موتور خودرو چیست؟
هر خودرویی قسمتی دارد که موتور در آن جای گرفته است. موتور، یعنی مهمترین قسمت ماشین، از یک سری قطعات به هم متصل شده تشکیل شده است. با شرح کوتاهی از قطعات اصلی موتور خودرو ماشین شما هم میتوانید مثل یک کارشناس در کاپوت خودرو خودتان را باز کنید و به بررسی مشکل موتور خودرو خود بپردازید.
موتور ماشین را میتوان از شگفتانگیزترین اختراعات بشر دانست. اختراعی که بیشک زندگی آدمها را با تحول اساسی مواجه کرد. هرچه بیشتر درباره این مجموعه منظم و پیچیده بدانیم به شگفتی آن بیشتر پی میبریم. موتور ماشین انواع مختلفی دارد اما قطعات اصلی در تمام آنها مشترک است. قطعاتی که عملکرد صحیح همه آنها در کنار هم به بازدهی کامل موتور منجر میشود، اما کوچکترین مشکل در کار هر کدام میتواند قطعات دیگر را نیز دچار معضلاتی کند و آسیب به هریک موجب آسیب به باقی قطعات شود. ضربالمثل بنی آدم اعضای یکدیگرند را درباره قطعات موتور خودرو نیز میتوان به کار برد. در ادامه با این قطعات بیشتر آشنا میشوید.
قطعات موتور خودرو
- سیلندر
فضای استوانهای درون بلوک سیلندر است که فضای حرکت پیستون را فراهم میکند. سیلندر هسته مرکزی موتور ماشین محسوب میشود. جنس دیواره سیلندر برحسب جنس بلوک سیلندر آلومینیومی یا چدنی است. سیلندرها تعداد و آرایشهای مختلفی در موتورهای گوناگون دارند و همین نحوه چیدمان آنها کنار هم نوع موتور را مشخص میکند.
♦ آرایش خطی : سیلندرها در این چینش در یک راستا و پشت هم قرار میگیرند. آرایش سیلندرها در تمام موتورهای ۴ سیلندر خطی است. به طور کلی موتور بسیاری از اتومبیلهای امروزی همین آرایش خطی دارند.
♦ آرایش خطی زاویه دار : در این نوع چینش، سیلندرهای خطی با زاویه ۱۵ تا ۶۰ درجه نسبت به زاویهی قائم قرار دارند. موتورهایی با این آرایش، به دلیل فضای اریب درون سیلندرها از مرکز ثقل پایینتری برخوردار هستند.
♦ آرایش خورجینی : در این چینش که آرایش V شکل نیز نامیده میشود سیلندرها در دو ردیف خطی به شکل عدد ۷ (هفت) در مقابل هم قرار میگیرند. موتورهای با این آرایش عموما ۱۲ سیلندر دارند.
برای آرایش سیلندرها مدلهای دیگری مانند خطی جناغی، جناغی دو ردیفه، آرایش تخت، آرایش رادیکال و آرایش دوار نیز وجود دارد اما این موارد کمتر مورد استفاده قرار میگیرند. مثلا آرایش دوار معمولا در موتورهای هواپیماهای سمپاش استفاده میشود.
- بلوک سیلندر
اولین و اصلیترین بخش موتور ماشین همان بدنه یا تنه اصلی موتور است که آن را اصطلاحا بلوک سیلندر مینامندبلوک سیلندر محلی است که در آن سیلندرها تعبیه شده است. حرکت رفت و برگشت پیستون درون سیلندرها انجام میشود. بد نیست بدانید حرکت پیستون، انرژی خود را از احتراق حاصل از سوخت و اکسیژن میگیرد. به عبارت دیگر این بلوک قطعهای ریختهگری از جنس چدن یا آلومینیوم میباشد که در مواقع فوندانسیون تشکیل یک موتور احتراق داخلی را به وجود میآورد.
