X
تبلیغات
انجمن تخصصی مکانیک - مباحث عمومی مکانیک

انجمن تخصصی مکانیک

پاسخ به تمام سوالات فنی و تخصصی خودرو

تقویت موتور....چگونه و چرا؟

نظر به درخواست عده ای از دوستان در این مبحث قصد بررسی راههای معمول و نسبتا" کم هزینه تقویت موتور خودرو را داریم.شایان ذکر است در این مبحث قصد بررسی طرق حرفه ای تقویت موتور که عموما" راههای پر هزینه ای نیز میباشند و معمولا" مورد استفاده آنها در مسابقات میباشد را نداریم. همچنین از انجام مباحث تخصصی تا حد امکان جلوگیری شده تا باعث رنجش خاطر دوستان و یا خستگی دوستان در مورد مسائل مطرح شده نشویم!
*
اگر در مورد بعضی از مسائل کمی توضیحات فنی داده شده صرفا" جهت روشن شدن موقعیت و مسائل حاشیه ای در مورد آن قضیه خاص بوده که در این مورد لاجرم به انجام اینکار بوده ایم.

بخش اول : تقویت موتور ...... چرا؟

به صورت کلی تقویت موتور یک خودرو به منظور افزایش میزان گشتاور و نیوری تولیدی موتور و یا اصلاح این دو مولفه میباشد.همچنین در بسیاری از مواقع تولید گشتاور بیشتر در یک موتور در دور موتور پائین تر نیز به عنوان تقویت موتور ارزیابی میشود.هدف کلی از انجام اینکار بهبود یا اصلاح عملکرد موتور جهت دستیابی به شتاب بهتر و همچنین توانائی دستیابی به سرعت های بالاتر میباشد.
شایان ذکر است که تقویت یک موتور همواره موجب بالات رفتن مصرف سوخت و یا استهلاک موتور نمیشود و در بسیاری از موارد تقویت اصولی و حرفه ای در یک موتور موجب بهبود مصرف سوخت.افزایش راندمان موتور و همچنین کاهش استهلاک و آلودگی موتور نیز میشود.
به صورت کلی در هر موتور درونسوز راندمان کلی موتور برابر حاصل ضرب سه راندمان مکانیکی*راندمان ترمودینامیکی*راندمان حجمی موتور میباشد و افزایش هر یک از این موارد باعث بالارفتن راندمان کلی موتور و افزایش نیروی تولیدی ( یا تولید نیرو ثابت با مصرف سوخت کمتر ) میگردد.
راندمان حجمی: برابر است با توانائی یک موتور در مکش بیشترین میزان حجم هوای ورودی به موتور در حالت تنفس عادی.
به یک مثال در این مورد توجه کنید: فرض میکیم شما یک موتور چهارسیلندر 2 لیتری در اختیار دارید. خوب به صورت تئوریک این موتور باید توانائی مکش 2000 سی سی هوا را در هر دو دور گردش کامل خود را داشته باشد.اما در عمل وضعیت به گونه ای دیگر است .مقاومت فیلتر هوا در برابر عبور جریان هوا.مقاومت مانیفولد ورودی در برابر عبور هوا به سبب سطوح داخلی مانیفولد یا پیچ و خم های آن یا قطر مانیفولد.مقاومت سوپاپهای ورودی در برابر عبور جریان گاز و همچنین خاصیت واماندگی گازها در برابر جابجائی از یک حجم به حجم دیگر همگی موجب میشوند که موتور مذکور در هر 2 دور گردش خود حجم هوائی کمتر از میزان حجم واقعی موتور ( یعنی 2000 سی سی ) را به داخل بکشد.به نسبت هوای مکیده شده به داخل موتور به صورت واقعی نسبت به میزان تئوریک آن راندمان حجمی موتور گفته میشود که این نسبت در دورها متفاوت موتور تغییر پیدا میکند ولی به صورت معمول برای موتورهای معمولی این نسبت چیزی بین 65% تا 85% میباشد.
راندمان ترمودینامیکی: برابر است با توانائی یک موتور در تبدیل گرما به کار مکانیکی.به صورت کلی میتوان گفت توانائی تبدیل انرژی پتانسیل موجود در سوخت را به کار موثر مکانیکی راندمان ترمودینامیکی میگویند.همانگونه که میدانید در یک موتور درونسوز پس از احتراق سوخت انرژی پتانسیل موجود در سوخت تبدیل به گرما میشود.حال با توجه به نوع موتور درصدی از گرمای ایجاد شده به کار مکانیکی تبدیل و بقیه انرژی گرمائی تولیدی به صورت گرما از موتور خارج میشود.( تمامی این موارد به شرطی است که موتور به صورت استاندارد و کامل کارکرده و توانائی تبدیل کامل سوخت به انرژی گرمائی را داشته باشد و به عنوان مثال دچار خام سوزی و تنیجتا" هدر دادن سوخت به صورت نسوخته یا نیم سوخته نباشد ).
راندمان ترمودینامیکی یک موتور به موارد متعددی بستگی داشته که مهمترین آنها ضریب تراکم موتور یا همان توانائی موتور در فشرده تر کارکردن و ایجاد فشار بالاتر در اتاق احتراق و تبدیل بیشتر گرما به کار و عامل مهم بعدی دمای کاری موتور و جنس و نوع اتاق احتراق آن میباشد.
راندمان ترمودینامیکی موتورهای بنزینی معمولا" بین 25% تا 32% و برای یک موتور دیزل بین 36% تا 42% میباشد ( به راندمان بالاتر موتور های دیزلی توجه کنید.دلیل این افزایش راندمان ترمودینامیکی ضریب تراکم بالاتر موتورهای دیزلی نسبت به موتورهای بنزینی میباشد )
راندمان مکانیکی: به صورت کلی نسبت تبدیل کارمکانیکی تولید شده در موتور به کار موثر در خروجی موتور راندمان مکانیکی میگویند.قبلا" گفته شد که در یک موتور مقدار مشخصی هوا به درون موتور کشیده میشود ( میزان آن به راندمان حجمی موتور بستگی داشت و هرچه این میزان بیشتر بود قابلیت موتور با لاتر میرفت )سپس سوخت و هوا مخلوط میشد و محترق میشد.حاصل این فرایند تولید میزان مشخصی گرما بود که مقداری از این گرما بعدا" تبدیل به کار مکانیکی می شد.( میزان این تبدیل بستگی به راندمان ترمودینامیکی موتور داشت که هرچه بیشتر بود بهتر بود ).حالا کار مکانیکی تولید شده باید به صورت قابل مصرف جهت حرکت خودرو دربیاید.همچنین نیروی وسائل جانبی موتور ( نظیر میل سوپاپ یا پمپ روغن و ....) هم از طریق همین کار مکانیکی تامین میشود.کلیه این موارد باعث میشوند که کار مکانیکی خروجی موتور نسبت به کار مکانیکی تولید شده در اتاق احتراق کمتر باشد که به این نسبت راندمان مکانیکی گفته میشود.و مسلما" هرچه اصطکاک قطعات داخلی موتور کمتر بوده و همچنین نیروی مورد نیاز جهت حرکت وسائل جانبی موتور کمتر باشد میزان راندمان مکانیکی بالاتر خواهد بود.

خوب تا اینجای کار مشخص شد که چه مولفه هائی در تولید نیروی خروجی از یک موتور درونسوز تاثیر گذارند و جهت تقویت یک موتور باید کدام قسمت از این مولفه ها تقویت شوند.

به صورت کلی راندمان کل یک موتوردرونسوز پیستونی بسته به بنزینی یا دیزل بودن آن عددی بین کمتر از 20% تا ماکزیمم 40% ( برای موتورهای دیزل با کمپرس بالا و اصطکاک پائین ) خواهد بود که در مقام مقایسه با بسیاری از موتورهای الکتریکی که راندمانهای بالای 90% هم در آنها چیز غیر معمولی نیست موتورهای درونسوز یک فاجعه از نظر راندمان محسوب میشوند!

خوب برای تقویت یا تغییر نیروی تولیدی در یک موتور درونسوز ایجاد تغییرات در هریک یا تمامی عوامل تاثیر گذار در مورد هریک از راندمانهای سه گانه فوق مستقیما" باعث تغییر راندمان کلی موتور و تغییر در نیرو و گشتاور خروجی از موتور یا تغییر در میزان مصرف ویژه سوخت در آن موتور خواهد شد.
در مبحث بعدی تعدادی از این راهها را مورد بررسی دقیق تر قرار خواهیم داد.

در مبحث قبلی به صورت کلی دلائل برای تقویت موتور و همچنین عوامل تاثیرگذار در این مبحث را مورد بررسی قرار دادیم.

در این قسمت سعی داریم تعدادی از راههای رایج تقویت موتور خودرو را بررسی کنیم.

بخش دوم : تقویت موتور.......چگونه؟

معمول ترین راهها جهت افزایش نیروی تولیدی موتور افزایش راندمان حجمی موتور میباشد.به کمک افزایش راندمان حجمی بسته به تکنیک مورد استفاده میتوان از 5% تا بیش از100% موتور یک خودرو را تقویت کرد و یا مشخصه های توان و گشتاور موتور را در دورهای متفاوت تغییر داده و اصلاح کرد.

پیش از شروع این مبحث نکاتی به نظرم میرسد که با رعایت آنها میتوان خودرو و موتور آنرا به شرایط کاری استاندارد نزدیک کرد و در بسیاری از موارد رسیدن به حالت های استاندارد توانائی حل مشکل را داشته و احتمالا" باعث انصراف شما از ایجاد تغییرات در موتور و افزایش توان آن میگردد.فرض میکنیم شما یک خودروی انژکتوری با نسبت تراکم بالاتر از 9به یک ( نظیر اکثر خودروهای انژکتوری کشور ) در اختیار دارید.خوب به صورت استاندارد برای بدست آوردن حداکثر توان تولیدی این موتور شما حتما" باید از بنزین سوپر با شاخص اکتان 96 به بالا استفاده کنید.
چرا؟ چون در صورت استفاده از بنزین معمولی با اکتان 90 یا 87 موتور شما در زمان کارکرد در حالت تمام گاز دچار پدیده ضربه زدن Knock در سیلند میشود ( به دلیل اینکه بنزین معمولی در دما و فشار کمتری به حالت خودسوزی دچار میشود ) خوب حالا قبل از جرقه زدن شمع مخلوط سوخت و هوا محترق شده و این هم باعث افت توان موتور و هم ضربه های قوی در محدوده سر سیلندر میشود.
اگر خودرو مجهز به سنسور ضربه باشد ( اکثر خودروهای انژکتوری این سنسور را دارند ) دستگاه کنترل موتور شما جهت جلوگیری از ضربه زدن شروع به کاهش مقدار سوخت در مخلوط سوخت و هوا میکند تا جائیکه مخلوط خاصیت ضربه زدن خود را از دست بدهد.این به معنای کارکرد موتور با مخلوط رقیق سوخت و نتیجتا" افت توان موتور میباشد.
در این شرایط استنباط شما این است که موتور خودرو ضعیف است .پس از چک کردن تمامی قسمتها و اطمینان از اینکه همه چیز استاندارد و سالم است به این نتیجه میرسید که این موتور به صورت کلی توان پائینی دارد.در حالیکه فقط دلیل این ضعف کاربرد سوخت با ارزش خودسوزی اشتباه بوده.
نکته جالب اینجاست که در این حالت با اینکه مخلوط رقیق تر سوخت پاشیده شده ولی به سبب کمتر شدن راندمان ترمودینامیکی مصرف کلی سوخت بیشتر میشود.
به صورت کلی قانون در مورد خودروهای انژکتوری اینست که این خودرو ها بسیاری از نواقص موجود در سوخت فشار هوا یا مسائل دیگر مربوط به کارکرد موتور را ( که ارتباطی به طراحی موتور ندارد ) به صورت خودکار و تا حد زیادی اصلاح میکنند و موتور را برای کارکرد در شرایط جدید آماده میکنند در بسیاری از موارد این اصلاحات موجب اشتباه مصرف کننده موتور در مورد توان تولیدی موتور میشود.
کثیف بودن فیلتر هوا .کثیف یا معیوب بودن شمع و وایر شمع.درزهای کوچک در مانیفولد ورودی و یا لوله های متصل به آن ( در بسیاری از موارد خرابی بوستر ترمز و کشیدن هوای بیمورد از این قسمت موجب شده که عملکرد موتور مختل شود و موتور بواسطه کشیدن هوای بیمورد بدرون بسیار ضعیف کارکند ولی موقع بررسی شما با این استنباط که کلیه موارد موثر بر سوخت رسانی و احتراق در موتور سالم هستند به این نتیجه میرسید که موتور ضعیف است! )

با این توضیحات مختصر به دنبال مبحث اصلی یعنی تقویت موتوری که از نظر کارکرد و مسائل جنبی در شرایط نرمال و استاندارد قرار دارد میرویم.

قانون کلی در مورد یک موتور درونسوز ( از هر نوع ) این است که انجام تغییرات کوچک در سیستم سوخت رسانی و جرقه موجب ایجاد تغییرات بسیار بزرگ در عملکرد و مصرف سوخت خودرو میباشد.
شایان ذکر است که ایجاد این تغیرات به صورت اصولی و استاندارد نیاز به دانش پایه در زمینه شناخت خودرو و مسائل مربوط به آن داشته و انجام این تغییرات بدون دانش کامل در بسیاری موارد نتیجه معکوس نظیر کاهش نیروی تولیدی موتور و افزایش مصرف سوخت را بدنبال خواهد داشت......پس دقت کنید!

قسمت اول تنفس بهتر:
پیشتر گفتیم که معمول ترین و اولین کار جهت افزایش قدرت موتور یک خودرو تغییر در راندمان حجمی آن موتور میباشد.
اولین قدم در این راه تعویض سیستم هواکش به همراه هواکشهائی با مقاومت کمتر ( یا بعضا" انواع دوش روغنی ) است.
انجام این تغییر در سیستم مکش موتور موجب بهبود حدودی راندمان حجمی موتور میشود و با هزینه ناچیزی قابل اجراست.همچنین جهت انجام اینکار شما نیاز به انجام تغییرات اصولی در موتور خودرو و خارج کردن قطعات آن از حالت استاندارد ندارید.
در مورد موتورهای کاربراتوری قدم بعدی پس از تغییر در سیستم هواکش تغییر کابراتور با گونه های بزرگتر با توان عبور حجم بیشتر هوا یا استفاده از گونه های دو دهانه و هم چنین استفاد از تعداد بیشتر کابراتور میباشد.
کلیه این موارد در یک موتور کاربراتوری موجب بهبود تنفس موتور و نتیجتا" راندمان حجمی بیشتر موتور میشود.تغییر کابراتور و افزایش تعداد کاربراتور هزینه بیشتری نسبت به راه قبلی داشته و ضمنا" به صورت تغییر تنها در سیستم کاربراتور نتیجه چندان محسوسی در نیروی تولیدی موتور بدست نخواهید آورد و اینکار باید به صورت ترکیبی با سایر راههای افزایش راندمان حجمی موتور صورت بگیرد تا نتیجه مطلوب حاصل شود.در هر صورت تعویض کابراتور موجب ایجاد تغییرات اصولی در موتور خودرو و خارج شدن شکل و فرم اصلی موتور از حالت استاندارد میشود.
در خودروهای انژکتوری به سبب عدم وجود مانعی مثل کاربراتور بر سر راه تغذیه موتور مسلما" افت راندمان حجمی کمتر است.
مورد بعدی در راه افزایش راندمان حجمی موتور استفاده از سیستم مانیفولد ورودی یا خروجی تغییر یافته ( یا استفاده توام از هر دوی اینها میباشد ) وقتی شما از مانیفولد تغییر یافته ای که به صورت تخصصی جهت عبور حجم یا سرعت عبور گاز بیشتری ساخته شده استفاده میکنید در حقیقت به موتور توانائی مکش بیشتر و سریعتر هوا و تخلیه سریعتر و کاملتر گازهای حاصل از احتراق را میدهید که این مورد خود باعث بهبود چشمگیر راندمان حجمی موتور میشود.
استفاده از این مانیفولدها در ابتدای امر هزینه نسبتا" بالائی در بر دارد ( به خصوص اگر مانیفولد از نوعی باشد که داخل آن پولیش شده ) و همچنین موجب تغییر کلی در سیستم تنفسی و اگزوز خودرو میشود ولی تاثیرات چشمگیرتری هم به همراه داشته و در بسیاری موارد موجب کاهش مصرف سوخت نیز میشود.
این مورد به خصوص در شرایطی که موتور با بارکامل و سرعت زیاد کار میکند بیشتر مشاهده میشود.
محدودیت ها در این طرح بیشتر مربوط به فضای مورد نیاز در موتور میباشد که در بسیاری موارد انجام این تغییرات را محدود به ابعاد خاصی میکند.
همچنین تغییر در ابعاد و نوع پوشش داخلی سیستم اگزوز به صورت استفاده توام با تغییر در مانیفولدها موجب افزایش بیشتر و بهتر نیروی تولیدی و همچنین تغییرات کلی در صدای خروجی از موتور میشود که محدودیت جدیدی در زمینه صدای خروجی از اگزوز ایجاد میشود که موجب محدود شدن بهبود راندمان اگزوز به محدوده ای تعریف شده از حداکثر میزان صدای خروجی از موتور میشود.
جهت رفع این نقیصه میتوان از اگزوزهای تکی برای هر سیلند ( یا استفاده از یک اگزوز برای دو سیلندر ) استفاده کرد که موجب بهبود تخلیه موتور و همچنین عدم افزایش بیش از حد صدای خروجی از اگزوز میشود.
موارد بعدی در زمینه تقویت راندمان حجمی موتور ( نظیر استفاده از سوپرشارژ یا استفاد از مانیفولدهای چند حالته یا استفاده از سیستمهای چند سوپاپه و.... ) مواردی تخصصی.نسبتا" پرهزینه و همچنین با نیاز به ایجاد تغییرات اساس در موتور ( چه از نظر قطعات جانبی و چه از نظر تنشهای وارده بر موتور ) میباشند که انجام آنها توسط اشخاص یا کارگاههای کوچک معمولا" عملی نیست و به همین دلیل در این جا بررسی نمیشود.
در مبحث بعدی بقیه راههای معمول تقویت موتور را مورد بررسی قرار خواهیم داد.

در قسمت قبلی راههای متداول و معمولی تقویت موتور شامل بعضی از راههای تقویت راندمان حجمی موتور را بررسی کردیم...
در ادامه این مبحث راهای تقویت موتور از لحاظ تقویت راندمان ترمودینامیکی را مورد بررسی قرار خواهیم داد.

