معرفی کامل قطعات موتور و نهوه عملکرد آنها در موتور و تست خرابی
موتور اتومبيل
متعلقات موتور اتومبيل
1- پیستون موتور : پیستون قطعه استوانه شکلی است که در داخل سیلندر حرکت رفت و برگشت
دارد و زمانهای موتو ر را به وجود می اورد ضمنا نیروهای تراکمی و انبساط ناشی از احتراق را
تحمل می کند
2- شاتون موتور : شاتون موتور اهرمی است که به پیستون موتور و میل لنگ متصل بوده , باعث
تبدیل شدن نیروی خطی پیستون به نیروی چرخشی میل لنگ می گردد
3-سیلندر موتور : استوانه ای است تو خالی که از بالا به وسیله سرسیلندر مسدود شده و از
طرف پایین با حرکت پیستون حجم ان مرتبا تغییر می کند
4- میل لنگ موتو ر میل لنگ یا محور موتور میله ای است که کار انجام شده در روی پیستون را به
صورت گشتاور و دور دریافت نموده قدرت را به سیستم انتقال قدرت ارسال می کند
5- شمع موتور شمع موتور وسیله ای است متشک از دو الکترود و بدنه سرامیکی که بر اثر ولتاژ
زیاد ایجاد شده و به وسیله کویل در زمان مناسب طراحی شده ایجاد جرقه می نماید و مخلوط
متراکم شده سوخت را منفجر می کند
6-سوپاپ موتور قطعه فلزی است قارچی شکل که در روی دریچه های ورودی و خروجی سرسیلندر
قرار گرفته است و در زمانهای کار موتور با باز و بسته شدن خود نقش متفاوتی را ایفا می کند
7- سرسیلندر موتور سرسیلندر قطعه ای است که به عنوان درپوش در بالای بدنه سیلندر بسته
می شود تا محفظه احتراق را به وجود اورد معمولا در روی سرسیلندر جای شمع و جای سوپاپ و
غیره قرار دارد
8- راهنمای سوپاپ یا گیت موتور استوانه ای که سوپاپ در ان حرکت کرده , به علت داشتن لقی
مجاز, حرکت سوپاپ را کنترل می کند
9-مجاری اب موتور محفظه های عبور اب در اطراف سیلندر و سرسیلندر می باشد که اب در ان
گردش کرده , گرمای بیش از اندازه موتور را به رادیاتور انتقال می دهد
10 – مانتیفولد موتور لوله های انتقال دهنده ای است که سوخت را به موتور وارد یا دودهای حاصل
از احتراق را به فضای ازاد هدایت می کند
11- تایپیت موتور استوانه ای است که در زیر ساق سوپاپ و یا میل تایپیت قرار دارد و سوپاپ را از
محل نشست خود بلند می کند و حرکت خود را از بادامک میل سوپاپ می گیرد
12- میل سوپاپ موتور محوری است که حرکت خود را از میل لنگ می گیرد و دارای بادامکهای است
که به تایپیت حرکت رفت و برگشتی میدهد به علاوه استوانه خارج از مرکزی دارد که پمپ بنزین را
به کار می اندازد و نیز دارای دندانه محرک اویل پمپ و دلکو می باشد
13- فلایویل یا چرخ طیار موتور قطعه نسبتا سنگینی است که به انتها میل لنگ بسته شده که جهت
ذخیره انرژی تولید شده در موتور و بازپس دهی ان در زمان مورد نیاز به کار می رود
14-بادامک موتور قطعه ای است بادام شکل که در روی محور میل سوپاپ ساخته شده و حرکت
دورانی محور را به حرکت خطی قطعه دیگری که با ان درگیر است میسر می کند
15- فنر سوپاپ موتور وسیله ای است که در موارد لزوم سوپاپ را می بندد
16 – اسبک موتور وسیله ای است که در موارد لزوم سوپاپ را باز می کند
17 – کاربراتور موتور کاربراتور دستگاهی است که در ان سوخت موتور با نسبت معینی و در شرایط
مختلف کارکرد موتور اماده می شود
18 – دلکو موتور دستگاهی است که برق فشار قوی را در زمان لازم بین شمعها تقسیم می کند
19- فیلتر روغن موتور وسیله ای است که ناخالصیهای شناور در روغن را جذب می کند
20-پمپ روغن دستگاهی است که روغن را با فشار معین به قسمتهای محرک موتور می رساند
21- موتور استارت دستگاه الکتریکی است که برای راه اندازی موتور به کار می رود
22- میله اندازه گیر روغن موتور وسیله ای است که سطح روغن را در کارتل به وسیله ان مشاهده
می کنند
23 – وایرهای فشار قوی در موتور وسایلی هستند که برق فشار قوی را از دلکو به سر شمعها
می رسانند
24 – دینام موتور دستگاهی است که بنزین را از باک به کاربراتور انتقال می دهد
25-پمپ بنزین موتور دستگاهی است که بنزین را از باک به کاربراتور انتقال می دهد
26- ترموستات موتور دستگاهی است که در مدار خروجی اب موتور قرار گرفته , درجه حرارت
اب موتور را کنترل و در حد معینی ثابت نگاه می دارد
27- واتر پمپ موتور دستگاهی است که اب را بین موتور و رادیاتور به گردش در می اورد
28 – پروانه موتور قطعه ای است که هوای محیط خارج را از لابلای پره های رادیاتور مکیده , اب
را خنک می کند
طرز کار موتور(چهار عمل اصلی در موتور)
چرخه کار موتور
اعمال یا رویدادهایی که در موتور شمع دار انجام می شود به چهار بخش یا حرکت پیستون
تقسیم میشود این حرکتها عبارتند از مکش تراکم انبساط و تخلیه هر حرکت از نقطه مرگ بالایی
به پایینی است در موتورهای چهار زمانه یک چرخه کامل از رویداد ها در سیلندر مستلزم دو
دور چرخش کامل میل لنگ است
زمان مکش : در حین حرکت مکش در موتور شمع دار سوپاپ بنزین (هوا) باز می شود و پیستون
به طرف پایین حرکت میکند در نتیجه در بالای پیستون خلا جزئی ایجاد می شود فشار جو مخلوط هوا
سوخت را از طریق دریچه بنزین به درون سیلندر سرازیر میکند وقتی پیستون از نقطه مرگ
پایینی میگذرد سوپاپ بنزین بسته می شود در نتیجه بخش بالایی سیلندر درزبندی می شود
زمان تراکم :پس از عبور پیستون از نقطه مرگ پایینی حرکت رو به بالای ان اغاز می شود و هر
دو سوپاپ بسته می شوند پیستونی که بسمت بالا می رود مخلوط هوا – سوخت را متراکم
می کند وان را به فضای کوچکتری بین سطح بالایی پیستون و سرسیلندر محدود می سازد این
فضا را محفظه احتراق می نامند در موتورهای شمع دار معمولا مخلوط هوا وسوخت چنان متراکم
می شود که حجم ان به یک هشتم حجم اولیه یا کمتر برسد میزان تراکم مخلوط هوا و سوخت
را نسبت تراکم می نامند نسبت تراکم بین حجم اولیه به نسبت مخلوط ثانویه را نسبت تراکم گویند
اگر حجم مخلوط پس از تراکم به یک هشتم حجم اولیه برسد ان گاه نسبت تراکم 8 به 1 خواهد شد
زمان انبساط :وقتی در پایان حرکت تراکم پیستون به نقطه مرگ بالایی می رسد شمع جرقه
می زندگرمای حاصل از جرقه شمع مخلوط هوا – سوخت متراکم را مشتعل می سازد این مخلوط