این قطعه که از بخشهای اصلی موتور محسوب میشود، نقش فونداسیون موتورهای احتراق داخلی را بازی میکند. چرا که سیلندرها ، سرسیلندر ، پیستون ، شاتون ، کارتل، رینگ و میللنگ را در خود جای میدهد. از آنجا که عمل جرقهزنی و احتراق درون این بلوک انجام میشود باید مقاومت دمایی بالایی داشته باشد.
لازم است در ساخت و ریختهگری بلوک موتور به دلیل اهمیت بالای آن دقت فراوانی صورت گیرد. بلوک علاوه بر گرما باید در برابر سرما نیز مقاومت لازم را داشته باشد و همچنین تغییرات دمایی ناگهانی و شدید را نیز تحمل کند. نکته مثبت در مودر بلوک سیلندر، استهلاک پایین این قطعه به دلیل مقاومت آن است.
- سرسیلندر
سرسیلندر محل قرارگیری اتاقک احتراق، شمع و سوپاپهای دود و هوا که در انجام واکنش احتراق نقش دارند، میباشد. این قطعه آلومینیومی قسمت بالای بلوک سیلندر که محفظه اتاق احتراق و سوپاپهای دود و بنزین، منیفولد گاز و هوا، میل سوپاپها، محل نصب شمع موتور و تایپیتها را شامل میشود. همچنین بخاری آب و روغن نیز داخل قطعه سرسیلندر جهت خنک کاری محفظه احتراق موتور خودرو طراحی شده است.بنابراین سرسیلندر از اهمیت بسیاری در موتور برخوردار است. سرسیلندرها سه دسته دارند؛
دسته اول : سرسیلندر تکی با سرمایش آبی
دسته دوم : سرسیلندر تکی با سرمایش هوا
دسته سوم : سرسیلندر چندتایی
- واشر سرسیلندر
به طور خلاصه قطعه واشر سرسیلندر باعث آببندی سطوح اتصال سرسیلندر به بلوک سیلندر میشود. از طرف دیگر مانع نشت مایعات به خارج از بلوک سیلندر میگردد. اگر بخواهیم کمی بیشتر توضیح دهیم جنس این قطعه از مواد نسوز و بسیار با کیفیت فولادی میباشد. به خاطر نقش مهم آن که جلوگیری از قاطی شدن آب و روغن و آب بندی محفظه احتراق میباشد، باید از بهترین مارکهای شناخته شده در بازار استفاده گردد. هر چند که این قطعه هم دارای طول عمر مفید است. میبایست به دلیل مستهلک شدن به موقع تعویض گردد تا از هزینههای اضافی جلوگیری به عمل آید.
- بوش سیلندر
این قطعه استوانهای فولادی یا چدنی، به منظور ایجاد محیطی مناسب برای حرکت پیستون درون سیلندر قرار میگیرد. بوش سیلندر در ناحیهای که با رینگهای پیستون در تماس است دچار سایش میشود و ممکن از بعد از گذشت زمان نیاز به تعویض داشته باشد. بوش سیلندر سه نوع دارد که عبارتند از؛
– بوش سیلندر آبگرد یا مرطوب : این نوع بوش، به طور مستقیم با آب خنک کننده در تماس است و آب به دیواره آنها که قطری حدود ۷ تا ۱۵ میل دارند پاشیده میشود. برای جلوگیری از نفوذ آب به درون سیلندر و محفظه احتراق از رینگهای درزگیر برای عایقبندی کامل بوشهای مرطوب استفاده میشود.
– بوش سیلندر خشک : این بوش که قطر دیواره آنها تنها چند میلیمتر است مستقیم درون سیلندر پرس میشوند. به دلیل عدم تماس با مایع خنک کننده در این نوع بوش، از رینگ، واشر و یا هیچ نوع درزگیر دیگری استفاده نمیشود. سوراخهای سیلندر در بلوک سیلندر برای جای دادن این نوع بوش، کمی بزرگتر طراحی میشوند.