به صورت کلی تقویت موتور اکثرا" به صورت تقویت راندمان حجمی صورت میگیرد به جهت اینه از نظر کلی کم هزینه تر .ساده تر و بدون نیاز به دانش خاص و محاسبات پیچیده قابل اجراست.همچنین در هنگام تقویت یک موتور از این طریق تاثیر چشمگیرتری در توان خروجی را شاهد هستیم.

در مورد تقویت موتور از طریق تغییر راندمان ترمودینامیکی به صورت کلی این نوع تقویت گذشته از افزایش نیروی تولیدی موتور باعث کاهش مصرف سوخت ویژه موتور نیز میگردد.
هنگامی که شما تصمیم به تقویت یک موتور از این طریق میگیرید در حقیقت از منابع موجود به صورت بهینه بهره برداری میکنید و با گرفتن و تبدیل مقدار بیشتری از گرمای تولیدی موتور و تبدیل آن به کار مکانیکی موجب تقویت موتور میگردید.
انجام اینکار گذشته از نیاز به دانش فنی بیشتر و حساسیت خاص در این زمینه تا حدود زیادی نیاز به ایجاد تغییرات نسبتا" اساسی در موتور استاندارد شما دارد و مسلما" پس از انجام این تغییرات بازگشتن به حالت استاندارد تا حدودی مشکل و بعضا" غیر ممکن میباشد.

اولین قدم در راه تقویت از طریق تغییر در راندمان ترمودینامیکی افزایش ضریب کمپرس موتور میباشد.
افزایش ضریب تراکم یا همان کمپرس در موتور موجب افزایش بازدهی موتور و نتیجتا" گشتاور و نیروی تولیدی موتور و همچنین کاهش مصرف سوخت می گردد.
جهت انجام این کار میتوان از سه طریق اقدام کرد.
نخست میتوان با تراشکاری کردن و کاهش مقداری از سطح سرسیلندر در حقیقت اتاقک احتراق را کوچکتر و ضریب تراکم موتور را بالا برد.شایان ذکر است که میزان این تراش باید به صورت کاملا" فنی و با انجام محاسبات دقیق صورت گیرد تا موجب ایجاد تنش بیش از حد و ناخواسته برروی سر سیلند و یا افزایش بیش از حد ضریب تراکم ( و نتیجتا" تخریب موتور ) نشود.این راه کم هزینه ترین و ساده ترین راه تغییر ضریب تراکم بدون نیاز به وسائل جانبی خاص میباشد ولی دارای محدودیت فنی است.
به صورت معمول ضریب تراکم را بسته به نوع موتور و ساختار آن و همچنین قابلیت سرسیلندر میتوان تا حدود 10 به یک یا اندکی بشتر بالا برد.
راه دوم تغییر پیستونها از نوع مقعر به انواع صاف یا محدب میباشد.با تغییر در حجم فرورفتگی تاج پیستون حجم اتاقک احتراق تغییر کرده و موجب تغییر ضریب تراکم موتور میشود.معمولا" اینگونه پیستونها را سبکتر و مقاومتر از گونه استاندارد میسازند تا توانائی تحمل فشار بیشتر احتراق و دمای بالاتر را دارا باشند.این طریق افزایش ضریب تراکم از طریق قبلی پیچید تر ...... پر هزینه تر و البته فنی تر است و توانائی دستیابی به ضرایب تراکم بالاتر را نیز دارا میباشد.
طریقه سوم تعویض میل لنگ یا تعویض شاتونها با انواعی است که از کورس بالاتری برخوردارند.
کورس بالاتر به معنای حجم مکش بیشتر و همچنین ضریب تراکم بالاتر و البته گشتاور بیشتر به سبب کورس سیلندر بیشتر میباشد.این راه سوم که معمولا" به صورت ترکیبی با طریق قبلی مورد استفاده قرار میگیرد یکی از قویترین و فنی ترین و البته پرهزینه ترین راههای تقویت یک موتور به صورت اصولی میباشد. همچنین میل لنگ و شاتونهای جدید توانائی تحمل گشتاور بالاتر را خواهند داشت و کمتر تحت تنشهای ناخواسته قرار میگیرند.
عامل محدود کننده در افزایش ضریب تراکم احتراق خودبخود یا همان خودسوزی مخلوط سوخت و هواست که پس از افزایش ضریب تراکم یک موتور حتما" نوع سوخت موتور باید به انواع سوپر با شاخص اکتان بالاتر تغییر کند تا توانائی کارکرد با ضریب تراکم بالاتر را داشته باشد.

راههای جانبی که در راه افزایش نیروی تولیدی از طریق تغییر در راندمان ترمودینامیکی مورد استفاده میگیرند شامل موارد زیر است.شایان ذکر است که این طرق معمولا" به صورت ترکیبی با حالت افزایش ضریب کمپرس مورد استفاده قرار میگیرند و معمولا" به تنهائی کمتر از این راهها استفاده میشود.

ایجاد تغییر در زمان احتراق...بوسیله این کار و معمولا" با آوانس کردن موتور با ایجاد مقداری تغییر در مخلوط سوخت و هوا میتوان به راندمان ترمودینامیکی بالاتری دست یافت...همچنین تغییر جزئی در جهت کاهش مصرف سوخت نیز ایجاد میگردد.
افزایش دمای نامی کارکرد موتور...با افزایش محدود دمای کار موتور میتوان به بهبود راندمان ترمودینامیکی موتور کمک کرد...البته عامل محدود کننده در راه این افزایش توانائی تحمل موتور در برابر دمای کاری جدید میباشد که اگر این افزایش بیش از حد صورت بگیرد موجب آسیب دیدگی جدی موتور خواهد شد.
استفاده از سیستم آب پاش در مانیفولد ورودی ... در بسیاری از موتورهای کمپرس بالا در زمان حرکت تمام گاز سیستم آب پاش وارد مدار شده و با تزریق مقادیری آب به صورت پودر شده در داخل مانیفولد ورودی موجب میشود که بتوان مخلوط سوخت و هوا را متراکم تر کرد بدون اینکه دچار حالت خودسوزی شود و نتیجتا" با ضریب تراکم بالاتری کارکرد.
استفاده از سیستم ازون پاش ( معروف به نیتروس ) استفاده از این سیستم معمولا" با دخالت راننده و اغلب فقط موقع شتاب گیری به صورت استفاده بسیار محدود صورت میگیرد.
با استفاده از این سیستم راننده در حقیقت در مواقع مورد لزوم با تزریق اکسید نیتروژن به درون مانیفولد ورودی میزان اکسیژن مخلوط را بالابرده و موجب ایجاد احتراق قویتری در اتاق انفجار میگردد که نتیجه مستقیم آن افزایش توان تولیدی موتور به میزان بسیار زیاد اما به صورت محدود و مقطعی میگردد. ( همچنین در این حالت فشار ناخواسته زیادی هم به قطعات موتور و هم به اجزای انتقال قدرت وارد میشود و دمای موتور هم به صورت لحظه ای بسیار بالا میرود.

در مبحث بعدی راجع به راههای دیگر تقویت موتور بحث خواهیم کرد.

در ادامه این مبحث به بررسی راههای کاهش اصطکاک داخلی موتور و افزایش راندمان مکانیکی و سپس یک جمع بندی کلی از این چهاربخش خواهیم پرداخت.

اصولا" کاهش اصطکاک قطعات داخلی موتور یا افزایش راندمان مکانیکی به سادگی امکان پذیر نیست و این امر منوط به اعمال تغییرات در بسیاری از قطعات اصلی موتور نظیر میل سوپاپ.میل لنگ.پیستونها و ..... بوده و به صورت معمول این تغییرات هنگامی اعمال میشود که به عنوان مثال جهت افزایش راندمان ترمودینامیکی تصمیم بر تعویض یک قطعه با گونه ای متفاوت گرفته میشود و برای جایگزینی قطعه جدید با اصطکاک کمتر انتخاب میشود چون تعویض قطعات صرفا" به منظور کاهش اصطکاک داخلی توجیه اقتصادی نداشته و نتایج حاصل از این تغییرات نیز چندان محسوس نمیباشد.

جهت کاهش اصطکاک قطعات داخلی و همچنین صرفه جوئی در نیروئی که جهت کارکرد این قطعات مورد نیاز است معمولا" از این تکنیکها استفاده میشود.


تعویض پیستونها با انواع سبک وزن و اصطکاک پائین
تعویض بوشهای سیلندر با انواع صیقلی
تعویض میل لنگ و میل سوپاپ با انواع سبک وزن
تعویض سوپاپها با انواع سبک یا سدیمی
تعویض پمپ روغن با انواع فشار بالا و با دبی پائین تر
استفاده از روغنهای صنعتی و مکمل های روانساز نظیر فلویتین

*
تمامی طرق فوق هزینه بسیار بالائی را طلب میکنند و همانطور که قبلا" گفته شد به تنهائی مورد استفاده قرار نمیگیرند.

جمع بندی کلی:

اگر شما قصد تقویت یک موتور با هزینه نه چندان بالا را داشته باشید میتوانید از هریک از طرق فوق یا از مجموع آنها با توجه به بودجه و میزان تقویت مورد نیاز استفاده کنید.

در بسیاری از موارد و در مورد بسیاری از خودروها با بهسازی تعدادی از موارد ساده و با هزینه بسیار پائین میتوان نتایج نسبتا" قابل ملاحظه ای را بدست آورد.
به یک مثال در این زمینه توجه کنید:
مثلا" شما قصد تقویت یک موتور باستانی نظیر موتور آونجر 1600 سی سی مورد استفاده در یک خودروی پیکان را دارید.خوب این موتور به صورت استاندارد نیروی تولیدی در حدود 60 اسب بخار دارد.
از یک سیستم احتراق ابتدائی مبتنی بر پلاتین و یک کوئل ساده استفاده میکند و همچنین سیستم خنک کننده موتور از گونه قدیمی میباشد و همواره پروانه رادیاتور به همراه موتور میچرخد.
خوب قدم اول : ابتدا پروانه موتور را از آن جدا میکنیم و از یک فن الکتریکی یا یک سیستم پروانه با کلاچ مغناطیسی برای سیستم خنک کننده استفاده میکنیم . همین مورد ساده با هزینه بسیار کم موجب اضافه شدن 5 اسب بخار به نیروی تولیدی موتور میشود. ( چون پروانه های ثابت نیروی نسبتا" زیادی در هنگام کار از موتور میگیرند و معمولا" در 90% شرایط احتیاجی به کارکردن این فن نمیباشد )همچنین با انجام اینکار مصرف سوخت به میزان حدود 8% کاهش میابد.
در قدم بعدی سیستم جرقه پلاتینی این خودرو را با یک دلکوی الکترونیکی با قیمت بسیار پائین تعویض میکنیم.این باعث بالارفتن کیفیت جرقه در این موتور به خصوص در سرعتهای بالای موتور ( بالاتر از 4000rpm ) میشود و از خام سوزی که در اثر جرقه ضعیف در این موتور بوجود میامد و موجب تضعیف نیروی موتور میشد جلوگیری میشود.انجام این کار باعث بالارفتن حدودی 5 تا 8 اسب بخار در حداکثر نیروی تولیدی موتور میشود. همچنین باعث کاهش 10% در سوخت مصرفی به خصوص در دورهای بالای موتور میشود.
در قدم بعدی با تعویض سوزن کاربراتور این موتور ( موتور این خودرو ذاتا" با مخلوط سوخت غلیظ کار میکند و کاهش میزان سوخت در مخلوط سوخت و هوا در این موتور باعث بالا رفتن نیروی تولیدی میشود! ) با گونه اصلاح شده حدود 5 اسب بخار دیگر به نیروی تولیدی افزوده میشود.این در شرایطی است که متوسط 7% صرفه جوئی در مصرف سوخت این موتور حاصل میشود.

تا این لحظه بدون ایجاد تغییر اساسی در این موتور و فقط با اصلاح چند مورد ساده و هزینه کمتر از یکصد هزار تومان توان خروجی این موتور حدود 18 اسب بخار افزوده شد. همچنین مصرف سوخت به طور میانگین به میزان 25% کاهش یافت!.

در قدم بعدی میتوان با سندبلاست کردن و صیقلی کردن مانیفولد ورودی و خروجی حدود 5 تا 7 اسب بخار دیگر به توان این موتور افزود و توان خروجی کلی این موتور را به نزدیک 85 اسب بخار رساند! این به معنای افزایش 40% در توان خروجی موتور میباشد.

یا مثال دیگر : شما قصد تقویت یک موتور باستانی دیگر نظیر موتور 1325 سی سی کیا پراید را دارید.
در این موتور فن مورد استفاده جهت سیستم خنک کننده الکتریکی بوده و دلکو از نوع الکترونیکی مگنتی میباشد.

شما به سادگی میتوانید با تعویض هواکش و مانیفولد ورودی این موتور به همراه تعویض کامل سیستم اگزوز نیروی تولیدی این موتور را حدود 10 اسب بخار تقویت کرده و ضمنا" کاهش مصرف سوختی نزدیک به 10 در صد را تجربه کنید.

یا یک مورد ساده دیگر : شما قصد تقویت یک موتور 1800 سی سی انژکتوری ساخت شرکت پژو ( مورد استفاده در خودروی پژو 405 و خانواده خودروهای مبتنی بر این خودرو ) را دارید.جهت بدست آوردن 10 اسب بخار توان بیشتر در این موتور فقط کافی است که برنامه سوخت پاشی و احتراق سیستم کنترل الکترونیکی این موتور را تغییر دهید تا گذشته از بدست آوردن این مقدار توان کاهش 5تا 9 درصدی مصرف سوخت را نیز بدست آورید.ضمنا" کوچکترین تغییری هم در قطعات موتور چه از لحاظ ظاهری و چه از نظر قطعات داده نشده.

تمامی این موارد نمونه هائی ساده استفاده از راههای تقویتی که قبلا" بررسی شد بود.
در مورد موتورهای پیشرفته تر با انجام میزان بیشتری هزینه و استفاده از تکنیکهای بیشتر پیشرفته تر تقویت موتور میتوان به نتایج مشابه یا میزان تقویت بیشتر دست یافت.

همانطور که پیشتر گفته شد اگر تقویت موتور به صورت اصولی و فنی صورت گیرد در بسیاری از موارد میتوان با هزینه های جزئی هم قدرت خروجی را افزایش داد و هم به سادگی موجب صرفه جوئی در مصرف سوخت گردید

دوست عزیز:
اول ورودتون رو به این سایت خوش آمد میگم.
اما جواب شما در مورد کیا پراید و اینکه ارزش تقویت داره یا نه:
واقعیت امر اینه که هر خوnروئی ارزش تقویت شدن رو داره ( حتی اگر اون خودرو لواز تاوریا یا لادا نیوا یا حتی مسکوویچ باشه!!!)
مطلبی که من در مورد تقویت موتور گفتم بیشتر حول محور مسائل زیست محیطی و کاهش مصرف سوخت بود و مساله تقویت نیرو و گشتاور کمتر در این مبحث مطرح شد (همونطور که میدونید الفبای تقویت موتور حرفه ای با تغییر حجم موتور و توربوشارژ شروع میشه ولی در این سلسله مطالب من فقط به این موضوعات اشاره کردم و نه بیشتر ).
اشاره به خودروهائی مثل کیا پراید یا پژو 405 صرفا" بعنوان مثال بود و اینکه با توجه به آمار در سال گذشته بیشترین تولید در ایران متعلق به این دو خودرو بوده.
ولی از بعد دیگه : نظر شخصی من اینه که خودروهای زیر شش سیلندر با حجم موتور کمتر از 2.8 لیترحتی ارزش اینکه بهشون فکر کرد رو هم ندارند چه برسه به تقویت و یا خودروئی مثل پراید با طراحی متعلق به 25 سال پیش و با توجه به خرابکاریهائی که اول کره ای ها و بعد هم خودروسازان عزیز وطنمون در مورد این ماشین ژاپنی انجام دادند حتی ارزش وجود داشتن هم نداره!
ولی این یک نظر شخصیه و اونی که از نظر من و شما ممکنه ارزش موجودیت نداشته باشه برای خیلی از دوستان یک واقعیت مسلم و برای یک عده هم ممکنه ایده آل باشه.( ضمنا" آمار تولید یا واردات خودروهای شش سیلندر و بالاتر در کشور ما در سال به زحمت به 10000 دستگاه در سال میرسد)

پس مطلبی هم که در این قسمت عنوان شد جهت استفاده عموم مطرح شد.

اول خدمت شما دوست عزیز سلام عرض میکنم.
و اما پاسخ سوالهای شما:

اگر هوای بیمورد به صورت مداوم و به هر میزانی وارد مانیفولد اینلت بشه ( این هوا ممکنه از طریق بوستر ترمز.گیج وکیوم.لوله های جانبی متثل به مانیفولد و یا ترک خوردگی مانیفولد باشه ) باعث میشه که نسبت سوخت به هوا در موتور به صورت کنترل نشده تغییر کرده و به فرض اگر این نسبت به صورت ایده آل 14.7 به یک باشد این نسبت بیشتر شده و موتور به صورت کنترل نشده با مخلوط سوخت و هوای رقیق کارکند.
اگر اینمورد در یک خودروی کاربراتوری اتفاق بیفتد به سبب اینکه هوای اضافی از مدار کاربراتور عبور نکرده این میزان هوا بدون سوخت مورد نیاز وارد موتور شده و گذشته از افت توان قابل توجه موتور مورد مختل شدن کارکرد عادی موتور .ریپ زدن و حتی خاموش شدن موتور در دورهای پائین میشود.همچنین در این حالت بهیچوجه نمیتوان دور سلو موتور را به صورت دقیق تنظیم کرد.

در مورد یک خودروی انژکتوری این اتفاق موجب سردرگمی Ecu جهت تنظیم سوخت شده و به سبب اینکه سنسور جریان هوای ورودی موتور میزان ورود هوا به موتور را تحت کنترل داشته در صورتی که هوای ورودی به موتور بیش از میزان حس شده توسط این سنسور میباشد Ecu با توجه به افزایش اکسیژن در مانیفولد خروجی شروع به کاهش دور موتور و افزایش سوخت به صورت توام میکند که در مجموع موجب نشان دادن خطا در سمت Ecu میشود.
گذشته از اینکه Ecu توانائی خود را در کنترل کامل موتور از دست خواهد داد.
بدیهی است که این مورد درباره موتورهای بنزینی صادق بوده و در موتورهای دیزل به سبب عدم کنترل میزان نیروی تولیدی توسط زاویه تراتل و نبود درچه گاز و همچنین سوخت پاشی به صورت مستقیم درون محفظه احتراق مسائل بالا صادق نبوده و مشکلی در صورت ورود ناخواسته هوا به مانیفولد ورودی پیش نخواهد آمد ولی در عین حال این موضوع که در دیزلهای الکترونیکی و دارای ECU هم میزان هوای ورودی به موتور میتواند پارامتری تعیین کننده باشد اگر میزان ورود هوای ناخواسته از حد معینی فراتر رود ممکن است سبب ساز پاره ای از مشکلات شود.