به سرعت میسوزد و دمای زیادی تا حدود 2500 درجه سانتیگراد تولید می شود و همین افزایش
فشار پیستون راپایین می راند شاتون این نیرو را به میل لنگ انتقال می دهد و میل لنگ میچرخد
تا چرخهای خودرو را بچرخاند
زمان تخلیه: وقتی در حرکت انبساط پیستون به نقطه مرگ پایینی نزذیک می شود سوپاپ دود باز
میشود پیستون پس از عبور از نقطه مرگ پایینی دوباره بالا می رود گازهای حاصل از احتراق از
دریچه دود خارج می شوند وقتی پیستون به نقطه مرگ بالای نزدیک می شود سوپاپ بنزین باز
می شود وقتی پیستون از نقطه مرگ بالایی می گذرد و حرکت به طرف پایین را اغاز میکند
سوپاپ دود بسته می شود و حرکت مکش دیگری اغاز می شود و کل چرخه – مکش-تراکم –
انبساط و تخلیه تکرار می شود تا وفتی موتور روشن است این اعمال همه سیلندر ها تکرار
می شوند
سرسیلندر
تعریف : سرسیلندر در پوشی است که با بلوک سیلندر تشکیل اطاق احتراق را می دهد و شکل ان
تابع ساختمان سیلندر بوده و چنانچه از نوع خنک کننده با اب باشد دارای مجاری اب و در غیر این
صورت دارای شیارهای خنک کننده با هوا می باشد سرسیلندر با پیچ و مهره به بلوک سیلندر متصل
می شود در کف سرسیلندر به تعداد سیلندر ها گودی وجود دارد بنام اطاق احتراق روی سرسیلندر
داخل هر اطاق احتراق سوراخی برای قرار دادن شمع وجود دارد
متعلقات سرسیلندر
الف : محل بسته شدن شمع در سرسیلندر است و بسته به ساختمان سرسیلندر در سطح جانبی یا
فوقانی ان قرار دارد ب: در صورت قرار گرفتن سوپاپها در سرسیلندر قطعات تشکیل دهنده مکانیزم
سوپاپ ها از قبیل اسبکها و گیتهای سوپاپ و سیت سوپاپ و میل سوپاپ (موتورهای میل سوپاپ رو )
فنرها و غیره که همگی در محلهای مخصوص خود در سرسیلندر بسته می شود ج: کانالها و
مجاری اب و روغن د: محل های عبور میل تایپت ه : مانیفولد ها (لوله های که سوخت را
به داخل سیلندر وارد کرده و پنجه اگزوز که دود و مواد حاصل از احتراق را از سیلندر خارج می کند
و : محل بستن ترموستات
جنس سرسیلندر
جنس سرسیلندر از الیاژهای اهن (چدن دندانه ریز) یا الیاژهای الومینیوم بدو صورت ریختگی یا تزریقی
در داخل قالبهای بخصوص ساخته می شود
سرسیلندر معمولا یکپارچه و یا اگر طول موتور زیاد و یا سنگین باشد چند تکه ریخته شده و سپس
سطوح لازم را تراشیده و صیقل داده و بشکل مورد نظر در می اورد
انواع سر سیلندر
سرسیلندر بسته بترتیب و نوع قرار گرفتن سوپاپها بطور کلی به چهار دسته تقسیم می شود
1- ای هد I 2- اف هد F 3- تی هد T 4- ال هد L
شکل قرار گرفتن سوپاپ در سرسیلندر های ای هد یا خطی یک ردیفه یا دو ردیفه است بعضی
سرسیلندرها فاقد محل عبور سوپاپ می باشد مثل تی هد و ال هد
باز و بستن سرسیلندر
یکی از قطعات که باز و بستن ان بسیار مهم می باشد و باید کمال دقت را در این امر مبذول داشت
باز بستن غلظ سرسیلندر باعث ایجاد عیوب از جمله تاب دیدگی و یا سوختن مرتب واشر سیلندر
می گردد
نکات زیر در باز و بستن سرسیلندر بسیار مهم است
1- هیچگاه و در هیچ مورد سرسیلندر را در موقعی که موتور گرم است باز نکنید (خیلی مهم)
2- بست باطری را باز می کنیم (این امر در هر موقعیکه خواستیم گیربکس یا موتور یا قطعات
دیگر مانند استارت دینام و غیره را باز کنیم الزامی است )
3- اب موتور را خالی می کنیم
4- در صورت باز کردن رادیاتور محوطه عمل وسیعتر می شود
5- کلیه اتصالات لوله های اب رادیاتور –ترموستات و لوله های بخاری را باز می کنیم
6- اتصالات الکتریکی از قبیل سیم درجه اب و وایراهای شمع را باز می کنیم
7- کلیه شمع ها را باز می کنیم
8- بست گلویی اگزوز را باز کرده و از اتصال خارج می کنیم
9- کلیه سیم ها و لوله های مربوط به کاربراتور را باز کرده و علامت گذاری می کنیم
10- کاربراتور را باز کرده
11- درب قالپاق سوپاپ را باز می کنیم
12- در صورتیکه اسبک ها و پایه های ان مانع باز کردن پیچ های سرسیلندر باشد انها را نیز باز کرده
13- میل تایپت ها را بر می داریم
14- با اچار بکس مناسب و دسته بکس با کمک رابط و به روشهای زیر پیچها را ابتدا دو رزوه شل
و سپس باز می کنیم
15- باید دقت کرد که مقدار گشتاور(مقدار وارد بر پیچ) در سفت کردن مطابق با مقدار کاتالوگ
ماشین مورد نظر باشد مقدار گشتاور را باید از کاتالوگ بدست اورد در صورت نداشتن کاتالوگ
قبل از باز کردن و شل کردن پیچ های سرسیلندر می توان توسط اچار ترکمتر مقدار گشتاور را
بدست اورد بدین منظور اچار ترکمتر را با بکس مناسب بر روی گل پیچ قرارداده و بسمت سفت
شدن به دسته ترکمتر به ارامی فشار می اوریم و تا حدی این فشار را ادامه می دهیم تا پیچ در
جای خود حرکت نکند این عمل را با پیچهای دیگر تکرار کرده میانگین عدد نشان داده شده توسط
ترکمتر محاسبه و بعنوان مقدار گشتاور پیچ های سرسیلندر موتور مورد نظر در موقع سفت کردن
پیچها استفاده می کنیم
عیوب سرسیلندر
سرسیلندر بطور کلی عیوب زیر را پیدا می کند 1- ترک خوردگی 2- تاب دیدگی 3- کربن گرفتن
4- گشاد کردن گیت سوپاپ , سوختن و خرابی سیت سوپاپ
1- ترک خوردگی : در صورت یخ زدن شدید اب در سرسیلندر و یا زمانی که در حین تعمیر در اثر
بی احتیاطی ضربه شدید به ان وارد اید علاج این امر الف : اگر ترک بسیار مویی و ریز باشد
(واندربل و واندرسیل ) را از طریق رادیاتور داخل سیستم خنک کننده پس از برداشتن ترموستات
میریزند تا ضمن چرخش اب داخل ترک ها نفوذ کرده و ترک ها را می گیرد
ب : تعمیر بوسیله دوختن ج: بوسیله جوش دادن
2- تاب دیده گی : علل تاب برداشتن سرسیلندر الف : باز و بستن غلط سرسیلندر ب: در موقع
گرم بودن سرسیلندر ان را باز کردن ج : نامیزان بستن پیچهای سرسیلندر د : سوختن واشر
سرسیلندر ه: گرم شدن بیش از حد ر
علائم تاب دیده گی سرسیلندر : الف : سوختن مرتب واشر سرسیلندر ب: موتور دیر روشن شده
و بد کار می کند ج: کمپرس داخل کربراتور و اگزوز و کارتر و رادیاتور می گردد د: گرم کردن زیاد
موتور ه: مخلوط شدن اب و روغن ز: اب سوزی (خارج شدن بخار اب از اگزوز) ر : کمی کمپرس