– بوشهای سیلندر شیاردار : این بوشها در سیلندرهای شیاردار استفاده میشوند و عامل خنک کننده در آنها هوا است.
- میل لنگ
این قطعه یکی از اصلیترین اجزا موتورهای احتراق داخلی است. وظیفه اصلی آن تبدیل حرکت خطی پیستونها به حرکت دورانی میباشد. به این مفهوم که این قطعه نیرویی که بر اثر حرکت رفت و برگشت پیستون ایجاد میشود را به حرکت دورانی برای چرخش و حرکت چرخها تبدیل میکند. همانند میل سوپاپ، میللنگ نیز یک قطعه مصرفی نیست و به ندرت پیش میآید که خراب شود. خرابی این قطعه زمانی رخ میدهد که روغن کافی به یاتاقانهای میل لنگ نرسد. بر اثر خشک کار کردن خودرو یاتاقان زده و میل لنگ را دچار خراش و آسیب نماید.
- سوپاپ
این قطعه به دو دسته سوپاپهای ورودی (هوا) و سوپاپهای خروجی (دود) تقسیم میشود که کانالهای هوا و دود را از محفظه احتراق جدا میکنند. گاهی روی واشر سر سیلندر و گاهی روی بلوک سیلندر قرار میگیرد و وظیفه کنترل ورود سوخت و هوا به داخل سیلندر و همچنین خروج گازهای ناشی از احتراق را از درون آنها به عهده دارد. سوپاپ نیز از آلیاژهای مقاوم به گرما ساخته میشود. بدون روغن کار کردن سوپاپ موجب بالارفتن استهلاک آن میشود. زمانبندی حرکت سوپاپها توسط تسمه تایم و سپس میلبادامک (میل سوپاپ) انجام میشود.
- میل سوپاپ
با نام دیگر به نام میل بادامک وظیفه اصلی باز و بسته کردن سوپاپهای ورودی و خروجی را دارا میباشد. در حقیقت این قطعه توسط بادامکهایی که دارد، زمان باز و بسته شدن سوپاپهای دود و هوا را انجام میدهد. سوپاپهای ورودی همان سوپاپهای ورود سوخت و هوا به داخل سیلندر است. سوپاپهای خروجی همان سوپاپهای خروج دود از سیلندر است. عواملی که میتواند به میلسوپاپ آسیب برساند، اُفت فشار روغن و یا کمبود روغن در موتور خودرو میباشد.
- واتر پمپ
این قطعه که پولی پمپ آب نیز نامیده میشود جزوی از سیستم خنککننده اتومبیل بوده و وظیفه تنظیم دمای موتور به وسیله جریان مداوم آب و ضد یخ یا ضد جوش را بر عهده دارد. در حقیقت این قطعه همین آب را بین رادیاتور و بلوک سیلندر به گردش درمیآورد. این کار در زمانی که موتور در حرکت است و دمای آن در اثر احتراق مداوم بسیار بالا رفته، مانع از جوش آوردن آن میشود و هنگام سرد بودن موتور، کمک میکند تا دمای آن هرچه سریعتر به گرمای مورد نظر برسد. درصورت کار کردن موتور با دمای پایین، اصطکاک قطعات بیشتر شده و دچار فرسودگی زود هنگام میشوند.
واتر پمپ، مایعات گرم خارج شده از بلوک موتور را به رادیاتور بازمیگرداند تا در آنجا مجدد به دمالی مناسب برسند و بار دیگر توسط واتر پمپ مورد استفاده قرار بگیرند. واتر پمپ نیروی کار خود را از طریق میللنگ و با واسطه تسمه تایم دریافت میکند.
