میل  گاردان دو تکه علاوه بر داشتن چهار شاخه

در سر  و ته  ان و  کشویی  در جلو در ناحیه وسط دارای بلبرینگ  و لاستیک ضربه گیر می باشد

معایب میل گاردان

خرابی و سائیدگی کاسه ساچمه چهار شاخه

هنگام حرکت اولیه و رها کردن کلاچ ایجاد تقه می کند و در سرعت زیاد اتاق اتومبیل را به لرزش در

می اورد

خرابی و سائیدگی کشویی گاردان

هنگام حرکت اتومبیل تولید صدا و هنگام حرکت تولید تقه می کند معمولا  میل گاردان نیازی به

بازرسی و نگهداری به خصوص ندارد و فقط هر چند وقت یک بار باید چهار شاخه گاردان را مورد

بررسی قرار داد

کشویی گاردان

حرکت اکسل روی فنرها به طور مداوم فاصله بین جعبه دنده و دیفرانسیل را کم می کند بنابراین

محور گاردان نیز باید طول خود را کاهش دهد این عمل به وسیله کشویی گاردان امکان پذیر است

در ضمن کشویی گاردان در هر 5000 کیلومتر بهتر است گریس کاری شود

هزار خار

در اتومبیل های اکسل جلو یا اتومبیل های موتور عقب و اکسل عقب گاردان به کار نرفته است

و نیروی محرکه از جعبه دنده و دیفرانسیل به چرخ ها منتقل می شود و نیم شفت ها به چهار شاخ

مجهزند و به وسیله اتصال های کشویی (هزار خار) به دیفرانسیل متصل هستند گرفتن ضربه های

شدید در اکسل جلو یا عقب هنگامی که اتومبیل موتور جلو با اکسل عقب حرکت در میاید ضربه

وارده به جعبه دنده به وسیله محور گاردان بلند گرفته می شود بدین ترتیب کمی پیچیده و دوباره

به جای اول خود باز می گردد در اتومبیل ای اکسل جلو با موتور و اکسل عقب نیم شفت ها که نیروی

محرکه را انتقال می دهند برای پیچیدگی خیلی کوتاه هستند در اینجا عمل ضربه گیر به وسیله چهار

شاخ متصل می شود این بوش ها عمل ضربه گیری را انجام می دهند

 

میل گاردان و چهار شاخ گاردان



تاريخ : پنجشنبه چهاردهم مهر 1390 | 17:22 | نویسنده : ناصح مهاجر

دیفرانسیل

 

دیفرانسیل

دیفرانسیل  یکی از  اعضای سیستم  انتقال قدرت  می باشد  دیفرانسیل  بعد از  میل گاردان قرار

می گیرد  البته در  صورتی  که  خودرو  دارای  میل گاردان  باشد  اگر  خودرو  دارای  میل  گاردان

 نباشد  دیفرانسیل  بعد از  گیربکس  قرار خواهد  گرفت و بعد از  دیفرانسیل  پلوس ها  قرار دارند

زمانی  که  یک اتومبیل دور میزند  باید چرخی از ان که  در طرف  خارج پیچ است با سرعت  بیشتری

نسبت به چرخ دیگر بچرخد اگر بخواهیم بدون ترمز گرفتن  بچرخیم و  همچنین هنگامی  که یک چرخ

از روی یک برجستگی عبور می کند باید از چرخ دیگر تندتر بچرخد دیفرانسیل این عمل را امکان پذیر

می کند دیفرانسیل دستگاهی است  که نیروی حاصله از  موتور را موقعی که وسیله نقلیه به طور

مستقیم و در سطح صاف حرکت  می کند به طور مساوی بین چرخ های عقب تقسیم می کند ولی

موقع دور زدن و یا چپ و راست  رفتن و هنگام گردش ها  یا در دست انداز نیروی موتور را به نسبت

احتیاج بین چرخ های عقب تقسیم می نماید قطعات  دیفرانسیل در  داخل پوسته یا محفظه ای که

معمولا ان را کله گاوی می گویند قرار دارند در داخل این جعبه که دنده کرانویل و دنده پینیون و چهار

هرز گرد کوچک  و  شش عدد  بلبرینگ و  دو دنده سر پلوس  چرخ ها قرار گرفته اند  به طور خلاصه

 می توان   گفت که نیروی  موتور به وسیله  کلاچ به جعبه دنده و از گیربکس توسط میل گاردان  به

دیفرانسیل و از دیفرانسیل  به پلوس چرخ ها منتقل و چرخ ها  به حرکت در  می ایند با گردش میل

گاردان دنده پینیون هم می چرخد و چون دنده کرانویل با دنده پینیون درگیر است کرانویل را به حرکت

در می اورد و  به همراه خود  هرز گردها  را هم می چرخاند  اگر چرخ های  اتومبیل در سطح  صاف

حرکت کنند  دنده هرز گرد  با دنده های پلوس  حرکت و چرخشی ندارد  ولی اگر چرخ ها هماهنگی

نداشته باشد و اتومبیل در حال دور زدن باشد باید یک چرخ که در زاویه تنگ قرار گرفته است اهسته

گردش نماید  در این موقع  دنده های  هرز گرد  بر خلاف دنده های  پلوس به حرکت  در ایند و سبب

سریع تر گردانیدن یکی از دنده های پلوس می شوند (چرخی که مقاومت کمتری را تحمل می کند)

دنده های هرز گرد که تعداد انها دو یا چهار عدد می باشد نقش مهمی در دیفرانسیل دارند کار انها

تنظیم دور چرخ در سر پیچ ها می باشد

 

وظیفه دیفرانسیل عبارتند از

1- 90 درجه تغییر جهت گردش گاردان    2- ازدیاد گشتاور  3- تعدیل دور چرخ های عقب هنگام دور

زدن یا حرکت در میدان

 

به این معنی که هنگامی که اتومبیل در میدان حرکت  می کند چرخ سمت داخل میدان دایره کوچک

تری را طی می کند در صورتی که چرخ سمت خارج میدان دایره بزرگ تری را طی می کند نتیجه این

که یک چرخ خارجی دور بیشتر و چرخ داخلی دور کمتری می زند امکان این تغییر دور وظیفه چرخ دنده

 های داخلی دیفرانسیل می باشد مثال دیگر  هنگامی که  چرخ اتومبیل داخل جوی اب یا جدول گیر

می کند  در  صورت حرکت  چرخ ها چرخ  داخل چاله ثابت ولی چرخ دیگر  به سرعت حرکت می کند

دیفرانسیل اتومبیل های  سواری را به صورت یک پارچه و مفصلی می سازند که نوع یک پارچه ان

مثل پیکان و نوع مفصلی ان  مثل بنز و بی ام و  را میتوان نام برد ولی  همگی تقریبا دارای قطعات

مشابه یکدیگر می سازند

 

هوزینگ در دیفرانسیل (کله گاوی)

وظیفه اصلی هوزینگ و چرخ دنده داخلی ان تعدیل یا تنظیم دور چرخ ها هنگام دور زدن یا حرکت در

میدان ها می باشد

هنگامی که اتومبیل به طور مستقیم حرکت می کند چرخ ها چه  محرک  چه متحرک با دور مساوی

دوران می کنند ولی هنگامی که در میدان ها یا مسیر های منحنی  شکل چرخ های قوس خارجی

میدان  مسافت  بیشتری  طی می کنند  و چرخ های  قوس داخلی  میدان مسافت  کمتری  را طی

می کنند هرگاه هر  دو چرخ به  کمک یک محور به  یکدیگر متصل بودند چرخ ها هنگام دور زدن  روی

زمین کشیده می شوند و سایش زیاد لاستیک و انحراف اتومبیل  حتمی خواهد  بود به همین دلیل

محور محرک را به دو قسمت تقسیم کرده و هر یک را پلوس می نامند بدین ترتیب گردش نامساوی

چرخ ها محرک امکان پذیر میشود برای این  که  بتوان هر دو پلوس  را به کمک یک گاردان به حرکت

دراورد انها را به کمک "جعبه هوزینگ"به یکدیگر متصل می کنند در دیفرانسیل پینیون کرانویل را به

حرکت در می اورد و بدین ترتیب "هوزینگ" که به کرانویل متصل است به حرکت در می اید

در انتهای هر پلوس یک چرخ دنده مخروطی به نام دنده پلوس در جعبه هوزینگ قرار دارد که این دنده

 ها به کمک دو دنده دیگر که انها را دنده هرز گرد  (ساتلیت)  می گویند به یگدیگر مربوط می سازد

دنده های هرز گرد روی محور خود ازاد هستند و می توانند در مواقع لزوم حول ان دوران نمایند مسیر

انتقال نیرو از جمله هوزینگ به محور دنده ها هرز گرد و از انها به دنده های پلوس و بالاخره به پلوس

ها و چرخ صورت می گیرد هنگام حرکت مستقیم پلوس ها ودر نتیجه هر دو چرخ دارای دور یکسان

هستند  هرز گردها حول خود  دوران  ندارند و همراه جعبه  هوزینگ به  حرکت گردشی  خود  ادامه

می دهند و عمل اتصال بین پلوس ها جعبه دنده هوزینگ به حرکت گردشی خود ادامه می دهند و

عمل اتصال بین پلوس و جعبه هوزینگ انجام می دهند و در نتیجه فقط انتقال نیرو به دنده پلوس را

انجام می دهند

1- هوزینگ         2- واشر مسی      3- دنده پلوس    4- هرز گرد          5- دنده پلوس    6- کرانویل

هنگام طی مسیر  منحنی یا  دور زدن چرخ داخلی  چون مسیر  کوتاه تری را طی  می کند  باید دور

کمتری نسبت به چرخ خارجی بزند در این حال هرز گرد مربوط به دنده پلوس چون نمی تواند  تمامی

دنده  را  دور جعبه دنده  هوزینگ منتقل کند سرعتش کم  می شود و در نتیجه روی  ان  لغزیده  و

بنابراین حول محور خود به دوران در می ایند این حرکت اضافی به دنده پلوس دیگر   منتقل شده و ان

را با دور بیشتری می گرداند چرخ خارجی دور بیشتری و مسافت بیشتری را طی می کند

دنده هرز گرد تنها هنگامی طی مسیرهای منحنی یا دور زدن عمل نمی کند بلکه در مواقعی که به

نحوی اصطکاک بین دو چرخ متفاوت  باشد  یا بار یکی از  لاستیکها  از دیگری  کمتر باشد وارد عمل

می گردد هرگاه مثلا چرخی در سطح متفاوت زمین یخ زده قرار گیرد و چرخ دیگر در سطح خشک در

این حال چرخ با اصطکاک کم تا دو برابر دور  جعبه هوزینگ  می گردد در حالی که چرخ دیگر حرکتی

ندارد و در این حال وسیله نقلیه قدرت حرکت را نخواهد داشت زیرا نیروی اصطکاک موجود در چرخ

در حال بکسواد کافی برای اتومبیل نیست برای این گونه موارد در بعضی از وسایل نقلیه سنگین از

قفل کن دیفرانسیل استفاده می کنند قفل کن دیفرانسیل دو پلوس را با یکدیگر یک پارچه می کند و

اتومبیل را در مکان برفی و غیره ممکن می سازد

  دیفرانسیل و کرانویل و پینیون

 



تاريخ : پنجشنبه چهاردهم مهر 1390 | 17:10 | نویسنده : ناصح مهاجر

باتری هاي خودرو 1

باتری

باتری ها : باتری ها مولد هایی هستند که انرژی شیمیایی را تبدیل به انرژی الکتریکی میکنند .

باتری ها معمولا از کنار هم قرار دادن حداقل دو صفحه فلزی ( یا آلیاژیی) متفاوت در داخل یک محلول شیمیایی بوجود میایند. یکی از این دو صفحه دارای خاصیت الکترون دهی بیشتر(مثبت یا آند) و دیگری دارای خاصیت الکترون گیری بیشتر(منفی یا کاتد ) میباشد . محلول شیمیایی که باعث ایجاد ارتباط بین این دو صفحه میگردد ، الکترولیت نامیده میشود.

باتری

دسته بندی باتری ها

باتریها را به روشهای مختلف دسته بندی میکنند در ادامه مهمترین روشهای دسته بندی آمده است.

 

از نظر حالت الکترولیت :

باتری خشک(dry) الکترولیت این نوع باتری ها جامد میباشند مانند باتریهای قلمی،

باتری تر(wet) دارای الکترولیت مایع میباشند مثل باتریهای مورد استفاده در خودرو ها

توجه : امروزه نوعی باتری ها به بازار ارائه شده که الکترولیت آن نه کاملا جامد مانند باتری قلمی و نه مایع مانند باتریهای متداول خودروها ، الکترولیت این باتری ها مانند ژل میباشند به این باتری ها ، باتری های با مراقبت کم (free-maintenance) یا (low-maintenance) نامیده میشوند . البته شاید بتوان آنها را در دسته باتری های خشک قرار داد

 

از نظر جنس الکترولیت و صفحات :

 باتری  سربی- اسیدی(lead acid (،  باتری نیکل- کادمیوم(Nickel-cadmium)، باتری هوا- روی(zinc-air) ، باتر آلکالاین (alkaline)....

 

معمولا باتریهای خودرو ها از نوع باتری های سربی- اسیدی میباشند و دلایلش این است که اولا هزینه ساخت آن کمتر از انواع دیگر است و ثانیا محدوده دمایی مناسب برای بهترین کارایی آن نسبت به سایر باتریها گسترده تر است ، امپر و ولتاژ ان نیز در ان محدوده دمایی مناسب میباشد. از این پس منظو ما از عبارت باتری همان باتری سربی اسیدی میباشد

 

جدول زیر میزان تولید ولتاژ انواع باتری ها در هر خانه باتری را نشان میدهد

نوع باتری

سربی- اسیدی

نیکل- کارمیم

نیکل- آهن

سریم- گوگرد

ولتاژ هر خانه باتری

2v

1.2v

1.2v

2v

 

همانطور که ملاحظه میگردد باتریهای سربی اسیدی و باتریهای سدیم گوگرد بیشترین میزان تولید ولتاژ را در هرخانه باتری را دارا میباشند اما تولید باتریهای سربی اسیدی ارزان تر از باتری های سدیم گوگرد میباشند (سرب نسبت به سایر فلزات ارزان تر است )بنابرین این نوع باتری در خودرو ها متداول میباشد

چرا خودرو ها به باتری نیازمندند؟

تامین برق مورد نیاز در زمانی که موتور خاموش است – تامین برق لازم جهت استارتر – کمک به سیستم شارژ در زمانی که تعداد مصرف کننده ها بالا میرود ( و آمپر مصرفی زیاد میشود) 

باتری های سربی اسیدی

همانطور که گفته شد متداول ترین نوع باتری برای خودروها ، باتری  سربی اسیدی میباشد. صفحه مثبت از جنس دی اکسید سرب ( به آن پر اکسید سرب نیز میگویند) (PbO2) و صفحه منفی از جنس سرب (Pb) میباشد . الکترولیت آن اسید سولفوریک رقیق شده با آب (H2SO4+H2O) میباشد.

باتری

 

عملکرد باتریهای سربی اسیدی

باتری

تصاویر زیر بطور خلاصه عملکرد باتری را در زمانهای مختلف نشان میدهد

باتری 

    تجزیه  :

    O2   از PbO2 جدا میشود

     H2    از  H2SO4  جدا میگردد

 

   ترکیب :

    O2  با 2H2  ترکیب میشود و در نهایت 2H2O  میدهد .

    Pb  صفحه مثبت با SO4  ترکیب شده و PbSO4 میدهد.