ازمایشات تاب دیدگی سرسیلندر : سرسیلندر را پس از باز کردن کاملا شستشو داده و سطح
سرسیلندر را با شابر کاملا تمیز کرده و قطعات باقیمانده از واشر و یا ذرات را کاملا پاک می کنیم
طریقه ازمایش 1- بوسیله سنگ مرع و فیلر 0.20 میلیمتر 2- ازمایش با خط کش فلزی و فیلر :
3- ازمایش با پودر سرنج
3- کربن گرفتن سرسیلندر (اطاق احتراق) : در اثر احتراق مخلوط هوا و بنزین در داخل سیلندر
به مرور مقداری دود در اطاق احتراق چمع شده که می تواند کاملا در کار موتور موثر واقع شود
این دوده علاوه بر اینکه حجم اطاق احتراق را کوچک ساخته نسبت تراکم را در موتور بالا می برد
که خود باعث احتراق زود رس در موتور می شود سرخ شدن کربن در زمان احتراق چه در الکترود
های شمع و چه در نقاط گرم دیگر مانند سطح نعلبکی سوپاپها و سطح بالای پیستون باعث ایجاد
احتراق های نابه هنگام می گردد
بنابراین از علائم زیاد شدن کربن در اطاق احتراق می توان انفجار خود سوزی و بالا رفتن کمپرس
موتور را نام برد موتورهایی که بعد از بستن سوئیچ جرقه بگردش خود ادامه می دهند چنانچه
خودسوزی در اثر گرم بودن بیش از حد الکترودها و یا حرارت بیش از حد سرسیلندر بعلت گرفتگی
مجاری اب و یا ضعیف شدن سیستم خنک کننده یا تنظیم نبودن جرقه می تواند در اثر ازدیاد دوده
در اطاق احتراق باشد
انفجار موتور را اکثرا در هنگام باز بودن دریچه گاز قبل از اینکه موتور زیر بار برود شنیده می شود
کارخانجات سازنده موتور معمولا کیلومتر معینی را برای کربن گیری و یا تعمیرات سرسیلندر
تعیین می کنند ولی گاهی عیوبی در موتور پیش می اید که فواصل کربن گیری را نزدیکتر
می سازد از جمله : روغن سوزی – کم شدن کمپرس موتور – گرفتگی در لوله اگزوز – اشتباه جا
انداختن زنجیر دنده میل لنگ و میل سوپاپ - گرفتگی در هواکش کارتر و سرد کار کردن موتور
- گرفتگی در هواکش کاربراتور – کار نکردن صافی هواکش – غنی بودن مخلوط بعلت عدم
تنظیم درست کاربراتور – اشتباه بودن زمان جرقه – ضعیف بودن جرقه در شمع
واشر سرسیلندر
واشری است از جنس نسوز که مابین بلوک و سرسیلندر قرار گرفته و واشر سر سیلندر عمل
اب بندی کمپرس را انجام می دهد کلفتی این واشر در اطراف اطاق احتراق بیشتر است
جنس واشر سرسیلندر : از ورقه های فلز نرم یا پنبه نسوز و فلز نرم ساخته می شود واشر
سرسیلندر انواع مختلف دارد یک لایه که از الیاژ الومینیوم و کرم دو لایه از فلزات نرم و پنبه نسوز
سه لایه که از لایه های مسی بخاطر نرمی ان و بهتر شدن عمل اب بندی مقوا یا پنبه نسوز جهت
مقاومت در مقابل حرارت زیاد و لایه فولادی جهت مقاومت زیادتر در مقابل فشار و حرارت . پنبه نسوز
یا اسبست یک ماده معدنی است که نقطه ذوب ان 1550 درجه سانتیگراد است یک واشر سرسیلندر
یکبار مصرف است و زمانی که بسته شد بعد از باز کردن سرسیلندر دیگر قابل استفاده نخواهد بود
لذا قبل از تعویض واشر سرسیلندر حتما سرسیلندر را از لحاظ تاب دیدگی باید ازمایش کرد ضمنا
سطح سرسیلندر نباید ناصاف باشد
عیوب واشر سر سیلندر : واشر سر سیلندر ممکن است بسوزد یا نیم سوز شود
علل سوختگی واشر سرسیلندر عبارتند از : 1- تاب داشتن سرسیلندر 2- ترکیدن سرسیلندر
3- شل بودن پیچهای سرسیلندر 4- گرم کردن بیش از اندازه موتور 5- نامیزان بستن پیچهای ان
علائم سوختگی واشر سر سیلندر : 1- خارج شدن اب از اگزوز 2- گرم کردن موتور 3- ورود کمپرس
در داخل رادیاتور (جوش کاذب) 4- کمی کشش موتور 5- قاطی کردن اب و روغن – دیر روشن
شدن موتور توجه : اگر بخار در حالت گرم بودن موتور از اگزوز خارج شود دلیل بر سوختن یا نیم
سوز بودن (ترسیدگی) واشر سرسیلندر است
نکته مهم : در موتورهای که دارای بوش تر هستند در صورتیکه عیبی از عیوب سرسیلندر یا واشر
سرسیلندر باشد که فقط در این حالت باز کردن سرسیلندر کافی است باید پس از باز کردن کلیه
پیچهای سرسیلندر همه پیچها را بجز دو پیچ سرسیلندر را خارج می کنیم و سپس سرسیلندر را
چند بار به چپ و راست در سر جای خود حرکت داده تا اگر احتمالا بوش پیستون با سیلندر درگیری
داشته باشد با این حرکت از درگیری خارج شود چون اگر این عمل را انجام ندهیم و سرسیلندر را
برداریم امکان دارد بوش پیستون مقداری با سرسیلندر به سمت بالا حرکت کرده و باعث خرابی و از
اببندی خارج شدن واشر اببندی بوش پیستون بگردد در صورت عدم توجه به این نکته امکان دارد
پس از بستن سرسیلندر و روشن کردن موتور اب و روغن مخلوط شده در نتیجه بازکردن موتور و
تعویض کلیه واشرها مورد لزوم باشد
توجه : پس از بستن سرسیلندر و سفت کردن پیچهای سرسیلندر توسط ترکمتر بدون اینکه اب در
داخل موتور باشد موتور را روشن کرده و قبل از گرم شدن موتور ان را خاموش می کنیم سپس با اچار
ترکمتر سفت بودن پیچها را کنترل می کنیم
نکاتی در مورد تعویض واشر سرسیلندر : برای جاگذاری واشر سرسیلندر از هیچ گونه مواد خارجی
مانند گریس یا چسب استفاده نمی کنید
توجه : علامت (TOP) روی واشر سرسیلندر در موقع بستن باید به سمت بالا بوده و در صورت نبودن
علامت با منطبق کردن واشر با بلوک می توان به جهت واشر سرسیلندر پی برد در ضمن سمت مسی
واشر سر سیلندر بی به سمت پایین و روی بلوک سیلندر قرار بگیرد
پیستون
پیستون قطعه ای استوانه ای شکل است که در درون سیلندر بالا و پایین می رود در حرکت انبساط تا
تا 18000 نیوتون نیرو به طور ناگهانی به کف پیستون وارد می شود وقتی با سرعت زیاد رانندگی
می کنید این اتفاق در هر سیلندر 30 تا 40 بار در ثانیه رخ می دهد دمای کف پیستون به 2200 درجه
سانتیگراد یا بیشتر میرسد پیستون باید به اندازه ای محکم باشد که بتواند این تنشها را تحمل کند در
عین حال پیستون باید چنان سبک باشد که بار وارد بر یاتاقانها کاهش یابد وقتی پیستون در نقطه
مرگ بالایی یا پایینی متوقف می شود و سپس در جهت عکس به حرکت در میاید با وارد به یاتاقان را
تغییر می دهد پیستون را از الومینییوم می سازند زیرا فلزی سبک است در بیشتر موتورهای خودرو از
پیستونهای تمام لغزان استفاده می شود دامنه یا قسمت پایین پیستون را می تراشند تا هم وزن ان