در مورد پروانه 16 اینچی و 6 پره پیکان و اینکه این پروانه تا چه حد توان از موتور میگیره:
این پروانه در دور موتور 5250rpm که نقطه پیک قدرت موتور در پیکان است دقیقا" 5.64 اسب بخار قدرت از موتور میگیرد ( اینمورد برروی دستگاه دینامومتر تست شده ) ولی در دور موتورهای پائینتر میزان افت توان و نیروئی که پروانه از موتور میگیرد کمتر بوده و همونطور که میدونید میزان توان گرفته شده توسط پروانه به صورت تصاعدی نسبت به دور موتور بالا میرود.

در مورد پکیجهای مورد نظر شما :
این نوع از پکیجها که با شعارهای تبلیغاتی نظیر کاهش مصرف سوخت و افزایش قدرت و شتاب عرضه میشوند و در ایران هم جدیدا" گونه ای به نام Cyclone 3 ارائه شده در واقع یک مبدل جریان گردابی ورتکس میباشد.
این نوع مبدل جریان گردابی فقط در بعضی از انواع خودروی کاربراتوری موجب اندکی تقویت توان ( کمتر از 5% ) به سبب اختلاط بهتر سوخت و هوا شده.اما در مورد خودروهای انژکتوری نه تنها هیچ تاثیر مثبتی مشاهده نشد ( شخصا" برروی دو خودرو تست کردم ) بلکه در مورد برخی از خودروهای انژکتوری موجب افت توان تا میزان 20 درصد هم بدلیل کاهش جریان هوای ورودی به موتور میشود.
ضمنا" هیچگونه صرفه جوئی در میزان سوخت هم در این گونه از تقویت کننده ها مشاهده نشده.
در کشورهای دیگر گونه های دیگری هم از این نوع به اصطلاح تقویت کننده ها نظیر گونه های مغناطیسی.تبخیری و ..... با انواع نامهای تجاری مختلف پس از افزایش بهای سوخت در پی افزایش قیمت نفت ارائه شده که همگی فقط یک شعار تبلیغاتی بوده و اکثرا" موجب کاهش توان موتور و افزایش مصرف سوخت هم میشوند!

+ نوشته شده در  ساعت   توسط علی بنی سعید   | 

رینگ و لاستیک ( برگرفته از سایت تیونینگ خودرو )

امروز می خوام در مورد رینگ و لاستیک که یکی از مهمترین قسمتهایی هست که با باورهای غلط بین مردم جا افتاده صحبت کنم.

اغلب تو خیابونها می بینید که ماشینهایی هستند که رینگهای اسپرت خیلی بزرگ زیر ماشین میندازن و لاستیکهایی با فاق کوتاه!

آیا این کار فنی و درست هست؟؟؟ آیا ضرری بر ماشین و سیستم جلو بندی وارد نمی کنه؟؟؟

خب اول در مورد اعداد نوشته شده بر روی لاستیک صحبت کنیم

وقتی به یه لاستیک نگاه می کنید می تونید این اعداد رو روی لاستیک پیدا کنید

مثلا روی لاستیک پژو ۴۰۵ جی ال ایکس نوشته

185/65R14

اون عدد اول یعنی 185 نشون دهنده ی پهنای لاستیک. عدد دوم نشان دهنده ی فاق لاستیک و عدد سوم نشان دهنده ی قطر رینگ هستش. حالا برای مثال شما دوست دارید یه لاستیک پهن تر با یه رینگ بزرگ تر روی این ماشین قرار بدید.

توصیه میشه همیشه ارتفاع کل لاستیک حفظ بشه پس از فرمول پایین استفاده می کنیم:

الف = عدد اول ضربدر عدد دوم ضربدر 2 تقسیم بر 100

ب = عدد سوم یعنی قطر رینگ ضربدر 2.54

الف+ب = ارتفاع لاستیک به میلیمتر

مثلا اینجا: 185*65*2/100= 240میلیمتر ¤¤ 14*25.4=355 میلیمتر

355+240=595میلیمتر :ارتفاع کل لاستیک

حالا ما می خوایم یه لاستیک پهن مناسب برای این ماشین پیدا کنیم:

دوست داریم مثلا از رینگ 16 اینچی و همچنین پهنای لاستیک 205 که یکی از ایده آل ترین پهنا ها هستش استفاده کنیم.

پس داخل فرمول قرار میدیم:

205*ایکس*2/100 + 16*25.4 = 595 پس از اینجا میشه فاق 45 که از فرمول در میاد رو ایده آل دونست.

یاد گرفتیم که چطور اندازه ی لاستیکی مناسب برای ماشین انتخاب کنیم.

حالا سوال اینجاست آیا هر اندازه رینگ بزرگی که دوست داشتیم زیر ماشین بندازیم؟ جواب: نه. رینگهای خیلی بزرگ می تونه آسیب برسونه.

اصولا توصیه میشه که از رینگهایی با 2 درجه بیشتر از اندازه ی استاندارد استفاده بشه مثلا در 405 که 14 اینچ هست می تونید تا 16 اینچ استفاده کنید ولی بیشتر از اون دیگه به ماشین ممکنه آسیب برسونه! در مورد ماشینهایی با جلوبندیه ضعیف مثل پراید اصلا توصیه ی رینگ بزرگتر نمیشه و همون سایز استاندارد بهتره.

خب حالا یه رینگ اسپرت ایده آل چیه؟

رینگ اسپرتهای زیادی تو بازار هست با شکلها و مارکهای مختلف.

شکل رینگ زیاد مهم نیست بهتره که پنج پره یا بیشتر باشه.

اما در مورد مارک: باید بگم تو ایران نباید زیاد پایبند مارک بود چون جنس تقلبی خیلی خیلی زیاد شده.

اگه بتونین اصل پیدا کنید رینگ با مارکهای OZ Racing , BBS بهترین هستند.

اما ما چه کنیم که رینگ اصل رو با نمونه تقلبی نمیشناسیم. خب یه کار ساده هست اونم اینکه رینگها رو وزن کنیم. سبکترین رینگ بهترین رینگ هست.
+ نوشته شده در  ساعت   توسط علی بنی سعید   | 

کيسه های هوا (Airbag)


یکی از تازه ترین دستاوردهای صنایع خودروسازی که در جهت افزایش ایمنی سرنشینان طراحی و تولید شده، کیسه های هوا است. هنگام برخورد شدید خودرو، کیسه هایی در قسمت جلوی خودرو تعبیه شده اند که به سرعت از گاز پر شده و از برخورد سرنشینان به شیشه و قسمت جلویی اتاقک جلوگیری می کنند.
کارآیی این سیستم به تولید گاز کافی در کم ترین زمان ممکن بستگی دارد.
تولید گاز در این سیستم به علت انجام سریع یک واکنش شیمیایی است. حسگرهایی در قسمت جلوی خودرو تعبیه شده اند که در هنگام برخورد شدید، فعال شده باعث منفجر شدن یک کلاهک انفجاری کوچک میشود . این انفجار انرژی مورد نیاز برای آغار واکنش را در مخلوطی که مولد گاز نام دارد و فرآورده های گازی تولید می کند، فراهم می آورد. باد شدن فوری کیسه های هوا هنگام برخورد شدید خودرو ناشی از انجام یک واکنش سریع شیمایی است که گاز نیتروژن تولید می کند(N2).
این گاز از واکنش تجزیه ای زیر فراهم می شود:

2NaN3(S) =====> 2Na(s) + 3N2(g)

با این حال این واکنش به تنهایی نمی تواند باعث پر شدن ناگهانی کیسه ها شود . به علاه سدیم فلزی تولید شده، ماده ای فعال (واکنش پذیر) و خطرناک است، برای حل این مشکل از واکنش بسیار سریع جابجایی آهن 3 اکسید با سدیم فلزی استفاده میشود:

6NaO (S) + 2CO2(g) + H2O (g) ======> 2NaHCO3(s)

حجم گاز مورد نیاز برای پر کردن کیسه های هوا با حجم مشخص، به چگالی گاز وابسته است که آن هم به دما بستگی دارد . برای محاسبه مقدار مورد نیاز گاز تولیدی، طراحان کیسه ها باید استوکیومتری واکنش ها و تغییرات انرژی آنها را ( که باعث تغییر دما و بنابراین تغییر چگالی گازها میشود ) به خوبی بشناسند.
متاسفانه بیش از 100 مورد گزارش تصادف ارایه شده که در آنها، نه تنها کیسه های هوا از تلفات جلوگیری نکرده ، بلکه علت اصلی مرگ نیز بوده است. بیش تر این قربانیان، کودکان زیر 12 سالی هستند که بروی صندلی جلوی خودرو ها نشسته بودند. بنابراین باید سعی شود که از نشستن آنها بر روی صندلی جلو خودداری کرد. همچنین، باز شدن کیسه های هوا در برخی موارد موجب زخمی شدن یا حتی مرگ رانندگانی شده که فاصله آنها تا فرمان خودرو بسیار کم بوده است، حداقل این فاصله باید 25 سانتی متر باشد. رعایت کردن این فاصله برای رانندگانی که بلند قد هستند، آسان است، اما رانندگان کوتاه قد، برای آن که پایشان به پدال گاز، ترمز و کلاچ برسد، ناچارند که بیش از اندازه خود را به فرمان خودرو نزدیک کنند. برای حل این مشکلات، نسل جدید کیسه های هوا که ( هوشمند ) هستند، به تازگی به بازار آمده است. سرعت باز شدن این کیسه ها بر حسب شدت تصادف، قد و وزن راننده و فاصله سر راننده تا فرمان خودرو تغییر می کند.

+ نوشته شده در  ساعت   توسط علی بنی سعید   | 

سیستم انتقال قدرت:

مقدمه

سیستم انتقال قدرت دو وظیفه را در اتومبیل به عهده دارد: انتقال قدرت از موتور به چرخهای محرک و تغییر مقدار گشتاور. در تشریح سیستم انتقال قدرت به کرات از دو عبارت توان و گشتاور استفاده می‌شود که توضیح کوتاهی درباره هرکدام ضروری به نظر می‌رسد. عبارت «توان» نرخ یا سرعت انجام کار است. «تورک» یا گشتاور به زبان ساده یعنی گردش نیرو. با توجه به ارتباط بین دور موتور و توان ، وجود جعبه دنده‌های چند نسبته ضروری است، چرا که موتور اتومبیل بیشینه توانش را در سرعتهای معین تحویل می‌دهد که البته منظور از سرعت همان RPM یا دور در دقیقه است.



img/daneshnameh_up/d/dc/gear.gif




برای بهره گیری از همان دور موتورها در سرعتهای مختلف حرکت که اینجا منظور از سرعت چیزی است که در آمپر سرعت دیده می‌شود، باید نسبت چرخ دنده بین موتور و چرخهای محرک تغییر یابد. اتومبیل درست مثل یک دوچرخه باید برای حرکت در محدوده‌ای از سرعتها ، چرخ دنده‌ها را تعویض کند. اما برخلاف دوچرخه سیستم انتقال توان اتومبیل امکان عقب رفتن را نیز برای شما فراهم می‌کند.

نقش چرخ دنده

در واقع دو مجموعه از چرخ دنده‌ها در سیستم انتقال توان وجود دارد: گیربکس یا جعبه دنده و دفرنسیال. وظیفه جعبه دنده تنظیم نسبت چرخ دنده است و دیفرانسیل نیز اجازه می‌دهد تا چرخها در سرعتهای گوناگون بچرخند. جعبه دنده‌های دستی معمولاً دارای چهار یا پنج سرعت هستند و اغلب از اور درایو یا بیش ران (وسیله ای در جعبه دنده که نسبت چرخ دنده را پایین می‌آورد و مصرف سوخت را کاهش می‌دهد) برخوردارند.

در واقع اور درایو به وضعیتی گفته می‌شود که در آن محور یا شفت ورودی می‌تواند سریعتر از محور خروجی بچرخد، که در نتیجه میزان مصرف سوخت در بزرگراه کاهش می‌یابد. در برخی از جعبه دنده‌ها از کلاج الکتریکی و یک سوئیچ استفاده می‌شود که درگیری یا عدم درگیری اور درایو را کنترل می‌کند.



img/daneshnameh_up/e/e6/gear3_w.gif




جعبه دنده دستی بدون کلاج

دستاورد جالبی که در تعداد اندکی از اتومبیلها دیده می‌شود، جعبه دنده دستی بدون کلاج است. در این نوع جعبه دنده یک دسته دنده و یک کلاج الکتریکی خودکار بکار می‌رود. علاوه بر این زمانی که راننده دنده‌ها را عوض می‌کند، سنسورهای سرعت و موقعیت ، مینی کامپیوترها و تنظیمهای گاز کاربراتور از افزایش بیش از حد دور موتور جلوگیری می‌کند. در واقع مثل بسیاری از نوآوریهای دنیای اتومبیل این هم یک ایده قدیمی است که امروز به برکت تحول کامپیوتر میسر شده است.

جعبه دنده‌های خودکار برای ترکیب سرعت و گشتاور عموماً از سه چرخ دنده رو به جلو استفاده می‌کنند. در جعبه دنده‌های سه سرعته اولین چرخ دنده برای شروع حرکت بیشترین گشتاور را در کمترین سرعت تحویل می‌دهد. چرخ دنده دوم برای حالتهایی مثل افزایش سرعت و بالا رفتن از سربالاییها مقدار گشتاور و سرعت متوسطی را ارائه می‌کند. سرانجام سومین چرخ دنده بیشترین سرعت با کمترین گشتاور را برای حرکت در بزرگراه فراهم می‌کند. یک چرخ دنده معکوس نیز حرکت رو به عقب را میسر می‌سازد.

جعبه دنده دستگاهی برای تغییر توان و سرعت است که در جایی بین موتور و چرخهای متحرک وسیله‌ای نصب می‌شود. به عبارت دیگر این دستگاه راهی برای تغییر نسبت بین دور موتور و دور چرخها فراهم می‌کند. به گونه‌ای که در موقعیتهای خاص حرکت بهترین حالت ممکن را داشته باشد. در برخی از انواع سیستم انتقال توان از وسیله‌ای موسوم به محور انتقال استفاده می‌شود. این وسیله به زبان ساده ترکیبی از جعبه دنده و دفرنسیال است که معمولاً می‌توان آن را در اتومبیلهای چرخ جلو متحرک یافت، اما در اتومبیلهای موتور وسط یا عقب نیز دیده می‌شود. البته در برخی از اتومبیلهای کم نظیر موتور در جلو قرار دارد و در عین حال برای بالانس بهتر وزن از یک محور انتقال در عقب استفاده می‌شود.

تولید گشتاور

گشتاور از توان بدست می‌آید. مقدار گشتاور قابل حصول از یک منبع توان ، با فاصله‌ای از مرکز دوران که گشتاور در آن نقطه بکار می‌رود متناسب است. بنابراین منطقی است که اگر محوری (در این بحث میل لنگ) داشته باشیم که با هر سرعت اعمال شده‌ای می‌چرخد، می‌توانیم چرخ دنده‌هایی با اندازه‌های گوناگون روی آن قرار دهیم و نتایج مختلفی بدست آوریم. چنانچه چرخ دنده بزرگی روی محور نصب کنیم، می‌توانیم در لبه آن سرعت بیشتر و توان کمتری نسبت به یک چرخ دنده کوچکتر بدست آوریم.

حال اگر محور دوم را موازی با محور محرک مان قرار دهیم و مطابق چرخ دنده‌های روی شفت متحرک ، چرخ دنده‌هایی روی آن نصب کنیم، می‌توانیم تقریباً هر ترکیبی از توان و سرعت را که در محدوده توانایی موتور باشد بدست آوریم. این دقیقاً همان چیزی است که جعبه دنده اتومبیل به کمک چرخ دنده‌ها و دیگر اجزا انجام می‌دهد.

انواع جعبه دنده

در یک نگاه کلی دو نوع جعبه دنده وجود دارد: دستی و خودکار. در حالت اول مجبور هستید برای تعویض دنده‌ها معمولاً از یک دسته دنده واقع در کنسول و پدال کلاج استفاده کنید. چنانچه جعبه دنده خودکار باشد خود مکانیسم بدون دخالت شما دنده‌ها را عوض می‌کند. این عمل از طریق یک سیستم که توسط فشار روغن تغذیه می‌کند، انجام می‌شود. تعویض هر یک از دنده‌ها توسط یک سوپاپ تعویض کنترل می‌شود.

در واقع تعویض دنده‌ها به سرعت ، جاده و شرایط بار بستگی دارد. قسمت اساسی دیگر تمامی سیستمهای انتقال قدرت یکی از انواع کلاج است. این وسیله به موتور اجازه می‌دهد تا هنگامی که چرخ دنده‌ها و چرخها ثابت هستند به حرکتش ادامه دهد. در اتومبیلهای مجهز به جعبه دنده خودکار به جای کلاج از مبدل گشتاور استفاده می‌شود. از پشت موتور گرفته تا محل تماس لاستیک با جاده همگی عضو یکی از پیچیده‌ترین سیستمهای اتومبیلتان به حساب می‌آیند. به اعتقاد برخی نگاه کردن به یک جعبه دنده مغزشان را آزرده خاطر می‌سازد.

جعبه دنده دستی

همانطور که گفته شد جعبه دنده دستی امکانی را فراهم می‌کند تا نسبت بین سرعت موتور و سرعت چرخها تغییر کند. تغییر این نسبت دنده‌ها باعث می‌شود تا مقدار صحیح توان موتور در بیشتر سرعتهای مختلف بدست آید. جعبه دنده دستی برای بکار گیری و جابجایی گشتاور موتور به محل ورودی جعبه دنده ، نیازمند استفاده از کلاج است.

کلاج باعث می‌شود تا این عمل بطور تدریجی اتفاق بیفتد و به همین علت اتومبیل می‌تواند از یک توقف کامل شروع به حرکت کند. در جعبه دنده‌های دستی مدرن هیچ کدام از چرخ دنده‌های رو به جلو از درگیری خارج نمی‌شوند. در واقع آنها از طریق استفاده از هماهنگی کننده‌ها به محورهایشان متصل می‌شوند. حرکت عکس نیز به کمک چرخ دنده هرزگر معکوس که به هنگام حرکت رو به عقب اتومبیل درگیر می‌شود، بدست می‌آید.