    Pb  صفحه منفی با SO4  ترکیب شده و PbSO4 میدهد

 

 

دشارژ کامل باتری 

 

   صفحه مثبت و منفی هر دو  تبدیل به PbSOمیشود.

   الکترولیت تبدیل به  H2O  (آب) میشود.

شارژ باتری    

 

  تجزیه :

   PbSO4  صفحه مثبت و منفی به Pb با دو بار مثبت و SO4 با دو بار منفی تجزیه  میشود .

   H2O به 2H با بار مثبت و O با دو بار منفی .

  ترکیب :

   Pb  صفحه مثبت با  دو تا O ترکیب شده و PbO2  میدهد.

   SO4  صفحات مثبت و منفی با 2H ترکیب شده و H2SO4 میدهد

  و در نهایت دوباره همان حالت اولیه پس از شارژ شده باتری بوجود میاید

اجزاي يك باطري

این اجزا عبارتند از :

پوسته............................... Battery case

درپوش باتری....................Battery cover...

در خانه باتری..............................Vent cap

قطب های باتری.................. Terminal post

خانه باتری...............................Battery cell

صفحه های مثبت.................. Positive plate

صفحه های منفی ............... Negative plate

صفحه های عایق ....................... Separator

الکترولیت................................. Electrolyte

شانه نگهدارنده صفحات.................. Plate connector

پلاک باتری........................ Battery information label

نشاندهنده شارژ باتری.....................Gravity indicator

نشاندهنده سطح الکترولیت................charging leveler

بعضی از این اجزا در تمامی باتربها استفاده نمیشوند . مثلا نشاندهنده شارژ بودن باتری و نشاندهنده سطح الکترولیت

 

اجزا دو نوع باتری

باتری های خودرو 2

پوسته و درپوش باتری (battery case and cover)

جعبه ای که تمام اجزاء یک باتری را در خود جای میدهد پوسته باتری نامیده میشود. پوسته یا بدنه باتری ها باید در مقابل اثرات اسید مقاوم باشند علاوه بر ان در باید بتواند تغییرات دما ( 50- تا 150 درجه سانتیگراد) و ضربه نیزتحمل نماید. در گذشته پوسته باتری را از نوعی لاستیک تهیه میکردند اما امروزه معمولا از پلاستیکها مخصوص برای اینکار استفاده میگردد.

بدنه باتریها توسط جداره های عمودی معمولا به 6 قسمت تقسیم میشود این قسمت ها محل قرار گرفتن صفحات مثبت، منفی ، عایق، شانه باتری و الکترولیت میباشد . به هریک از این قسمت ها یک خانه باتری گفته میشود.

باتری

همانطور که ملاحظه میگردد علاوه بر این جدارها تعدادی شیار نیز در کف پوسته باتری وجود دارد که دو وظیفه بر عهده دارند یکی اینکه تکیه گاهی برای صفحات باتری هستند و دیگری اینکه چون پس از مدتی صفحات باتری دراثر فعل و انفعالات شیمیایی ریزش میکنند فاصله بین این شیارها فضای مناسب جهت ته نشین شدن این رسوبات را فراهم میکند.

جنس درپوش باتری نیز مانند بدنه باتری ار نوعی پلاستیک تهیه میشود . بر روی در پوش محلی برای خروج قطبین باتری و همچنین نصب در خانه های باتری تعبیه میگردد. البته لازم به ذکر است که گاهی در خانه های باتری از روی درپوش حذف میشود .

معمولا باتریهای از نوع ژلی (Gell – cell) که الکترولیت انها مایع نیست ، احتیاجی به در خانه باتری ندارند.

باتری

توجه : امروزه در بازار ایران نوعی باتری به نام اتمیک 2000 وجود دارد که در نظر اول ممکن است تصور شود این باتریها دارای در خانه باتری نیستند . اما در حقیقت این باتریهای بجای داشتن 6 درپوش مجزا درپوشی یک پارچه دارند. (در مورد این باتری تصویری نتوانستم پیدا کنم – بس که کارخانه های تولید کننده اطلاعات میدهند !!! ) اما یه چیزیه شبیه به این

باتری

 

درب خانه باتري Vent Cap

همانطور كه قبلا ذكر شد معمولا براي هر خانه باتري يك سوراخ در نظر ميگيرند كه از طريق آن مقدار الكتروليت داخل هر خانه كنترل شود . هر يك از اين سوراخ ها توسط يك درپوش بسته ميشوند ، كه به آن درب خانه باتري ميگويند .هر در خانه باتري بايد داراي دو مشخصه مهم باشد كه عبارتند از :

1-اجازه خروج گازهاي توليدي در هر خانه

هنگامي كه باتري در حال شارژ شدن توسط دينام يا الترناتور است ، بين صفحات مثبت و منفي و الكتروليت ، فعل و انفعالات شيميايي رخ ميدهد كه اين فعل و انفعالات باعث بالا رفتن دما در الكتروليت ميگردد (گرما زا است ) . اين افزايش دما باعث افزايش سرعت تبخير آب موجود در الكتروليت ميردد .براي خروج بخارات آب توليد شده در هر خانه باتري لازم است كه در خانه باتري داراي حداقل يك سوراخ يا مجراي خروجي به هواي آزاد راه داشته باشدكه بخار آب توليد شده بتواند از خانه باتري خارج شود. اگر اين بخار از خانه خارج نشود فشار در خانه باتري بالا ميرود و باعث ايجاد سوراخهاي ريز نهايتا از ضعيفترين قسمت خانه ميگردد كه معمولا الكتروليت از انجا خارج ميگردد        ( وجود سفيدكهاي كوچك در اطراف پوسته باتري)

2-جلوگيري از خروج الكتروليت مايع از درب

اگر سوراخ روي در يك سوراخ ساده باشد ممكن است در اثر شتابهاي ناگهاني يا ترمزهاي شديد مايع الكتروليت از طريق اين سوراخ ها خارج شده و ميزان سطح الكتروليت در باتري ها پايين بيايد. بنابراين در خانه را طوري طراحي ميكنند كه علاوه اينكه قابليت خروج بخار هاي تو راداشته باشد از خارج شدن الكتروليت مايع جلوگيري كند .دو نوع از طرح هاي بكار رفته براي در خانه باتري در شكلهاي زير آمده است.

درب باتری

درب باتری


همانطور كه ملاحظه ميگردد مجرايي مارپيچ براي سوراخ در خانه در نظر گرفته شده است كه باتوجه به قابليت بخار ميتواند از اين مجرا عبور كرده و از آن خارج شود اما مايع الكتروليت پس از برخورد با قسمت بالايي ماپيچ به سمت پايين برميگردد. البته برخي باتري هاي موجود در ايران فقط با قرار دادن يك مانع ساده زير سوراخ در خانه باتري اين كار را انجام ميدهند كه مسلما كارايي آن به اندازه طرحهايي كه در شكل ملاحظه ميگردد نميباشد

قطب باتري Terminal post of battery

هر باتري داراي دو قطب اصلي ميباشد ( توجه: هر خانه باتري خود داراي 2 قطب ميباشد اما در باتري هاي غير قابل تعمير اين قطب ها زير درپوش بالايي باتري قرار گرفته و ديده نميشوند يعني يك باتري 12 ولتي داراي 12 قطب ميباشد – 6 قطب مثبت و 6 قطب منفي كه دوتاي آنها قطبهاي اصلي و سايرين در زير درپوش ميباشند . در مورد نحوه اتصال خانه هاي باتري در آينده صحبت خواهد شد . از اين به بعد منظور از قطب همان قطبهاي اصلي باتري خواهد بود) . قطب هاي باتري محل خروج جريان برق از باتري در زمان مصرف شدن و محل ورود جريان برق به باتري در زمان شارژ شدن باتري ها ميباشند . باتوجه به جهت جريان برق يك قطب را قطب مثبت و ديگري را قطب منفي مينامند.

نحوه قرار گرفتن قطبهاي باتري روي پوسته متفاوت است شكل زير چند روش متداول را نشان ميدهد

كه شامل :

مدل SAE ، ترمينال جانبي ، ترمينال L شكل ، ترمينال مهره اي ، و ترمينال تركيبي ميباشد

قطب باتری

سيستم قطب بندي به روش SAE متداول تر از ساير روش ها ميباشد

شناسايي قطبهاي مثبت ومنفي

با توجه به اينكه در هنگام نصب باتري روي اتومبيل قطب منفي به بدنه و قطب مثبت به كابل استارت ( اتومات استارت) متصل ميگردد تشخيص قطبين از يكديگر حايز اهميت ميباشد.

قطب مثبت با علامت -------< + ، P ، POS

رنگ -------< قرمز

ضخامت -------< بيشتر از منفي مشخص ميگردد

و قطب منفي با علايم -------< - ، N ، NEG

رنگ -------< مشكي يا آبي

ضخامت -------< كمتر از مثبت مشخص ميگردد

قطب مثبت ومنفی

قطب باتری

در صورتي كه هيچ يك از علايم ذكر شده وجود نداشتند (پاك شده بودند يا قابل تشخيص نبودند) ميتوان با يك آزمايش ساده قطب ها را از يكديگر تشخيص داد .

يك سر سيمي را به يكي از دو قطب متصل كنيد و سر ديگر آن را داخل الكتروليت يكي ار خانه ها ي باتري قار دهيد . ملاحظه خواهيد كرد كه اطراف سيم حباب هايي بوجود ميايد . اين آزمايش را با قطب ديگر نيز انجام دهيد هر كدام ار قطب ها كه حباب بيشتري در اطراف سيم داخل الكتروليت توليد كرد آن قطب ، قطب منفي ميباشد. ( تذكر: ان آزمايش فقط جهت موارد ضروري ميباشد .تكرار باعث خراب شدن باتري ميگردد.) . توجه هيچگاه دوسيم از قطبين را همزمان وارد يك خانه باتري نكنيد چون ممكن است در اثر اتصال بين دو سيم در خانه بانري آب باتري به صورت شما بپاشد.

الكتروليت باتريBattery Electrolyte

الكتروليت باتري سربي اسيدي محلول رقيق شده اسيد سولفوريك ميباشد. لازم است مقدار آب و اسيد سولفوريك به دقت و نسبت معين با يكديگر مخلوط شود . اين نسبت معين در به صورت .......

 

 

آب

اسيد سولفوريك

پيمانه اي

8

3

در صد حجمي

73%

27%

درصد وزني

63%

37%

توجه : در اكثر باتري سازي ها (خودمان) نسبت آب به اسيد را 4 به 1 انتخاب ميكنند كه معادل 75% آب و 25% اسيد ميباشد كه نزديك به نسبت حجمي 73% به 27% است ( گرچه دقيق نيست)

چگالي (جرم حجمي ) اين محلول در دماي 15 درجه سانتيگراد 1.28 گرم بر سانتي متر مكعب ( يا همان 1280 كيلوگرم بر متر مكعب) ميباشد . اين عدد با تغييرات دما و فشار هوا تغيير ميكند

الکترولیت یا اب باتری

تاثيرات دمايي : به ازاي افزايش هر 1.5 درجه دما مقدار 0.001 گرم بر سانتي متر مكعب ( 1 كيلوگرم بر متر مكعب) از عدد اصلي 1.28 گرم بر سانتي متر مكعب (يا 1280 كيلوگرم بر متر مكعب) كم ميشود . مثلا جرم حجمي استاندارد در دماي 21 درجه عبارت است از

4= 1.5÷ 6 6=15-21

1276= 4-1280 4=1× 4

يعني در دماي 21 درجه سانتيگراد جرمي حجمي الكتروليت بايد 1276 كيلوگرم بر متر مكعب (1.276 گرم بر سانتي متر مكعب ) باشد.

اگر جرم حجمي را در يك دماي معين داشتيم بايد آن را به دماي 15 درجه برگردانيم سپس در مورد آن تصميم بگيريم(برعكس روش بالا جمع ميكنيم ). دانستن مقدار چگالي به ما كمك ميكند كه بفهميم آن باتري به شارژ شدن نيازي دارد يا نه .

مثال: چگالي الكتروليت در دماي 27 درجه 1210 كيلوگرم بر متر مكعب ميباشد . آيا اين باتري به شارژ نياز دارد يا خير؟

8= 1.5÷ 12 12= 15-27

1218 = 8 + 1210 8= 1× 8

با مقايسه عدد 1280 و 1218 و اختلاف اين دو عدد متوجه ميشويم باتري به شارژ نياز دارد

نكته : براي تشخيص شارژ بودن معمولا محدوده اي وجود دارد كه طبق آن بايد به شارژ بودن باتري نظر داد

توجه : هيچگاه از آب لوله كشي براي تهيه التروليت استفاده نكنيد. آب مورد استفاده بايد آب خالص ( آب مقطر ) باشد ميتوان اين آب را ار لوازم يدكي ها در بطري ها آماده تهيه كرد يا از آب جوشيده و سپس خنك شده استفاده نمود ؛ يا اينكه برفك يخچال را آب كرده از آن استفاده كنيم

نكته بسيار مهم :هنگام تهيه الكتروليت ابتدا آب را در يك ظرف پلاستيكي (لگن) ريخته سپس به آرامي اسيد را به آن اضافه كنيد . حتي بهتر است يك سطح شيبدار پلاستيكي تهيه كرده و اسيد را از بالا روي آن بريزيم تا به آرامي وارد لگن آب شود. اين كار به دليل انجام واكنش شديد بين آب و اسيد سولفوريك و گرما زا بودن اين واكنش ميباشد . در صورت اضافه شدن سريع اسيد به آب دماي محلول به شدت بالا رفته به حد جوش ميرسد و محلول به اطراف ميباشد

سطح الكتروليت در هر خانه باتري بايد حد معيني باشد كه اگر بيشتر از آن و احتمال ريختن آن در شتابهاي ناگهاني يا ترمزهاي شديد وجود دارد و اگر كمتر از حد معين باشد قسمتي از صفحه باتري در معرض هوا قرارگرفته به به مرور خراب ميشوند.

ظرفيت باتري

روشهاي مختلفي براي تعيين مقدارظرفيت يك باتري توسط انجمن بين المللي باتري ( Battery Council International=BCI) ارايه شده است كه 4 روش به ترتيب اهميت عبارتند از :

الف .آمپر گرداندن ميل لنگ در شرايط سرد= تست باتري در شرايط سرد (Cold Cracking Amps=CCA ):

اين مقدار نشاندهنده توانايي يك باتري براي كار در شرايط سرد ميباشد و برابر است به مقدار آمپري كه يك باتري در دماي 0 درجه فارنهايت (17.8- درجه سانتيگراد )ميتواند از خود خارج كند بدون اينكه ولتاژ باتري كمتر 7.2 ولت شود

ب: آمپر گرداندن ميل لنگ = تست باتري (Cracking Amps = CA )

مانند روش قبلي منتها در دماي 32 درجه فارنهايت (تقريبا 7.7 درجه سانتيگراد). البته رابطه اي تقريبي وجود دارد كه ميتوان اين دو عدد (CCA) را به ( CA) تبديل نمود

CA= CCA×1.25

ج: ظرفيت ذخيره باتري (Reserve Capacity=RC )

مدت زماني كه باتري بتواند در دماي 80 درجه فارنهايت ( 26.7 درجه سانتيگراد) جريان 25 آمپر بدهد بدون اينكه ولتاژ كل آن كمتر از 10.5 ولت شود. باتري بايد بتواند در صورت خراب شدن سيستم شارژ در زمان نسبتا طولاني نيازهاي الكتريكي خودرو را مرتفع كند .

د: آمپر-ساعت

حاصلضرب شدت جريان در زماني است كه آن باتري ميتواند اين شدت جريان را تامين كند. واحد آن آمپر ساعت (Ah ) ميباشد.