کاهش یابد و هم جا برای وزنه های تعادل میل لنگ باز شود قطر پیستون موتور خودرو بین 76 تا 122
میلیمتر تغییر می کند وزن این پیستون ها در حدود 450 گرم است همه پیستون ها باید هموزن باشد
تا موتور دچار لرزش نشود پیستون های الومینیومی را به یکی از دو روش ریخته گری و اهنگری
می سازند پیستون های اهنگری شده را با استفاده از لقمه الومینیوم الیاژی می سازند پس از
ماشینکاری پیستون ان را طبق روال خاصی گرم و سرد می کنند به اصطلاح روی ان عملیات گرمایی
انجام میدهند تا خواص مطلوب را پیدا کنند پس از این مرحله روی بسیاری از پیستونها را با لایه نازکی
از اب قلع یا مواد دیگر می پوشانند در نتیجه هنگام راه اندازی موتور سطح پیستون ساییده نمی شود
سایش هنگامی رخ می دهد که ذرهای فلزی از یک قطعه متحرک به قطعه دیگر انتقال یابد ودر نتیجه
حفره ها یا شیارهای روی سطح در تماس ایجاد شود در بیشتر موتورهای پرقدرت از پیستونهای
اهنگری شده استفاده میکنند پیستون های اهنگری شده در مقایسه با پیستون های ریخته گری
متراکم تر و محکم ترند و در دمای پایینتری کار می کنند زیرا گرما را بهتر انتقال می دهند قطر پیستون
در ناحیه سر از همه جا کمتر است نتیجه در بالای پیستون فضای بیشتری برای انبساط وجود دارد
بعضی پیستونها از محور گژنپین تا پایین دامنه شیب دارند در این پیستون قطر در پایین دامنه از همه
جا بیشتر است
خلاصی پیستون:خلاصی پیستون(یا خلاصی دامنه پیستون)عبارت اند فاصله بین جدار سیلندر و
دامنه پیستون این فاصله معمولا بین 0.025 تا0.10 میلیمتر است وقتی موتور روشن است پیستون به
رینگ های روی لایه ای از روغن حرکت می کنند که این فاصله را پر کرده است اگر خلاصی پیستون
خیلی کم باشد در نتیجه اصطکاک زیاد و سایش شدید توان موتور کاهش می یابد در این ممکن است
پیستون به جداره سیلندر بچسبد و به اصطلاح گریپاژ می کند اگر خلاصی پیستون بیش از حد باشد
سبب زدن پیستون می شود
کنترل انبساط پیستون: پیستونهای الومینیومی در نتیجه افزایش دما بیشتر از سیلندر های
چدنی منبسط می شوند و همین امر ممکن است سبب از بین رفتن خلاصی پیستون شود پیستون از
جداره سیلندر بیشتر گرم می شود و همین امر نیز سبب می شود که باز هم بیشتر انبساط یابد اما
اگر کف پیستون خیلی داغ شود ممکن است سبب خود سوزی شود در نتیجه ترتیب احتراق بهم
می خورد و ممکن است موتور اسیب ببیند یکی از راهای کنترل انبساط پیستون افزایش اهنگ دفع
گرما از کف پیستون است هرچه کف پیستون ضخیمتر باشد گرمای بیشتری دفع خواهد شدو پیستون
خنکتر کار می کند اما افزایش ضخامت کف پیستون سبب افزایش وزن ان می شود همچنین اگر کف
پیستون خیلی سرد کار کند لایه های مخلوط هوا – سوخت مجاور ان نمی سوزد مخلوط هوا-سوخت
نسوخته از طریق اگزوز در محیط پخش می شود در نتیجه بازده موتور کاهش و دود ان افزایش
می یابد برای کمک کردن به کنترل انبساط پیستون بیشتر پیستونها را طوری تراشکاری می کنند که
اتاقک انها اندکی بیضوی شود وقتی پیستونهای اتاقک – بیضوی گرم می شوند شکل بیضوی خود را
از دست می دهند و گرد می شوند راه دیگر کنترل انبساط پیستون تعبیه یک پشت بندی فولادی در
پیستون است وقتی پیستون گرم می شود این تقویت کننده انبساط کف پیستون و برامدگی بوش
گژنپین را محدود می کند
شکل کف پیستون :در بسیاری از موتور ها از پیستون کف تخت استفاده می شود اما شکلهای
کف پیستون ممکن است مطابق طرح موتور تغییر کند شکل کف پیستون مطابق با شکل سرسیلندر
و شکل محفظه احتراق نیز تغییر کند بعضی از پیستون ها کف پیستون فنجانی یا فرو رفتگی جای
سوپاپ دارد که وقتی سوپاپها باز می شوند می توانند در ان حرکت کنند در بعضی از پیستون ها سر
پبیستون گنبدی یا به شکلهای دیگر است تا تلاطم در محفظه احتراق افزایش یابد
خارج از مرکزی گژن پین: زذن پیستون صدایی است که از جابجا شدن پیستون ازیک طرف
سیلندر به طرف دیگر ان در اغاز حرکت انبساط ناشی می شود برای جلوگیری از زدن پیستون در
بسیاری از موتورها از پیستون هایی استفاده می شود که گژنپین انها اندکی خارج از مرکز است این
خارج از مرکزی به طرف دامنه پیستون است که به منزله سطح فشار گیر اصلی عمل می کند این
همان سطحی از پیستون است که در حین حرکت انبساط بیشترین تماس را با جداره سیلندر پیدا
می کند با نصب خارج از مرکز گژنپین پیستون نوعی حرکت نوسانی انجام می دهد و بر یک طرف ان
نسبت به طرف دیگر فشار بیشتری وارد می شود فشار ناشی از احتراق سبب می شود که پیستون
در حال حرکت به سمت بالا وقتی به نقطه مرگ بالایی نزدیک می شود اندکی به طرف راست کج
می شود در نتیجه سر پایینی سطح فشار گیر اصلی با جداره سیلندر تماس می گیرد پس از انکه
پیستون از نقطه مرگ بالایی گذشت صاف می شود در این هنگام سطح فشار گیر اصلی به طور
کامل با جداره سیلندر تماس پیدا می کند این تماس نوعی عمل روبشی است که زدن پیستون را به
حداقل می رساند در نتیجه همین عمل موتور ارامتر کار می کند و دوام پیستون افزایش میابد زدن
پیستون معمولا فقط در موتورهای کهنه ای مشاهده می شود که جداره سیلندر های انها ساییده
شده و دامنه پیستون انها ساییده یا شکسته شده است
تقویت رینگ نشین : وقتی پیستون در سیلندر بالا و پایین می رود رینگهای تراکم هم در رینگ
نشینها بالا و پایین میرود وقتی پیستون در نقطه های مرگ بالایی و پایینی جهت حرکت خود را عوض
میکند هر رینگ لحظه ای از پیستون عقب می ماند این تاخیر لحظه ای از اثر لختی و خلاصی جانبی
رینگ ناشی می شود لحظه ای بعد بغل رینگ نشین به رینگ می خورد و ان را در سیلندر بالا و پایین
می راند وقتی حرکت انبساط اغاز می شود فشار شدید ناشی از احتراق رینگ تراکم بالایی را به
شدت به سطح پایینی رینگ نشین می فشارد این برخورد های مکرر سبب ساییدگی رینگ نشین
بالایی می شود برای مقابله با این سایش در بعضی از پیستونها رینگ نشین بالایی را تقویت می کند
یکی از روش های مورد استفاده در پیستونهای ریخته گری ان است که رینگ نشین بالایی را بطور