برخی از جعبه دنده‌های دستی دارای اور درایو هستند. اور درایو بخشی مکانیکی است که به پشت جعبه دنده پیچ می‌شود، عموماًَ اور درایو را به اسم دنده پنجم می‌شناسند. زمانی که از آن استفاده می کنید سرعت یا همان دور موتور حدود یک سوم کاهش می‌یابد در حالیکه آمپر سرعت اتومبیلتان همان سرعت حرکت را نشان می‌دهد. کمپانی کرایسلر در سال ۱۹۳۴ اولین جعبه دنده مجهز به اور درایو را معرفی کرد.







بیشتر اتومبیلها سه الی پنج دنده جلو و یک دنده عقب دارند، چنانچه در جعبه دنده‌ای یک چرخ دنده با ده دندانه چرخ دندانه دیگری با بیست دندانه را بگرداند گفته می‌شود که حرکت دارای نسبت دو به یک است. در واقع نسبت حرکت دو چرخ دندانه برابر است با نسبت تعداد دندانه‌های چرخ دنده دوم به اول. اولین دنده توان موتور را از طریق یک جفت مجموعه چرخ دنده کاهنده که به هنگام آغاز حرکت توان را افزایش و سرعت را کاهش می‌دهد، به چرخهای محرک می‌رساند.

در این حالت موتور بسیار سریعتر از محور خروجی می‌چرخد، معمولاً با نسبت چهار به یک. سرعتهای متوسط با تغییر نسبت دنده تا نزدیکیهای یک به یک و سرانجام سرعت نمایی معمولاً با اتصال مستقیم محورهای ورودی و خروجی با نسبت حرکت دقیقاً یک به یک بدست می‌آید. بکار گیری یک مجموعه متحرک از چرخ دنده‌ها با ابعاد متفاوت ، دستیابی به چندین مقدار از گشتاور خروجی را ممکن می‌سازد.

چرخ دنده محرک دفرنسیال اتومبیل که توسط شفت متحرک به حرکت در می‌آید چرخ دنده حلقوی (چرخ دنده‌ای شبیه حلقه در دفرنسیال اتومبیل که پینیون یا همان چرخ دنده کوچک متصل به
میل گاردان آن را می‌چرخاند و نیرو را از طریق دفرنسیال به اکسل می‌دهد) را می‌چرخاند. در واقع این دو چرخ دنده مثل یک جعبه دنده تک سرعته عمل می‌کنند و باعث کاهش بیشتر دور موتور و افزایش گشتاور با یک نسبت ثابت می‌شوند. چرخ دنده‌ها دقیقاً مشابه اهرمها کار می‌کنند. چرخ دنده کوچکتر در حالی همتای بزرگترش را می‌چرخاند که میزان گشتاور افزایش و سرعت کاهش یافته است.

نگهداری جعبه دنده

جعبه دنده برای حفظ حرکت نرم و روان تمام چرخ دنده‌ها و محورها نیاز به روانکاری دارد. این کار با پر کردن محفظه جعبه دنده بطور جزئی با روغن چرخ دنده غلیظ انجام می‌شود. زمانی که چرخ دنده‌ها می‌چرخند روغن را به اطراف روانه و تمام قسمتها را روانکاری می‌کنند. درزبندیهای روغن نیز در جلو و عقب از نشت جریان به بیرون از محفظه جلوگیری می‌کنند. زمانی که می‌خواهید روغن را عوض کنید یا اینکه هنگام تعویض دنده متوجه مشکلات یا تفاوتهایی زیاد شدید، باید سطوح سیال را چک کنید. در واقع این حالات می‌تواند نشانگر پایین بودن سطح سیال باشد.

چه عاملی باعث تغییر دنده در جعبه دنده می شود؟

دو شاخه‌ها یا ماهکهای تعویض دنده که به آنها یوغهای لغزان هم می‌گویند. این یوغها شبیه جای پارویی در قایق هستند و در شیاری واقع در غلاف کلاج سوار می‌شوند. ماهکهای تعویض دنده به یک بادامک و محور متصل شده‌اند. این بادامک نیز توسط توپهای فولادی بارگذاری شده با فنر که از میان شکافهای موجود در بادامک بالا می‌روند به حرکت در می‌آید و در چرخ دنده انتخاب شده حفظ می‌شوند و ماهکهای تعویض را در همان چرخ دنده نگه می‌دارند.

محورهای بادامک و سیستم محورها وارد محفظه و به اهرمهای تعویض بسته می‌شوند. سپس ماهکهای تعویض ، هماهنگ کننده را با چرخ دنده‌ها و محورهایی که روی آن ســـوار هستند درگیر می‌کند و به حرکت در می‌آورد. اهرمهای تعویض نیز به نوبه خود به یک کنترل کننده روی لوله فرمان یا دسته دنده واقع در کف متصل هستند که هر دوی آنها در اختیار راننده است.

آیا باید سیال درون یک جعبه دنده دستی را عوض کرد؟

معمولاً احتیاجی نیست. اما در برخی اتومبیلهای قدیمی مثل فولکس واگن بتیل تعویض دوره‌ای روغن جعبه دنده توصیه شده است. اما در مورد اتومبیلهای غیر مدرن و وانتهای سبک ضروری است. علت این اجبار به علت تمیز ماندن روغن و در نتیجه شرایط کار تقریباً خنک برای آن است. سیال موجود در جعبه دنده‌های دستی یا میله‌های اتصال بر خلاف جعبه دنده‌های خودکار که بطور پیوسته در حال زیر و رو شدن است و توسط ذراتی که موجب فرسودن صفحه کلاج می‌شود، آلوده شده است، وضعیت تمیزتری دارد. در نتیجه عمر جعبه دنده را افزایش می‌دهد.

تنها نشانه‌ای که می‌تواند شما را مجاب به تعویض روغن جعبه دنده کند، تعویض دشوار دنده‌ها در هوای سرد است. در بیشتر اتومبیلهای قدیمی چرخ عقب متحرک ، جعبه دنده‌ها از روغنهای سنگینی مثل ۹۰W ، ۷۵W و ۸۰W پر شده‌اند که در دمای زیر صفر عمل تعویض دنده را تا حدی سخت و سفت می‌کنند. در این مورد استفاده از روغن سبکتر ممکن است منجر به نرمی تعویض دنده شود. در اغلب محورهای انتقال دستی در اتومبیلهای چرخ جلو متحرک امروزی برای حفظ روانکاری چرخ دنده‌ها از سیال جعبه دنده خودکار (DexronII (ATF استفاده می‌شود. ATF در دماهای پایین حالت سیالی خود را بیشتر حفظ می‌کند. از اینرو کارایی بهتری دارد اما ATF نباید جانشین روغن چرخ دنده‌ها شود.







در واقع تنها باری که باید به یک جعبه دنده دستی روغن بیفزایید زمانی است که نشتی روغن رخ دهد. چنانچه نشانه‌هایی از گریس یا رطوبت در اطراف درزبندهای محور محرک یا محور پیرو مشاهده کردید، باید سطح روغن در جعبه دنده را بررسی کنید. چرا که ممکن است پایین آمده باشد. مراقب باشید ادامه فعالیت جعبه دنده با روغن کم می‌تواند باعث خرابی کامل آن شود.

چنانچه کلاج اتومبیلی شروع به لرزیدن کرد آیا باید تعویض شود؟

چنانچه میزان کارکرد کلاج کم باشد، یعنی در حدود ۶۰ هزار کیلومتر یا کمتر ، علت لغزش را می‌توان یکی از این دو دانست: آلودگی روغن یا به هم خوردن تنظیم اتصال کلاج. اما چنانچه میزان کارکرد در حدود ۹۰ هزار کیلومتر یا بیشتر باشد، علت فرسودگی است و باید کلاج را تعویض کرد. برای جلوگیری از آلودگی روغن که یکی از عوامل لغزش کلاج است، پشت موتور و پوسته فلایویل (چرخ طیار) را برای نشتیهای روغن مورد بررسی قرار دهید.

چنانچه در پوسته فلایویل یا کارتل روغن نشانه‌هایی از نشتی باشد، احتمالاً درزبند روغن دچار فرسودگی یا ترک شده است. نقاط دیگری که احتمال نشتی در آنها می‌رود عبارتند از منیفولد و واشرهای محافظ سوپاپ در پشت موتور و درزبند محور ورودی جعبه دنده. چنانچه با نشتی روغن مواجه شدید تا پیش از برطرف کردن آن ، کلاج را عوض نکنید. زمانی که محفظه‌های کلاج با روغن کثیف شده‌اند چاره‌ای جز تمیز کردن آن نیست، اما تنها راه برگرداندن عملکرد مناسب کلاج تعویض دیسک است.

چنانچه در بازدید خود به هیچگونه نشتی برنخوردید تنظیم اتصال کلاج را بررسی کنید. بیشتر اتومبیلها با یک اتصال کابلی دارای مکانیسم تنظیم خودکار هستند که فرض می‌شود شرایط مطلوب را حفظ می‌کنند. به هر حال این کابل بیش از آنکه خیلی سفت باشد بسیار شل است. اما چنانچه شخصی قطعات نزدیک به این اتصال را دستکاری کند ممکن است موجب سفت شدن آن شود. همین اتفاق در مورد اتومبیلهایی با اتصال هیدرولیکی نیز محتمل است. بخاطر بسپارید که در واقع هیچ راهی وجود ندارد تا اینگونه اتصالات موجب لغزش کلاج شوند مگر آنکه تنظیم آن توسط شخصی به هم خورده باشد.
+ نوشته شده در  ساعت   توسط علی بنی سعید   | 

اشنایی با سیستمهای سوخت رسانی کاربراتوری و انژکتوری:

سیستم سوخت رسانی برای خودرو به مانند دستگاه گوارش و دستگاه تنفسی برای بدن انسان ضروری و بسیار حساس است که بایستی انرژی لازم برای استفاده و کار خودرو را فراهم سازد . اما این سیستم های سوخت رسانی چگونه چنین کاری را انجام میدهند ؟ بر چند نوع هستند ؟ مزایا و معایب این نوع سیستم ها چیست ؟ چه نوع سیستمی برای خودرو اقتصادی تر و مناسب تر است ؟ و . . . ده ها سئوال دیگر که ممکن است برای همه ی کسانی که به نوعی با خودرو سر و کار دارند پیش آید . از سال 1383 ساخت خودرو های سواری کاربراتوری تقریبا به حالت تعلیق در آمده است و شرکت ها تنها مجازند از سیستم های انژکتوری برای محصولات خود استفاده کنند . حال آنکه تعدادی از رانندگان قدیمی خودرو همچنان بر استفاده از خودروهای کاربراتوری اصرار می ورزند . اصلا کاربراتور و انژکتور چه تفاوتی با هم دارند ؟ چه کاری انجام می دهند ؟ و کدامیک بر دیگری ارجحیت دارد ؟ و . . . سئوالات مشابه دیگر . در این نوشتار سعی داریم به صورت اختصار با هر دو نوع سیستم سوخت رسانی آشنا شویم و در نهایت با مزایا و معایب هر دو آشنایی پیدا کرده تا بتوانیم به درستی در خصوص استفاده از این سیستم ها در خودرو تصمیم گیری نماییم .

کاربراتور چیست ؟
کاربراتور مهمترین قطعه در سیستم های سوخت رسانی کاربراتوری است . وظیفه ی اصلی کاربراتور تهیه مخلوط مناسبی از هوا و سوخت برای شرایط مختلف کار موتور می باشد . یک کاربراتور بایستی خواسته های زیر را برآورده سازد :

1 . تهیه مخلوط صحیح هوا و سوخت برای شرایط مختلف کار موتور در زمانی بسیارکوتاه

2 . مصرف کم سوخت در وضعیت کار عادی موتور

3 . امکان تامین حداکثر قدرت در حالت بار کامل

4 . روشن شدن موتور در هر درجه حرارت و کارکرد منظم آن در حالت دور آرام

5 . پایداری تنظیم های انجام یافته بر روی کاربراتور برای یک مدت طولانی و امکان تنظیم ها با توجه به شرایط کاری موتور

6 . سادگی ، قابلیت اطمینان و دوام

7 . سهولت تعمیر و نگهداری

کاربراتور چگونه کار می کند ؟
عامل اصلی کار کاربراتور ایجاد مکش ( خلاء ) در روی مجرای خروج سوخت ( ژیگلور ) می باشد .این کار توسط قسمتی از بدنه کاربراتور به نام ونتوری یا گلوگاه انجام می گیرد . ونتوری در حقیقت مقطع کاهش بدنه کاربراتور می باشد . با باز شدن صفحه گاز هوا توسط سیلندر موتور مکیده شده و به داخل کاربراتور جریان می یابد . در هنگام عبور از ونتوری به علت کاهش مقطع عبور ، سرعت هوا افزایش یافته و فشار محفظه ونتوری کاهش می یابد و مکشی ایجاد می نماید که به مراتب از سایر مقاطع کاربراتور بیشتر است . بنابراین چنانچه مجرای سوخت به این قیمت متصل شود ، سوخت مکیده شده و پس از مخلوط شدن با هوا به داخل سیلندر وارد می شود .

انواع کاربراتور : کاربراتور ها از نظر جریان هوا به سه دسته تقسیم می شوند :

1 . کاربراتور با جریان هوا از بالا به پایین : در این کاربراتور نیروی جاذبه به جریان مخلوط سوخت و هوا به داخل موتور کمک می کند و در نتیجه تغذیه موتور بهتر انجام میشود . علاوه بر آن دسترسی به کاربراتور از نظر فضای تعمیراتی نیز بهتر می باشد . به همین دلیل این نوع کاربراتور برروی اکثر خودروها به کار می رود که می توانند شامل کاربراتورهای یک مرحله ای یا دو مرحله ای باشند . کاربراتور خودروهای نیسان ، پراید ، پژو از این نوع می باشند  .

2 . کاربراتور با جریان هوا از پایین به بالا : این نوع کاربراتور بیشتر در گذشته به کار گرفته می شده است و علت آن جلوگیری از ورود سوخت به صورت مایع به موتور بود . در حال حاضر با توجه به اینکه این کاربراتور از نظر فضای تعمیراتی از قابلیت دسترسی خوبی برخوردار نیست و علاوه برآن روشن شدن موتور در هوای سرد نیز به خوبی انجام نمی شود ، کاربردی ندارد . کاربراتور خودروهای قدیمی دهه ی 60 19 معمولا از این نوع می باشد .

3 . کاربراتور با جریان هوای افقی : مزیت اصلی این نوع کاربراتور ارتفاع کمی است که درزیر درپوش موتوراشغال می کند . این نوع کاربراتور می تواند دارای ونتوری ثابت یا متغیر باشد . کاربراتور خودرو پیکان از نوع کاربراتور با جریان هوای افقی و با ونتوری متغیر می باشد .

کاربراتورها عموما از قسمت های زیر تشکیل شده اند :

محفظه ی گاز – محفظه ی ساسات – بدنه – محفظه راه انداز – پمپ شتابدهنده که ونتوری در کاربراتورهای یک مرحله ای یا ونتوری ها در انواع دو مرحله ای در بدنه اصلی جای می گیرند . صفحه گاز در محفظه ی گاز و صفحه ی ساسات در محفظه ی ساسات قرار دارند . محفظه ی راه انداز و پمپ شتابدهنده نیز در کاربراتورهای پیشرفته برای جبران بعضی کاستی های کاربراتور های اولیه طراحی و استفاده می شوند .

تا دهه 1960 کاربراتور در بسیاری از سیستم های سوخت رسانی استاندارد مورد استفاده قرار می گرفت . در دهه 1970 در طی تحقیقات و نوآوری هایی سیستم  EFI   که در آن سوخت توسط انژکتورها  با کنترل الکترونیکی به مجرای مکش تزریق می گردید به جای کاربراتور در نظر گرفته شد .

باید بدانیم که وجود چه معایبی از سیستم های کاربراتوری موجب شده تا با کنار گذاشتن آن سیستم انژکتوری را جایگزین آن نماییم . دو جزء اساسی سیستم های کاربراتوری کاربراتور و دلکو می باشند .

کاربراتور ها دو وظیفه اصلی به عهده دارند :

1 . مخلوط کردن سوخت و هوا به نسبت ترکیبی مشخص که در هر کاربراتور به عنوان یک پارامتر اساسی تعیین می شود .

2 . توزیع سوخت پودر شده به میزان برابر بین سیلندرها .

دلکو نیز دو وظیفه اصلی به عهده دارد :

1 . تولید برق مبتنی بر مکانیزم کارکرد پلاتین و فیوز ( خازن ‌) دلکو .

2 . توزیع برق در روی سر شمع ها در زمان لازم .

معایب عمده و ذاتی کاربراتور :

با دقت در انجام کار کاربراتور می توان دید علی رغم تمام محاسنی که کاربراتور برای خودرو دارد چند عیب ذاتی بزرگ دارد که چشم پوشی از آنها امکان پذیر نیست از جمله

1 . عدم تناسب میزان مخلوط شدن هوا و سوخت : این میزان ثابت نبوده و به دلیل چگالی نامتناسب این دو ماده که یکی گازی و دیگری مایع است تنها در یک زاویه خاص از دریچه کاربراتور این نسبت رعایت شده و در بقیه موارد این تناسب به هم می خورد .

2 . کاربراتور شدیدا وابسته به شرایط محیط است : وابستگی شدید کاربراتور به شرایط محیط به خصوص دما و فشار باعث می شود که به جرات بتوان گفت هیچ خودرو کاربراتوری در حالت تنظیم کامل کار نمی کند .زمانی که یک خودرو کاربراتوری را تنظیم می کنید نا خودآگاه این تنظیم را بگونه ای انجام خواهید داد که فقط و فقط خودرو در همان ساعت و همان مکان تنظیم باشد و به محض تغییر محل یا تغییر ساعت ، خودرو از تنظیم خارج می شود . احتمالا شما در هنگام رانندگی از شهری مانند تهران به شهری دیگر مانند رشت این تغییر رفتار محسوس کاربراتور و بد روشن شدن و تنظیم نبودن خودرو را یا به طور کلی بد روشن شدن خودروهای کاربراتوری در هنگام زمستان و یا صبح زود تجربه کرده اید .

3 . عدم توزیع یکسان سوخت به سیلندرها : از آنجایی که کاربراتور وظیفه انتقال یک سیال را به سیلندرها به عهده دارد و این انتقال بدون هیچ دخالتی انجام می شود طبیعی است که به سیلندرهایی که به کاربراتور نزدیکترند سوخت بیشتری منتقل شده و بازده آنها بیش از سیلندرهای دورتر به کاربراتور می باشد . این موضوع باعث ایجاد یک نوع عدم بالانسینگ موتور می شود که در صورت استفاده از کاربراتور اجتناب ناپذیر است .

