اجزای فنی یک سیستم تولید قدرت خودرو چیست + عکس
از دید علم مکانیک می‌توان برای خودرو یک تعریف جامع‌تر نیز بیان کرد و طبق آن خودرو را یک مجموعه عظیم از سیستم‌های مکانیکی و الکترونیکی دانست که هر کدام دارای وظایف و نقش‌های مشخصی هستند. هر کدام از این سیستم‌های اصلی و بزرگ شامل اجزا و قطعات کوچک‌تری هستند که با کارکرد هماهنگ سبب رسیدن به هدف نهایی مجموعه یعنی حرکت ایمن و همراه با آسایش برای سرنشینان چهار چرخی به اسم خودرو می‌شوند.
به گزارش خودرونویس، حال اگر بخش فنی یک خودرو را مورد یک دسته‌بندی کلی و اصلی قرار دهیم می‌توان به سیستم تولید قدرت (پیشرانه)، سیستم سوخت رسانی، سیستم انتقال قدرت، سیستم ترمز، سیستم تعلیق و شاسی، سیستم هدایت و فرمان، سیستم خنک کاری، سیستم برق خودرو و تجهیزات رفاهی و کمکی و سیستم‌های کامپیوتری و کنترلی اشاره کرد.
سیستم تولید قدرت (پیشرانه)
فهرست مطالب
پیشرانه هر خودرو حکم قلب تپنده آن را داراست. پیشرانه‌های به کار رفته در خودروها همگی از نوع احتراق داخلی هستند. پیشرانه احتراق داخلی به پیشرانه‌ای اطلاق می‌شود که در آن مجموع سوخت و هوا در اتاقک احتراق مشتعل شده و انرژی شیمیایی موجود در آن به انرژی مکانیکی و در نهایت دوران اجزا موتور و حرکت تبدیل می‌شود. پیشرانه‌ها را از نظر آرایش سیلندرها می‌توان به انواع خطی، V شکل، W شکل و سیلندر متقابل دسته بندی کرد.
یک پیشرانه احتراق داخلی از دو جزء اصلی بلوک سیلندر و سر سیلندر تشکیل می‌شود که این دو جزء خود شامل سوپاپ‌ها و متعلقات سوپاپ‌ها، شمع‌ها، میل بادامک، پیستون‌ها، رینگ پیستون‌ها، دسته پیستون (شاتون)، میل لنگ و یاتاقان‌ها، گژن پین، فلایویل، پمپ آب، منیفولد ورودی و خروجی، محفظه روغن و پمپ روغن می‌شود. همچنین روی سرسیلندر اجزای مستقل دیگری نظیر سیستم‌های سوخت‌رسانی انژکتور یا کاربراتور، سوپرشارژر و توربوشارژرها و بخشی از سیستم برق خودرو قرار می‌گیرند.
سرسیلندر و واشر سرسیلندر
سرسیلندرها در واقع بلوک بالایی یک پیشرانه را تشکیل می‌دهند که عموما برای کاهش وزن از آلیاژهای سبک مانند آلومینیوم ساخته می‌شوند. روی سرسیلندر علاوه بر اجزا مکانیکی و الکترونیکی مربوط به سوپاپ‌ها و متعلقات آنها، شمع‌ها و میل بادامک روزنه‌هایی موسوم به ژاکت آب وجود دارند که به منظور هدایت جریان آب در اطراف محفظه احتراق برای خنک کاری موتور به کار می‌روند.
علاوه بر این، مجرایی برای انتقال روغن از محفظه روغن به قسمت میل بادامک و اجزا متحرک موجود در سر سیلندر نیز تعبیه شده است. محل اتصال سرسیلندر با بلوک سیلندر به منظور جلوگیری از نشت آب، روغن و محصولات احتراق به وسیله یه واشر چند لایه پرس شده از جنس فلز و مواد مرکب نسوز به نام واشر سرسیلندر آب بندی می‌شود که این واشر در اثر سرد و گرم شدن‌های متوالی و باز شدن لایه‌های مختلف آن بر اثر فرسودگی آب بندی خود را از دست داده و سبب ورود آب به محفظه احتراق و یا ترکیب شدن روغن و آب و در برخی موارد سبب خروج گازهای پر فشار حاصل از احتراق می‌شود که این عامل خود باعث افت کمپرس موتور و در نتیجه کاهش قدرت خروجی می‌شود.
سیلندر و بلوک پیشرانه
بلوک موتور (بلوک سیلندر) شامل سیلندرها یا بوش پیستون(بوش پیستون بوشی است استوانه‌ای که پیستون داخل آن حرکت می‌کند. درواقع بوش پیستون‌ها همان سیلندر‌های استوانه‌ای هستند که قابلیت خارج شدن از جای خود را دارند و به بلوک موتور اتصال دائمی ندارند.)، محفظه روغن و محفظه قرار گرفتن میل لنگ می‌شود که عموما از جنس چدن ساخته شده و دارای ژاکت (مجاری) برای گردش آب در اطراف سیلندرها برای خنک کاری موتور و همچنین مجرایی برای عبور روغن از محفظه روغن به سرسیلندر است.
پمپ روغن، پیستون و رینگ پیستون‌ها، شاتون، میل لنگ و یاتاقان‌ها از جمله قطعاتی هستند که داخل بلوک پایینی موتور قرار می‌گیرند. بلوک موتور بزرگ‌ترین و سنگین‌ترین بخش یک موتور را تشکیل می‌دهد. همچنین با محاسبه حجم یک سیلندر و ضرب کردن آن در تعداد سیلندرها حجم کل پیشرانه بدست می‌آید.