کامل به صورت یک مغزی از جنس چدن یا چدن نیکل دار در قالب قرار می دهند و الومینیوم را دور ان
بریزند روش دیگر نصب یک فاصله گذار فولادی است که به منزله سطح بالای رینگ نشین عمل
می کند در هنگام تولید پیستون به روش اهنگری ناحیه رینگ نشین را فلز پاشی می کنند
پیستون های کم اصطکاک : این پیستونها را از الیاژ الومینیوم با سیلیسیم می سازند پس از انکه
پیستون ریخته شد روی دامنه ان ماده ای شیمیایی می مالند که ذرات الومینیوم را از سطح می زداید
و ذرات سیلیسیم را باقی می گذارد در نتیجه سطح سخت تر و بادوامتری حاصل می شود
قابليت تحمل فشار بالا (بيش از 200 bar) و همچنين تنشهاي حرارتي بالاي درون سيلندر براي قطعات سيلندر از جمله پيستون بسيار حياتي است. تلاش براي افزايش استحكام پيستونها با محدوديت اندازه همراه است. به تازگي پيستونهاي مونوترم(Mono term) توليد شدهاند كه استحكام و عمر بالا، وزن و اصطكاك كمتري دارند. پيش از نيز پيستونهاي فروترم(Ferrotherm) توليد شده بودند كه جايگزين پيستونهاي آلومينيومي سنتي شدند. تاج(Piston Crown) اين پيستون از فولاد فورج شده و پايه آن از جنس آلومينيوم ساخته مي شود. اين نوع پيستون. اما استاندارد هاي Euro 4 و US 07 براي ساخت موتورها اين نوع پيستون را در آستانه بازنشستگي قرار داده است.
پيستونهاي مونوترم از يک قطعه فورج شده ساخته مي شوند و در نتيجه بر خلاف پيستونهاي فرو ترم پايه پيستون(Piston Skirt) با بدنه و تاج آن يکپارچه ساخته مي شود. اتصال مستقيم پايه پيستون به بدنه موجب مي شود تا مقطع تحمل کننده فشار در پيستون براي تحمل حداکثر فشار داخل سيلندر افزايش يابد. در نتيجه پين پيستون نيازي به نگه داشتن پايه پيستون ندارد و مي تواند کوتاه تر و سبکتر باشد. پايه فولادي که در برابر حرارت پايدار است اصطکاک را کاهش داده و همچنين کاهش فواصل آببندي منجر به هدايت بهتر پيستون مي شود. هدايت بهتر پيستون مخصوصا در قسمت رينگها باعث کاهش مصرف روغن مي شود. علاوه بر آن پيستون هاي مونوترم استحكام و عمر بيشتري دارند. اين نوع پيستون علاوه بر تحمل حداکثر فشار تا 250 bar مزاياي ديگري از جمله کاهش مصرف سوخت و روغن و کاهش صدا و وزن دارند. هماكنون موتورهاي داراي پيستون مونوترم درامريکاي شمالي توليد انبوه رسيدهاست و در حال حاضر بيشتر در وسايل نقليه، ساختمان سازي و صنايع دريايي استفاده ميشوند. استفاده از پيستونهاي مونوترم در اروپا و آسيا نيز در حال افزايش است.
رینگ پیستون ریشه لغوی
رینگ یک کلمه انگلیسی (Ringe) است که به همان شکل اصلی در زبان ما رایج شده است و معنای آن حلقه میباشد و در اصطلاح به حلقههای فلزی گفته میشود که در روی پیستون قرار میگیرند. رینگ پیستون چیست؟
برای آنکه تصور درستی از رینگ و پیستون داشته باشید به مثال ساده زیر توجه کنید. در نظر بگیرید که یک قوطی کنسرو ماهی را به سطح صافی مثل یک تکه فلز ، شیشه آینهای و... تکیه دهید حال از کنار به محل تماس قوطی و سطح نگاه کنید مشاهده خواهید نمود که قوطی کنسرو از لبههای فوقانی و تحتانی که مقداری برجستهتر است به سطح مذکور چسبیده است و مابقی ته قوطی با کمی فاصله نسبت به سطح صاف قرار دارد. در واقع رینگهای پیستون همان برجستگیها میباشند و بدنه قوطی هم به مشابه بدنه پیستون. وظیفه رینگهای پیستون
در استفاده از رینگها در ساختمان پیستونها یک سری اهداف دنبال میشود که اهم آنها عبارتند از: کاهش سطح تماس میان پیستون و جداره سیلندر تا حداقل ممکن نگهداری و حفظ تراکم در قسمت فوقانی پیستون جلوگیری از اصطکاک و ممانعت از فرسودگی بیش از حد کنترل روغن و روغنکاری در فاصله بین دیواره سیلندر و پیستون انتقال حرارت از پیستون به دیواره سیلندر
ساختار رینگهای پیستون
رینگهای پیستون از جنس چدن خاکستری ساخته میشوند، زیرا فلزی است مقاوم که در برابر گرما حساسیت کمی از خود نشان میدهد و در ضمن دارای قابلیت ارتجاعی خوبی میباشد. تعدا رینگها در هر پیستون بسته به نوع موتور و تراکم مورد نظر از سه تا پنج و گاهی تا هفت رینگ متغیر میباشد. موتورهای بنزینی معمولی بندرت دارای بیش از سه تا چهار رینگ هستند اما موتورهای دیزلی معمولا دارای 5 تا 7 رینگ در هر پیستون میباشند انوع رینگها
رینگها برحسب کار مخصوصی که انجام میدهند و نیز برحسب محل قرارگیری شان بر روی پیستون طبقهبندی میگردند. بر این اساس رینگها به دو گروه رینگهای روغن تقسیم میشوند. طرز کار رینگهای مختلف رینگهای متراکم
این رینگها از نشست یا فرار گاز از کنار پیستون در زمان تراکم و نیز در زمان قدرت جلوگیری میکند و در موقع پایین آمدن در زمان تنس عمل پاک کردن روغن را انجام می دهد. رینگ مذکور توسط رینگ روغن بر روی سطح داخلی سیلندر قرار داده شده است. رینگهای متراکم با انبساط خود به طرف خارج به دیواره سیلندر چسبیده و گازبندی خوبی را بوجود میآورند. رینگهای متراکم توسط نیروهای حاصله از انبساط خود و همچنین توسط فشار احتراق که در زمان محترق شدن سوخت در پشت آنها بوجود میآید منبسط شده و به دیواره داخلی سیلندر می چسبند. رینگهای متراکم یک تکه ساخته شده و همیشه در شیارهای نزدیک به سر پیستون قرار میگیرند (شیارهای بالاتر از رینگهای روغن) رینگهای روغن
یکی از انواع رینگهای شیاردار ، سوراخدار یا چاکدار میباشند و معمولا در پایینترین شیار در بالای انگشتی پیستون یا در یک شیار نزدیک به انتهای بدنه پیستون قرار میگیرند. کار رینگهای روغن این است که پخش روغن روی جدار سیلندر را کنترل کرده و از مصرف غیر ضروری و اضافی روغن جلوگیری نمایند. کاربرد ویژه رینگهای پیستون
برای کنترل بهتر روغن ، اغلب از منبسط کنندههای فنری در پشت رینگهای روغن استفاده میشود. در بعضی از موتورهای رینگهای روغن هم از بالا و هم در پایین انگشتی پیستون مورد استفاده قرار میگیرند. در ضمن هر رینگ دارای یک دهانه است که با باز و بسته کردن آن میتوان قطر رینگها را در موقع نصب کردن روی پیستون یا قرار دادن پیستون داخل سیلندر ، کم و زیاد کرد.