4 . خفه کردن کاربراتور : این مشکل  در کلیه کاربراتورهایی که واحد پمپ شتابدهنده دارند دیده می شود که در زمان خاموشی موتور با چند بار فشردن پدال مقداری سوخت وارد سیلندر می شود و کاربراتور فلوت می کند . در حالی که این موضوع در خودروهای انژکتوری اصلا مصداق ندارد .

5 . پدیده قفل گازی : این پدیده پس از خاموش کردن موتور رخ می دهد . وقتی که موتور و متعاقب آن پمپ بنزین خاموش می شود بنزینی که در لوله ها و کاربراتور موجود است بر اثر از دست دادن حرکت خود و نیز همنشینی با گرمای موتور بخار شده و باعث دیر روشن شدن خودروهای کاربراتوری پس از چند لحظه خاموش شدن می شوند .این پدیده در خودروهای انژکتوری نیز اتفاق می افتد اما بلافاصله پس از باز کردن سوئیچ با کارکرد پمپ بنزین قبل از روشن شدن موتور این موضوع منتفی می شود .

6 . وابسته بودن به نوع بنزین  : اصولا یکی از پارامترهای کیفی بنزین عدد اکتان است . این عدد بدون واحد در واقع معیاری است که به نوعی می تواند به ما نشان دهد که تا چه حد می توانیم بنزین را تحت فشار قرار دهیم بدون آنکه بنزین دچار خودسوزی و انفجار شود .هر چه عدد مزبور به عدد 100 نزدیکتر باشد کیفیت بنزین مصرفی به اصطلاح بهتر خواهد بود .طبیعتا در لحظه تنظیم موتور این کار با استفاده از بنزین مشخصی صورت می گیرد . حال اگر نوع بنزین و در نتیجه عدد اکتان آن تغییر کند نیازمند تنظیم جدیدی خواهیم بود .اکثر کسانی که از بنزین معمولی در خودرو کاربراتوری خود استفاده می کنند پس از استفاده از بنزین سوپر شاهد این تفاوت کارکرد موتور می شوند .

7 . تنظیمات زیاد و پیچیدگی زیاد مکانیکی : موجب می شود که تعمیر کاران اغلب به دلیل عدم آگاهی از تنظیمات دقیق و یا عدم استفاده از ابزار مخصوص های لازم نسبت به تنظیم همه جانبه آن غفلت ورزیده و این خود مزید بر علت می شود علاوه بر این باعث خرابی های زودرس نیز خواهد بود .

معایب عمده ذاتی دلکو :

1 . شدت جرقه به دور موتور وابسته است : تولید برق در خودرو به دلیل مکانیزم خاص عملکردی پلاتین و خازن دلکوست . در یک کویل ساده در زمانی که پلاتین بسته است جریان از مسیر کویل اولیه و پلاتین عبور کرده و به بدنه می رسد . این عمل موجب شارژ شدن جریانی سیم پیچ اولیه می شود . اصولا سیم پیچ ها دارای خاصیت مشابهی با خازن ها هستند با این تفاوت که خازن ها با تغییرات ولتاژ مخالفت کرده و در زمان افت ولتاژ شبکه با دادن ولتاژخود باعث ثابت ماندن آن در سیتم شده اما سیم پیچ ها دارای این ویژگی هستند که سعی دارند با دادن جریان اضافی مقدار جریان عبوری از خود را ثابت نگه دارند .

تا زمانی که پلاتین بسته است هیچ اتفاقی نمی افتد . به محض باز شدن پلاتین سیم پیچ که سعی دارد جریان خود را ثابت نگه دارد به اجبار جریان خود را به خازن هدایت می کند . خازن وقتی در این حالت قرار می گیرد ولتاژ روی آن به شدت افزایش یافته و حتی به بالای 300 ولت نیز میرسد . این شدت موجب می شود که جریان تغییر مسیر داده و به سیم پیچ برگردد . این تغییر جریان تا شارژ مجدد سیم پیچ ادامه داشته و دوباره جهت جریان بین سیم پیچ و خازن تغییر می کند . تا زمانی که پلاتین باز است این نوسان بارها انجام شده که نتیجه آن تغییر شار مغناطیسی و تحریک سیم پیچ ثانویه و ایجاد جرقه برروی شمع ها است . در هر بار باز شدن پلاتین این عمل تکرار می شود .در این حالت موتور در دور آرام  هیچ مشکلی عملکردی ندارد اما با افزایش دور موتور زمان بسته شدن پلاتین ناخودآگاه کوتاه شده و عمل شارژ و دشارژ کویل خارج از بازه زمانی باز و بسته شدن پلاتین قرار می گیرد . اینجاست که عیب بزرگ سیستم جرقه زنی دلکو ظاهر می شود . کویل به دنبال پلاتین چون زمان کافی برای شارژ و دشارژ سیم پیچ اولیه ندارد نمی تواند شار لازم برای تحریک کامل سیم پیچ ثانویه را به دست آورد و لذا شدت جرقه در دورهای بالاتر به طور محسوسی کاهش یافته و خودرو در دور بالا دچار لرزش زیاد کاهش راندمان موتور و افزایش مصرف بنزین به صورت تصاعدی می شود .

2 . شدت توزیع جرقه بر روی سر شمع ها یکسان نیست : مسئله وجود وایر شمع ها و مشکلات آن همیشه یک معضل بوده است . اما مشکل عمده آن مسئله نا هماهنگ بودن طول وایرهاست که موجب نا موزونی شدت جرقه در سر شمع ها می شود .

3 . عدم تناسب آوانس های دینامیکی و استاتیکی :

الف ) آوانس استاتیکی که با حرکت دادن موضعی دلکو ایجاد شده و توسط فرد تنظیم می شود .

ب ) آوانس دینامیکی که شامل آوانس های خلائی و وزنه ای هستند که به طور اتوماتیک توسط دلکو تنظیم می شوند . آوانس استاتیکی با توجه به دخالت دست همیشه دقیق تنظیم نمی شود و از طرفی به آوانس خلایی نیز نمی توان اطمینان داشت زیرا با هر بار فشردن و یا رها کردن گاز خلاء  منیفولد کم و زیاد شده و آوانس خودرو به هم میریزد و از جانب دیگر آوانس وزنه ای نیز با توجه به اتکا بر نیروی گریز از مر کز و خاصیت غیر خطی فنر وزنه ها معمولا مقدار مناسبی را به دست نمی دهد . تمامی این عوامل دست به دست هم می دهند تا آوانس دلکو هرگز تنظیم قابل قبولی ارائه ندهد .

4 . تنظیمات زیاد و پیچیدگی زیاد مکانیکی : موجب می شود که تعمیر کاران اغلب به دلیل عدم آگاهی از تنظیمات دقیق و یا عدم داشتن ابزار مخصوص های لازم نسبت به تنظیم های همه جانبه آن غفلت ورزیده و این خود مزید بر علت می شود علاوه بر این باعث خرابی های زودرس نیز خواهد بود .

سیستم تزریق سوخت الکترونیکی EFI  چیست ؟

اتومبیل ها یکی از دو سیستم کاربراتوری یا انژکتوری را برای تحویل مخلوط سوخت و هوا با نسبت صحیح به سیلندرها در تمام دامنه های سرعت دورانی موتور مورد استفاده قرار می دهند . هر یک از این دو سیستم حجم هوای مکش را اندازه گیری می کند . حجم هوای مکش بر اساس زاویه دریچه گاز و سرعت موتور تغییر می کند و هر دو سیستم نسبت سوخت و هوای صحیح را برای تمام سیلندرها بر اساس حجم هوای مکش تامین می کنند .

به دلیل اینکه ساخت کاربراتور نسبتا ساده است ونیازی به قطعات با تکنولوژی بالا ندارد در سطح وسیعی از موتورهای بنزینی مورد استفاده قرار گرفته است . در پاسخ به نیاز های فعلی برای کاهش آلودگی دود خروجی از اگزوز ‏، مصرف سوخت اقتصادی ، سوخت رسانی بهینه و سایر موارد دیگر ، کاربراتورهای امروزی باید به وسیله  جبران سازهای مختلف مجهز گردند که باعث به وجود آمدن کاربراتور با سیستم پیچیده تر می گردد . برای اطمینان از نسبت سوخت و هوای صحیح در موتور سیستم EFI  بر اساس شرایط رانندگی مختلف به جای کاربراتور مورد استفاده قرار گرفت .

سیستم کنترل EFI  در دو نوع آنالوگ و دیجیتال برای سوخت رسانی به کار می رود . در سیستم کنترل از نوع آنالوگ حجم سوخت تزریق شده بر اساس زمان مورد نیاز برای شارژ و دشارژ کردن خازن کنترل می شود و لیکن در سیستم کامپیوتری حجم سوخت تزریق شده بر اساس داده های ذخیره شده در حافظه مشخص می گردد  علاوه بر کنترل زمان مقدار سوخت تزریق شده آوانس جرقه کنترل سرعت هرزگرد موتور کارکرد نادرست موتور و سایر موارد نیز می تواند بوسیله ی سیستم کامپیوتری کنترل گردد .

تفاوت عمده سیستم های انژکتوری در موتورهای بنزینی و گازوئیلی :

در سیستم های انژکتوری موتورهای گازوئیل سوز از سیستم جرقه زنی و شمع خبری نیست و در حقیقت احتراق درون محفظه ی سیلندر به روش احتراق خود به خودی یا Self Ignition  انجام می شود بدین صورت که ابتدا هوا در مرحله تنفس وارد محفظه ی سیلندر شده و در مرحله تراکم تا میزان حتی 1 به 25 متراکم می شود در این حالت دمای هوا تا حدود 700  درجه سانتی گراد افزایش می یابد . سپس در بالاترین نقطه و در زمان مناسب گازوئیل توسط انژکتورها به درون سیلندر پاشش می شود که در حضور هوای داغ باعث انفجار می گردد و منجر به حرکت در آوردن پیستون و در نهایت حرکت موتور می شود .

اما در موتورهای بنزین سوز در مرحله تنفس مخلوط سوخت و هوا وارد سیلندر می شود و همچنان انفجار سوخت در محفظه ی احتراق به کمک جرقه حاصل از فرمان رسیده به شمع ها صورت می گیرد و این نسبت تراکم تا حداکثر حدود 1 به 11 امکان پذیر می باشد و در صورت انفجار بی موقع سوخت درون سیلندر پدیده Knocking  یا Detonation  روی داده و باعث وارد آمدن آسیب جدی به موتور خودرو می شود . که این امر توسط ECU  کنترل می گردد .

وظیفه ای را که کاربراتور در سیستم سوخت رسانی کاربراتوری به عهده دارد در سیستم های انژکتوری به عهده 2 سیستم سوخت رسانی و سیستم هوارسانی گذاشته شده است که بوسیله واحد کنترل الکترونیکی Electronic Control Unit   هدایت می شوند .

سیستم سوخت رسانی شامل : باک بنزین –Fuel Tank پمپ بنزین Fuel Pump – لوله ای انتقال سوخت  Fuel Pipe – فیلتر بنزین Fuel Filter – رگولاتور فشار Pressure Regulator  –  ریل توزیع کننده سوخت  Delivery Pipe Fuel Rail - انژکتورهای مستقر بروی ریل سوخت Injectors و تعدیل کننده جریان ( دامپر ) Damper می باشد .

سیستم هوارسانی نیز شامل : فیلتر هوا Air Filter –  اندازه گیر جریان هوا Air Flow Meter – دریچه هوا  ‏Throttle Body – سیلندر Cylan. – منیفولد هوا  I.Manifold – مخزن آرامش  Surge Tank می باشد .

در حقیقت سیستم سوخت رسانی وظیفه ای تهیه سوخت مورد نیاز در زمان مشخص و مقدار مناسب برای محفظه احتراق ( سیلندر ) و سیستم هوارسانی نیز وظیفه ای تهیه هوای مورد نیاز در زمان مشخص و مقدار و دمای مناسب برای محفظه احتراق ( سیلندر ) را به عهده دارند که به کمک سنسور های مختلف موجود در مسیر شرایط لحظه به لحظه کارکرد موتور خودرو را اندازه گیری کرده و پس از انتقال به ECU  فرمان مناسب را گرفته و به کمک فرمانبر های مختلف بهینه ترین سوخت را برای کارکرد موتور تدارک می بینند  . فرمان زمان جرقه زنی شمع ها نیز توسط ECU  صادر می شود .

اگر سیستم سوخت رسانی را به بدن انسان تشبیه کنیم ECU یه عنوان مغز سیستم ، Sensorsسنسورها به عنوان حواس انسان ( بینایی و . . .  ) و Actuators یا عملگرها مانند دست و پای انسان عمل می کنند .

بعضی از سنسورهای اصلی سیستم های EFI عبارتند از :

سنسور اندازه گیری دبی هوا  AFM ( میزان دبی هوا از نظر جرمی و میزان دبی هوا از نظر حجمی )  - سنسور اندازه گیری میزان خلاء ورودی  MAP   - سنسور اندازه گیری میزان دمای هوا  ATS  - سنسور اندازه گیری دمای آب موتور CTS  - سنسور اندازه گیری دور موتور RPM یا Crankshaft Sen.  – سنسور موقعیت دریچه گاز TPS  - سنسور    l - سنسور اندازه گیری دمای سوخت FTS – سنسور اندازه گیری فشار سوخت FPS –  سنسور کنترل وضعیت احتراق درون سیلندرها Knock Sen.  –    سنسور وضعیت سیلندرها Camshaft Sen.  -  سنسور اندازه گیری  CO و  HC   CO-Potentiometer Sen.  

عملگرها Actuators عمده سیستم نیز شامل شیر موتوری Stepper Motor – انژکتورها Injectors  - گرمکن هوا PTC -  شمع ها و . . . می باشند .

سیستم های انژکتوری در طول زمان تغییرات متنوعی کرده اند که در ابتدای دهه 1970 میلادی ابداع شده  از سیستم های مکانیکی انژکتوری آغاز و سپس سیستم های الکترونیکی طراحی شدند  . نیز از سیستم های تک انژکتوری شروع شده و هم اینک  از سیستم های پاشش سوخت مستقیم استفاده می شود .

انواع سیستم های سوخت رسانی انژکتوری به ترتیب ابداع :

1  .  K - JETRONIC    ابزار الکترونیکی وارد کار شد .

2  .  KE - JETRONIC    واحد کنترل الکترونیکی اضافه شد .

3  .  L - JETRONIC

4  .  LH - JETRONIC

5  .  MONO JETRONIC - SPFI

6  .   MULTI JETORONIC - MPFI

7 .  GDI

در اینجا سه مورد آخر که معمولترین سیستم های سوخت رسانی انژکتوری را شامل می  شوند معرفی می کنیم سیستم های پاشش سوخت تکی یا Single Point Fuel Injection  :

در این سیستم ها از یک انژکتور برای تغذیه چهار سیلندر استفاده می شود که این انژکتور سوخت مورد نیاز را در ابتدای منیفولد سوخت می پاشد .از نظر انتقال سوخت نظیر سیستم های کاربراتوری می باشد اما به کمک واحد کنترل الکترونیکی شرایط مناسب تری و مطلوب تری را برای محفظه ی احتراق فراهم میکند .

سیستم های پاشش سوخت چند گانه یا Multi Point Fuel Injection :

که به تعداد سیلندر های خودرو از انژکتور استفاده می شود که این انژکتورها برروی ریل سوخت نصب شده و سوخت مورد نیاز را مستقیم در پشت سوپاپ های سوخت تزریق می کنند .نسبت به سیستم هایSPFI  میزان تغییرات سوخت در آنها پس از پاشش تا زمان احتراق بسیار کمتر است در نتیجه سوخت با شرایط بهتری وارد سیلندر می شود و معمولترین نوع این سیستم ها در حال حاضر به شمار می روند .

سیستم های پاشش مستقیم سوخت یا Gasoline Direct Injection  :

در این روش  برای اینکه حداقل تغییر در شرایط سوخت ورودی به سیلندر روی دهد انژکتورها سوخت مورد نیاز برای احتراق را مستقیم درون محفظه سیلندر تزریق می کنند . که به جز تعدادی خودرو ساز هم اکنون آنچنان مورد استفاده عمومی قرار نگرفته است .

سیستم مورد استفاده در خودروهای داخلی عمدتا از نوعMPFI  می باشد که شامل منیفولد ؛ ریل سوخت و انژکتورها و رگولاتور فشار نصب شده بروی آن ؛ دریچه هوا و قطعات نصب شده بروی آن  ؛ سیستم الکتریکی تعیین زمان احتراق و غیره  . . . و واحد کنترل الکترونیکی ECU  ‌  می باشد .که از این میان تنها انژکتورها ؛ رگولاتور فشار ؛  تعدادی از قطعات دریچه هوا ، ECU   ، سنسورها و قطعات بسیار حساس به دلیل استفاده از تکنولوژی های ویژه از اقلام وارداتی بوده و بصورت انحصاری تنها توسط چند شرکت در جهان طراحی و تولید می شوند و تقریبا بقیه قطعات در داخل کشور ساخته می شوند .

آشنایی با سیستم های CLOSE LOOP  و OPEN LOOP  :

اصولا در هر سیستمی تعدادی ورودی و خروجی وجود دارد . موتور خودرو نیز سیستمی است که بنزین و هوا و . . . ورودی های آن و دود اگزوز و . . .  خروجی آن می باشد . اگر با این دید به یک خودرو کاربراتوری نگاه کنیم موتور خودرو دارای یک سیستم باز است یعنی یک سری ورودی به خودرو داده شده و سیستم نیز بدون هیچ گونه بازنگری از طرف ما یک خروجی ارایه می دهد . این سیستم ها را مدار – باز یا OPEN LOOP  می گویند .

اما در بعضی از خودرو های جدید از خروجی موتور خودرو ( دود اگزوز ) نمونه ( فید بک منفی ) گرفته شده و با کار موتور مقایسه می شود . اگر موتور در استفاده از ورودی های اطلاعاتی خود که همان سنسورها هستند دچار خطایی شده باشد ( خواه از طرف ECU خواه از طرف سنسورها و خواه خطای ناشی از عملکرد نادرست فرمانبر ها به هر دلیل باشد ) سعی می کند تا با تصحیح عملکرد خود بهترین بازده را در خروجی خود به دست دهد . به این سیستم ها مدار – بسته یا CLOSE LOOP  می گویند .فایده عمده سیستم های مدار – بسته در این است که علاوه بر تنظیمی که ECU  به صورت دائم بر کارکرد موتور خودرو دارد در هر لحظه این تنظیم نیز تحت نظارت دوباره بوده و اگر خطای کوچکی نیز اتفاق بیفتد بلافاصله تصحیح می شود .