- پیستون
بخش متحرک درون سیلندر را پیستون مینامند. حرکت بالا به پایین پیستون عمل جرقهزنی و احتراق را تکمیل کرده، موجب انبساط گازهای ناشی از احتراق میشود. در حقیقت چهار مرحله موتورهای احتراق داخلی با توجه به حرکت همین پیستون صورت میگیرد. پیستون انرژی حاصل از احتراق گازهای منبسط شده درون سیلندر را توسط شاتون (میل رابط) به میللنگ منتقل میکند. متریال به کار رفته برای ساخت این قطعه معمولا چدن یا فولاد ریختهگری یا آلومینیوم است که نمونه آلومینیومی، بازده موتور را به دلیل وزن کم و پایین آوردن توازن وزنی آن بالاتر برده و شتاب موتور را نیز افزایش میدهد. همچنین این نوع پیستونها از انتقال حرارت بهتری هم برخوردار هستند.
- شمع
شمعها یکی از مهمترین قسمتهای سیستم احتراق محسوب میشوند. ایجاد جرقه جهت احتراق مخلوط سوخت و هوا را بر عهده دارد. وقتی شما استارت میزنید باعث ایجاد جرقهای در شمعها شده که این خود سبب احتراق مخلوط هوا و سوخت درون سیلندرها و در نهایت روشن شدن موتور میشود. تعداد شمعها در هر خودرو با تعداد سیلندرها برابر است، اگر چه که بعضی از کمپانیهای سازنده برای هر سیلندر از دو شمع استفاده میکنند. به مرور زمان شمعها تحلیل رفته و کهنه میشوند و نیاز به تعویض پیدا میکنند. وقتی شمعها تحلیل میروند به سختی باعث احتراق مخلوط هوا و سوخت میشوند. که نتیجه این امر روشن نشدن یا بد روشن شدن موتور خودرو است. اگر یکی از شمعها از کار بیفتد ماشین کماکان روشن شده اما به سختی حرکت میکند. در بعضی از ماشینها تعویض شمعها کاری فشرده و سخت است. گاهی مستلزم باز کردن سری شمعها نیز است.
شمعها انواع مختلفی دارند که عبارتند از :
♦ شمع گرم
♦ شمع سرد
♦ شمع نیکلی
♦ شمع ایریدیومی
♦ شمع پلاتینیومی
♦ شمعهای چند الکترودی
در بین اینها، شمعهای پلاتینیومی و ایریدیومی استهلاک کمتر و عملکرد بهتری دارند. تحلیل رفتن شمعها و بد کار کردن آنها که به مرور زمان اتفاق میافتد موجب نقص در احتراق میشود در نتیجه یا موتور روشن نمیشود یا به سختی روشن خواهد شد. همچنین از کار افتادن یک شمع موجب بد کار کردن موتور میشود هرچند موتور روشن شود.
- کارتر
کارتر به محفظهای گفته میشود که میللنگ در آن قرار دارد. این قطعه که در میان تعمیرکاران به کارتل هم معروف است بزرگترین محفظه درون موتور را تشکیل میدهد و از میللنگ و شاتون محافظت میکند. کف کارتر مخزنی قرار دارد که روغن داغ خارج شده از موتور درون آن جمع شده و برای بازگشت به موتور خنک میشود. پمپ روغن نیز درون این محفظه قرار دارد که روغن موتور را به سمت میللنگ و دیگر قسمتهای موتور پمپ میکند.
- تسمه تایم
تسمه تایم قطعهای از جنس لاستیک است. این قطعه به صورت دندانهای میباشد تا مانع از لغزیدن تسمه شود. وظیفه اصلی آن اطمینان حاصل کردن از زمانبندی صحیح باز و بسته شدن سوپاپها با توجه به حرکت پیستونها در سیلندر است. به طور خلاصه میتوان گفت که این قطعه میللنگ و میلسوپاپ را به منظور زمانبندی دقیق به یکدیگر متصل میکند. در نتیجه تسمه تایم حرکات پایین و بالای موتور را با یکدیگر هماهنگ میکند. البته در حال حاضر گروهی از خودروهای جدید در موتور به جای تسمه از زنجیر تایم استفاده میکنند که ماندگاری بسیار طولانیتری دارد.