ساعت × شدت جريان = ظرفيت

مثلا اگر ظرفيت يك باتري Ah 60 است يعني ميتواند

مدت 60 ساعت جريان 1 آمپري را تامين كند (60 × 1 = 60 )

يا مدت 1 ساعت جريان 60 آمپري را تامين كند ( 1× 60 = 60 )

يا مدت 20 ساعت جريان 3 آمپري را تامين كند ( 20 × 3 = 60)

.................

نكته : هنگامي كه آمپر از باتري كشيده ميشود نبايد ولتاژ باتري كمتر از 10.5 ولت شود .

عواملي كه در تغيير مقدار ظرفيت باتري موثر هستند عبارتند از :

تعداد صفحات باتري ، مساحت صفحات باتري ، دما ، مقدار الكتروليت و چگالي الكتروليت ميباشد

پلاك باتري

پلاک باتری

براي استفاده بهتر از هر وسيله اي لازم است اطلاعاتي در مورد آن وسيله به ما داده شود .محلي كه اين اطلاعات در انجا ثبت ميشود را پلاك مشخصات ميگويد . باتري ها نيز داراي پلاك مشخصات ميباشند.شركت هاي توليد كننده باتري روشهاي مختلفي را براي اين كار دارند . مثلا گروهي تمام اطلاعات مورد نياز را روي پوسته باتري كنار ه درج ميكنند . گروهي نيز در چند نقطه مختلف اين اطلاعات را قرار ميدهند. در اينجا سعي بر ان است كه تمام اطلاعاتي كه ميتوان به عنوان يك مشخصه باتري ثبت كرد بيان شود.

1-كد استاندارد : هر نوع باتري توليدي داراي يك كد استاندارد ميباشد . متداول ترين نوع استاندارد براي باتري ها ، استاندارد DIN است.

2-ولتاژ : يكي از مهمترين مشخصه هاي يك باتري كه حتما تمام توليد كنندگان باتري بايد آنرا روي باتري درج كنند مقدار ولتاژ خروجي باتري ميباشد. ولتاژ باتري خودرو ها بين 6 ولت تا 42 ولت ( خودروهاي برقي ) ميباشد.

3-ظرفيت باتري : حداقل يكي از موارد ذكر شده كه نشاندهنده ظرفيت باتري ميباشند . (در ايران معمولا آمپر- ساعت و تست در شرايط سرد)

4-سايز باتري : براي مشخص كردن ابعاد باتري . در ادامه جدول سايزهاي استاندارد باتري هاي خودرو آمده است

12 Volt Automotive

باتري 12 ولتي خودرو

BCI Group Size

سايز باتري

WBI Part Number

كد باتري

Cranking Performance

تست باتري

Reserve Capacity

ظرفيت ذخيره

BCI Maximum Overall Dimensions (Inches)

ابعا به اينچ

 

 

 

 

@0F

سرد

@32F

معمولي

@80F

Length

طول

Width

عرض

Height

ارتفاع

 

22F

X22F

390

490

80

9.5

6.875

8.313

 

C22F

390

490

80

9.5

6.875

8.313

 

22NF

C22NF

350

440

65

9.438

5.5

8.938

 

24

24-7

700

825

125

10.25

6.812

8.875

 

X24

600

750

100

10.25

6.812

8.875

 

C24H

580

715

102

10.25

6.812

8.875

 

C24

530

660

90

10.25

6.812

8.875

 

A24

420

525

70

10.25

6.812

8.875

 

24F

24F-7

700

875

155

10.25

6.812

8.875

 

X24F

600

750

100

10.25

6.812

8.875

 

C24FH

580

715

102

10.25

6.812

8.875

 

C24F

530

660

90

10.25

6.812

8.875

 

A24F

420

525

70

10.25

6.812

8.875

 

25

C25

570

710

100

9.063

6.875

8.875

 

26

X26

500

625

85

8.188

6.812

8.063

 

C26

500

625

85

8.188

6.812

8.063

 

A26

500

625

85

8.188

6.812

8.063

 

27

27HD

700

875

125

12.063

6.812

8.875

 

X27

560

700

100

12.063

6.812

8.875

 

27F

X27F

560

700

100

12.5

6.812

8.875

 

29NF

A29NF

420

525

100

13

5.5

8.938

 

34

C34

575

720

110

10.25

6.812

7.812

 

35

C35

570

710

100

9.063

6.875

8.875

 

53

A53

330

405

69

13

4.688

7.5

 

55

X55

450

560

75

8.625

6.063

8.375

 

C55

450

560

75

8.625

6.063

8.375

 

58

X58

575

720

90

9.438

7.25

7

 

C58

460

575

80

9.438

7.25

7

 

58R

C58R

460

575

80

9.438

7.25

7

 

60

A60

440

480

127

13

6.25

8.75

 

62

X62

460

575

80

8.938

6.438

8.875

 

C62

460

575

80

8.938

6.438

8.875

 

64

X64

600

750

110

11.688

6.438

8.875

 

65

C65

850

1060

150

11.375

7.5

7.563

 

A65

850

1060

150

11.375

7.5

7.563

 

70

X70

500

625

90

8.188

7.063

7.75

 

C70

500

625

90

8.188

7.063

7.75

 

A70

500

625

90

8.188

7.063

7.75

 

74

74-825

825

1015

155

10.25

7.25

8.75

 

 

X74

690

860

??105

10.25

7.25

8.75

 

C74H

580

715

102

10.25

7.25

8.75

 

C74

500

625

95

10.25

7.25

8.75

 

A74

420

525

75

10.25

7.25

8.75

 

75

X75

575

720

105

9.063

7.063

7.75

 

C75

575

720

105

9.063

7.063

7.75

 

78

C78

550

690

130

10.25

7.063

7.75

 

39

239

245

310

40

8.25

6.875

6.875

 

41

X41

610

760

110

11.563

6.875

6.875

 

42

X42

425

530

75

9.563

6.812

6.812

 

45

X45

390

490

70

9.438

5.5

8.938

 

46

C46

510

625

80

10.25

6.812

8.875

 

47

C47

460

575

100

9.5

6.875

7

 

48

C48

550

690

70

10.938

6.875

7.063

 

49

C49

750

940

90

13.938

6.875

6.938

 

51

C51

435

540

70

9.375

5.063

8.875

 

51R

C51R

435

545

70

9.375

5.063

8.875

 

5-تاريخ توليد : با توجه به محدود بودن عمر باتري لازم است مصرف كننده از تاريخ توليد و تاريخ مصرف باتري آگاه باشد. شركتهاي توليد كننده روشهاي مختلفي براي ارائه اين دو تاريخ دارند كه در شكل زير يك نمونه آمده است.

6-شماره سريال سازنده :برخي باتري ها اين شماره روي باتري حك ميگردد و معرف مشخصات سازنده ( تاريخ ثبت كارخانه،نئع كارخانه و... ميباشد )

شماره سریال سازنده

نشاندهنده ميزان الكتروليت و چگالي (چرم حجمي) در باتري

همانطور كه ذكر شد ارتفاع سطح الكتروليت بايد در حد معيني باشد . براي تشخيص اين مطلب روي بدنه باتري هاي سفيد ( باتري هايي كه سطح الكتروليت از بيرون مشخص است ) 2 خط قرار داده شده است كه يكي بيشترين حد و ديگري كمترين حد را مشخص ميكند . ميزان الكتروليت حتما بايد بين اين دو عدد باشد . در باتري هايي كه داراي بدنه سفيد نيستند يا اينكه سطح الكتروليت از بيرون باتري مشخص نيست تشخيص اين امر كمي مشكل ميشود. بنابرياين در گروهي ا اين نوع باتري ها نشاندهنده اي راي روي خانه باتري قرار داده اند كه ميتوان با مشاهده آن سطح آب باتري را تشخيص داد . شكل زير يكي از اين نوع نشاندهنده ها را نمايش ميدهد

باتری

گروه ديگري از باتري ها داراي نشاندهنده جرم حجمي الكتروليت نيز ميباشند . در اين نوع باتري ها راننده به راحتي بامشاهده اين نشاندهنده به شارژ بودن و يا دشارژ بودن باتري پي برد.

شارژ و دشارژ و نیمه شارژ

 

باتري هاي خودرو قسمت  4

چگونه ميتوان فهميد باتري شارژ است

معمولا 3 روش براي اين كار وجود دارد

1-استارت زدن

ابتدا بايد كاري كرد كه در اثر استارت زدن باتنري روشن نشود( مثلا واير مركزي كويل به دلكو جدا شود ) سپس در حود 15 ثانيه استارت زده شود . اگر درطول اين مدت استارت به راحتي خورده شود . باتري شارژ است.

توجه : در اين آزمايش بايد از سلامت موتور و استارت مطمئن شده سپس آزمايش را انجام داد

 

2-استفاده از هيدرومتر

هيدرو متر يا غلظت سنج ( چگالي سنج ، جرم حجمي سنج) وسيله ايست كه ميزان جرم حجمي آب باتري را نشان ميدهد.

  هیدرومتر

هيدرومتر شامل يك كپسول ميباشد كه با ورود الكتروليت به هيدرومتر شناور ميشود.اين كپسول مدرج شده است و اعداد روي ان معمولا بين 1200 تا 1300 (كيلوگرم بر متر مكعب) يا 1.2 تا 1.3 (گرم بر سانتي متر مكعب ) ميباشد. همانطور كه قبلا در بخش الكتروليت باتري ذكر شد عدد استاندارد در دماي 15 درجه سانتي گراد 1280 كيلوگرم بر متر مكعب ( 1.28 گرم برسانتي متر مكعب ) ميباشد . جدول زير محدوده عددي براي تشخيص شارژ بودن باتري را نشان ميدهد

 

درصد شارژ در دماي 80°F (26.7°C)

چگالي الكتروليت

بر حسب

گرم بر سانتيمتر مكعب

Electrolyte Freeze Point

75% تا 100%

1.27 … 1.29

-77°F
(-67°C)

50% تا 75%

1.23 … 1.25

-10°F
(-23°C)

25% تا 50%

1.11 … 1.25

15°F
(-9°C)

DISCHARGED

1.120

يا كمتر

20°F
(-7°C)

 

 براي سهولت در خواندن هيدرومتر معمولا روي كپسول با سه رنگ مشخص ميشود

رنگ سبز به عنوان محدوده شارژ

رنگ زرد يا سفيد به عنوان محدوده نيمه شارژ

رنگ قرمز به عنوان محدوده دشارژ

 

3-آزمايش مدار باز

چراغهاي جلو را براي چند دقيقه روشن كنيد سپس آنرا خاموش كنيد

 ولتمتر را مطابق شكل به باتري متصل كنيد

ولت متر

عدد ولت را بخوانيد. ولتاژ 12.6 نشانه شارژ بودن باتري و 12 نشانه دشارژ بودن باتري است  

شارژ كردن باتري

باتري ها را ميتوان به 2 روش شارژ كرد .يكي شارژ كند (معمولي )و ديگري شارژ تند (سريع)

در شارژ كند مقدار كمي آمپر به باتري داده ميشود ر عوض مدت زمان زيادي طول ميكشد تا باتري شارژ شود.در شارژ سريع برعكس مقدار زيادي آمپر در مدت كوتاهي به باتري داده ميشود تا پر شود.

توجه : شارژ كند بهتر از شارژ سريع است چون احتمال صدمه ديدن صفحات باتري كمتر است . از شارژ سريع فقط براي شرايط خاص استفاده ميشود ( دستگاه آن نيز با دستگاه شارژ كند متفاوت است )

شارژ كند

اين نوع دستگاه شارژ داراي 2 سلكتور (كليد چرخشي )يكي براي آمپر و ديگري براي ولتاژ ميباشد بعلاوه يك نشاندهنده  نيز براي هر كدام ( ولتاژ و آمپراژ ) لازم است . توجه : اكثر دستگاه هاي شارژر ايراني فقط داراي يك نشاندهنده (آمپر ) ميباشند – البته برخي از انها ظاهرا داراي نشاندهنده ولتاژ نيز هستند منتها اگر خوب دقت كنيد ، ميبينيد كه اين نشاندهنده ولتاژ ورودي ( 220 ولت ) را نشان ميدهند نه آنچه ما لازم داريم ( ولتاژ خروجي). حالا اينكه آقايون سازنده ها چطور تشخيص دادند يكي از اين نشاندهنده ها زياديه ... ديگه بايد برين از خودشون بپرسين ) دستگاه داراي 2 خروجي يكي مثبت و ديگري منفي و يك كليد اصلي و يك فيوز نيز ميباشد.

توجه : اگر هنگام خريد شارژر باتري با عبارت چند تاييش رو ميخاي مواجه شديد زياد تعجب نكنيد . فروشندگان و ايضا سازندگان و بالاجبار خريداران شارژ ها را بر اساس تعداد باتري هاي 6 ولتي كه دستگاه ميتواند به طور همزمان ( بصورت سري ) شارژنمايد دسته بندي كرده اند .مثلا شارژر باتري 8 تايي يعني اينكه ميتواند همزمان 8 باتري 6 ولتي را كه بطور سري به دستگاه وصل شده اند را شارژ كند .

روش كار :

 در تمام خانه اي باتري را جدا كنيد . سطح الكتروليت هر خانه كنترل شود و اگر كم است فقط آب مقطر به آن اضافه شود .مثبت و منفي دستگاه را به قطبهاي مثبت و منفي باتري متصل شود.

توجه : قبل از روشن كرد دستگاه به صحيح بودن اتصال ها توجه شود . ( مثبت به مثبت و منفي به منفي )

بايد ولتاژ خروجي دستگاه  حدودا 20% بيشتر از ولتاژ باتري انتخاب شود ( مثلا براي شارژ باتري 12 ولتي حدودا 14 ولت ).آمپر خروجي دستگاه بايد در حدود يكدهم آمپر-ساعت يا يك شانزدهم ظرفيت ذخيره يا يك چهلم تست در شرايط سرد انتخاب شود. ( مثلا اگر آمپر-ساعت باتري 60 است بايد آمپر خروجي 6 انتخاب شود ) پس از شارژ كامل عدد آمپر به صفر نزديك ميشود كه نشانه شارژ كامل باتري است.

توجه : اگر به محض روشن كردن دستگاه در يكي از خانه اي باتري جوششي مشاهده شود نشانه خراب بودن آن انه باتري است

نكته : اگر باتري كاملا دشارژ باشد براي شارژ مددد حدود 8 تا 12 ساعت زمان لازم است 

شارژ سريع

مانند روش قبل منتها اين نوع دستگاه توانايي خروج آمپر بالاي  100 A را دارد . زمان شارژ در اين نوع بين نيم تا يك ساعت ميباشد

نگهداري باتري  و آزمايشات مربوطه

بررسي هاي ظاهري در يك نگاه

باتری

سطح الكتروليت به طور مرتب كنترل شود ( هر هوا گرم تر فاصله بازديد ها كوتاه تر)

اگر بدنه باتري چرب يا كثيف يا خيس شده حتما باآب ولرم شسته شود سپس كاملا خشك چون ممكن است باعث برق دزدي شود.آزمايش زير وجود برق دزدي در مدار را نشان ميدهد.(ولتاژ بايد كمتر از 0.5 ولت و آمپر بايد كمتر از 20 ميلي آمپر باشد )

باتری

مطابق شكل اختلاف ولتاژ بين قطب و بست را بررسي كنيد . اين اختلاف بايد صفر باشد

باتری

هيچگاه در قطب باتري را با پيچ گوشتي و كابل و .... به يكديگر متصل نكنيد چون علاوه بر صدمه زدن به صفات باتري ممكن است باعث تركيدن باتري شود

محل اتصال قطب ها و بست ها  بايد كاملا تميز و بدون رسوب و سولفاته شدن باشد مطابق شكا ميتوان آنها را تميز كرد

باطری

اگر زمان استارت زدن طولاني باشد به صفحات باتري صدمه ميخورد

براي جلوگيري از سفيدك زدن ( سولفاته كردن ) قطب هاي باتري ميتوان پايه قطب ها ( محل تماس قطب  با درپوش ) را با مقداري گريس چرب نمود. امروزه واشرهاي لاستكي يا نمدي براي جلوگيري ازسفيدك زدن قطب ها درلوازم يدكي ها فروخته ميشود

زمان استفاده از باتري كمكي فقط و فقط باتري ها را بطور موازي به هم وصل كنيد

 



تاريخ : پنجشنبه چهاردهم مهر 1390 | 16:49 | نویسنده : ناصح مهاجر

شمع موتور چیست 1

اولین عمل موثر شمع درموتور اتومیبل (یا انواع موتور)، آتش زدن مخلوط هوا و سوخت دراحتراق داخلی موتور است.