شاتون مقدمه
در موتورهای پیستونی ، خواه دوزمانه باشند، خواه چهارزمانه ، پیستون تنها در مرحله احتراق سوخت جهت حرکت خود انرژی دارد و در مراحل دیگر (از قبیل تنفس ، تراکم و تخلیه) میبایست به نحوی حرکت داده شود. برای تامین حرکت پیستون در زمانهای که احتراقی در سیلندر صورت نمیگیرد از میل لنگ استفاده میکنند. البته اینکه خود میل لنگ حرکتش را از کجا میآورد، بدیهی است که حرکت میل لنگ نیز از احتراق سوخت است اما ساختمان و شکل کلی میل سنگ به گونهای است که در موتورهای چند سیلندر در هر زمان توسط یکی از پیستونها تحت فشار قرار میگیرد و همواره دارای انرژی جنبشی است که با استفاده از این انرژی پیستونها دیگر را که در مراحلی نیز از مرحله احتراق هستند، به حرکت در می آورد. در موتورهای تک سیلندر نیز برای تامین حرکت پیستون در زمانهای غیر از زمان قدرت (زمان احتراق سوخت) از یک چرخ لنگر (فلایویل) که به میل لنگ متصل است استفاده میشود. در این حالت انرژی آزاد شده در مرحله قدرت در فلایویل ذخیره میشود و در زمانهای که انفجاری در سیلندر اتفاق نمیافتد آزاد میگردد. برای آنکه ارتباط میان میل لنگ و پیستونها برقرار گردد از شاتون یا دسته پیستون استفاده میشود. البته شاتون در حالت عکس نیز عمل میکند. بدین معنا که زمانی که سوخت متراکم شده در اتاقک احتراق منفجر میشود. انرژی ذخیره شده در آن به یکباره آزاد میشود که باعث وارد آمدن یک ضربه به پیستون میگردد. که باعث پایین راندن پیستون میشود چنانچه بخواهیم که این حرکت پیستون را به میل لنگ منتقل کنیم. میبایست از شاتون استفاده کنیم. ساختمان شاتون
شاتون قطعهای است که پیستون را به میل لنگ متصل میکند. این قطعه تا حد امکان سبک ساخته میشود. ولی در عین حال به اندازه لازم سخت و محکم میباشد. برای تامین شرایط فوق معمولا شاتون را از جنس فولاد میسازند این استحکام برای شاتون ضروری است چرا که میبایست ضربات ناشی از احتراق ا تحمل کند (نیرویی که در زمان قدرت روی پیستون وارد میشود) بوسیله شاتون به میل لنگ منتقل میگردد. اجزای شاتون
شاتون دارای دو سر و یک ساقه میباشد. چنانچه مقطع عرضی ساقه شاتون را در نظر بگیریم به شکل حرف (I) در زبان انگلیسی میباشد. یعنی در میان فرو رفته و در کنارهها برجسته میباشد (اگر از روبرو به یک تیر آهن که به حالت افقی قرار گرفته است نگاه کنید، میتوانید بصورت تقریبی سطح مقطع ساقه شاتون را ببینید) سرهای شاتون با یکدیگر اختلاف اندازه دارند، بدین شکل که شاتون دارای یک سر کوچک در بالا (جایی که به پیستون متصل میشود) و یک سر بزرگ در پایین (محل اتصال شاتون به میل سنگ) میباشد. سر کوچک شاتون به صورت یکپارچه است. لیکن سر بزرگ آن بصورت دو تکه ساخته میشود که با کمک پیچ و مهره به هم متصل میشوند. سر کوچک شاتون تشکیل یک یاتاقان را میدهد که انگشتی پیستون از داخل آن میگذرد در داخل این یاتاقان معمولا یک (بوش به آستریهای قابل تعویض گفته میشود که در سطوح داخلی در معرض سایش نصب میشوند) از جنس مس یا برنج قرار میدهند که در تماس با پین پیستون میباشد. سر بزرگ شاتون به شکل یک یاتاقان دو تکه است که متحرک نیز میباشد (یعنی لنگ میل لنگ در داخل این یاتاقان دارای چرخش میباشد) و لنگ میل لنگ را در بر میگیرد. نیمه بالایی این یاتاقان با ساقه شاتون به شکل یکپارچه ریخته گری میشود. و نیمه پایینی آن که کپه یاتاقان خوانده میشود بوسیله دو عدد پیچ و مهره به نیمه بالایی متصل میگردد. در داخل سر بزرگ شاتون نیز میبایست بوش قرار داده میشود لیکن چون خود یاتاقان شاتون دو تکه است این بوش نیز به صورت دو عدد نیم بوش در داخل نیمه بالایی و نیمه پایینی سر بزرگ شاتون جاگذاری میشوند. این بوش بین لنگ میل لنگ و انتهای بزرگ شاتون قرار میگیرد. و هدف از استفاده از آن کاهش سایش و فرسودگی بر اثر اصطکاک است. طرز کار شاتون
همانگونه که میدانید در موتورهای پیستونی حرکت ایجاد شده در اثر سوختن ماده سوختنی به شکل بالا و پایین رفتن پیستون میباشد. لیکن ما در استفاده از قدرت موتورها به توان چرخشی نیاز داریم. جهت تبدیل حرکت رفت و برگشتی پیستون به حرکت چرخشی در موتور از شاتون و پس از آن از میل لنگ استفاده میشود
سوپاپ خودرو ریشه لغوی
سوپاپ یک کلمه فرانسوی (Soupape) است که در زبان ما به همان شکل اصلی استعمال میگردد. معنی دقیق آن دریچه است. لیکن معنی رایج آن عبارت است از یکی از قطعات موتور که روی سیلندر موتور قرار میگیرد و ورود هوا و خروج دود را کنترل میکند. البته در مواردی به دریچههای موجود در تلمبههای آب نیز اطلاق میگردد. دید کلی