در موتورهایی که از بنزین سرب دار استفاده می شود سیستم سوخت رسانی از نوع مدار باز یا OPEN LOOP استفاده می شود و در موتورهایی که از بنزین بدون سرب استفاده می شود عموما سیستم سوخت رسانی از نوع مدار بسته یا CLOSE LOOP می باشد .

مزایای استفاده از سیستم های انژکتوری نسبت به سیستم های کاربراتوری :

1 . افزایش راندمان حجمی و حرارتی موتور بدلیل یکنواختی و ترکیب صحیح نسبت هوا و سوخت در حالتهای مختلف کاری موتور

2 . افزایش راندمان حجمی باعث افزایش گشتاور و توان خروجی موتور تا 15 درصد می شود .

3 . نسبت هوا ی ورودی به هر سیلندر بدلیل استفاده تمام سیلندرها از یک حجم ثابت تقریبا برابر است .

4 . بدلیل استفاده از سیتم های اندازه گیری دقیق الکترونیکی برای اندازه گیری دبی هوای ورودی سوخت متناسب با آن تامین شده و در نتیجه مصرف سوخت کاهش می یابد .

5 . در این سیستم ها به علت حذف کاربراتور و پیاله بنزین بخارات حاصل از تیخیر سوخت در پیاله از بین می رود .

6 . کنترل موتور در شرایط مختلف کاری کارکرد موتور مناسب تر و بهتر شده و موتور در هوای سرد سریعتر روشن شده و نیازی بوجود ساسات نمی باشد .

7 . بدلیل یکنواختی ترکیب سوخت و هوا احتراق مناسب تر صورت گرفته و بدلیل افزایش راندمان احتراق موتور نرم تر و بی صدا ترکار می کند .

8 . بدلیل امتزاج مناسب سوخت و هوا راندمان احتراق افزایش یافته و در نتیجه می توان ضریب تراکم حجمی موتور را افزایش داد .

9 . در سیستم های انژکتوری بدلیل اینکه نیازی به گرم کردن منیفولد ورودی نمی باشد در نتیجه دانسیته هوای ورودی بیشتر شده و راندمان حجمی را افزایش می دهد و در نهایتا قدرت خروجی موتور افزایش می یابد .

10 .  با افزایش راندمان احتراق و کنترل پدیده Knock یا Detonation  باعث افزایش عمر موتور خودرو می شود .

11 . مهمترین علت ساخت سیستمهای انژکتوری و مزیت اصلی آن نسبت به موتورهای کاربراتوری کاهش آلودگی ناشی از موتور خودرو می باشد تا قابلیت پوشش دادن استانداردهای عدم آلایندگی را داشته باشند .

معایب سیستم های سوخت رسانی انژکتوری نسبت به کاربراتوری :

1 . گران بودن موتور بدلیل گران بودن قطعات سیستم های انژکتوری

2 . احتیاج بیشتر به تعمیر و نگهداری و خدمات پس از فروش

3 . نیاز به صافی بنزین دقیق تر و بنزین با کیفیت بالاتر

مطابق آنچه در این نوشتار به صورت  ساده و مختصر بیان شد می توان گفت. که هر چه  سیستم سوخت رسانی دقیق تر میزان ورودی ها و خروجی های خود را اندازه گیری نماید و در نتیجه بهتر توانایی کارکرد و تطبیق پذیری با شرایط گوناگون را داشته باشد منجر به بهبود عملکرد و کارایی خودرو می شود . که این موارد در سیستم های تزریق سوخت الکترونیکی بیشتر و بهتر مشهود می باشد .و در دیگراینکه رسیدن به هوای پاک و کاهش آلودگی که امروزه از دغدغه های عمده ی پیش رو در کلان شهر ها است و نیز کاهش مصرف سوخت و در حقیقت استفاده بهینه از منابع محدود انرژی بدون استفاده از این سیستم های جدید سوخت رسانی ( EFI ) تقریبا غیر ممکن است .

 

+ نوشته شده در  ساعت   توسط علی بنی سعید   | 

سیستم انتقال قدرت2

هر خودرو با توجه به ساختار موتور بنزینی و یا دیزلی اش به سیستم انتقال قدرت جهت انتقال قدرت موتور به چرخهای متحرک اش نیاز دارد. با تعویض دنده شما می توانید در حالی که دور موتور پایین تر از خط قرمز است بهترین حالت ممکن راجهت ادامه حرکت و یا توقف کسب کنید.همانطور که در شکل هم می بینید این سیستم بوسیله کلاچ با موتور ارتباط داردودرواقع سرعت محور ورودی آن همان سرعت موتور است، محور خروجی آن هم به میل لنگ متصل است و که نهایتا" باعث انتقال قدرت موتور به چرخهای متحرک خودرو می شود.

 

دیاگرام زیر یک سیستم دو دنده ای را نشان می دهد.

 

 

همانطور که در شکل نیز مشخص است :

.) شافت سبز رنگ بوسیله کلاچ با موتور در ارتباط است .این شافت و چرخدنده سبزرنگ متصل به آن را به عنوان یک واحد در نظر می گیریم.

 

(کلاچ : همانطور که می دانیم کلاچ عضوی است که به شما امکان قطع و وصل ارتباط بین موتور وسیستم انتقال قدرت را می دهد.هنگامی که شما پدال کلاچ را می فشارید،ارتباط بین موتور و سیستم انتقال قطع می شود، با برداشتن پا از روی پدال ارتباط بین شفت ورودی سیستم و موتور مجددا" برقرار شده و شفت ورودی با سرعتی مشابه موتور به چرخش می پردازد.)

.) شافت قرمز و چرخدنده های متصل به آن (layshaft) به عنوان یک واحد تحت تاثیر شافت سبز بوده و همراه با آن خواهند چرخید.

.) شافت زرد به میل لنگ متصل بوده و به همین دلیل تحت تاثیرچرخش چرخها قرار دارد.

.) چرخدنده های آبی روی یاتاقانهایی نصب شده اند و بر روی شافت زرد می چرخند.می دانیم که در صورت حرکت در سراشیبی با وجود خاموش بودن موتور شافت زرد همراه با چرخ های خودرو می چرخد در حالیکه چرخدنده های آبی بی حرکت هستند.

.) کاربرد collar نیز جهت ایجاد اتصال بین شافت زرد و یکی از دو چرخدنده آبی است . با لغزش به راست و یا چپ دندانه های آن(dog teeth) می توانند با دندانه های یکی از دو شافت آبی در گیر شوند.برای مثال در تصویر زیر که مربوط به انتخاب دنده 1 است collar به چرخدنده سمت راستی متصل شده است.

+ نوشته شده در  ساعت   توسط علی بنی سعید   | 

تفاوت گاز و بنزین در خودرو:

 گاز طبیعی سوختی با احتراق پاک، تمیز و بهینه است که سبب افزایش عمر موتور و کاهش تعمیرات آن می‌شود. تعویض شمع در موتورهای بنزینی تا 32هزار کیلومتر دوام دارد ولی در موتورهای گازسوز این عدد به 120هزار کیلومتر افزایش می‌یابد. این سوخت قابلیت انتقال و مکش از مخزن را ندارد و بدین ترتیب احتمال سرقت سوخت به صفر می‌رسد و این در حالی است که با توجه به سهمیه‌بندی بنزین، احتمال سرقت بنزین از باک خودروها وجود دارد. زمان سوخت‌گیری سریع در پمپ گاز بین 5 تا 6 دقیقه و آهسته آن 5 تا 8ساعت طول می‌کشد. گاز طبیعی از بنزین ایمن‌تر است. چون گاز طبیعی برخلاف بنزین در زمان تصادف و حوادث پیش‌بینی نشده در هوا پراکنده می‌شود ولی بنزین روی زمین حوضچه‌هایی ایجاد می‌کند که هر لحظه ممکن است به آتش‌سوزی‌های مهیب منجر شود. کپسول‌های ذخیره گاز هم بسیار محکم‌تر از تانک‌های سوخت بنزینی هستند. طراحی این کپسول‌ها منوط به اجرای شدیدترین آزمون‌های ایمنی نظیر حرارت، فشارهای بسیار زیاد، تیراندازی و برخورد‌های شدید است. یک کیلوگرم گاز معادل 33/1لیتر بنزین و 22/1لیتر گازوئیل است. رانندگی در ارتفاعات در ارتفاعات، هوا رقیق‌تر شده و موتور با ترکیب سوخت غنی‌تری (نسبت بیشتری از سوخت به هوا) کار می‌کند. به همین خاطر قدرت موتور به دلیل کاهش تنفس موتور و تامین اکسیژن کمتر و همچنین جریان غنی‌تر و شدیدتر سوخت افت می‌کند. در این حالت چون موتور گازسوز به علت اینکه گاز در حدود 12درصد حجم ورودی را تشکیل داده و با کاهش چگالی هوا بر اثر رقیق‌تر شدن آن، حجم سوخت نیز پایین می‌آید، توان موتور 12 تا 14درصد افت می‌کند. پس در صورت دوگانه‌سوز بودن وسیله نقلیه بهتر است در ارتفاعات از سوخت بنزین استفاده شود. عوامل موثر بر بازده سوخت مقادیر ارزش حرارتی خالص بنزین، گازوئیل، LPG و CNG به ترتیب 46، 43، 45 و 44 است. تفاوت زیادی بین ارزش حرارتی خالص آنها وجود ندارد اما مقادیر ارزش حرارتی به میزان زیادی به ترکیب سوخت بستگی دارد. در بسیاری از کشورها CNG دارای بهترین ارزش است. پس از آن گازوئیل، LNG و در نهایت بنزین قرار دارند. چنانچه یک موتور بنزینی به سوخت CNG تبدیل شده باشد به بالاترین بازده دست پیدا نخواهد کرد چون ضریب تراکم در سطح مورد نیاز برای سوخت بنزین باقی می‌ماند. بنابر این دستیابی به بالاترین راندمان فقط در خودروهای با موتورهای اصلی سوخت LNG امکان پذیر است. عموما احتمال آتش سوزی در شرایط عادی کارکرد، بسیار کم است. به علت سبک‌تر بودن گاز CNG نسبت به هوا، در فضا پراکنده می‌شود. اما بخار LPG از هوا سنگین‌تر است و به تشکیل حوضچه در نزدیکی زمین تمایل دارد. بر حسب قدرت، وسایل نقلیه دو گانه سوز (CNG) در حدود 10تا12درصد قدرت خود را به علت اینکه گاز طبیعی جای اکسیژن در محفظه احتراق موتور را می‌گیرد، از دست می‌دهند. موتور گاز سوز داغ‌تر از بنزین موتورهای گاز سوز که از عملکرد بنزینی تبدیل به موتور گاز سوز شده‌اند دارای اگزوزهایی با درجه حرارت بیشتر هستند. از طرفی در موتورهای بنزینی، بنزین تاثیر خنک کننده‌ای در سیستم مکش سوخت و سیلندرها دارد. این مساله در مورد گاز اتفاق نمی‌افتد. باید توجه داشت که یک مخلوط گازی تمایل به احتراق آهسته‌تری نسبت به بنزین دارد و ممکن است به هنگام عبور و خروج از سوپاپ‌ها باز هم در حال سوختن باشد. کوبش موتورهای گازسوز کارکرد موتور در شرایط جوی با درجه حرارت بالا، زمان‌بندی نادرست، احتراق تغییرات آنالیز و ترکیب شیمیایی گاز مهمترین علل کوبش در موتورهای گاز سوز هستند. بنابراین این گاز طبیعی بادرصد متان بالا، کوبش موتورهای گاز سوز را تا حد زیادی کاهش می‌دهد. سوالات عمومی در مورد CNG این پرسش‌ها توسط مردم در هنگام سوخت‌گیری از پمپ گاز مطرح شده‌اند. پاسخ به این پرسش‌ها در جهت هر چه سریعتر شدن روند گازسوز کردن خودروها خالی از لطف نخواهد بود. فرق گاز طبیعی با CNG چیست؟ CNG همان گاز طبیعی است که ما روزانه آن را در خانه، محل کار خود و یا کارخانجات با فشار پایین استفاده می‌کنیم. بدیهی است ذخیره‌سازی گاز در چنین فشاری به واسطه حجم زیاد مورد نیاز به صرفه نیست. از طرفی به خاطر تراکم آن در صورت استفاده در خودرو، زمان‌های تجدید سوخت‌گیری فوق‌العاده کوتاه خواهد شد. در صورتی که گاز طبیعی (NG) تا فشار حدود 3600PS تراکم شود، ما CNG خواهیم داشت. آیا به هنگام استفاده از CNG، بوی گاز درون خودرو می‌پیچد؟ خوردوهای CNG سوز نظیر خودروهای بنزین سوز بدون بو هستند. در صورتی که در خودروهای CNG سوز بوی گاز احساس کردید، سریعا باید مدار سوخت‌رسانی را از نظر نشست احتمالی مورد بازرسی قرار دهید. تبدیل خودرو به CNGسوز چگونه تمام می‌شود؟ باک مخصوصی در صندوق عقب خودرو شما نصب می‌شود و مداراتی که بتواند گاز را در جهت احتراق به سمت موتورها هدایت کند، به آن مرتبط می‌شود. در صورتی که ذخیره CNG در خودرو تمام شود، می‌توان هنوز از بنزین استفاده کرد؟ بله، زمانی که شما خودروی‌ مورد نظرتان را برای استفاده از CNG تبدیل می‌کنید، هنوز کاربراتور، باک بنزین و مدار سوخت‌رسانی جهت بنزین را روی خودرویتان دارید. بنابراین به سادگی با زدن یک کلید روی داشبورد، می‌توانید مسیر بنزین، به سمت موتور را برقرار کنید، اما به هر حال استفاده از CNG برای شما ارزان‌تر خواهد بود. آیا لازم است که هر چند وقت یک بار حتی در صورت عدم نیاز اجباری از بنزین استفاده شود؟ بله این مساله، یعنی استفاده هر چند وقت یک بار از بنزین باعث روانکاری مکانیزم کاربراتور و آمادگی بهتر سیستم سوخت‌رسانی بنزین در واقع لازم خواهد شد. نصب کیت مخصوص و تبدیل خودرو به CNGسوز چقدر زمان می‌برد؟ انجام این تبدیل 4 یا 5 ساعت بیشتر وقت نمی‌گیرد، اما افزایش روزافزون تقاضا برای انجام این تغییرات می‌تواند به واسطه ازدحام باعث طولانی‌تر شدن زمان انتظار مشتری شود. با یک باک پر CNG، به طور معمول 10 تا 15لیتر بنزین، گاز طبیعی را در خود ذخیره می‌کند. بدیهی است اگر میزان مصرف خودروی‌تان را با واحد Km/Litr در این عدد ضرب کنید، میزان مسافت پیمودن با یک باک پر از CNG به دست می‌آید. برای مثال برای یک خودرو متوسط با حجم سیلندر 1300 سی‌سی این مسافت چیزی در حدود 155کیلومتر خواهد بود در صورت نیاز با افزودن تعداد باک می‌توان این مسافت را افزایش داد. آیا استفاده از گاز طبیعی فشرده در خودرو ایمن است؟ بله CNG به خاطر سه ویژگی مهم از سوخت‌های بنزین، گازوئیل و LPG ایمن‌تر است. اول آنکه وزن مخصوص CNG برابر 587/0 است این به آن معنا است که این گاز از هوا نیز سبک‌تر است. بنابراین در صورتی که نشست کند، در جو، صعود کرده و محو می‌شود. دوم اینکه درجه حرارت خوداشتغالی CNG برابر 700درجه سانتیگراد است، در حالی که درجه حرارت خوداشتغالی بنزین 455درجه سانتیگراد است. سومین مورد، این که باک‌های ذخیره CNG از فولادهای آلیاژی خاص و با رعایت بالاترین سطوح ایمنی ساخته می‌شوند که بسیار محکم‌تر و ایمن‌تر از باک‌های بنزین خودروها هستند. آیا باک ذخیره CNG در خودرو با چنین فشار بالای گاز درون آن ایمن است؟ بله، باک‌های ذخیره CNG از فولادهای آلیاژی خاص و به صورت کاملا یکپارچه ساخته می‌شوند. هیچ نوع جوشی در ساخت این باک به کار نرفته و باک براساس استانداردهای معتبر بین‌المللی قبل از نصب مورد تست قرار می‌گیرد. به‌علاوه این باک‌ها به دیسک‌های پاره‌شونده ضدانفجار (Burst disc) مجهز هستند که در صورت افزایش بیش از حد فشار یا به هنگام آتش‌سوزی‌ این دیسک‌ها پاره شده و فشار مخزن به شدت افت کرده و بخش اعظم گاز خارج می‌شود. آیا وجود باک ذخیره پرفشار گاز در خودرو حتی به هنگام تصادف‌های شدید نیز ایمن است؟ CNG سال‌ها است که در کشورهایی چون نیوزیلند، ایتالیا، آرژانتین و آمریکا به عنوان سوخت خودروها مورد استفاده قرار می‌گیرد و تمام این کشورها آن را ایمن‌تر از بنزین شناخته و اعلام کرده‌اند. آیا استفاده از CNG برای موتور خودرو ضرری نداشته و به آن آسیب نمی‌زند؟ خیر به هیچ عنوان بالعکس عمر برخی از قطعات موتور در صورت استفاده CNG افزایش خواهد یافت. به عنوان مثال عمر مفید روغن موتور تا حد زیادی افزایش می‌یابد، چرا که CNG باعث آلودگی یا رقیق شدن روغن موتور نمی‌شود. از طرفی چون هیچ‌گونه سربی به همراه این سوخت نیست رسوبات سخت سرب روی شمع‌ها ایجاد نشده و عمر مفید شمع‌ها نیز تا حد چشمگیری افزایش می‌یابد. همچنین از آنجا که CNG سوختی گازی است، هیچ کربنی به عنوان محصول احتراق تشکیل نشده و سطح داخلی موتور تمیز باقی می‌ماند. چرا دود و دمه خروجی از اگزوز خودروهای CNG سوز کم و محدود است؟ زیرا CNG در عمل سوختی پاک و تا حد بسیار زیادی عاری از آلاینده‌های زیست محیطی است از انجام که عمده ترکیب اصلی گاز طبیعی را متان تشکیل می‌دهد خروجی اگزوز خودروهای CNG سوز شامل بخار آب و جز کوچکی مونوکسید کربن است. با توجه به اینکه کربن یا ذرات دیگری در خروجی اگزوز وجود ندارد دود خروجی از اگزوز بسیار جزئی و قابل اغماض است. به دلایل فوق خودروهای CNG سوز به راحتی و بدون به کارگیری هر نوع تجهیزات جانبی و خارجی (نظیر مبدل‌های کاتالیستی در خودروهای بنزینی سوز)ف قادر خواهند بود برآورده کننده کلیه الزامات مشخص شده در استانداردهای زیست محیطی باشند. عملکرد و کارایی CNG در مقایسه با بنزین در یک خودروی تبدیل شده به دوگانه‌سوز چگونه است؟ هنگام استفاده از CNG شتاب حرکت خودرو در مقایسه با بنزین اندکی کمتر خواهد بود که این مساله به واسط افت 5 تا 15درصدی قدرت موتور به هنگام استفاده از CNG است. شایان ذکر است این میزان افت توان موتور را می‌توان با تنظیم کیت CNG به حداقل رساند و در شرایط معمول رانندگی در شهر این میزان افت قدرت، محسوس نخواهد بود. آیا تجهیزات و سیستم سوخت‌رسانی CNG نصب شده روی خودرو نیاز به تعمیر یا سرویس خاصی دارد؟ به طور کلی این سیستم سوخت‌رسانی سیستم پیچیده‌ای نیست و به راحتی می‌تواند سال‌ها بدون اشکال کار کند اما برای آنکه همواره در شرایط حداکثر کارایی خود قرار داشته باشد بازدید دوره‌ای تجهیزات مربوط به آن بعد از هر یک‌هزار کیلومتر کارکرد پیشنهاد می‌شود که ترجیحا می‌باید نزد همان تکنسین مجازی که خودرو را گازسوز کرده انجام شود. آیا خودروهای دیزل را نیز می‌توان CNG سوز کرد؟ بله می‌توان خودروهای دیزل را هم به CNG سوز هم به دوگانه‌سوز (Dual Fuel) برای مصرف CNG و گازوئیل تبدیل کرد. با وجود مزایای بسیار استفاده از CNG چرا کشورهای توسعه یافته از آن استفاده نمی‌کنند؟ بد نیست بدانیم که CNG در سطح جهان سوخت جدیدی نیست و خودروها از دهه 1920 میلادی تاکنون از این سوخت استفاده کرده‌اند. در حال حاضر ایتالیا 240 جایگاه عرضه CNG، بیش از 300هزار خودروی CNG سوز دارد. در نیوزیلند نیز حدود 250هزار خودرو در سال‌های اخیر CNG سوز شده‌اند و حدود 250 جایگاه، عرضه CNG در این کشور را بر عهده دارند. آرژانتین نیز در چند ساله اخیر برنامه‌ریزی گسترده‌ای را برای استفاده CNG طرح‌ریزی کرده و در حال حاضر 700هزار خودروی CNG سوز دارد. سومین مورد اینکه باک‌های ذخیره CNG از فولادهای آلیاژی خاص و با رعایت بالاترین سطح ایمنی ساخته می‌شوند که بسیار مستحکم‌تر و امن‌تر از پلاک‌های بنزین خودروها هستند.
+ نوشته شده در  ساعت   توسط علی بنی سعید   | 