شمع  

شمع ماشین باید پالس الکتریکی با ولتاژ بالا را همراه با ٢٥٠٠٠ ولت بصورت مكرر به داخل محفظه احتراق موتور انتقال دهد.الكترودهای با دوام را از بین آنهایی  كه جریان الکتریکی را می توانند قوس داده یا جرقه بزنند تا مخلوط هوا و سوخت در سیلندر را محترق، پیش بینی و تهیه كنند. تحت شرایط فشار و حرارت شدید آماده اند تا میلیونها بار جرقه بزنند. میزان عملكرد شمع در موتور خودرو همزمان با افزایش توان  خروجی خودرو ، سخت تر و شدید تر می شود.

شمع

 ساختار شمع : 

شمع 

شمع‌ها بطور كلی از چندین بخش تشكیل شده‌اند:

1)بخش فلزی

2)عایق چینی

3)الكترودها

4)واشرها

5)مهره سرشمع

6)پودرهوا بند  

بخش فلزی یا بدنه:

هر شمع دارای یك بخش فلزی است. بالای این قسمت فلزی به شكل شش گوش است تا شمع به طور محكم درجای خود نصب شود.

شمع

قسمت پایین این بخش رزوه شده به روی سر سیلندر پیچیده می‌شود یك الكترود منفی از قسمت پایینی بخش بیرون آمده است، یك واشر نسوز در زیر رزوه‌ها قرار دارد كه در مقابل لبه بیرون آمده جای گرفته است در محل قرار گرفتن شمع در  سر سیلندر موتور واشر مسی با تركیبی از مس و آزبست با مقطع یو شكل (U) قرار گرفته تا از نشت گاز در اتاقك احتراق به خارج جلوگیری شود، در ضمن محل نصب بعضی از شمع‌ها به شكل اوریب بوده و به خوبی آب بندی می‌شود. بیشتر شمهای امروزی دارای پیچی به قطر ١٤ میلیمتر می باشد. هر چند بعضی از شمع ها دارای ١٨ میلیمتر قطر و بعضی دیگر قطرشان١٠ میلیمتر است. معمولاً رزوه ها با گام ٢/١ یا ٥/١ میلیمتری می باشند که  طبق مشخصات پیچ  پایه  شمع ها عبارتست از ٢٥/١ گاهی هم پیچ های قطورتراز ١٤ برای موتورهای دو زمانه و قطر کمتربرای موتور سیکلتها ساخته می شود.پایه شمع وقتی در سر سیلندر قرار گرفت بایدبا اطاق احتراق تراز باشد.چنانچه کوتاه تر انتخاب شود موجب جرم گیری شده و اگر بلندتر باشد قسمت بیرون زده داغ می ماندو در هر دو صورت ایجاد خودسوزی می کند.  

عایق شمع :

عایق شمع از جنس نوعی سرامیك است كه دربرابرحرارت، فشار و ولتاژ بالا بسیار مقاوم است.این عایق طوری قرار داده شده كه از پوسته صدفی بیرونی، به وسیله یك واشر نسوز داخلی و تركیبات آب بندی كننده كاملا جدا است.

شمع 

ین عایق علاوه براین كه الكترودمركزی رانگه می‌دارد به منزله یك محافظ برای الكترود نیز هست و جریان      الكتریسیته مجبور است فقط از داخل الكترود بگذرد.عایق باید در مقابل حرارت زیاد، خنك شدن و لرزش مقاومت داشته باشد قسمت بالایی عایق كه درمعرض گرد و خاك است باید همیشه تمیز نگه داشته شود تا از هدر رفتن الكتریسته جلوگیری شود. در بعضی از انواع شمع‌ها، عایق‌های پشته‌ای وجود دارند كه گاه گاه می‌توان از طریق این پشته گثافت‌های جمع شده را دور انداخت 

الكترودها :

شمع دارای دو الكترود میانی (مثبت) و كناری (منفی) است كه به بدنه آن متصل هستند. الكترود میانی در وسط عایق سرامیكی قرار گرفته و در مقابل فشار زیاد تا ٤٠ اتمسفر و حرارت بالا تا ٢٠٠٠ درجه سانتیگراد مقاوم است. الكترود كناری به پوسته فلزی چسبیده و با الكترود میانی فاصله هوائی دارد كه فاصله دهانه شمع نامیده می‌شود. فاصله بین دهانه دو الكترود شمع، نخستین عامل جرقه زنی است. این فاصله باید مطابق خصوصیات موتور باشد،اگر فاصله دو الكترود خیلی كم باشد، جرقه ضعیف شده و موجب بد كار كردن و روشن نشدن موتور می‌شود.

شمع

اگر فاصله دو الكترودخیلی زیاد باشد، موتور در دورهای كم خوب كارخواهد اما در دورهای زیاد یا داشتن بار،به كوئل فشار زیادی می‌آید و موجب روشن نشدن و یا بد كاركردن موتور می‌شود. سطح الكترودها در قسمتی كه روبروی هم قرار می‌گیرند باید كاملا موازی و به شكل چهار گوش باشند، به این طریق جهش جرقه از دهانه شمع راحت تر صورت می‌گیرد.

شمع اتومبیل

الكترود میانی شمع‌های جدید دو تكه بوده و وایر شمع به قسمت بالای آن وصل شده و قسمت پایینی تا داخل اتاقك احتراق ادامه پیدا می‌كند. در بعضی از مقاومت ١٠٠٠ اهم قرار داده شده است. این مقاومت پارازیت‌های رادیو و تلویزیون را گرفته و همچنین عمر شمع را افزایش می‌دهد. جنس الكتروها از فلز دیرگدازی مانند آلیاژ نیكل و یا آلیاژ آهن و كروم است كه هم هادی جریان الكتریسیته خوبی بوده و نیز در مقابل حرارت  زیاد مقاومت می‌كند 

عملكرد شمع :

شمع‌ها دارای دو قسمت هادی یا الكترود می‌باشند. یك الكترود به سیم درب دلكو و دیگری به بدنه، سر دیگر هریك از الكترودها در شمع و به فاصله كمی از یكدیگر قرار دارند، موجی از ولتاژ قوی سبب القای اتصال می شود، جریان الكتریكی از كوئل به داخل درب دلكو گردیده و از آنجا از طریق وایرها به یكی از الكترودهای شمع می‌رسد.

شمع ماشین

 

 سپس این جریان از شكاف و فاصله بین دو الكترود انتهای شمع جستن كرده و به طرف الكترود دیگر و بدنه می‌رود و به این ترتیب ضمن جهش جریان برق از شكاف و فاصلة بین الكترودهای شمع، مدار كامل شده و عبور جریان برق همچنان ادامه می‌یابد.

كامل كردن مدار برق یكی از كارهای مهم سیم پیچ ثانویه است، حقیقت مهم دیگر آن است كه وقتی كه جریان الكتریسیته از شكاف و فاصلة بین دو الكترود انتهای شمع ‌می گذرد، یك جرقه ایجاد می‌شود و این آخرین كاری است كه مدار جرقه زنی انجام می‌دهد.

معنای، شمع سرد و شمع گرم و محدوده حرارتی  :

شمع خودرو

 

به طور كلی شمع‌ها به دو نوع، گرم و سرد تقسیم می‌شوند. شمع گرم به گونه‌ای طراحی شده است كه دما به اندازه كافی در دماغه سرامیك نگهداری شود تا رسوبات روغن و كربن بسوزند، در این حالت حرارت، روی دماغه عایق پخش می‌شود.

شمع

 

نوع سرد به منظور جلوگیری از احتراق زودرس طراحی شده است. در این حالت حرارت، سریع‌ر انتقال می‌یابد و به همین دلیل است كه این نوع شمع‌ها درزمانی كه موتورها باید بار زیادی را تحمل كنند، مورد استفاده قرار می‌گیرند. در نوع گرم، به دلیل جریان بیشتر، سطح دماغه بیش از نوع سرد در معرض گازهای احتراقی قرار دارد و در مقایسه با شمع سرد، به درجه حرارت بیشتری می‌رسد.

 اما در محدوده حرارتی، مهمترین شاخص عملیاتی شمع موتور خودرو به شمار می‌رود،(توصیه می‌شود كه شمع‌ها در محدودهای حرارتی گوناگون طراحی شوند). دلیل در نظر گرفتن محدوده حرارتی آن است كه سر شمع‌ها باید دردماهای بالا عمل كنند تا از جرم گیری یا كثیف شدن جلوگیری شده و به اندازه كافی خنك بمانند تا " پیش اشتغال " نیز پیش نیاید سرعت انتقال حرارت- چه سریع، چه آهسته- به طراحی شمع مربوط می‌شود و تفاوت بین شمع گرم و سرد را نشان می‌دهد. 

انواع شمع از نظرساختار جدید و کاربرد آنها :

شمع سوپر(C)

 شمع مقاومتی یا رزیستور (R)

شمع‌های (سه الكترود) مسابقه‌ای یا سه پلاتینه (D)

شمع با الكترود پلاتین (P) .

ویژگیهای فنی شمع سوپر(C):

 ١(كاهش مصرف

2)جرقه دقیق و مطمئن به محض استارت زدن، به ویژه در هوای سرد

٣)عملكرد مناسب موتور به دلیل داشتن الكترود میان مسی بسیار رسانا در وضعیت‌های آب و هوایی بسیار متفاوت

4)برخورداری از طراحی مخصوص برای سوزاندن ذرات پس مانده و جلوگیری از جرم گرفتن دهانه شمع

٥)احتراق كامل سوخت

٦)صرفه جویی ارزی

٧)طول عمر بیشتر

٨)حذف سیستم پارازیت گیری

9)مهمتر از همه كاهش آلودگی هوا . 

 شمع سوپر یا ترموالاستیك (CU-Electrode ) :

شمع ترموالاستیك یا سوپر  CU-Electrode، شمعهایی با تكنولوژی برتر با الكترودهای آلیاژی CPPER-CORE  می باشند.این شمعها رسانایی حرارتی بهتر، دسترسی سریعتر به دمای خود پاكسازی (Self-Cleaning) و حذف لایه نرم ته نشین شده كربن  را باعث می شوند كه به نوبه خود احتراق مناسب تر و جرقه قوی تر و كار آیی بهتر موتور را تضمین می ماید. شمع سوپر دارای نشانه( C ) بعد از شماره مشخصه می باشد.

 شمعها با الكترود مغز مسی(COPPER CORED) برای بهبود بخشی به بخش حرارتی  و مقاومت در برابر رسوب گیری طراحی شده است. این موضوع خصوصاَ درموتورهای كوچك تر و مدرن مهم می باشد و اجازه می دهدكه درمحدوده داهای وسیع تری كارایی را داشته باشد، در بقیه خواص، شمعهای سوپر مطابق با شمعهای استاندارد(معمولی) می باشند.  

شمع رزیستور  یا شمع ضد تداخل (R ) :

با افزایش استفاده از باندهای VHF  و  UHF  برای ارسال برنامه های رادیویی و تلویزیونی، بسیاری از كشورهای جهان قواعدی را برای كنترل تداخل امواج صادره از شمع اتومبیل در امواج مذكور وضع كرده اند،(زیرا ممكن است از رادیو و یا تلویزیون  كه از باندهای فوق استفاده می كنند در اتومبیل استفاده شود).

روشهایی كه سازندگان اتومبیل برای جلوگیری ازاین تداخل انجام می دهند متفاوت است.اما راه حل اساسی، استفاده از شمعهای مقاومتی است، عمل جلوگیری از تداخل عبارت از كاهش سقف جریان در تولید جرقه و در نتیجه حذف تداخل صوتی و برفكهای تلویزیونی ایجاد شده، می باشد. شمعهای سوپر مقاومتی یا رزیستور،با یك نشانه(R ) بعد از مشخصه، مشخص می گردند(FE65CPR ).

شمع (سه الكترود) مسابقه‌ای یا سه پلاتینه (D) :

توسعه صنعت خودرو، اخیراَ نیازهای سرویس كردن و مونتاژ قطعات را بهبود بخشیده  و قسمتهای مصرفی راكاهش داده اند، به این منظور عمر شمعها را افزایش داده اند.  سطوح جانبی الكترودها افزایش یافته كه این امر بطور قابل توجهی مقدار سایش را كاهش می دهد و به همین خاطر فاصله بین الكترودها ثابت مانده و در نتیجه ولتاژ موردنیازبرای احتراق مخلوط  سوخت و هوا تقریباَ ثابت می ماند. نیز این موضوع باعث افزایش قابلیت روشن  شدن  ماشین خصوصاَ  در هوای سرد میگردد. شمعهای ذكر شده  در كد گذاری با پسوند (D) مشخص می گردند. 

شمع با الكترود پلاتین (P) :

الكترود مركزی  این گونه شمعها از آلیاژهای پلاتینی مقاوم به سایش كه  تحت عملیات خاصی تولید شده اند، می باشد. آلیاژ پلاتین هادی حرارتی و الكتریکی  خوبی می باشد. سرعت سایش  الكترود مركزی در اثر خوردگی، سایش و سوختن،  در نتیجه جرقه زدن  شدیداَ كاهش یافته است، در این روش فاصله بین الكترودها و ولتاژ مورد نیاز برای احتراق تقریباَ ثابت می ماند.

 مشخصات قدرتی و دورثانویه موتوربهبود یافته، از آنجایی كه الكترودها می توانند نسبتاَ كوچك تر و نازك تر با شند، در نتیجه جرقه راحت ترمی توانداز مخلوط سوخت و هوا عبوركند.