- فلایویل
از دیگر قطعات موتور خودرو فلایویل است. فلایویل یا چرخ طیار قطعهای بشقابی شکل و سنگین است که وظیفه انتقال نیرو به گیربکس را بر عهده دارد. فلایویل این کار را به وسیله دیسک و صفحه که روی آن نصب است انجام میدهد. همچنین نیروی دریافتی از میل لنگ را ذخیره میکند تا در زمانهای افت فشار موتور از آن استفاده کند. این قطعه توسط پیچ و مهرههای مخصوص خود به میللنگ وصل میشود. اطراف فلایویل، دنده دنده است که این حالت موجب درگیری دنده استارت با موتور میشود. در خودروهای انژکتوری، سنسور دور موتور نیز روی این قطعه نصب است و اطلاعات مربوط به این بخش توسط آن به ECU یا همان کامپیوتر میرسد. فلایویل در دو نوع تک جرمی و دو جرمی تولید میشود.
- شاتون
شاتون قطعهای است اهرمی شکل که در موتور خودروها پیستون را به میل لنگ متصل میکند. این قطعه وظیفه اتصال پیستون و میل لنگ به یکدیگر را به عهده دارد. گفته میشود که نیروی خطی پیستون را به نیروی چرخشی میل لنگ تبدیل می کند. این قطعه تا حد امکان سبک ساخته میشود ولی در عین حال به اندازه لازم سخت و محکم (جنس فولاد) میباشد. این استحکام برای شاتون ضروری است تا ضربات ناشی از احتراق را تحمل کند. اجزای اصلی شاتون عبارتند از ؛
– گژنپین یا انگشتی ( میلهای تو خالی برای اتصال شاتون به میل لنگ )
– پیچ و مهرههای اتصال
– بوش شاتون
– یاتاقان یا بلبرینگ شاتون
– واشر شاتون
- سوپاپ دود و هوا
جهت ورود هوا و خروج اگزوز کانالهای هوا و دود در سر سیلندر تعبیه شده است که این کانالها بوسیله سوپاپهای دود و هوا از محفظه احتراق جدا میشوند. وظیفه سوپاپ دود و هوا باز و بسته کردن محل ورود مخلوط سوخت و هوا و خروج دود از اتاقک احتراق را به عهده دارند. این قطعات در زمانبندی خاصی که برای موتور خودروها طراحی شده است باز و یا بسته میشوند. در حقیقت این زمانبندی توسط میل سوپاپ به اسبکهای دود و هوا و سپس به سوپاپها تحمیل میشود.
- فنر سوپاپ
فنر سوپاپ فنری است که کمک میکند تا سوپاپ در جای خود ثابت شود. این فنر با فشاری که بر سوپاپها ایجاد میکند تسهیل حرکت این قطعات را به عهده دارند. به عبارت دیگر فنر سوپاپ موجب میگردد تا وجه سوپاپ بر روی نشیمنگاه سوپاپ محکم نگهداشته شده و بدین ترتیب از هر گونه نشتی در زمانهای تراکم و احتراق جلوگیری شود.
- رینگ پیستون
این رینگ که به تعداد پیستونها مورد استفاده قرار میگیرند، حلقههای چدنی بسیار مقاومی در برابر حرارت، اما با قابلیت انعطافپذیری هستند که عمل عایقبندی پیستونها را هنگام حرکت درون سیلندرها انجام میدهند. رینگ پیستون روی پیستون قرار گرفته و اتصال آنها به وسیله بستهایی حلقهای صورت میگیرد.
- پمپ روغن
تا اینجا متوجه اهمیت رسیدن روغن به قسمتهای مختلف موتور ماشین برای جلوگیری از سایش و اصطکاک قطعات آن شدهایم. بنابراین وجود پمپ روغن که آن را به قسمتهای مختلف برساند برای عملکرد بیاشکال و کاهش استهلاک خودرو بسیار الزامی است. پمپ روغن نیروی لازم برای کار را از میللنگ تامین میکند. این نیرو توسط تسمهتایم یا زنجیر تایم به آن منتقل میشود. این پمپ در مدار روغن کاری که مسیری معین به سمت قطعات مختلف موتور ماشین است، روغن را به آنها میرساند. پمپ روغن درون کارتر قرار دارد.