سیستمهای هیدرولیک و نیوماتیک:

امروزه در بسیاری از فرآیندهای صنعتی ، انتقال قدرت آن هم به صورت کم هزینه و با دقت زیاد مورد نظر است در همین راستا بکارگیری سیال تحت فشار در انتقال و کنترل قدرت در تمام شاخه های صنعت رو به گسترش است. استفاده از قدرت سیال به دو شاخه مهم هیدرولیک و نیوماتیک ( که جدیدتر است ) تقسیم میشود .از نیوماتیک در مواردی که نیروهای نسبتا پایین (حدود یک تن) و سرعت های حرکتی بالا مورد نیاز باشد (مانند سیستمهایی که در قسمتهای محرک رباتها بکار می روند) استفاده میکنند در صورتیکه کاربردهای سیستمهای هیدرولیک عمدتا در مواردی است که قدرتهای بالا و سرعت های کنترل شده دقیق مورد نظر باشد(مانند جک های هیدرولیک ، ترمز و فرمان هیدرولیک و...).حال این سوال پیش میاید که مزایای یک سیستم هیدرولیک یا نیوماتیک نسبت به سایر سیستمهای مکانیکی یا الکتریکی چیست؟در جواب می توان به موارد زیر اشاره کرد:
1.طراحی ساده 2.قابلیت افزایش نیرو 3. سادگی و دقت کنترل 4. انعطاف پذیری 5. راندمان بالا 6.اطمینان
در سیستم های هیدرولیک و نیوماتیک نسبت به سایر سیستمهای مکانیکی قطعات محرک کمتری وجود دارد و میتوان در هر نقطه به حرکتهای خطی یا دورانی با قدرت بالا و کنترل مناسب دست یافت ، چون انتقال قدرت توسط جریان سیال پر فشار در خطوط انتقال (لوله ها و شیلنگ ها) صورت میگیرد ولی در سیستمهای مکانیکی دیگر برای انتقال قدرت از اجزایی مانند بادامک ، چرخ دنده ، گاردان ، اهرم ، کلاچ و... استفاده میکنند.در این سیستمها میتوان با اعمال نیروی کم به نیروی بالا و دقیق دست یافت همچنین میتوان نیرو های بزرگ خروجی را با اعمال نیروی کمی (مانند بازو بسته کردن شیرها و ...) کنترل نمود.استفاده از شیلنگ های انعطاف پذیر ، سیستم های هیدرولیک و نیوماتیک را به سیستمهای انعطاف پذیری تبدیل میکند که در آنها از محدودیتهای مکانی که برای نصب سیستمهای دیگر به چشم می خورد خبری نیست. سیستم های هیدرولیک و نیوماتیک به خاطر اصطکاک کم و هزینه پایین از راندمان بالایی برخوردار هستند همچنین با استفاده از شیرهای اطمینان و سوئیچهای فشاری و حرارتی میتوان سیستمی مقاوم در برابر بارهای ناگهانی ، حرارت یا فشار بیش از حد ساخت که نشان از اطمینان بالای این سیستمها دارد.اکنون که به مزایای سیستم های هیدرولیک و نیوماتیک پی بردیم به توضیح ساده ای در مورد طرز کار این سیستمها خواهیم پرداخت.برای انتقال قدرت به یک سیال تحت فشار (تراکم پذیر یا تراکم ناپذیر) احتیاج داریم که توسط پمپ های هیدرولیک میتوان نیروی مکانیکی را تبدیل به قدرت سیال تحت فشار نمود. مرحله بعد انتقال نیرو به نقطه دلخواه است که این وظیفه را لوله ها، شیلنگ ها و بست ها به عهده میگیرند .بعد از کنترل فشار و تعیین جهت جریان توسط شیرها سیال تحت فشار به سمت عملگرها (سیلندرها یا موتور های هیدرولیک ) هدایت میشوند تا قدرت سیال به نیروی مکانیکی مورد نیاز(به صورت خطی یا دورانی ) تبدیل شود.اساس کار تمام سیستم های هیدرولیکی و نیوماتیکی بر قانون پاسکال استوار است.
قانون پاسکال:
1. فشار سرتاسر سیال در حال سکون یکسان است .(با صرف نظر از وزن سیال)
2. در هر لحظه فشار استاتیکی در تمام جهات یکسان است.
3. فشار سیال در تماس با سطوح بصورت عمودی وارد میگردد.
همانطور که در شکل 1 می بینید یک نیروی ورودی نیوتنی میتواند نیروی مورد نیاز چهار سیلندر دیگر را تامین کند.

 شکل (1)

یا در شکل 2 داریم :

شکل (2)

کار سیستمهای نیوماتیک مشابه سیستم های هیدرولیک است فقط در آن به جای سیال تراکم ناپذیر مانند روغن از سیال تراکم پذیر مانند هوا استفاده می کنند . در سیستمهای نیوماتیک برای دست یافتن به یک سیال پرفشار ، هوا را توسط یک کمپرسور فشرده کرده تا به فشار دلخواه برسد سپس آنرا در یک مخزن ذخیره می کنند، البته دمای هوا پس از فشرده شدن بشدت بالا میرود که می تواند به قطعات سیستم آسیب برساند لذا هوای فشرده قبل از هدایت به خطوط انتقال قدرت باید خنک شود. به دلیل وجود بخار آب در هوای فشرده و پدیده میعان در فرایند خنک سازی باید از یک واحد بهینه سازی برای خشک کردن هوای پر فشار استفاده کرد. اکنون بعد از آشنایی مختصر با طرز کار سیستمهای هیدرولیکی و نیوماتیکی به معرفی اجزای یک سیستم هیدرولیکی و نیوماتیکی می پردازیم.
اجزای تشکیل دهنده سیستم های هیدرولیکی:
1- مخزن : جهت نگهداری سیال
2- پمپ : جهت به جریان انداختن سیال در سیستم که توسط الکترو موتور یا 3- موتور های احتراق داخلی به کار انداخته می شوند.
4- شیرها : برای کنترل فشار ، جریان و جهت حرکت سیال
5- عملگرها : جهت تبدیل انرژی سیال تحت فشار به نیروی مکانیکی مولد کار(سیلندرهای هیدرولیک برای ایجاد حرکت خطی و موتور های هیدرولیک برای ایجاد حرکت دورانی).
شکل 3 یک سیستم هیدرولیکی را نشان میدهد.

شکل(3)

اجزای تشکیل دهنده سیستم های نیوماتیکی:
1- کمپرسور
2- خنک کننده و خشک کننده هوای تحت فشار
3- مخزن ذخیره هوای تحت فشار
4- شیرهای کنترل
5- عملگرها
شکل 4 یک سیستم نیوماتیکی را نشان میدهد.

شکل (4)

یک مقایسه کلی بین سیستمهای هیدرولیک و نیوماتیک:
1- در سیستمهای نیوماتیک از سیال تراکم پذیر مثل هوا و در سیستمهای هیدرولیک از سیال تراکم ناپذیر مثل روغن استفاده می کنند.
2- در سیستمهای هیدرولیک روغن علاوه بر انتقال قدرت وظیفه روغن کاری قطعات داخلی سیستم را نیز بر عهده دارد ولی در نیوماتیک علاوه بر روغن کاری قطعات، باید رطوبت موجود در هوا را نیز از بین برد ولی در هر دو سیستم سیال باید عاری از هر گونه گرد و غبار و نا خالصی باشد
3- فشار در سیستمهای هیدرولیکی بمراتب بیشتر از فشار در سیستمهای نیوماتیکی می باشد ، حتی در مواقع خاص به 1000 مگا پاسکال هم میرسد ، در نتیجه قطعات سیستمهای هیدرولیکی باید از مقاومت بیشتری برخوردار باشند.
4- در سرعت های پایین دقت محرک های نیوماتیکی بسیار نامطلوب است در صورتی که دقت محرک های هیدرولیکی در هر سرعتی رضایت بخش است .
5- در سیستمهای نیوماتیکی با سیال هوا نیاز به لوله های بازگشتی و مخزن نگهداری هوا نمی باشد.
6- سیستمهای نیوماتیک از بازده کمتری نسبت به سیستمهای هیدرولیکی برخوردارند.

+ نوشته شده در  ساعت   توسط علی بنی سعید   | 

چرخدنده در محورهای متنافر:

1) چرخ دنده ی مارپیچی متقاطع :
چرخدنده ی مارپیچی متقاطع برای انتقال حرکت میان دو محور متنافر استفاده می شود . نمونه ای از این در شکل نشان داده شده است . چرخ دنده به تنهایی مانند چرخ دنده ی مارپیچ است . چرخ دنده ی مارپیچ برای محورهای موازی کاربرد داشت و سمت مارپیچ در دو چرخ دنده ی درگیر شده مخالف بود ؛ زاویه ی مارپیچ در دو چرخ دنده مساوی و اندازه ی گام متناسب با نسبت دندانه ها بود . در چرخ دنده ی مارپیچی متقاطع جهت مارپیچ در دو چرخ دنده ی درگیر می تواند موافق یا مخالف باشد و زاویه ی مارپیچ نیز می تواند با هم فرق کند و اندازه ی گام با نسبت دندانه ها تناسبی ندارد . تنها مدول نرمال و اندازه ی نرمال گام برای چرخ دنده های محرک و متحرک با هم یکسان است . در هنگام درگیری در چرخدنده ی مارپیچی متقاطع فقط یک نقطه ی تماس به طور نظری وجود دارد اما در چرخ دنده های کمی فرسوده بجای نقطه یک خط تماس وجود دارد که این باعث می شود میزان انتقال قدرت از حالت تماس نقطه ای بسیار بیشتر باشد . این چرخ دنده ها دو نیرو محوری و شعاعی را به یاتاقان وارد می کنند .


2) چرخ دنده ی حلزونی
این چرخ دنده ها برای انتقال حرکت میان دو محور متقاطع که دارای زاویه ی نود درجه هستند بکار می رود . این شامل حلزون و چرخ حلزون می باشد . حلزون دارای دندانه های مارپیچی است وو چرخ حلزون دارای دندانه هایی است که با دندانه های حلزون پیچ میشود . این دو دارای جهت مارپیچ یکسانی هستند اما زاویه ی مارپیچ برای حلزون و چرخ حلزون متفاوت است ؛ این نوع چرخ دنده دو نیروی شعاعی و محوری را به یاتاقان وارد می آورد .
در چرخ دنده ی حلزونی یک راهه ، در هنگام درگیری ، ما فقط یک خط تماس داریم ولی در چرخ دنده ی حلزونی دو راهه ما در هنگام درگیری ، یک سطح تماس داریم به همین دلیل چرخ دنده ی حلزونی دوبل قابلیت انتقال قدرت بیشتری دارد .

-3چرخدنده های هیپوئیدی
چرخ دنده ی هیپوئیدی مشابه چرخ دنده ی مارپیچی مخروطی است ولی در اینجا پینیون میتواند کمتر از شش دندانه داشته باشد در حالی که در چرخ دنده ی مخروطی کمترین دندانه دوازده است . این نوع چرخدنده دو نوع نیروی شعاعی و محوری را به یاتاقان وارد می آورد .
+ نوشته شده در  ساعت   توسط علی بنی سعید   | 

معرفی چرخدنده ها با محورهای موازی:

1) چرخ دنده ی ساده :

چرخدنده های ساده در انتقال حرکت در محورهای موازی بسیار معمول و متداول هستند . این چرخ دنده ها نیروی شعاعی به یاتاقان وارد می کنند و دندانه های آن مستقیم و با محور چرخدنده موازی هستند و می توانند داخلی و یا خارجی باشند . در شکل هر دو نوع چرخدنده ی ساده ی داخلی و خارجی نشان داده شده است . یک نوع چرخدنده ی ساده ی خارجی که دارای شعاع بینهایت است نیز در شکل نشان داده شده است که به آن چرخ دنده ی شانه ای گفته می شود .


2 -چرخدنده ی مارپیچی :

دندانه ها در چرخدنده ی مارپیچی در صحفه ی عرضی و در امتداد محور و زاویه ی مشخص که همان زاویه ی مارپیچ است دوران می کنند. این دندانه ها می توانند به صورت راست گرد و چپ گرد باشند . چرخدنده های مارپیچی می توانند به صورت داخلی و یا خارجی با هم جفت شوند ولی نوع داخلی آن معمول نیست . در نوع خارجی سمت دندانه ها باید مخالف باشد یعنی یکی راست گرد ودیگری چپ گرد اما در نوع داخلی بر خلاف خارجی باید از یک نوع باشند . دو چرخدنده علاوه بر این ها باید دارای زاویه مارپیچ یکسانی باشند . در شکل چرخدنده ی مارپیچی ساده از نوع خارجی نشان داده شده است .گاهی اوقات از چرخدنده های مارپیچی دوبل نیز استفاده می شود که در آن هر چرخدنده دارای هر دو نوع دندانه ی راست و چپ می باشد . به طور معمول فاصله ی کوچکی میان دو مارپیچ وجود دارد اما چرخدنده هایی وجود دارد که هیچ فاصله ای بین دو مارپیچ وجود ندارد . چرخدنده ی مارپیچی دوبل چرخدندهخ ی پیکانی و جناغی نیز نامیده می شود . چرخدنده ی مارپیچی ساده هر دو نوع نیروی محوری و شعاعی را بر یاتاقان وارد می آورد . چرخدنده ی مارپیچی دوبل تنها نیروی شعاعی بر یاتاقان وارد می کند زیرا در آن نیروی محوری توسط دو مارپیچ با دو سمت مخالف خنثی می شود . در شکل نمونه ای از چرخدنده ی مارپیچی نشان داده شده است . اگر ما چرخدنده ی مارپیچی خارجی را شعاع بی نهایت فرض کنیم در نتیجه یک چرخ شانه ی ماپیچی خواهیم داشت . پهلو های این چرخ شانه صاف است و مستقیم اما مسیر این دندانه ها با صفحه ی زیرین خود زاویه ای ایجاد می کند . چرخ دنده ی ساده را می توان یک چرخدنده ی مارپیچی با زاویه مارپیچ صفر در نظر گرفت .


+ نوشته شده در  ساعت   توسط علی بنی سعید   | 

انواع چرخدنده استفاده شده در خودرو:

چرخدنده ها در انواع ماشین آلات کاربرد دارند . آن ها می توانند کوچک باشند در حدود 3 میلی متر یا بزرگ باشند در حدود 11 متر قطر داشته باشند . آن ها برای انتقال حرکت دورانی از یک محور به محور های دیگر بکار می روند که این کار توسط چرخ های دندانه دار شده ای انجام می گیرد که به طور مستقیم با هم درگیر می شوند . در مقابل چرخ زنجیر ها حرکت را از یک محور به محور های دیگر توسط زنجیر انتقال می دهند . چرخدنده ها برای انتقال قدرت بکار می روند مانند گیربکس ماشین و غالب دستگاه های صنعتی و در بعضی موارد برای کنترل بکار می روند .

چرخدنده هایی که حرکت را از یک محور به محور های دیگر انتقال می دهند برای محور ها می توان سه حالت را در نظر گرفت .

الف ) محورهای موازی

ب ) محورهای متقاطع

ج ) محورهای متنافر

در هر کدام از این جانمایی محورها یک سری از انواع چرخدنده می توانمند کاربرد داشته باشند .

محور های موازی

در این نوع جانمایی محورها به صورت موازی قرار گرفته اند. چرخدنده هایی که در این نوع جانمایی بکار می روند شامل :

1) چرخدنده ی ساده که می تواند دندانه ی داخلی و یا خارجی باشد .

2) چرخدنده ی مارپیچی که در دو نوع داخلی و خارجی و همچنین ساده و دوبل وجود دارد .

