سیستم تایمینگ چیست؟
یکی از مهمترین سیستم های موجود در موتور خودرو ، سیستم تایمینگ می باشد. در موتور خودرو سیستم تایمینگ ، وظیفه دارد ، سوپاپ های ورودی و خروجی سیلندر را به موقع باز کند و ببندد. سیستم تایمینگ از قطعات و اجزای مختلفی تشکیل شده است. سوپاپ و تمام اجزای کنترل کننده سوپاپ ، جزو سیستم تایمینگ می باشند. برای تشریح سیستم تایمینگ ، ابتدا از سوپاپ شروع می کنیم.
همانطور که در قسمت های قبلی اشاره کردیم ، در موتور احتراق داخلی چهار زمانه ، دارای سوپاپ یا سوپاپ های ورودی و خروجی می باشند ، سوپاپ ورودی در ابتدای مرحله مکش باز می شود تا مخلوط سوخت و هوا به محفظه سیلندر وارد شود و در انتهای مرحله مکش بسته می شود. سوپاپ خروجی سیلندر نیز در ابتدای مرحله خروج دود باز شده و در انتهای این مرحله بسته می شود.
شکل زیر مرحله احتراق را داخل محفظه یک سیلندر را نشان می دهد. همانطور که میبینید در این مرحله هردو سوپاپ ورودی و خروجی بسته می باشند.
در شکل زیر شکل واقعی یک سوپاپ را مشاهده می کنید.
هنگامی که این سوپاپ ، داخل سرسیلندر مونتاژ می شود ، باید به صورتی مهار شود.برای مهارکردن سوپاپ داخل سرسیلندر ، یک صفحه گرد فلزی در پشت سوپاپ متصل می کنند و بین این صفحه فلزی و سطح سرسیلندر ، یک فنر قوی قرار میدهند. در این صورت ، نیروی فنر ، دائما سوپاپ را به سمت بالا می کشد ، در واقع نیروی فنر به صفحه فلزی پشتی متصل به سوپاپ وارد شده و در نتیجه سوپاپ به سمت بالا کشیده می شود و این کشیده شدن به سمت بالا ، باعث می شود که سوپاپ ، در حالت عادی ، بسته باشد.
در شکل زیر ، سوپاپ ( انتهای سوپاپ ) با رنگ قرمز ، صفحه پشتی متصل به سوپاپ ، با رنگ آبی و فنر با رنگ سبز مشخص شده است.
پس سوپاپ ، در حالت عادی بسته می باشد ، برای باز شدن سوپاپ ، میبایست به انتهای آن فشار وارد کرد تا این فشار بر فشار فنر غلبه کند و باعث بازشدن سوپاپ گردد. برای این کار از بادامک استفاده می کنند ، بادامک ، چرخ فرم دار فلزی می باشد که با چرخیدنش باعث ایجاد نیرو بر اساس فرم خارجی اش می شود. در اشکال زیر بادامک ها با رنگ زرد نشان داده شده اند ، همانطور که مشاهده می کنید ، با گردش هر بادامک حول محور چرخشش ، پیروهای آنها ، حرکت خطی با سرعت های لحظه ای مختلف خواهند داشت.
در سیستم تایمینگ خودروها نیز بادامک ها باعث حرکت رو به جلوی سوپاپ ها می شوند ، این حرکت رو به جلوی بادامک ، بازشدن سوپاپ را در پی خواهد داشت. در شکل زیر ، گردش بادامک ، بازشدن تدریجی ( با توجه به فرم بادامک ) را در پی خواهد داشت مثلا اگر بادامک ، ۴۵ درجه خلاف عقربه های ساعت گردش کند ، سوپاپ کاملا باز می شود.
در خودرو ، بادامک ها به میل بادامک متصل می باشند و نیروی لازم برای گردش میل بادامک ، با چند واسطه از گردش میل لنگ به دست می آید. در شکل زیر ، ساده شده ی سیستم تایمینگ یک خودرو تک سیلندر نشان داده شده است.
سوپاپ ورودی ۱ توسط بادامک ۴ و سوپاپ خروجی ۲ توسط بادامک ۳ باز می شوند و توسط فشار فنر ( بین سرسیلندر و صفحه انتهایی سوپاپ ) بسته می شوند. بادامک ها به همراه و توسط میل بادامک ( شماره ۵ ) به چرخش در می آیند. میل بادامک توسط چرخ تسمه شماره ۶ به حرکت در می آید ، چرخ تسمه ۶ ، توسط تسمه تایم شماره ۷ ، تسمه تایم ، منتقل کننده انرژی چرخشی از چرخ تسمه میل لنگ ( شماره ۹ ) به چرخ تسمه میل بادامک ( شماره ۶ ) می باشد. شماره ۱۰ میل لنگ می باشد و شماره ۷ ، چرخ هدایت کننده تسمه تایم می باشد ، وظیفه این چرخ ، هدایت و راهنمایی بهتر تسمه برای جلوگیری از دررفتن تسمه از جای خود می باشد.
در خودروها معمولا از دو میل بادامک استفاده می کنند که یکی برای سوپاپ های ورودی و دیگری برای سوپاپ های خروجی استفاده می شوند. در شکل پایین ، چرخ تسمه شماره ۱ ، میل بادامک ۳ را می چرخاند و چرخ شماره ۲ نیز میل بادامک ۴.
در شکل زیر سیستم تایمینگ یک خودرو نام گذاری شده است.
و در شکل زیر ، مجموعه سیستم تایمینگ خودرو بر روی موتور را مشاهده می کنید.
در بعضی خودروها ممکن است در مسیر تسمه تایم ، اجزای دیگری قرار بدهند مانند پمپ آب خودرو ( در شکل زیر مشاهده می کنید ) تا با یک تیر دو نشان بزنند و آن عضو علاوه بر هدایت بهتر تسمه ، از نیروی تولید شده در تسمه نیز استفاده بکند. همچنین در بعضی خودروها برای کنترل سفت بودن تسمه ، از تسمه سفت کن نیز استفاده می کنند ، تسمه سفت کن ، یک جک ساده فنری ، الکتریکی یا هیدرولیکی می باشد که با فشار بر روی تسمه ، مانع از شل شدن تسمه می شود ، البته تسمه سفت کن ، به واسطه یک پولی هرزگرد ، نیرویش را وارد می کند.
تسمه تایم باید در فواصلی که توسط کارخانه سازنده خودرو توصیه شده عوض شود تا ناگهان پاره نشود.
پاره شدن ناگهانی این تسمه ، باعث از کار افتادن آنی خودرو می شود و در بعضی خودروها باعث برخورد سوپاپ ورودی به خروجی و در نتیجه خرابی آنی سوپاپ ها می شود. البته در بعضی خودروها ، خسارت به شدت سنگین تر می باشد ، چون باعث برخورد سوپاپ و پیستون میگردد.
بعضی خودروها به جای تسمه تایم ، از زنجیر تایم استفاده می کنند که عمر بیشتری نسبت به تسمه دارا می باشد. در این صورت به جای چرخ تسمه از چرخ زنجیر استفاده می کنند.
در بعضی از خودروها ممکن است از واسطه های بیشتری برای بازکردن سوپاپ استفاده کنند و در نتیجه سیستم تایم خودرو پیچیده تر می شود. در شکل زیر ، یک مدل دیگر از سیستم تایمینگ را مشاهده می کنید. عملکرد این سیستم دقیقا مانند سیستمی می باشد که تا اینجا توضیح دادیم ، منتها فرق سیستم زیر با سیستم توضیح داده شده ، واسطه های بیشتریست که در شکل زیر می بینید.