با توسعه دماغه عایق و جا زدن  الكترودهای پلاتینی، دماغه عایق می تواند به آسانی گرم شود. درفشارهای بالا موتور، پراكندگی حرارت افزایش می یابد، شمعهای  فوق روشن شدن موتور را آسان تر می كنند و اغلب با قدرت انباشتگی پایین تركه عرضه می كند، مصرف سوخت پایین تر و بهره وری بالاتر می باشد. شمعها با الكترود پلاتینی، با پسوند(P) در كد گذاری مشخص می شوند



تاريخ : پنجشنبه چهاردهم مهر 1390 | 16:45 | نویسنده : ناصح مهاجر

راه اندازی موتور یا استارت زدن

چهار عنصر زیر باید در موتور احتراق داخلی جمع شود تا بتوان ان را راه اندازی و استارتر کرد

1- مخلوط هوا – سوخت قابل احتراق

2- حرکت تراکم

3- نوعی سیستم اشتغال

4- حداقل دور راه اندازی لازم (در حدود 100 دور بر دقیقه)(استارت)

برای  تامین سه عنصر نخست باید عنصر چهارم یعنی حداقل دور راه اندازیلازم را تامین کرد (استارت)

 توانایی دستیابی به این دور حداقل نیز خود تابع چند عامل است

1- ولتاژ نامی سیستم راه اندازی

2- حداقل  دمای  محتمل که  باید بتوان  موتور را  در ان دما روشن کرد  این دما  را دمای حد راه اندازی

می نامند

3- مقاومت  موتور  گردانی  .  به عبارت  دیگر گشتاور لازم برای موتور  گردانی  در دمای حد راه اندازی

4- مشخصه های باتری

5- افت ولتاژ بین باتری و استارت

6- نسبت دنده استارت به دنده فلایویل

7- مشخصه های استارت

8- حداقل دور لازم برای موتور گردانی در دمای حد راه اندازی

نکته  دیگری  که در  ارتباط با نیازهای  راه اندازی موتو ر شایان  توجه  است  دمای راه  اندازی است

میتوان دریافت که با  کاهش  دما گشتاور  استارت  نیز کاهش  می یابد  اما گشتاور لازم برای موتور

گردانی با حداقل دور افزایش می یابد

دمای حد راه اندازی برای اتومبیلهای سواری از 18 – تا 25- درجه سانیگراد و برای کامیونها و اتوبوسها

از 15- تا 20-  درجه سانتیگراد تغییر می کند  سازندگان استارت غالبا 20+ تا 20- درجه سانتیگراد را

ذکر می کنند

 

اصول کار موتور استارت

هر موتور الکتریکی به زبان ساده  ماشینی برای تبدیل انرژی الکتریکی به انرژی مکانیکی است موتور

استارت  هم از این قائده مستثنی  نیست وقتی جریانی از رسانای واقع در میدان مغناطیسی عبور

می کند نیروی بر رسانا وارد می شود  اندازه این نیرو با شدت میدان طول  رسانای واقع در میدان و

شدت جریانی که از رسانا می گذرد متناسب است

در موتورهای   DC  رسانای  ساده  کاربرد  عملی ندارد  و رسانا را  به صورت یک یا چند حلقه شکل

می دهند تا ارمیچر تشکیل شود جریان برق از طریق کموتاتور (سوی گردان) تیغه ای و زغال (جاروبک)

تامین  می شود  نیروی  که بر رسانا وارد  می شود حاصل بر هم کنش میدان  مغناطیسی اصلی و

میدان ایجاد شده حول رساناست در استارت خودروهای سبک میدان اصلی را به وسیله سیم پیچهای

متوالی سنگین کاری  ایجاد می کنند  که روی هسته هایی  از اهن نرم پیچیده شده اند با پیشرفت

تکنولوژی ساخت اهنربا  امروزه بیشتر از اهنرباهای دائمی  برای ایجاد میدان  مغناطیسی استفاده

می کنند در این صورت می توان استارت را کوچکتر و سبکتر ساخت شدت میدان مغناطیسی ایجاد

شده حول رسانای  ارمیچر  تابع شدت جریان عبوری از سیم پیچهای میدان ساز است

بیشتر  استارتها  چهار  قطب وچهار  زغال دارند د صورت استفاده از  چهار قطب میدان مغناطیسی

در چهار ناحیه متمرکز می شود میدان مغناطیسی به یکی ز سه روش زیر ایجاد می شود با استفاده

از  اهنربای  دائمی سیم  پیچهای میدان ساز  متوالی  یا  سیم پیچهای  میدان ساز متوالی – موازی

میدان های  متوالی – موازی  را  میتوان با مقاومت  کمتری ساخت و  بدین ترتیب جریان  و در نتیجه

گشتاور خروجی استارت را افزایش داد برای انتقال جریان برق از چهار زغال استفاده می شود این

زغالها مانند زغالهای مورد استفاده در بیشتر موتورها یا مولدها از مخلوطی از  مس و کربن ساخته

می شود زغالهای استارت مس بیشتری دارند تا اتلاف جریان در انها به حداقل برسد

ارمیچر از یک کموتاتور مسی تیغه ای و سیم پیچهای مسی  سنگین تشکیل می شود به طور کلی

ارمیچر را به دو روش  می توان  سیم  پیچی کرد این دو روش  را سیم پیچی  موجی  و سیم پیچی

همپوش  می نامنددر استارتها بیشتر از روش سیم پیچی موجی استفاده می شود زیرا با استفاده

از این روش مناسبترین مشخصه ها از لحاظ گشتاور و سرعت در سیستم چهار قطبی حاصل می شود

در استارت باید مکانیسمی هم برای درگیری و خلاص شدن از دنده  فلایویل  تعبیه شود در استارت

خودروهای سبک از یکی از دو روش درگیری لخت یا پیش درگیری استفاده می شود

 

استارت با درگیری لخت

در همه  خودروها  استارت باید فقط  در مرحله  راه اندازی  با دنده فلایول درگیر باشد اگر استارت با

دنده فلایویل درگیر بماند موتور با دور بالا ان را به کار می اندازد و استارت به سرعت خورد می شود

بیش از 80 سال از استارت با درگیری لخت  استفاده  شده  است  و این نوع استارت به تدریج از رده

خارج شده است این استارت چهار قطب  و چهار  زغال دارد و روی خودروهای بنزینی متوسط نصب

می شد این استارت به وسیله یک دنده پینیون کوچک با دنده فلایویل درگیر می شود دنده استارت و

بوشی  که با محور  ارمیچر اتصال هزار خاری  دارد  طوری رزوه  شده اند که وقتی استارت از طریق

رله به کار می افتد ارمیچر بوش  را در داخل  دنده  استارت می چرخاند دنده استارت به سبب لختی

ساکن می ماند و چون بوش در  داخل ان می چرخاند با دنده فلایویل درگیر می شود

وقتی  موتور  روشن  می شود  دنده استارت را  سریعتر  از محور ارمیچر می چرخاند و همین باعث

می شود که دنده استارت دوباره روی بوش بپیچد  و از درگیری با دنده فلایویل ازاد شود وقتی دنده

استارت  برای  اولین بار  گشتاور  را از ارمیچر  می گیرد  و  نیز هنگامی که  موتور دنده استارت را از

درگیری خارج می کند فنری ضربه ایجاد شده را جذب م کند

یکی  از مشکلات  اصلی این نوع استارت  ماهیت خشن  درگیری دنده  استارت با  دنده  فلایویل بود

در نتیجه  این نوع  درگیری  دنده  استارت و  دنده  فلایویل  خیلی  زود سائیده  می شدند  در بعضی

کاربردها دنده استارت در حین موتور گردانی و پیش از انکه موتور کاملا روشن شود از درگیری خارج

 می شود دنده استارت در معرض خطر گریپاژ کردن بر اثر گرد و غبار حاصل از کلاچ نیز بود

غالبا روغنکاری مکانیسم دنده استارت سبب جذب گرد و غبار بیشتر و در نتیجه جلوگیری از درگیری

 می شد با استفاده از استارتهای از پیش درگیر بسیاری از این مشکلات حل شد

 

استارت از پیش درگیر

 امروزه  بیشتر  خودروها  استارت از پیش  درگیر دارند در این نوع  استارت  دنده  استارت  به صورت

مطمئنی  با دنده  فلایویل درگیر  است و  توان کامل  فقط  هنگامی اعمال  می شود   که این  دو به

صورت کامل با هم درگیر شده باشند  در این حالت  چرخدندها زودتر  از موعد مقرر  از درگیری خارج

نمی شوند زیرا با اتوماتیک  استارت  دنده  استارت را در  وضعیت  درگیر نگه  می دارد دنده استارت

کلاچ یک طرفه ای دارد که مانع چرخیدن ان توسط دنده فلایویل می شود

استارت از پیش درگیر به این کار می کند که وقتی  سوئیچ را می چرخانید اتصال با ترمینال 50 روی

اتوماتیک استارت ایجاد می شود در نتیجه دو سیم پیچ تو نگهدار و درون کش برق دار می شوند سیم

پیچ  درون  کش مقاومت  بسیار کمی دارد  بنابراین جریان  شدیدی از ان عبور می کند این سیم پیچ

با مدار  موتور  استارت اتصال  متوالی  دارد و  جریانی  که از ان  می گذرد به  موتور استارت  امکان

می دهد  که اهسته  بچرخد و درگیری  را تسهیل کند  در همین زمان میدان مغناطیسی ایجاد شده

در اتوماتیک استارت هسته سولنوئید را جذب می کند و از طریق چنگک سبب درگیری دنده استارت

یا دنده فلایویل می شود وقتی دنده استارت کاملا درگیر می شود هسته اتوماتیک استارت در استارت

انتقال می دهند وقتی کنتاکت ها اصلی بسته  می شوند سیم پیچ درون کش به سبب اعمال ول

مساوی به دو سر ان عملا از کادر می افتد در این هنگام سیم پیچ تو نگهدار تا زمانی که برق از مغزی

سوئیچ به اتوماتیک استارت می رسد هسته اتوماتیک در جای خود نگه می دارد

وقتی  موتور  روشن  و  سویچ رها می شود  جریان اصلی برق  قطع می شود و هسته اتوماتیک و

دنده استارت بر اثر نیروی کشش فنر به وضعیتهای  اولیه  خود باز  می گردد  فنری  که روی هسته

تعبیه شده است پیش از خلاصی دنده استارت از درگیری با پایان حرکت خود مجموعه ای از کنتاکتها

مسی  سنگین کار را  می بندد  این  کنتاکتها توان کامل باتری را  به مدار اصلی  موتور دنده فلایویل

کنتاکتها اصلی را باز می کند

در حین درگیری اگر دندانه های استارت به دندانه های  دنده  فلایویل  برخورد کنند در نتیجه فشرده

شدن فنر درگیری کنتاکتهای اصلی بسته می شود در نتیجه موتور استارت می چرخد و دنده استارت

با دنده فلایویل درگیر می شود

گشتاوری که استارت تولید  می کند  از  طریق این کلاچ به  دنده فلایویل انتقال می یابد هدف از بکار

گیری این کلاچ جلوگیری از چرخش موتور استارت با دور بسیار بالا در صورت درگیر ماندن دنده استارت

پس از روشن شدن موتور است این کلاچ از یک عضو محرک و یک عضو متحرک تشکیل می شود

که چند غلتک یا ساچمه استوانه ای بین ان دو قرار دارند این غلتکها فنر سوارند و با فشار اوردن روی

فنرها دو عضو  محرک و  متحرک را  به هم  قفل می کنند یا ازادانه در جهت عکس می چرخند امروزه

از انوع استارت از پیش درگیر استفاده می شود اما همه انها طبق اصول مشابهی کار می کنند اکنون

استارت های  که با اهنربای دائمی کار می کنند به تدریج جایگزین استارتهایی می شوند که سیم پیچ

میدان ساز دارند



تاريخ : پنجشنبه چهاردهم مهر 1390 | 16:44 | نویسنده : ناصح مهاجر

دینام های الترناتور

 

دینام یا الترناتور

دلایل ظهور دینام های الترناتور

یکی از معایب دینام های جریان مستقیم این است که این دینام ها در دورهای پائین موتور قادر به شارژ

باطری نمی باشند  امروزه  مصرف  کننده های برقی در خودرو زیاد شده است ترافیک شهرها باعث

می شود که موتور یک اتومبیل مدتها در جا کار کند و در این حالت دور دینام پایین است با این شرایط

دینام جریان مستقیم  نمی تواند  جوابگوی شارژ باطری باشد به همین خاطر امروزه دینامهای جریان

مستقیم  از رده  خارج شده  و از دینامهای  الترناتور استفاده  می شود اساس کار دینامهای الترناتور

مانند دینامهای جریان مستقیم است

در دینامهای الترناتور نیز بر اثر قطع خطوط قوای مغناطیسی جریان القائی بوجود می اید ولی با این

تفاوت که در دینامهای جریان  مستقیم  اهن  رباها به بدنه  دینام پیچ و ثابت شده بود و سیم پیچهای

تولید جریان داخل حوزه مغناطیسی  حرکت می کردند در دینامهای الترناتور اهن ربا دوار است و سیم

پیچهای تولید جریان ثابت می باشند اهن ربای دوار را روتور و سیم پیچ ثابت را استاتور می گویند

 

قطعات

الف – روتور :  روتور مجموعه ای است که وظیفه  تولید حوزه مغناطیسی را در الترناتور به عهده دارد

روتور  از یک محور  تشکیل شده  که جلوی ان دارای  رزوه برای  بستن  مهره  نگهدارنده  پولی است

درقسمت وسط روتور  یک  سیم پیچ  روی محور به صورت پرس قرار گرفته است  این سیم پیچ روی

یک حلقه  پلاستیکی  پیچیده شده  تا از اتصال ان با بدنه جلوگیری شود روی این سیم پیچ چنگکهای

فلزی از دو طرف قرار می گیرد این چنگکها نیز روی محور قرار گرفته اند دو سر پیچ به دو حلقه مسی

که در انتهای محور قرار دارد وصل می شوند (کلکتورها )

انتهای محور و پشت کلکتورها یک بولبرینگ به صورت پرسی سوار شده که این بولبرینگ درون محل

 خود داخل پوسته عقب قرار می گیرد

اگر به دو سر سیم پیچ روتور جریان برق متصل کنیم  چنگکها اهن ربا می شوند چون لبه این چنگکها

بر عکس یکدیگر نسبت  به سیم پیچ قرار  گرفته اند در  نتیجه هر دو لبه کناری یکی در میان قطبهای

N,S می شوند وبین انها میدان مغناطیسی ایجاد می شود

در قسمت جلوی محور یک پولی توسط یک خار با ان درگیر می شود دور این پولی تسمه قرار

می گیرد که نیروی میل لنگ توسط این تسمه به محور دینام منتقل شده و باعث گردش ان می شود

 

ب- استاتور :  استاتور  مجموعه سیم پیچی می باشد که در اثر برخورد حوزه با ان جریان الکتریسته

بوجود می اورد این سیم پیچها باید دور روتور قرار گیرند تا داخل حوزه مغناطیسی باشند و با چرخش

حوزه دوار الکترونها در این سیم پیچها حرکت کنند استاتور دارای یک بدنه فلزی می باشند که داخل

این بدنه فلزی شیارهای وجود دارد سیم پیچها  داخل  این شیارها پیچیده می شود  چون در اثر کار

کردن و گرمای حاصل از  موتور بدنه ان داغ می شود بدنه  استاتور از ورقهای نازک که به یکدیگر پرس

شده اند ساخته می شود  داخل  شیارهای استاتور  ورقه های عایق قرار گرفته است تا از اتصالی

سیم پیچ با بدنه استاتور جلوگیری شود

اگر  یک  سیم را داخل شیارهای استاتور  بپیچیم و  دو سر ان را خارج کنیم فقط یک سر جریان تولید

می کند به این استاتور اصطلاحا استاتور تک فاز می گویند

در ضی از دینامها برای تولید  جریان بالاتر از سه  سیم استفاده می کنند در این حالت سه سیم با

زاویه معینی  نسبت  به یکدیگ داخل بدنه استاتور  پیچیده  می شوند اصطلاحا  به  این نوع استاتور

سه فاز گفته  میشود  در  استاتور سه فاز سه  سر خروجی خواهیم داشت در نتیجه بازدهی دینام

بالا می رود

 

ج – دیود ها  :      الترناتور مولد جریان متناوب می باشد جریان متناوب به جریانی گفته می شود که

 مسیر  حرکت الکترونها  در  هادی  دائما  تغییر  می کند اگر  چنین حالتی  باشد  دیگر قطب منفی و