محور های متقاطع

این محور ها در این جانمایی همدیگر را در یک نقطه قطع می کنند .

چرخدنده هایی که در این نوع جانمایی بکار می روند شامل :

1) چرخدنده ی مخروطی دندانه مستقیم

2) چرخدنده ی مخروطی مارپیچی

3) چرخدنده ی مخروطی زاویه صفر ( زرول )

4) صفحه دنده

محورهای متنافر

این محورها نه موازی اند و نه متقاطع و چرخدنده هایی که در این نوع جانمایی بکار می روند شامل :

1) چرخ دنده مارپیچی متقاطع و زاویه دار

2) چرخ دنده ی حلزونی که می تواند ساده و دوبل باشد

3) چرخدنده های هیپوئیدی


+ نوشته شده در  ساعت   توسط علی بنی سعید   | 

انواع شیرها:

شيرهاي معمولي رادياتور از نظر عملكرد داراي يك تعريف كلي هستند كه شامل مسدود و يا باز نمودن جريان آب مي‌باشد. ولي شيرهاي ترموستاتيك رادياتور بگونه‌اي ساخته شده‌اند كه بمنظور تنظيم دما توسط ترموستات، امكان عبور جريانهاي مختلف را فراهم مي‌كنند. يكي از قابليتهاي مهمي كه در برخي از شيرهاي ترموستاتيك رادياتور وجود دارد امكان تنظيم اوليه جريان آب (Presetting) مي‌باشد كه در صورت مجهز بودن شير به اين سيستم مي‌توان با تغيير سطح مقطع جريان آب و ايجاد افت فشار، حداكثر آب ورودي به رادياتور را محدود كرد.

لازم به ذكر است در ساختمانهاي با سيستم آب‌گرم مركزي به سبب ارتفاع طبقات و يا فاصله واحدها از مركز حرارتي معمولا توزيع گرما در تمام نقاط يكسان نخواهد بود، در نتيجه واحدهاي نزديك به موتورخانه براي رهايي از افزايش گرماي اتاق مجبور به بازكردن پنجره‌ها مي‌شوند و واحدهاي دورتر و يا در طبقات بالا بعضاٌ از وسايل و امكانات گرمايشي جانبي استفاده مي‌نمايند. در اين حالت مي‌توان با استفاده از شيرهاي ترموستاتيك رادياتوري كه مجهز به سيستم تنظيم اوليه مي‌باشند، جريانهاي مختلف آب در رادياتورهاي طبقات مختلف ايجاد كرد

براي استفاده مطلوب و بهينه از ترموستات و همچنين كاهش اثرات مربوط به گرماي شير و لوله‌هاي سطحي و هواي اطراف رادياتور بر عملكرد شير ترموستاتيك رادياتور بايد ترموستات بصورت افقي نصب شود. براي اين منظور و باتوجه به نحوه قرارگرفتن لوله‌هاي ورودي آب رادياتور، از شيرهاي مختلف زير برحسب شرايط استفاده مي‌شود.

1- شير زاويه‌دار: هنگاميكه لوله ورودي آب به رادياتور از ديوار پشتي باشد.           

2- شير زاويه‌دار راست: هنگاميكه لوله ورودي آب به رادياتور از زمين و سمت راست رادياتور باشد.

3- شير زاويه‌دار چپ: هنگاميكه لوله ورودي آب به رادياتور از زمين و سمت چپ رادياتور باشد.        

4- شير زاويه‌دار معكوس (UK): اين مدل براي تمامي حالات فوق قابل استفاده مي‌باشد با اين تفاوت كه ترموستات بصورت افقي و در امتداد رادياتور قرار مي‌گيرد. (در سه حالت قبل ترموستات بصورت افقي ولي عمود بر امتداد رادياتور قرار مي‌گرفت.)

5- شير مستقيم: هنگاميكه لوله ورودي آب به رادياتور از ديوار جانبي مستقيما به رادياتور وارد شود.

+ نوشته شده در  ساعت   توسط علی بنی سعید   | 

شيرهاي ترموستاتيك رادياتور :

بمنظور بهينه‌سازي مصرف سوخت نياز است كه سيستم رادياتور مجهز به شير ترموستاتيك باشد. شيرهاي ترموستاتيك رادياتور با قابليت تنظيم دما توسط ترموستات مي‌توانند دماي اتاق را در درجه‌حرارت مورد نظر ثابت نگه‌دارند و با تنظيم دماي اتاق در محدوده 21-18 درجه سانتي گراد بيشترين مقدار صرفه‌جويي در مصرف سوخت بدست مي‌آيد.

بطوركلي طبق آزمايشات بعمل آمده، كاهش هر يك درجه سانتيگراد و جلوگيري از افزايش بي‌مورد دماي اتاق سبب كاهش مصرف سوخت به ميزان 6% مي‌گردد.

 شير ترموستاتيك از يك سنسور حرارتي (ترموستات) براي كنترل خودكار درجه حرارت محلي كه در آن رادياتور نصب شده و يك شير كه از سنسور فرمان مي‌گيرد، تشكيل شده است. دماي مورد نياز هر اتاق با چرخاندن كلاهك ترموستات قابل تنظيم مي‌باشد. هنگامي كه دماي اتاق بر اثر گرماي خروجي از رادياتور و يا هر منبع توليد گرماي خارجي ( مانند تابش خورشيد، افزايش تعداد ساكنين و يا تجهيزات و لوازم برقي ) افزايش يابد و در محدوده تنظيم دماي ترموستات قرار گيرد ترموستات به شير فرمان داده و جريان آب‌گرم در رادياتور را كاهش مي‌دهد و از افزايش گرماي اتاق توسط رادياتور جلوگيري مي‌كند. در نتيجه ضمن تأمين شرايط آسايش مطلوب براي ساكنين اتاق، كاهش مصرف انرژي و هزينه‌هاي سوخت مصرفي را نيز برآورده مي‌كند. چنانچه از شيرهاي ترموستاتيك بر روي رادياتور استفاده نشود، در اينصورت دماي هواي اتاق افزايش مي‌يابد تا اينكه شرايط اتاق در حالت نامطلوبي قرار گيرد. در نتيجه ساكنين اتاق مجبور به باز‌كردن پنجره‌ها مي‌شوند و اين امر سبب مي‌شود كه هزينه پرداختي صرف گرم كردن هواي بيرون خانه شود و به هدر رود. بررسي‌هاي بعمل آمده نشان‌دهنده اين نكته است كه هزينه خريد و نصب شيرهاي ترموستاتيك رادياتور نهايتاً طي دو دوره سرما از محل صرفه‌جويي در هزينه سوخت مصرفي قابل برگشت خواهد بود.

 

+ نوشته شده در  ساعت   توسط علی بنی سعید   | 

اسب بخار چیست:

 عبارت اسب بخار توسط جیمز وات(١۸١٩- ١۷٣۶) ابداع شد. بیشتر شهرت او به خاطر کارهایش برای بهبود ماشین بخار است.همچنین ما هر وقت از لامپ های ١۰۰ واتی حرف می زنیم به یاد او می افتیم.

 داستان از آن جا شروع شد که وات در یک معدن زغال سنگ با اسب هایی که زغال سنگ بلند می کردند کار می کرد و راهی می خواست تا بتواند در باره ی توان هر یک از این اسب ها صحبت کند.او دریافت که به طور میانگین، یک اسب معدن می تواند ۲۲۰۰۰ پوند-فوت (حدود ٣۰ کیلوژول) کار را در یک دقیقه انجام دهد.سپس او این عدد را ۵۰ درصد افزایش داد و اسب بخار را ٣٣۰۰۰ پوند-فوت (حدود ٤۵ کیلوژول) انرژی در یک دقیقه قرار داد.این یک واحد دلخواه بود که پس از گذشت قرن ها،امروزه در خودرو ها،ماشین ها ی چمن زنی ، اره برقی ها و در بعضی جارو برقی ها به کار می رود.

 

مفهوم اسب بخار این است: به نظر وات،یک اسب می تواند در هر دقیقه ٣٣۰۰۰ پوند-فوت کار انجام دهد.پس اسبی را در نظر بگیرید که مانند شکل بالا در حال بالا کشیدن زغال از معدن است.اسبی که یک اسب بخار توان دارد می تواند ٣٣۰ پوند(١۵۰ کیلوگرم) زغال را در مدت یک دقیقه ١۰۰ فوت(٣۰ متر) بالا بکشد.و یا ٣٣ پوند(١۵ کیلوگرم) را در یک دقیقه ١۰۰۰ فوت(٣۰۰ متر) و...

شما می توانید ترکیب های متفاوتی از وزن و جابه جایی در یک دقیقه را در نظر بگیرید و تا زمانی که حاصل ضرب آنها ٣٣۰۰۰ شود،یک اسب بخار خواهید داشت.

ممکن است فکر کنید نمی توان ٣٣۰۰۰ پوند(١۵ تن) زغال را در یک سطل ریخت و از اسب خواست آن را در مدت یک دقیقه،١ فوت (٣۰ سانتی متر) جا به جا  کند چون اسب نمی تواند چنین بار سنگینی را تکان دهد.همچنین ممکن است فکر کنید نمی توان ١ پوند(٤۵۰ گرم) زغال را در یک سطل گذاشت و از اسب خواست در مدت یک دقیقه آن را ٣٣۰۰۰ فوت(١۰ کیلومتر) جا به جا کند،زیرا در این حالت سرعت اسب باید ٣۷۵ مایل در ساعت(۶۰٣ کیلومتر در ساعت) باشد که ممکن نیست.اگر مطلب قرقره و طناب چگونه کار می کند را خوانده باشید،می دانید که با یک مجموعه از قرقره ها می توان نسبت جا به جایی و وزن را عوض کرد.پس می توان آرایشی از قرقره ها را درست کرد به نحوی که با سرعت و بار مناسب اسب هماهنگ باشد و مهم نیست چه باری در سطل است.

اسب بخار می تواند به واحد های دیگر هم تبدیل شود:

●یک اسب بخار برابر با ۷٤۶ وات است.پس اگر یک اسب را به چرخی وصل کنیم تا آن را بچرخاند با آن چرخ می توان مولد برقی را به کار انداخت که ۷٤۶ وات توان تولید می کند.

●انرژی حاصل از یک اسب بخار در مدت یک ساعت برابر  ۲۵٤۵BTU است که هر BTU انرژی مورد نیاز برای بالا بردن دمای یک پوند  آب به اندازه ی یک درجه ی فارنهایت است.

●یک BTU برابر ١۰۵۵ ژول،یا ۲۵۲ گرم-کالری ویا ۲۵۲/۰ کالری غذایی است.یک اسب احتمالا ۶٤١ کالری غذایی را در یک ساعت می سوزاند.

 

اندازه گیری اسب بخار:

اگر بخواهید توان یک موتور را بدانید،باید موتور را به یک توان سنج (Dynamometer) وصل کنید. توان سنج باری را روی موتور قرار می دهد و توانی را که موتور در برابر بار تولید می کند را اندازه می گیرد.

ایده ی طرز کار توان سنج را می توان به این صورت درک کرد:تصور کنید موتوری را روشن کردید.و بدون آنکه باری روی آن باشد پدال گاز را فشار می دهید.در این جالت موتور آن قدر سریع می چرخد که از هم می پاشد. که این مناسب نیست بنابراین با یک توان سنج باری را بر موتور قرار می دهید و باری را که موتور در دور های مختلف می تواند تحمل کند را اندازه می گیرید.باید توان سنجی را به موتور وصل کنید،گاز دهید و با توان سنج بار روی موتور را تغییر دهید تا دور موتور مثلا روی ۷۰۰۰ دور بر دقیقه ثابت بماند.و در این دور،باری را که موتور می تواند تحمل کند را ثبت می کنید. سپس بار را زیاد تر کنید تا دور موتور مثلا به ۶۵۰۰ کاهش یابد و دوباره بار متناظر با این دور را ثبت کنید.و به همین ترتیب ادامه دهید.همچنین می توانید همین کارها را از ۵۰۰ و ١۰۰۰ دور به بالا انجام دهید.چیزی که توان سنج اندازه می گیرد در واقع گشتاور پیچشی است و برای تبدیل آن به اسب بخار باید گشتاور را در دور موتور ضرب کنید.

 رسم نمودار توان:

اگر نمودار توان یک موتور( بر حسب اسب بخار) در برابر دور موتور را رسم کنید ،چیزی که در نهایت به دست می آید منحنی توان موتور است.یک نمونه منحنی توان یک موتور با عملکرد بالا شبیه نمودار زیر است.(این منحنی مربوط به موتور ٣۰۰ اسب بخاری میتسوبیشی دو توربوشارژره است)

چنین نموداری نشان می دهد که هر موتوری یک توان بیشینه دارد.(دور موتوری که در آن توان خروجی موتور بیشینه است).همچنین یک موتوردر یک دور خاص،گشتاور بیشینه ای دارد.شما معمولا چنین چیزی را در مجلات و نشریات می بینید:  rpm ۶۵۰۰ hp@٣۲۰ ، rpm۵۰۰۰lb-ft@ ۲٩۰ (مربوط به 1999 Shelby Series 1)

وقتی می گویند موتوری گشتاورآخر پایینی دارد یعنی بیشینه ی گشتاور در دور موتورهای نسبتا پایین(مثلا ۲۰۰۰ یا ٣۰۰۰ دور) رخ می دهد.

چیز دیگری که در منحنی توان یک خودرو دیده می شود جایی است که توان بیشینه رخ می دهد.وقتی سعی می کنید به سرعت شتاب بگیرید می خواهید موتور را نزدیک توان بیشینه نگه دارید و به همین خاطر دنده را کم می کنید تا دور موتور زیاد شود و به توان بیشینه نزدیک شوید.وقتی می خواهید از پشت چراغ قرمز شروع به حرکت کنید گاز می دهید تا دور موتور بالا رود و به توان بیشینه نزدیک شوید آنگاه کلاچ را رها می کنید تا توان زیادی به چرخ ها منتقل شود.

 توان در خودرو هایی با عملکرد بالا:

خودرویی با عملکرد بالا نامیده می شود که نسبت به وزنش توان زیادی داشته باشد.هرچه وزن بیشتر باشد توان بیشتری برای شتاب دادن به خودرو لازم است.برای توان مشخصی باید وزن را کاهش داد تا شتاب زیاد تر شود.

جدول زیر توان و وزن چند خودرو با عملکرد بالا (و یک خودرو با عملکرد پایین)را نشان می دهد.در این جدول می توانید توان بیشینه،وزن،نسبت توان به وزن،زمان لازم برای رسیدن سرعت از صفر به ۶۰ مایل در ساعت(٩۷ کیلومتر در ساعت) و قیمت خودرو را ببینید.

می توانید رابطه ی واضحی بین نسبت توان به وزن و زمان صفر تا ۶۰ خودرو ببینید.معمولا نسبت بیشتر نشان دهنده ی خودرو ی سریع تر است.جالب است که رابطه ی کمتری بین سرعت و قیمت خودرو وجود دارد.به نظر می رسد دوج وایپردر این جدول قیمت خوبی دارد!

اگر خودروی سریع تری می خواهید در واقع نسبت توان به وزن بیشتری می خواهید پس اولین کار خالی کردن صندوق عقب است.

+ نوشته شده در  ساعت   توسط علی بنی سعید   | 

تبدیل گشتاور موتور به اسب بخار:

حتما در مجلات خودرو  و يا جاهاى ديگر به جمله اى مشابه اين برخورد كرده ايد:"اين موتور گشتاور 300 پوند – فوت  را در 4000 rpm توليد مى كند"و از خود پرسيده ايد كه اين چه مقدار نيرو است؟چند اسب بخار است؟شما مى توانيد محاسبه كنيد كه چند اسب بخار برابر اين مقدار پوند – فوت است با معادله زير:

 اسب بخار=(5.252)÷(سرعت موتور* گشتاور)

 وموتورى  كه گشتاور 300 پوند- فوت را در 4000 rpm توليد مى كند:

228=(5.252)/(300*4000)

228 اسب بخار را در 4000 rpm توليد مى كند اما اين عدد 5.252 از كجا آمده است؟

براى بدست آوردن اسب بخار از "پوند – فوت" شما نياز به  چند تبديل داريد.عدد 5.252 نتيجه ضرب ضريب چند تبديل در يك عدد است.

ابتدا اسب بخار به صورت 550 پوند – فوت بر ثانيه تعريف مى شود(اسب بخار چگونه كار مى كند را بخوانيد).واحد گشتاور نيز پوند – فوت است.بنابراين براى به دست اوردن اسب بخار از "پوند- فوت" نياز به ترم(جمله) "بر ثانيه" داريم.

شما مى توانيد "اسب بخار" را از ضرب گشتاور در سرعت موتور بدست آوريد.اما سرعت موتور بر حسب دور بر دقيقه بيان مى شود در حالي كه ما ترم "بر ثانيه" را نياز داريم.پس نياز داريم كه (rpm) را بر حسب ثانيه بيان كنيم.بدست اوردن ثانيه آسان است.فقط با تقسيم كردن (rpm) بر 60 مى توانيم ثانيه را از دقيقه بدست اوريم.حال به يك واحد بى بعد براى دور نيازمنديم.

راديان, راديان در حقيقت نسبت طول كمان دايره به طول شعاع دايره است كه يك واحد بى بعد مى شود.چون واحد طول از طرفين صورت و مخرج حذف مى گردد.دور را مى توان بر حسب زاويه نيز بيان كرد.يك دور 360 درجه از دايره است.محيط دايره نيز راديان است.پس يك دور معادل راديان است.براي تبديل "دور بر دقيقه" به " راديان بر ثانيه" كافيست (rpm) را در 2П/60 ضرب كنيم.كه بدست مى دهد: 0.10472 راديان بر ثانيه كه ترم"بر ثانيه" را براى محاسبه اسب بخار به ما مى دهد.ما نياز داريم كه اسب بخار را بدست اوريم كه 550 پوند – فوت بر ثانيه است.از گشتاور (پوند – فوت) و سرعت موتور(rpm) استفاده مى كنيم.اگر ما 550 فوت- پوند را بر 0.10472 راديان بر ثانيه (سرعت موتور) تقسيم كنيم بدست مى اوريم 5.252

بنابراين اگر گشتاور(پوند – فوت) را در سرعت موتور (rpm ) ضرب كنيم و بعد بر عدد 5.252 تقسيم كنيم.rpm به راديان بر ثانيه تبديل مى شود.و شما مى توانيد اسب بخار را از گشتاور بدست بياوريد-از (پوند – فوت)به (پوند – فوت بر ثانيه).

+ نوشته شده در  ساعت   توسط علی بنی سعید