هنگامی که فردی قصد ورود به فروشگاه یا خروج از آنجا را داشته باشد باز میشود و در زمانهای دیگر بسته میماند. لازم به ذکر است که سوپاپ برای باز و بسته شدن نظم خاصی پیروی میکنند (در مثال مذکور عامل نظم دهنده ورود و خروخ افراد میباشد). همانگونه که میدانید موتوهای احتراقی جهت تولید قدرت میبایست بتوانند مواد سوختنی را بسوزانند و این کار را در سیلندر موتور انجام میدهند. و بدیهی است که برای انجام عمل سوختن به سه چیز نیاز است. ماده سوختنی ، حرارت و اکسیژن. بنابراین میبایست هر موتور (سیلندرهای موتور) با هوای بیرون در ارتباط باشد تا بتواند اکسیژن هوا را دریافت کند و پس از احتراق گازهای حاصل از احتراق را (که عمدتا آب و دیاکسید کربن است) به هوا برگرداند. از طرف دیگر چون تولید قدرت در موتور بدین شکل است که ابتدا میبایست گاز وارد شده متراکم سازند و پس از تراکم آن در مرحله انفجار حرکت مولکولهای گاز محترق شده را به حرکت جنبشی پیستون تبدیل نمایند لازم است که محیط انجام این فعالیت (سیلندر) کاملا بسته بود. و با محیط بیرون هیچ ارتباطی نداشته باشد بنابراین از سوپاپها استفاده میشود تا در زمانهای مناسب ارتباط میان سیلندر و محیط بیرون را قطع یا وصل نمایند. انواع سوپاپها سوپاپ هوا : از لحاظ اندازه مقداری بزرگتر از سوپاپ دور است و در دمای پایینتری کار میکند. سوپاپ دود : به علت تماس مداوم با احتراق یا گازها داغ ناشی از احتراق دمای بالاتری دارد. و البته از لحاظ اندازه هم کوچکتر است. ساختمان سوپاپ
سوپاپهای متداول امروزی معمولا از نوع سوپاپ قارچی شکل یا پایهدار میباشند. این سوپاپها شامل یک ساقه (که به مشابه ساقه قارچ است) و یک سه تخت و پهن (که مشابه کلاهک قارچ) میباشند. همچنین سه سوپاپ دارای یک لبه مورب است که وجه نامیده میشود. همچنین محل قراررگیری سوپاپ که در سرسیلندر و یا خود سیلندر قرار دارد نیز دارای یک لبه به نام نشیمنگاه است. در انتهای دیگر سوپاپ یعنی بر روی ساقه آن یک یا گاهاً دو فنر قوی قرار دارد که بوسیله یک نگهدارنده و دو عدد خار به انتهای سوپاپ محکم شدهاند. 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 قدرت جلوگیری شود. زاویه رایج برای وجه و نشیمنگاه سوپاپ 45 درجه است. اما برای سوپاپهای هوا گاهی از زاویه 30 درجه نیز استفاده میشود. مواد ساختمانی و ترکیبات سوپاپ
از آنجایی که سوپاپها در مقابل حرارات زیادی قرار گرفته و با سرعت زیادی کار میکنند در معرض فشار و فرسودگی قابل ملاحظهای قرار دارند، بدیهی است که سوپاپ تخلیه گازهای ناشی از احتراق ، داغتر از سوپاپ تنفس میشود، زیرا تقریبا در معرض یک شعله مداوم قرار دارد. در حقیقت در شرایطی که موتور زیر بار قرار میگیرد، حرارت آن ممکن است آنقدر بالا رود که سوپاپ به رنگ قرمز کدر درآید. به منظور ایجاد مقاومت در مقابل شکستگی ، زنگ زدگی ، تاب برداشتن و فرسودگی سریع ، سوپاپهای تخلیه از آلیاژ فولاد مخصوصی ساخته میشوند که دارای مقادیر نسبتا زیادی از کروم ، نیکل ، سیلیس و مقدار کمتری از سایر فلزات میباشد. سوپاپهای تنفس بسیار خنکتر از سوپاپهای دود ، کار میکند. بنابراین کمتر در معرض سوختن ، زنگ زدن و فرسودگی قرار دارند. گاید یا راهنمای سوپاپ
ساقه سوپاپ در داخل یک بوش (آستری قابل تعویض) که به آن گاید یا راهنمای سوپاپ گفته میشود حرکت میکند در تعداد معدودی از موتورهای گاید ، سوپاپ وجود ندارد جز یک سوراخ که در بدنه سیلندر یا سرسیلندر تعبیه شده است. اما در اکثر موتور خودروهای گاید قابل تعویض میباشد. ساقه سوپاپ می بایستی در داخل راهنمای خود (گاید) به راحتی حرکت کند. اما تماس و جفت شدن آن دقیق آن با دیوارههای گاید برای کنترل روغنکاری و جلوگیری از به هدر رفتن روغن و نیز به هدر رفتن گازها در مرحله متراکم ، بسیار مهم میباشد. بعضی از موتورها به درزگیرهای راهنمای سوپاپ مجهز میشوند تا اینکه به کنترل این موارد کمک نمایند. لقی ساق سوپاپ
در فاصله میان ساقه سوپاپها و گایدهای آنها میبایست یک لقی مناسب وجود داشته باشد همانگونه که ذکر شد لقی بیش از اندازه به روغن اجازه میدهد که به طرف پایین ساق سوپاپ ، و به درون مجاری ورودی هوا و خروجی دود جریان یابد و سبب افزایش مصرف روغن گردد. هرچند که این لقی میبایست به اندازهای باشد که اجازه ورود مقداری روغن را جهت روانسازی به هادی سوپاپ بدهد، لقی مذکور به علت اختلاف اندازه میان قطر ساق سوپاپ و قطر داخلی هادی سوپاپها بوجود میآید. قطر این قطعات و در نتیجه میزان لقی قابل قبول ساقه سوپاپها در دفترچه راهنمای سازنده مشخص شده است. نشیمنگاه سوپاپ
وقتی که فنر سوپاپ ، لبه سوپاپ را در مقابل نشیمنگاه سوپاپ بطور محکم فشار دهد، آب بندی صورت میگیرد. ماشین کاری نشیمنگاه ممکن است. مستقیما روی سه سیاندر و یا روی حلقه نشیمنگاهی مقاومی که در درون سه سیلندر قرار میگیرد و از جنس فولاد مقاوم ساخته میشود انجام پذیرد. گاهی برای کاهش فرسودگی در نشیمنگاهها از بوشها استفاده میکنند. مزیت دیگر بوشهای نشیمنگاه (علاوه بر کاهش فرسودگی) اینست که به آسانی قابل تعویض بوده و نیاز به ماشین کار را از بین میبرند لازم به ذکر است که در صورت پدیدار شدن فرسودگی در لبه سوپاپها و یا در نشیمنگاه ، هر دوی آنها را میتوان با عملیات سنگ زنی تغییر کرد، سطح تماس بین لبه سوپاپ و نشیمنگاه آن باید آنقدر پهن باشد تا اجازه انتقال گره را بدهد و آنقدر باریک باشد تا به از بین بردن رسوبات کمک کند. لازم به ذکر است که شکل هندسی صحیح لبههای سوپاپها و نشیمنگاهها توسط سازنده ذکر است. طرز کار سوپاپ
همانگونه که ذکر شد سوپاپها وظیفه دارند تا در زمانهای مناسب ابتدا هوا را وارد سیلندر سازند. پس از آن در مراحل متراکم و قدرت (احتراق سوخت) بسته بمانند و سپس در مرحله تخلیه گازهای ناشی از احتراق را از سیلندر خارج کند. اما مکانیسم عمل سوپاپ چگونه است و این تنظیم زمانی و نیز نیروی محرکه سوپاپها از کجا میآید؟ زمانبندی کار سوپاپها