مثبت در این هادی مفهومی نخواهد داشت

بوسیله این جریان نمیتوان باطری را شارژ کرد زیرا الکترونهائی که به سوی باطری سرازیر می شود

با عوض شدن مسیر جریان  دوباره  از ان  خارج می گردند بنابراین باطری همیشه با جریان مستقیم

شارژ می شود یعنی جریانی که الکترونها از یک سمت حرکت داشته باشند

چون جریان خروجی الترناتور  متناوب است  با این جریان نمیتوان باطری را شارژ کرد به همین خاطر

در سر  راه خروجی الترناتور  از دیود استفاده  می کنند دیود  قطعه ای  الکترونیکی  است  که فقط

جریان را از یک سمت از خود عبور می دهد و به این ترتیب جریان متناوب را به مستقیم تبدیل می کند

 

د- پوسته دینام های الترناتور الترناتور از دو پوسته جدا از هم تشکیل شده است که معمولا از جنس

الومینیوم  می باشند  بدنه  فلزی  استاتور مابین  این دو  پوسته  قرار می گیرد و توسط چند پیچ دو

پوسته روی یکدیگر محکم  می گردد دو عدد  بولبرینگ برای  گردش  محور روتور درون این دو پوسته

وجود دارد یک  بولبرینگ در پوسته جلوئی وجود دارد  و یک بولبرینگ  روی محور روتور که در پوسته

عقب ان قرار می گیرد

 

و- پولی و پنکه : مانند دینامهای جریان  مستقیم  قسمتی از  محور  روتور از پوسته جلوئی الترناتور

بیرون است روی این قسمت یک پولی و پنکه قرار  دارد که هر دو انها  توسط یک خار به محور روتور

متصل  می شوند  جلوی انها یک مهره بسته  می شود و  تسمه  روی این  پولی قرار  گرفته  که  با

گردش تسمه  پولی گردش کرده  و  باعث حرکت روتور می شود همراه پولی پنکه هم گردش کرده

و هوا را از  جلو  وارد  الترناتور  و  از عقب ان خارج  می کند تا  باعث خنک  شدن  قطعات الترناتور

گردد در بعضی از الترناتور ها پنکه در قسمت داخل الترناتور و پشت روتور قرار دارد

 

ه – جازغالی و زغالها : در دینامهای جریان مستقیم  برق  خروجی  دینامها از زغالها عبور می کرد

چون جریان زیادی از انها عبور می کرد  معمولا زغال  انها بزرگ بود ولی در الترناتور جریان  زیادی

از  زغالها  نمی گذرد  و به همین  خاطر  زغالها  زیاد بزرگ   نیستند  این  زغالها  در یک  جا  زغالی

پلاستیکی قرار می گیرند

زغالها  روی  کلکتور  انتهای  روتور  قرار می گیرند  پشت  این  زغالها یک فنر کوچک وجود دارد که

همیشه زغالها را بر روی کلکتور می فشارد در بعضی از الترناتورها که افتامات انها ترانزیستوری

می باشد مجموعه افتامات و جا زغالی روی یکدیگر نصب می شوند

دینام

 



تاريخ : پنجشنبه چهاردهم مهر 1390 | 16:43 | نویسنده : ناصح مهاجر

انواع سيستم هاي جرقه اتومبيل

   از هنگامي كه اتينه لنوير( مراجعه به تاريخچه اتومبيل ) اولين موتور احتراق داخلي را ساخت و تكميل آن توسط چالز فرانكلين كترينگ، سيستم هاي مختلفي براي  ايجاد جرقه در اتاق احتراق ابداع شده ا ند و روز به روز كارايي اين سيستم بالاتر رفته است . دسته بندي تمامي سيستم هاي جرقه موجود كار دشواري ميباشد. برخي از اين سيستم ها در قسمتهايي باهم شباهت دارند درحالي در قسمتهاي ديگر باهم متفاوتند .شركتهاي توليد كننده روشهاي مختلفي را براي انجام اين كار ابداع كرده اند . 

در اينجا سعي ميشود ابتدا دسته هاي اصلي سيستهاي جرقه بيان شده . سپس تا انجا كه ممكن است انواع سيستم هاي بكار رفته در خودروها ( در هر دسته ) بطور خلاصه بيان شود.

دسته بندي سيستم هاي جرقه زني اتومبيل

بطور كلي سيستم هاي جرقه به 4 دسته كلي تقسيم بندي ميشوند.

سيستم جرقه مگنتي

سيستم  جرقه  پلاتيني

سيستم جرقه الكترونيكي

سيستم جرقه كنترل هوشمند

1. سيستم جرقه مگنتي Magneto Ignition System

    يكي از سوالات اساسي براي تعيين سيستم جرقه مناسب در خودرو اين است كه آيا آن خودرو از باتري استفاده ميكند يا خير . در اكثر خودروهاي امروزي باتري وجود دارد اما استثناهايي نيز وجود دارد، مثلا اتومبيلهاي مسابقهاي براي كاهش وزن خورو باتري را پس از استارت زدن از روي اتومبيل خارج ميكنند ( يا از دستگاههاي استارتر مخصوص براي بكار انداختن موتور استفاده ميكنند ) يا موتور سيكلت ها كه انواع اوليه آن فاقد باتري بودند .

 

    تنها سيستمي كه ميتواند بدون باتري هم جرقه لازم را توليد كند ،سيستم جرقه مگنتي ميباشد.  اتومبيلهاي اوليه از اين سيستم استفاده ميكردند. امروزه موتورهاي هواپيماها ، اتومبيلهاي مسابقه اي و انواع زيادي از موتورهاي كوچك و بسياري از موتورسيكلت ها ( قديمي .... توجهداشته باشيد وقتي ميگوييم منظور موتور سيكلتهايي است كه داراي باتري نميباشند )  از سيستم جرقه مگنتي استفاده ميكنند. در اتومبيلهاي اوليه موتور توسط يك هندل به حركت درميآمد و جريان الكتريكي فقط براي ايجاد جرقه و محترق كردن سوخت استفاده ميشد. اين هندل در موتور سيكلت ها به صورت پايي وجود دارد. و در موتور هاي كوچك زميني بنزيني  با استفاده ازيك سيم عمل همل هندل انجام مي شود  ( كشيدن سيم ) .

         مگنت هاي اوليه نوعي ژنراتور الكتريكي بودند كه برق مورد نياز سيستم هايي كه باتري ندارند را تامين ميكند. مگنت روي موتور نصب شده و انرژي حركتي موتور را گرفته ( مثلا روي فلايويل موتورسيكلت ها) و انرا به انرژي الكتريكي تبديل ميكند .اجزاي اصلي اين سيستم بسيار ساده ميباشد . يك فلايويل ، چند آهنرباي دائم كه روي فلايويل نصب ميشوند ( همان مگنت ) و يك (يا چند ) سيم پيچ ( بوبين يا كويل ) و در نهايت شمع و واير شمع .موتورهاي گازي نمونه بسيار خوبي از سيستم هاي اوليه مگنتي ميباشند . اگر درپوش سمت فلايويل موتور را جدا كرده و فلايويل را جدا كنيد . بوبين هاي مشاهده ميشوند.

سیستم جرقه مگنتی

اجزاء اصلي سيستم جرقه مگنتي ساده اتومبيل

    اساس كار :

                  اگر سيمي خطوط ميدان مغناطيسي را ( به طور متناوب ) قطع كند در آن سيم جريان الكتريسته بوجود ميآيد . از اين قانون براي توليد جريان برق توسط تمامي مولد ها استفاده ميشود حال ميتواند ميدان مغناطيسي متحرك بوده و سيم ثابت باشد ( مگنتي ، آلترناتورها )يا برعكس سيم پيچ متحرك باشد و ميدان مغناطيسي ثابت ( دينام ). در سيستم مگنتي ، ميدان توسط فلايويل كه داراي چند آهنرباي دائم است بوجود ميايد . فلايويل حول سيم پيچ ( بوبين ) كه ثابت هستند ميگردد و اگر پلاتين بسته باشد (شكل A,B) در سيم پيچ اوليه در جريان الكتريسيته بوجود ميايد.

سیستم جرقه

هنگامي كه بادامك به پلاتين متحرك نيرو وارد ميكند و آنرا از پلاتين ثابت جدا ميكند (شكلC,D) جريان به سمت خازن جاري ميشود .( فقط طي چند صدم ثانيه اين مسير بوجود ميآيدو خازن پر ميگردد) خازن پس از پر شدن، تخليه شده و جريان به سمت سيم پيچ اوليه حركت ميكند و اصطلاحا مدار اوليه را شارژ ميكند پس از تخليه كامل برق خازن ، جريان در سيم پيچ اوليه قطع ميشود در اثر قطع ناگهاني جرياني به سيم پيچ ثانويه القا شده و با توجه به نسبت دور سيم پيچ ثانويه به اوليه ولتاژ آن به ميزان قابل توجهي افزايش پيدا ميكند .اين ولتاژ آنقدر هست تا بتواند از فاصله دهانه شمع عبور كند و در اين لحظه شمع جرقه ميزند.

توجه : نحوه عملكرد دقيق خازن وپلاتين در سيستم جرقه پلاتيني كاملا بيان خواهد شد 

سیستم جرقه پلاتینی

توجه : سيستم هايي كه داراي اين نوع جرقه مگنتي بودند ( معمولا موتور سيكلت ها قديمي) يك بوبين ديگر نيز براي تامين انرژي مورد نياز آن دارند . اين بوبين دوم معمولا برق لازم جهت روشنايي خودرو را تامين مينمود

سیستم جرقه سیستم جرقه

    مزايا و معايب :

           با توجه به اين كه اين نوع سيستم اولين طرح براي سيستم جرقه ميباشد معايب بسيار دارد . مثلا كنترل كاملي بر تايمينگ جرقه نميتوان داشت مقدار آوانس اوليه نسبت به انواع ديگر محدود است . مزيت اين نوع سيستم ارزاني و كوچكي مجموعه ميباشد . بعلاوه نيازي به باتري بعنوان يك نيروده اوليه نيست . 

نكته : در بازار سيستمي وجود دارد كه به نام سيستم مگنتي براي اتومبيلها ( طرح شتاب) . اين سيستم جزء سيستمهاي جرقه مگنتي به شمار نمي آيد .نام اصلي اين سيستم magnetically controlled electronic ignition ( كنترل الكترونيكي جرقه بوسيله مگنت )  كه به اختصار آنرا مگنتي مينامند و جزء سيستم جرقه الكترونيكي ميباشد

نكته : موتورسيكلتهاي امروزي كمتر از سيستم هاي ساده مگنتي استفاده ميكنند . اين موتورها يا از نوع مگنتي- باتري ميباشند (كه گروهي از معايب سيستم مگنتي ساده را رفع كرده ) و يا اينكه از سيستم باتري و كويل ( جرقه پلاتيني ساده ) و يا از نوعي سيستم جرقه الكترونيكي ( معمولا از نوع CDI  ) استفاده ميشود

سیستم جرقه

سیستم جرقه : در کلیه موتورهای احتراق داخلی درون سوز سوخت وارد شده به داخل سیلندر باید

 به طریقی محترق شود که عمل احتراق در ان سیلندر انجام شود  این عمل به دو صورت انجام می

 شود - 1   در موتورهای دیزلی  عمل احتراق  بدین صورت  انجام می شود  که هوای وارد شده در

سیلندر بحدی  متراکم  می شود که  در اثر این عمل  گرمای بسیار  زیادی تولید  شده که این گرما

می تواند سوخت تزریق شده در ان گرما را محترق نماید

2-در موورهای بنزینی بعد از اینکه مخلوط هوا و بنزین کاملا متراکم شدند حتما باید جرقه ای وجود

داشته باشد تا بتواند این مخلوط متراکم را محترق سازد که  این عمل  در موتورهای  بنزینی بعهده

سیستم جرقه می باشد

 قسمت های مختلف سیستم جرقه : -1 منبع انرژی الکتریکی  مانندباطری - الترناتور 2- یک وسیله

 تبدیل کننده برای افزایش دادن انرژی فشار الکتریکی مانند کوئل -3یک  وسیله قطع و وصل کردن

 جریان پلاتین- 4   یک توزیع کننده برق فشار قوی دلکو -5   شمع برای تولید  جرقه  در  کلیه سیم

کشی های اتومبیل  که  سیستم  جرقه هم  یکی از قسمتهای ان می باشد تمام  سیم  کشی ها

بوسیله یک سیم تک رشته ای صورت می گیرد  و برای  تکمیل  کردن  مدار  هر  وسیله   از  اتصال 

 بدنه استفاده  می شود  می دانید که ابتدا منفی باطری را  به شاسی  متصل  می کنند  البته در

 برخی  از  مدل ها  از  سیم کشی  دو  رشته ای  نیز استفاده  می شود  ولی  نوع  تک  رشته ای

بخاطر ارزانی  و سریع تر انجام گرفتن کار متداول تر می باشد

 سیستم جرقه

 کار سیستم جرقه  :   سیستم جرقه مخلوط متراکم  شده داخل سیلندر را بوسیله جرقه الکتریکی

که در انتها داخل سیلندر بین دو کنتاکت مثبت و منفی شمع ایجاد می گردد باعث  سوختن مخلوط

متراکم شده می شود که ولتاژ جرقه ایجاد شده در حدود 10000  تا 24000  ولت می باشد طریقه

 ایجاد این  جرقه بدین صورت می باشد زمانی  که  سوئیچ را باز می کنیم جریان از باطری به سیم

پیچ اولیه کوئل جاری می شود و در این زمان با بسته بودن دهانه  پلاتین مدار این سیم پیچ بصورت

 بسته قرار می گیرد و باعث می شود یک میدان مغناطیسی در دور ان داخل کوئل ایجاد شود حال

 در اثر برخورد بادامک میل دلکو به زیر  پلاتین باعث  باز شدن دو کنتاکت پلاتین از  یکدیگر می شود

که  با این عمل سم  پیچ مدار اولیه  کوئل  و میدان مغناطیسی  ایجاد شده  در ان  قطع  می گردد

 و میدان مغناطیسی  ضعیف  شده  سیم پیچ ثانویه را قطع  می کند و باعث القا نیروی الکتروموتیو

در انها می شود و چون تعداد دور سیم پیچ های مدار ثانویه بسیار  زیاد می باشد ولتاژی که در ان

 القا و  از ان  خارج  می گردد حدود 10 تا 24  هزار ولت می باشد حال  جریان ولتاژ زیاد مدار ثانویه

بوسیله وایر  بداخل  دلکو  و از  انجا بوسیله توزیع کننده )چکش برق( و  وایرهای رابط  بین دلکو و

شمع به شمع ها رسیده و عمل جرقه را انجام می دهد و باعث سوختن مخلوط می گردد

 

سیستم جرقه



تاريخ : پنجشنبه چهاردهم مهر 1390 | 16:41 | نویسنده : ناصح مهاجر

سيستم‌هاي اپتيكي چراغ جلو

 

الف- پروژكتورها و رفلكتورها
هدف از سيستم اپتيكي خودرو، دستيابي به بازدهي هر چه بيشتر نور خروجي از چشمه نور، شكل‌دهي مناسب پرتوي نور و هدايت و متمركز كردن آن در مناطقي است كه براي راننده وسيله نقليه ضروري مي‌باشد. البته همه اين شرايط با رعايت مقررات قانوني و استانداردها انجام مي‌شود.
در طراحي سيستم اپتيكي مناسب، معمولاً از نرم‌افزارهاي بسيار پيشرفته رايانه‌اي مانندASAP به انضمام ماجول ELTM و رفلكتور CAD استفاده مي‌شود. بخشي كه در تمام سيستم‌هاي اپتيكي فعلي مشترك است رفلكتور مي‌باشد. وظيفه رفلكتور، گرد آوردن نور توليد شده توسط لامپ و جهت‌دهي مناسب به آن است به‌گونه‌اي كه پس از عبور از لنز، الگوي استانداردي ايجاد شود. رفلكتورها معمولاً از فلز و گاهي بامواد ترموست با تكنولوژي توليد قالب توده‌اي(BMC) ساخته مي‌شوند و سطح آنها با لايه‌اي بازتابنده (آلومينيم) پوشانده مي‌شود. لنز چراغ جلو يا بدون گذاشتن هيچ اثري اجازه مي‌دهد كه نور مستقيماً از آن بگذرد (رفلكتورهايMR). و يا در توزيع نور نقشي برعهده دارد. موادي كه براي افزايش بازتاب نور، روي سطح رفلكتورها نشانده مي‌شوند معمولاً به روش لايه نشاني در خلاء، با لايه‌اي از آلومينيم پوشانده مي‌شود و براي پيشگيري از اكسيد يا خورده شدن با لايه‌اي محافظ نظير SiO2 پوشانده مي‌شود. 