سوپاپ، میل بادامک و متعلقات آنها
سوپاپ‌ها اجزایی هستند که از آنها برای ورود مخلوط سوخت و هوا به داخل محفظه احتراق و همچنین خروج محصولات احتراق از طریق منیفولد خروجی و اگزوز استفاده می‌شود. معمولا در ساقه سوپاپ‌ها فنری قرار می‌گیرد که سبب بسته ماندن سوپاپ‌ها می‌شود و باز شدن سوپاپ‌ها توسط میل بادامک صورت می‌پذیرد.
میل بادامک محوری است دوار از جنس فولاد که در موتورهای امروزی در بخش سرسیلندر قرار دارد وچرخش خود را بوسیله تسمه تایم از میل لنگ می‌گیرد. میل بادامک با وارد کردن نیرویی بوسیله بادامک‌ها یا اسبک‌ها بر انتهای سوپاپ‌ها یا استکان تایپیت سبب باز شدن سوپاپ‌ها می‌شود.
معمولا سوپاپ‌ها را از جنس فولاد آهنگری شده می‌سازند و بخش انتهایی سرسوپاپ‌ها بر روی سطحی از جنس فولاد سخت در سرسیلندر می‌نشینند که باید در این سطح ایجاد آب بندی کامل نماید تا از خروج کمپرس و فشار ایجاد شده برای تولید کار در محفظه احتراق جلوگیری کنند به این سطح حلقه‌ای، نشیمنگاه سوپاپ یا اصطلاحا «سیت» می‌گویند.
همچنین از یک کاسه نمد لاستیکی در ساقه سوپاپ‌ها برای جلوگیری از ورود روغن به داخل محفظه احتراق استفاده می‌شود که به آن کاسه نمد ساق سوپاپ یا اصطلاحا « لاستیک گیت» گفته می‌شود. گاهی در انتهای ساقه سوپاپ‌ها یک قرص فلزی کوچک بنام «شیم» قرار دارد که برای پر کردن فضای بین استکان تایپیت و انتهای ساقه سوپاپ‌ها به کار می‌رود. در برخی موارد بر روی شیم و فنر سوپاپ‌ها یک استوانه ته بسته به نام استکان تایپیت قرار می‌گیرد که بادامک‌ها نیرو را بر انتهای بسته این استکان‌ها وارد می‌کنند.
پیستون و رینگ پیستون
پیستون‌ها همان قطعات استوانه‌ای شکل هستند که داخل محفظه سیلندرها با حرکت رفت و برگشتی سبب چرخش میل لنگ و تولید توان می‌شوند. برای ساخت پیستون‌ها از آلیاژهای آلومینیوم، چدن و یا فولاد استفاده می‌شود. فشار حاصله از احتراق سوخت و هوا بر سر پیستون‌ها وارد و سبب پایین رانده شدن آنها و تولید کار و توان می‌شود. روی سطح جانبی پیستون‌ها شیار‌هایی محیطی وجود دارد که روی آنها رینگ‌های پیستون قرار می‌گیرد.
رینگ پیستون رینگ‌های حلقه‌ای شیار داری است که دارای دو نوع فشاری و روغنی هستند. رینگ‌های فشاری که در قسمت بالایی پیستون قرار می‌گیرند باعث آب‌بندی بین بدنه پیستون و سیلندر می‌شوند و از نفوذ گازهای پرفشار به داخل محفظه روغن جلوگیری می‌کنند. تعداد این رینگ‌ها دو عدد یا بیشتر است و از فولاد کروم دار سخت ساخته می‌شوند.
رینگ روغنی در قسمت پایینی پیستون نصب می‌شود و سبب روغنکاری دیواره سیلندر برای کاهش اصطکاک می‌شود. شکستگی یا فرسودگی این رینگ‌ها سبب نشت کمپرس موتور و یا ورود روغن به محفظه احتراق و ایجاد دود می‌شود.
دسته پیستون ( شاتون) و گژن پین
دسته پیستون میله‌ای فولادی است که از یک طرف بوسیله یک پین به نام گژن پین به پیستون و از طرف دیگر بوسیله یاتاقان‌ها به لنگ‌های میل لنگ متصل می‌شود. دسته پیستون حرکت رفت و برگشتی پیستون را به حرکت دورانی میل لنگ مرتبط می‌کند.
در محل اتصال دسته پیستون به میل لنگ از یاتاقان استفاده می‌شود تا از تماس مستقیم میل لنگ و شاتون جلوگیری شود و همچنین خوردگی و اصطکاک ناشی از دوران میل لنگ باعث فرسودگی و سایش شاتون نشود.
شرح تصاویر :
تصویر شماره 1 : پیشرانه
تصویر شماره 2 : سرسیلندر یک پیشرانه 8 سوپاپ 4 سیلندر
تصویر شماره 3 : میل بادامک و بادامک‌ها
تصویر شماره 4 : واشر سرسیلندر
تصویر شماره 5 : سیلندر و بلوک پایینی یک پیشرانه هشت سیلندر شکل
تصویر شماره 6 : پیستون – گژن پین – رینگ پیستون – دسته شاتون –محل قرار گیری یاتاقان‌ها
تصویر شماره 7 : سوپاپ ها و فنر سوپاپ ها
تصویر شماره8 : اسبک‌ها، سوپاپ و فنر سوپاپ –
در بسیاری از پیشرانه ها به جای استفاده از استکان تایپیت، اسبک‌هایی به کار می‌روند که یک طرف آنها در تماس با بادامک‌ها و طرف دیگر سبب هل دادن سوپاپ‌ها به سمت داخل و باز شدن آنها می‌شود. در صورت وجود استکان تایپیت، این استکان بر روی فنرها و انتهای ساق سوپاپ قرار می‌گیرد و بادامک‌ها مستقیما با انتهای این استکان‌ها در تماسند.
کارستان