- توربو شارژ
یک موتور مکانیکی مجزا است که در کنار موتور قرار میگیرد و راندمان آن را بالا میبرد. این موتور، مقدار هوای ورودی به داخل موتور اصلی را از طریق تزریق این هوا به درون محفظه احتراق افزایش داده و در نتیجه توان خروجی موتور را بالاتر میبرد. توربوشارژ خود توسط گازهای خروجی از موتور که از اگزوز موتور خارج میشوند به حرکت در میآید. در واقع توربوشارژ از دو بخش اصلی توربین و کمپرسور تشکیل شده است. توربین در مقابل اگزوز موتور که در انتهای سوپاپ دود( خروجی) واقع شده قرار دارد و به آن متصل است. کمپرسور نیز به سوپاپ هوا (ورودی) وصل است. هوای خروجی از موتور پرههای توربین را به حرکت درآورده و در نتیجه این حرکت کمپرسور شروع به کار میکند. گردش کمپرسور میزان هوای وارد شده به سوپاپ ورودی را افزایش میدهد.
بخش دیگر توربوشارژ یک سیستم خنک کننده داخلی به نام اینتر کولر است. این سیستم به منظور خنک کردن هوای خروجی از سوپاپ دود تعبیه شده است. دمای بالای هوای خروجی، میتواند موجب گرم شدن توربو و در نتیجه بالا رفتن حرارت موتور و احتراق زود هنگام درون سیلندرها شود. اینترکولر جلوی این اتفاق را میگیرد.
- سوپر شارژ
این قطعه که در واقع یک کمپرسور هوا است پیشتر و قبل از رواج استفاده از توربوشارژ برای بالاتر بردن توان خروجی موتور مورد استفاده قرار میگرفت. کمپرسور سوپرشارژ در مقابل سوپاپ هوا قرار میگرفت و چگالی هوای ورودی به درون محفظه احتراق را افزایش میداد و به این ترتیب احتراق را بهتر و توان خروجی را افزایش میداد. تفاوت سوپرشارژ و توربوشارژ استفاده سوپرشارژ از نیروی موتور برای انجام وظیفه خود بود. این مساله خود موجب تضعیف موتور میشد.
- موتور استارت
استارت خود موتوری الکتریکی است که موتور خودرو به وسیله آن شروع به کار میکند. استارت که در بخش انتهایی موتور خودرو سوار میشود، شروع به کار موتور را با درگیر کردن چرخدنده خود و چرخدندههای روی فلایویل فعال میکند. این موتور الکتریکی قدرتمند از قطعات زیر تشکیل شده است :
∗ آرمیچر
∗ زغال
∗ بالشتک
∗ دنده استارت
∗ اتوماتیک استارت
- سوپاپ پیسیوی
پیستونهای متحرک همانطور که در بالای خود باعث تغییر حجم میشود، در پایین خود که کارتر وجود دارد نیز باعث تغییر حجم هوا میشوند. سوپاپ پیسیوی کار تهویه کارتر(کارتل) را انجام میدهند یا در حقیقت شیر کنترل تهویه کارتر هستند. تغییر حجم صورت گرفته به وسیله حرکت پیستون در بخش کارتر باعث ایجاد ضرباتی منظم میشود که سوپاپ پیسیوی که یک نوع سوپاپ یکطرفه است با خارج کردن این هوای فشرده شده، جلوی این ضربات را میگیرد. البته تهویه کارتر به وسیله این سوپاپها علاوه بر دفع این ضربات، باعث خنک شدن موتور ماشین، خروج گازهای نشتی از رینگهای پیستون به پایین آن و همچنین خروج بخارات روغن میشود.
برگرفته از سایت https://karnameh.com/ و https://reglazh.com/
دیدگاه خود را بنویسید