ب- رفلكتور سهموي
در اين سيستم، رفلكتور تك كاسه به صورت يك سهموي است. چشمه نور در نزديكي نقطه كانوني آن قرار مي‌گيرد. لذا پرتوي توليد شده به ميزان زياد موازي است. سپس نور توسط عناصر اپتيكي ديگر كه در جلوي سيستم قرار مي‌گيرند (لنز و نقش‌هاي برجسته روي آن...) به صورت مناسبي توزيع مي‌شود. شكل 1، طرحي از عمل رفلكتور را نشان مي‌دهد.

چراغ جلو

شكل 1: چگونگي عمل رفلكتور

در اين آرايش، شعاع‌هاي نور موازي هم مي‌شوند و الگويي متقارن ايجاد مي‌شود كه مي‌توان آن را به صورت يك پرتوي فشرده در آورد. اگر چشمه نور به رفلكتور نزديك شود پرتو، پهن‌تر و گسترده‌تر مي‌شود، در حالي كه اگر چشمه نور از رفلكتور دور شود شعاع‌هاي نور همگرا مي‌شوند. اگرچ رفلكتور سهموي بيشترين كارايي را در كاربردهايي دارد كه نياز به خط قطع تيز ندارند (نظير الگوهاي نور پرتوي پايين)، اما خوبي آن در اين است كه محدوديتي براي اندازه رفلكتور و لنز در اين آرايش وجود ندارد. رفلكتورهاي سهموي بزرگ‌تر، نور را بهتر كانوني مي‌كنند و اين امر آنها را براي كاربردهايي كه محدوديت فضاي نصب در جلوي خودرو وجود نداشته باشد، ايده‌آل مي‌كند.
بيشتر لامپ‌هاي هالوژني كه در سيستم‌هاي چراغ جلو به‌كار مي‌روند داراي دو رشته (فيلامان) هستند، همچنين اين سيستم‌ها داراي سپري سرخود براي ممانعت از گسيل نور در جهت‌هاي نامناسب مي‌باشند يعني نوار فلزي با طول و عرض مناسبي بر روي شيشه لامپ نشانده مي‌شود. فيلامان مربوط به پرتوي پايين (نور پايين) چند ميلي‌متر جلوتر و بالاتر از نقطه كانون رفلكتور قرار دارد به‌گونه‌اي كه نور پرتوي پايين به سوي جلو و پايين بازتابيده مي‌شود. رشته مربوط به نور پرتوي بالا دقيقاً در نقطه كانون رفلكتور قرار دارد و در نتيجه در اين وضعيت نور مستقيماً به جلو بازتابيده مي‌شود.
سيستم‌هاي سهموي از 1910 ميلادي استفاده شده‌اند. در اين سيستم‌ها، سطح رفلكتور يك سهموي است (يك سهمي كه حول محور خود دوران داده شده است). اگر از روبه‌رو به رفلكتور نگاه كنيم، بخش بالايي آن در نور پايين به‌كار مي‌رود كه در شكل 2 مشخص شده است. در شكل 3 نمايي جانبي از رفتار رفلكتور سهموي در توليد پرتوي پايين را مي‌بينيد.

چراغ جلو

شكل 2: سطح مؤثر رفلكتور (نماي جلو(

 

چراغ جلو

شكل 3: بازتاب نور بر روي سطح جاده (نماي جانبي(

 

چشمه نور به گونه‌اي مستقر مي‌شود كه نوري كه از آن به سوي بالا تابيده مي‌شود توسط رفلكتور به سوي پايين بازتابيده شده، از محور اپتيكي گذشته و روي جاده مي‌افتد. و لنز شيشه‌اي يا پلي‌كربناتي پلاستيكي شياردار نقش تعيين كننده در زمينه توزيع مناسب نور بر روي جاده را دارد (چراغ‌هاي جلو پژو و 405و پرايد در اين گروه قرار دارد( 

پ- رفلكتور شكل- آزاد (FF)
در اين سيستم هر بخش از سطح رفلكتور به روشن نمودن ناحيه معيني از جاده اختصاص داده مي‌شود. براي طراحي سطح اين نوع رفلكتورها از نرم‌افزارهاي متعددي استفاده مي‌شود. اين سيستم از بقيه لحاظ، شبيه سيستم رفلكتور سهموي است. شكل3، تصويري از يك رفلكتور شكل- آزاد را نشان مي‌دهد.
در فناوري FF )شكل آزاد يا سطح آزاد) با شبيه‌سازي‌هاي رايانه‌اي، سطح رفلكتور و همچنين محل استقرار لامپ بهينه مي‌شود. فناوري FF اجازه مي‌دهد كه سطح رفلكتور به صورت نقطه به نقطه محاسبه شود. چراغ‌هاي جلوي اين گونه با لنز شفاف كاملاً قابل تشخيص هستند. فناوري FF اين امكان را فراهم مي‌كند كه سطح رفلكتور به گونه‌اي طراحي شود كه پرتو ايجاد شده شكل دلخواه و مناسب را دارا بوده و نيازي به ايفاي نقش لنز در شكل‌دهي پرتو نباشد و تنها وظيفه لنز محافظت از بخش‌هاي حساس درون كاسه رفلكتور است.

چراغ جلو

شكل 4: رفلكتور FF

ت- سيستم‌هاي پروژكتوري بيضوي
در اين سيستم‌ها، براي رفلكتور از الگوي FF به جاي هندسه معمول استفاده مي‌شود. سطح رفلكتور، سطحي بيضوي (يا تقريباً بيضوي) است. اين رفلكتور نور توليد شده توسط چشمه نور را جمع مي‌كند. چشمه نور در نزديكي كانون اصلي يا نقطه معادل آن قرار دارد. سپس نور توسط رفلكتور به صفحه كانوني ثانوي كه يك سپر فلزي در آن قرار دارد تابيده مي‌شود. اين سپر فلزي، الگوي اوليه‌اي به توزيع نور بر سطح جاده را مي‌دهد. در اين سيستم، لنز كاملاً شفاف است. شكل سپر، محل قرارگيري عمودي آن و فاصله آن تا چشمه از پارامترهاي مؤثر در چگونگي توزيع نور بر سطح ميدان ديد راننده مي‌باشد.
مثالي از اين وضعيت را در شكل 5 مي‌بينيد. رفلكتور، پرتوهاي نور يك چشمه نور را بر روي تصوير متمركز مي‌كند. تصوير مي‌تواند اسلايد عكس باشد. يك عدسي محدب – تخت ، تصوير را بزرگ كرده و در فاصله‌اي مناسب به‌طور واضح بر پرده‌اي مي‌اندازد. نام‌هاي ديگر «لنز بيضوي» يا «لنز جمع‌كننده» نيز مي‌باشد. در سيستم پروژكتور خودرويي رفلكتوري كه پشت چشمه نور قرار گرفته، مقدار هر چه بيشتري از نور را جمع‌آوري مي‌كند و از بالاي سپر قطع‌كننده عبور مي‌دهد. سپس اين نور توسط عدسي محدب - تخت به‌طور مناسبي توزيع مي‌شود. اين سيستم از بخش‌هاي زير تشكيل شده است:
1. چشمه نور
2. رفلكتور
3. سپر قطع‌كننده(كات آف)
4. عدسي محدب - تخت

چراغ جلو

شكل 5: چگونگي عمل سيستم پروژكتوري بيضوي

سازندگان چراغ جلوي خودرو معمولاً علاقه‌مندند كه از يك سيستم پروژكتور واحد در چراغ جلوي وسايل نقليه متفاوت استفاده كنند. اين كار در بسياري مواقع ممكن شده است، اما نكته مهم اين است كه بيشتر پروژكتورهاي خودرويي، ظاهري تقريباً مشابه دارند. تنها تفاوت آنها در قطر و عمق است كه هميشه متناسب است. هر چه عدسي محدب – تخت، بزرگ‌تر باشد پروژكتور داراي عمق بيشتري است.
چراغ‌هاي جلو خودرو سمند از اين تكنولوژي براي نور پايين استفاده مي‌كنند و نوربالا از نوع رفلكتورهاي شكل آزاد- قطعه قطعه (MR) ميباشد.
عدسي‌هاي محدب - تخت از نظر شكل ظاهر به سه گروه تقسيم مي‌شوند:
1. شفاف: بهترين روشنايي براي نورپايين را مطابق با استانداردهاي ECE ، EEC )استانداردهاي اروپا) فراهم مي‌كند.
2. شياردار: به نام Fresnel نيز شناخته مي‌شوند. كمترين روشنايي سوي پايين را دارد. نور كمي بشتر از بالاي سپر قطع‌كننده عبور مي‌كند و عموماً نور را به‌گونه‌اي بهتر مي‌گستراند. معمولاً در پروژكتورهاي DOT )استاندارد امريكاي شمالي) استفاده مي‌شود.
3. نرم: مانند مورد بالا است، اما مقداري از نور را به سمت عقب به سوي رفلكتور باز مي‌تاباند كه به معناي بازدهي است. بر روي پروژكتورهاي(DOT)اAcura Integra به كار مي‌رود.
شكل 6، تصوير سه نوع عدسي محدب - تخت را نشان مي‌دهد.
نكاتي كه در بالا گفته شد به اين معنا نيست كه يكي از اين طرح‌ها بهتر از ديگري است. يك پروژكتور به صورت واحدي كامل طراحي مي‌شود و كيفيت كلي و سطح خروجي نور از آن به عوامل ديگري نيز بستگي دارد.
براي هر نوع رفلكتور، انتخاب نوع لامپ اهميت زيادي دارد و بستگي به نوع لامپ، ميزان نور توليد شده متفاوت است. در ضمن شكل هندسي لامپ و فيلامان در طراحي بسيار اهميت دارد.

چراغ جلو

شكل6: تصويري از 3 نوع عدسي محدب - تخت

 از راست به چپ: نوع نرم، نوع شياردار يا فرنل و نوع شفاف

ث- رفلكتورهاي شكل آزاد-قطعه قطعهMR
در سال‌هاي اخير براي چراغ‌هاي جلو پرتوي پايين با لامپ‌هاي هالوژني از رفلكتورهاي با شكل آزاد (قطعه قطعه) يا MR استفاده شده است. پيشرفت‌هاي حاصل شده در ساخت سطوح اپتيكي با شكل آزاد در كنار توسعه رايانه‌هاي قدرتمند لازم براي شبيه‌سازي‌هاي رايانه‌اي نورسنجي مورد نياز، امكان طراحي‌هاي بهينه را فراهم كرده است. اين طراحي‌ها به‌گونه‌اي است كه شكل بهينه هر قطعه از رفلكتورها محاسبه مي‌شود. سپس اين قطعات در كنار هم قرار گرفته و رفلكتور كامل را تشكيل مي‌دهند. اين تكنولوژي در چراغ‌هاي جلو تك كاسه با لامپ H4 براي خودرو لوگان و همچنين در چراغ‌هاي جلو دو كاسه خودرو پژو پارس استفاده شده است. در چراغ‌هاي جلو دو كاسه براي نورپايين از لامپ هالوژني H7 و براي نور بال از لامپ هالوژني H1 و H7 استفاده مي‌شود. تكنيكي جديد كه توسط OEC AG براي طراحي اين سطوح آزاد توسعه داده شده است هر گونه نياز به تكه‌تكه كردن سطح را حذف كرده و اجازه مي‌دهد كه هر توزيع، روشنايي دلخواهي را با سطحي آزاد، يكپارچه و هموار به‌دست آورد.
در اين روش روشنايي در يك ناحيه ويژه از منطقه هدف، با انحناي سطح اپتيكي رفلكتور مربوط مي‌شود. سپس از حل معادله‌هاي ديفرانسيل با مشتقات جزيي حاصله، شكل سطح محاسبه مي‌شود. اين روش طراحي اين امكان را پديد مي‌آورد كه توزيع‌هاي نوري بي‌تلف توليد شود كه به‌طور شگفت‌آوري دقيق هستند. (شكل 7(

چراغ جلو

شكل 7: رفلكتور قطعه‌قطعه

ج- سيستم تطبيقي پيشرفته (AFS)
سيستم تطبيق پيشرفته چراغ جلو ساخت شركت Visteon، شامل بخش كنترلي الكترونيك است كه الگوي نور چراغ جلو را در جهتي كه شرايط رانندگي نياز دارد مانند سرعت و در جهت وسيله نقليه تنظيم مي‌كند. در هر يك از شرايط رانندگي، توزيع الگوي نور در جهت بهينه كه بستگي به شرايط رانندگي دارد تنظيم مي‌شود تا راننده بهترين ديد را داشته باشد. ان برتري ديد در شب، ايمني رانندگي را بيشتر و احتمال تصادفات را كاهش مي‌دهد. در شكل 8، نمونه الگوي نور چراغ تطبيقي نشان داده شده است. گردش چند درجه‌اي الگوي نور لامپ به سمت پيچ جاده توسط سيستم گردنده براي افزايش ديد راننده در شكل 8 و چراغ جانبي در هنگام پيچيدن ناگهاني نشان داده شده است.

چراغ جلو

شكل 8: الف) سيستم گردنده الگوي چراغ

چراغ جلو

ب) الگوي چراغ جانبي 



تاريخ : پنجشنبه چهاردهم مهر 1390 | 16:26 | نویسنده : ناصح مهاجر

تعاریف ترمز خودرو

اصطکا ک   : اصطکاک عبارت است  از مقاومت در مقابل  حرکت دو جسم  که با  هم تماس دارند یا

 مقاومتی را که هنگام حرکت دو جسم که با یکیدیگر در  تماس هستند بروز می کند اصطکاک گویند

تعریف ترمز : ترمز وظیفه دارد با تولید نیروی اصطکاکی مناسب انرژی جنبشی چرخ متحرکی را که

 تحت تاثیر نیروی موتور می باشد را گرفته و به انرژی حرارتی تبدیل کند و سپس انرژی حرارتی را

در فضا پخش نماید که این عمل تومبیل از حالت حرکت به حالت سکون و یا از سرعت ان کاسته می

 شود در ترمز های  اولیه که برای اتومبیل ایجاد گردیده بود  و با اصطکاک بین چرخ و لقمه  لاستیکی

 ترمز که اهرم  دستی بوسیله راننده کشیده و با  اصطکاک موجود باعث متوقف شدن اتومبیل می

شود

 مفهوم هیدرولیک : مفهوم هیدرولیک عبارت است از خواص مایعات که طبق قانون  پاسکال مایعات

غیر قابل تراکم می باشند و  همیشه  حالت تراکم  ناپذیر  خود را حفظ  می نماید  و به همین خاطر

زمانی که به یک ظرف مایع فشاری وارد شود فشار روی مایع حجم ان را تقلیل نخواهد داد و حجم

ان حتی اگر فشار به میزان زیادی هم اضافه شود در نهایت  ثابت خواهد ماند  اما  بر  خلاف مایعات

 گازها  قابل تراکم می باشند پس بطور کلی از خاصیت غیر قابل  تراکم   بودن مایعات استفاده کرد

 و دستگاه های  هیدرولیکی  از قبیل ترمز  و کمک فنرها  و فرمانهای هیدرولیکی و جکها را درست

کرده اند

  روغن ترمز :  مایعی که  در سیستم  ترمز  هیدرولیکی  به کار  می رود  و به  روغن  ترمز  معروف

می باشد باید دارای مشخصات و کیفیت خاصی باشد

1-نقطه جوش بالا تقریبا 200 تا 250 درجه سانتیگراد را دارا باشد

 2-نقطه انجماد پایین تقریبا 60 تا 65 درجه سانتیگراد

3-خاصیت روغنکاری حتی در فشارهای زیاد را داشته باشد

4-بر قطعات فلزی و لاستیکی سیستم ترمز بی اثر باشد

5-از لحاظ شیمیائی ثابت و فاسد نشدنی باشد

6-ویسکوزیته ان در درجه حرارتهای مختلف تغییر نکند

7-هنگام گرم شدن حداقل انبساط را داشته باشد

در ضمن یاد اوری می شود که همیشه از روغن  ترمز معرفی شده از سوی کارخانه استفاده شود

 جز این اگر از روغن دیگری استفاده شود امکان بسیاری برای خرابی و از بین رفتن قطعات خصوصا

 لوازم لاستیکی می رود

مکانیزم ترمز

 

سیستم  ترمز از مجموعه قطعات  زیر تشکیل شده  است توضیح کامل هر یک از قطعات در  بخش

 فنی سایت می باشد

 ا - پدال ترمز  

2-سیلندر اصلی که شامل میله فشاری و تشتکی های عقب و جلو و فنر برگردان پیستون و سوپاپ

 کنترل فشار و مجاری روی سیلندر می باشد

3-لوله های فشار قوی انتقال روغن

4-سوپاپهای کنترل هیدرولیکی

5-سیلندر ترمز چرخها شامل  پیستون و تشتکی و فنر و پیچ هوا گیری

6-لنت ها

7-کاسه چرخ در ترمزهای کاسه ای

8-دیسک در ترمزهای دیسکی

9-بوستر یا افزاینده قدرت

10-ترمز دستی

سیلندر چرخ

 طرز کار ساده و مقدماتی ترمز : زمانی که راننده به وسیله پای خود روی پدال ترمز فشار می اورد

 و این فشار باعث جلو رفتن پیستون پمپ  اصلی ترمز شده و پیستون روغن ترمز موجود در سیلندر

 ترمز که جلوی پیستون قرار دارد را تحت فشار قرار داده و هم زمان با حرکت خود در داخل سیلندر 

انرا با  فشار  زیاد از  طریق  لوله های  فولادی  رابط  که در  مقابل  فشارهای جانبی بسیار مقاوم

 می باشد را به سمت سیلندر چرخها رانده و به این وسیله باعث جابجائی پیستونهای داخل سیلندر

 چرخ شده و پیستونها فشار خود را به  کفشکهای ترمز منتقل کرده و کفشکها را به کاسه چرخ می

 چسباند واضح است که این عمل باعث به وجود امدن  اصطکاک بین کاسه و کفشکها شده و انها را

از حرکت باز ویا حرکت ان را کند می کند

سیلندر اصلی و سیلندر چرخهای ترمز

سیلندر اصلی ترمز یا سیلندر بالا: کار سیلندر اصلی ترمز پمپ کردن روغن تحت فشار به مدارات ترمز

 است و از قطعات ذیل تشکیل یافته است

میله فشاری : این میله به وسیله اهرم پدال ترمز تحت فشار قرار می گیرد و نیروی ان برای حرکت

دادن پیستون سیلندر به کار می رود

پیستون دو مرحله ای : کار پیستون دو مرحله ای فشردن روغن در داخل سیلندر است

تشتکی های عقب و جلو : دو عدد لاستیک  تشتکی در جلوی  پیستون ها  قرار گرفته است که در

 هنگام حرکت پیستون ها به جلو روغن به سطوح  انها فشار  اورده  لبه های  نازک  لاستیک  را به

 دیواره ی داخلی سیلندر  می چسباند  و از نشت روغن به پشت پیستون ها جلوگیری می کند در

 نتیجه روغن در جلوی پیستون تحت فشار قرار گرفته به مدار ترمز فرستاده می شود

 فنر برگردان پیستون: فنر نسبتا بزرگی در  جلوی پیستون  اول قرار  دارد که کار ان برگشت دادن

 پیستون به عقب پس از رها کردن پدال ترمز است

سوپاپ کنترل فشار : در انتهای سیلندر اصلی ترمز یا در  ورودی  چرخهای  جلو  یا چرخ های عقب 

نصب می شود  و این سوپاپ دو کار مهم را بر عهده دارد نخست عبور دادن  روغن ترمزی که تحت

 فشار قرار گرفته و برای به کار انداختن  لنت های ترمز  وارد  مدار می شود  و دوم در هنگام رها

 کردن پدال این سوپاپ از برگشت کامل روغن ترمز به مخزن جلوگیری  می کند و مدارات روغن  را

با پیش  فشار معینی پر از روغن  نگه می دارد تا سرعت عمل سیستم افزایش یابد و از نفوذ هوا

به مدارات روغن ممانعت شود

مجاری روی سیلندر اصلی : در روی سیلندر اصلی دو مجرا دیده می شود که در حالت عادی یکی

 در جلوی تشتکی جلو و به ان مجرای جبران کننده گویندو دیگری در عقب پیستون جلویی  بوده که

 به نام مجرای تغذیه معروف است  هر دو مجرا به مخزن روغن ارتباط دارند و روغن از این مجاری در

 قسمت جلو و پشت پیستون جلویی پر می شود

مخزن روغن ترمز :  مخزنی که در بالای سیلندر ترمز قرار  گرفته و راننده روغن ترمز را در این منبع 

می ریزد و باید سطح  روغن این مخزن همیشه بازدید شود  تا در حد استاندارد باشد این مخزن به

مجرای جبران کننده و مجرای تغذیه ارتباط مستقیم دارد

سیلندر اصلی ترمز

طرز کار ترمز دو مداری

حالت عادی: در این حالت فشاری  روی  پدال  ترمز ایجاد نمی شود و پیستون اول و دوم در ابتدای

کورس خود در طرف راست با نیروی فنر قرار دارند و فشار  روغن در دو طرف پیستون مساوی می

 باشد قابل ذکر می باشد در شکل روبرو که سیلندر در حال  عادی را نشان می دهد پیستون اولی

کمی در شکل به راست سیلندر متمایل شده که  اشتباه  می باشد و پیستون دوم درست در مکان

 خود قرار گرفته است

 حالت ارسال : در هنگام فشردن پدال ترمز میله فشاری به پیستون اولی فشار اورده و در این هنگام

پیستون به سمت جلو حرکت کرده و به وسیله میله رابط نیرو به  پیستون  دومی انتقال می بابد به

 محض  بسته  شدن مجرای  جبران کننده  هر دو واحد  فشار روغن افزایش  یافته و دو تشتکی که 

در جلوی  پیستون ها  قرار دارد مانع  از گریز روغن  به  پشت پیستون شده و روغن به سیلندر چرخ

  ارسال می گردد

 حالت رها کردن پدال : پس از رها کردن پدال ترمز نیروی برگشت دهنده که شامل نیروی فنر سیلندر

 اصلی و نیروی فنر لنتها می باشد پیستون سیلندر اصلی را به طرف راست حرکت می دهد به علت

 حرکت تند پیستون به طرف راست  و ایجاد  خلا در  جلوی  پیستون  روغن از پشت  پیستون  با خم 

 کردن لبه های تشتک به جلوی پیستون نفوذ کرده و خلا ان بر طرف میکند روغن  کم کم به سیلندر

 اصلی بازگشت نموده و پیستونها در مکانهای ابتدای خود قرار گرفته و مجرای جبران کننده و مجرای

 تغذیه جلو وپشت پیستون را از روغن پر می نمایند قابل ذکر می باشد  در هنگام ترمز گرفتن سطح

روغن مخزن  کم می شود و در  هنگام  برداشتن پا از  روی پدال روغن  به مخزن بازگشت می نماید

 در ترمز دو مدار در صورت خرابی یک مدار مدار دوم به کار خود ادامه می دهد

 سیلندر چرخ یا سیلندر پایین : در هر چرخی که سیستم ترمز کفشکی دارد حداقل یک سیلندر چرخ

بکار  رفته است  هر  سیلندر  چرخ  از قطعاتی  تشکیل شده  که شامل  دو پیستون  و دو لاستیک

تشتکی و دو گردگیر و یک فنر و پیچ هوا گبری است تشکیل شده است طرز کار سیلندر چرخ بدین

 صورت می باشد که روغن ارسالی از سیلندر اصلی توسط لولهای روغن به سیلندر چرخ وارد شده .

مجرای ورودی در وسط سیلندر بین دو پیستون می باشد که روغن پس از ورود به سیلندر لاستیک

 های تشتکی را محکم به دیواره ی سیلندر چسبانده و  نیروی  فشاری  روغن پیستون ها را از یک

 دیگر دور می سازد نیروی پیستون به کفشک لنتها  وارد  شده و انها را بر خلاف نیروی فنر لنت به

 دیواره کاسه چرخ می چسباند  وقتی  فشار از  روی پدال ترمز برداشته شد نیروی فنر لنت روغن

 بین  دو  پیستون را به  سیلندر اصلی بازگشت می دهد  قابل ذکر میباشد  هدف از بکار بردن  فنر

 بین دو پیستون سیلندر چرخ جدا نگاه دو پیستون از یکدیگر می باشد

     سیلندر چرخ 

سیلندر چرخ 

 



تاريخ : پنجشنبه چهاردهم مهر 1390 | 16:22 | نویسنده : ناصح مهاجر

ترمزهای کاسه ای

ترمز کاسه ای :  در ترمز های کاسه ای کاسه ترمز به  چرخ متصل است و همراه ان گردش می کند

 دو عدد کفشک اهنی هلالی شکل که  لنت های  ترمزروی  انها کوبیده شده است روی طبق ثابت

محور نصب شده اند در حالت  عادی  که  خودرو نیاز به ترمز کردن ندارد کفشک ها به طوری تنظیم

 می شوند که فاصله  کمی بین  کاسه ی  ترمز  و لنت های روی  کفشک وجود داشته باشد وقتی

 راننده پدال  ترمز  را  می فشارد فشار  روغن در  سیلندر اصلی  افزایش  یافته به سیلندر چرخ ها

 هدایت  می شود پیستون های  داخل  سیلندر چرخ در  اثر فشار روغن از یکدیگر دور شده کفشک

 های ترمز را به طرف کاسه ی ترمز حرکت می دهند در اثر  نیروی  وارد  از لنت  هر  کاسه ی ترمز

 نیروی اصطکاک بین کاسه ترمز و لنت ایجاد می شود و نتیجه ان ایجاد شتاب منفی در چرخ و متوقف

 کردن ان است علاوه بر نیروی هیدرولیکی موثر بر کفشک های ترمز نیروی دیگری هم در ترمز ها ی

 کفشکی تولید می شود که عمل خودکار (servo-action) لنت های کفشکی است عمل  خودکار در

اثر چرخش کاسه و ثابت بودن لنت  در هنگام  ترمز کردن در  کاسه ی  ترمز  بوجود می اید  کفشک

ترمز در یک نقطه از طبق ثابت و در نقطه ای دیگر به وسیله پیستون سیلندر چرخ به سمت کاسه ی

 ترمز فشرده می شود به انتهای قسمتی از کفشک ترمز که  در روی  طبق ثابت است پاشنه و به

 قسمتی که به وسیله ی  پیستون  سیلندر چرخ  حرکت  می کند پنجه گویند هر گاه جهت چرخش

کاسه ی ترمز از طرف پنجه به طرف پاشنه کفشک باشد ان را کفشک محرک و هر گاه جهت چرخش

ترمز کاسه ایکاسه چرخ

 کاسه ا ز طرف پاشنه به طرف پنجه باشد کفشک را متحرک گویند  پاشنه کفشک محرک  در هنگام

ترمز کردن مایل  است قسمت پایین لنت را در کاسه ی ترمز فرو برده نیروی بسیار زیادی در نزدیکی

 پاشنه ی لنت ایجاد می شود این نیروی فرو رونده درکاسه ی ترمز نیروی  اصطکاک نسبتا زیادی را

 در بین لنت و کاسه تولید می کند و باعث شتاب منفی زیادی درچرخ می گردد در  کفشک متحرک

 جهت نیرو از طرف پاشنه به طرف پنجه  بوده و باعث عقب راندن لنت از کاسه می شود 

انواع کفشک بندی ترمز های کاسه ای:

الف   کفشک بندی سیمپلکس :  چندین نوع کفشک بندی  سیمپلکس وجود دارد که بر حسب نوع

 شناور یا ثابت بودن و نوع تکیه گاه پاشنه کفشک چرخشی  یا لغزشی  دسته بندی  می شود  در

کفشک های سیمپلکس ضریب مخصوص افزایش نیروی اصطکاک کفشک ها  در حدود 2  است که

 قسمت  بیشتر ضریب  اصطکاک  ایجادی  در کفشک  محرک و قسمت  اندک ان  در کفشک متحرک

سیمپلکس     

  

ایجا د می شود بنابراین اختلاف نیرو ی بین دو  کفشک  خیلی  زیاد  است بیشترین  خوردگی  لنت

  در کفشک  محرک است  و  مقدار کمی از لنت متحرک  ساییده می شود  به این  دلیل گاهی  لنت

 قسمت متحرک را نازک تر می کوبند  گاهی  سیستم محرک لنت های کفشک از نوع گوه ای است

و بعضی اوقات محرک بادامکی از محاسن سیستم  بادامکی  ساییدگی  یکسان لنت ها در  کفشک 

 محرک و متحرک است زیرا بادامک محرک کفشک ها در محل ثابتی در روی طبق مستقر شده است

 و از معایب ان میتوان قدرت  زیاد برای  راه اندازی و استحکام  زیاد قطعات را نام برد زیرا نیروهای

 نامساوی بر بادامک وارد می شود  

  ب  کفشک بندی دوپلکس :  در این نوع کفشک بندی دو  پیستون به کار  رفته است که نتیجه ی

ان محرک  کردن هر دو کفشک جلو و عقب  اس  حسن  ترمز دوپلکس  توزیع یکسان نیرو در بین

 لنت ها محرک و متحرک است ساییدگی هر دو لنت برابر و ضریب افزایش نیرو نیز در ان c=3 می باشد

 دوپلکس

   ج  کفشک بندی سرو  : از این کفشک بندی  در محور  عقب  کامیون های  تجاری سبک استفاده

 می شود اساسی ترین مزیت کفشک بندی سرو ان است که نیروی تکیه گاهی)پاشنه ای( کفشک

 محرک به کفشک متحرک وارد می شود و در نتیجه ضریب افزایش نیرو در ان به C=5  می رسد به

این دلیل در اغلب کامیونهای بیش از 5 .7 تن استفاده  می شود  ترمز های  کاسه ای در چرخهای

عقب اغلب اتومبیلها کاربرد دارد

   سرو



  • دانلود
  • حاوی