محل زمانبندی و تنظیم زمانهای باز شدن یا بسته ماندن سوپاپها را قطعهای به نام میل بادامک انجام میهد. این میله با توجه به ساختار و شکل برجستگیهای روی آن (بادامکها) تعیین میکند که سوپاپها میبایست در چه زمانی باز شده و پس از آن بسته شوند. همچنین تعیین میکند که بسته ماندن سوپاپها میبایست تاکی ادامه پیدا کند. همانگونه که ذکر شد حرکات و باز و بسته شدن سوپاپها میبایست کاملا هماهنگ باشد با حرکات بالا و پایین رفتن پیستون در سیلندر. برای تامین کردن این هماهنگی در ساختمان موتورها میل بادامکها را در ارتباط ثابت و همیشگی با میل سنگ نگه میدارند. از آنجا که میل لنگ تحت تاثیر حرکات بالا و پایین پیستون میچرخد از اینرو حرکت میل بادامک به خودی خود با حرکت پیستون هماهنگ میشود. این هماهنگی باعث میشود تا در لحظه پایین آمدن در ابتدای کورس خود ، به منظور مکش هوا به داخل سیلندر میل بادامک سوپاپ هوا را باز کند. اینکار تا زمانی ادامه مییابد که پیستون شروع به متراکم ساختن هوای ورودی سازد در این زمان سوپاپ هوا و سوپاپ دود هر دو بسته شدهاند. بسته بودن سوپاپ تا پایان مرحله قدرت ادامه پیدا میکند در این لحظه با شروع پیستون به حرکت رو به بالای خود سوپاپ دود هم باز شده و تا رسیدن پیستون به نقطه مرگ بالا باز میماند. پس از آن سیکل جدیدی آغاز میشود. سیستم راه انداز سوپاپ
برای راه اندازی و باز بسته کردن سوپاپها در موتورهای مختلف و وابسته به نوع و ساختار آن موتورها قطعات متفاوتی وجود دارد اما بطور کلی قطعات مورد نیاز برای باز و بسته شدن صحیح سوپاپها عبارتند از میل بادامک ، بالابر ، میله فشارنده ، اسبک سوپاپ ، انگشتی سوپاپ و فنرهای سوپاپ البته محل و ترتیب سوپاپها در وجود یا عدم وجود این قطعات موثر است.
یاتاقان
در موتور هر جایی که دو سطح داشته باشد از یاتاقان استفاده می شود این نوع یاتاقانها را یاتاقانهای
استوانه ای می گویند زیرا مانند یک استوانه دور یک شفت گردنده قرار می گیرد چون لنگهای میل لنگ
اجازه نمیدهند که یاتاقانها مانند یک بوش کامل مدور وارد محورهای ثابت و متحرک میل لنگ شوند لذا
این بوشها به صورت دو قطعه نیم دایره ای ساخته می شود
ساختمان یاتاقان
پوسته یاتاقان از فولاد یا برنز ساخته شده است این فولاد استحکام و مقاومت لازم را به یاتاقان می دهد
در روی این قسمت یک یا چند لایه مواد یاتاقانی به ضخامت چند هزارم اینچ قرار گرفته است علت
استفاده از مواد نرم در یاتاقان این است که در صورت تاثیر عوامل خارجی فقط مواد یاتاقانی از بین میرود
و میل لنگ سالم خواهد ماند یاتاقانها دارای شیار روغن بوده و این شیار روغن را در تمام سطح یاتاقان
پخش می کند
مواد یاتاقان
مواد یاتاقان ها الیاژفلزات سرب قلع مس انتیموان یا فلزات سرب قلع جیوه کالیم الومینیوم به نسبتهای
معین ترکیب می شوند یا بابیت که در موتورهای سبک بکار می رود از یک لایه پوسته فولادی و یک لایه
بابیت ساخته شده است در ساختمان بابی از دو فلز اصلی قلع و سرب استفاده شده است در بعضی
از یاتاقانها نسبت به نوع موتور دو یا سه لایه مواد یاتاقانی روی پوسته قرار دارد و در موتورهای سنگین
به چهار لایه در یاتاقان نیز می رسد
طرز قرار گرفتن لایه ها بر روی پوسته فولادی به شرح زیر است
الف – مواد یاتاقانی الیاژمس و سرب
ب : لایه نیکل
ج: لایه الیاژسرب قلع مس
د: مواد گردی قلع
خصوصیات یک یاتاقان خوب
ساختن یک یاتاقان ایده ال ساده نیست زیرا بالا بردن یک خاصیت در یاتاقان ایجاد معایب دیگر در ان
می کند در هر حال یاتاقان خوب باید دارای مشخصات زیادی باشد که بطور خلاصه به ان اشاره می شود
الف : مقاومت یاتاقان در مقابل فشار حمل بار و ضربات ناشی از احتراق
موتورهای امروزی چون نسبت تراکمی بالا دارند بنابراین نیروی زیادی به یاتاقان وارد می شود که حدود
200کیلوگرم بر سانتی متر مربع می باشد که یاتاقان این بار را باید تحمل کند
ب: نرمی و قابلیت فرو بردن ذرات خارجی در یاتاقان
ذرات چرک و گرد غبار و خاک با هوا وارد موتور می شود کاملا توسط صافی هوا گرفته نمی شود و با
رغن حرکت کرده و مقداری از ان همراه روغن از داخل یاتاقان خارج نمی شود ماده یاتاقان طوری باید
باشد که بتواند این مواد خارجی را در خود فرو ببرد تا یاتاقان و شفت از خراش برداشتن و سائیده شدن
مصون بماند پس یاتاقان به اندازه کافی باید نرم باشد تا خاصیت فرو بردن مواد خارجی را در خود داشته
باشد
ج: مقاومت در برابر خستگی در یاتاقان
هرگاه فلزی در معرض تنش های مداوم قرار بگیرد انعطاف پیدا کرده و خم می گردد سپس این فلز سخت
شده ترک برداشته و یا شکسته می شود لذا یاتاقانها که در معرض بارهای زیاد هستند بایستی بتواند در
مقابل این بارهای متغیر ایستادگی کنند بدون این که به حد خستگی برسد و تمایل به ترک یا شکستگی
از خود نشان ندهند
د : مقاومت در برابر خوردگی در یاتاقان
در اثر احتراق مواد خورنده تولید می شود که برای فلزات مفید نیست همچنین بنزین های بدون سرب
خاصیت شیمیایی روغن را تغییر داده و حالت خورندگی یاتاقانها را افزایش می دهد ماده یاتاقان باید در
مقابل این خورندگی مقاومت داشته باشد در قدیم از یاتاقانهای مسی و سربی استفاده می شد ولی
امروزه از یاتاقانهای الومینیومی سربی استفاده می شود این نوع یاتاقان در مقابل خورندگی بهتر
مقاومت می کند
ه : مقاومت در مقابل سائدیگی در یاتاقان
ماده یاتاقان باید به اندازه کافی سخت و محکم باشد تا به سرعت سائیده نشود از طرف دیگر باید به
اندازه کافی نرم باشد تا توانایی فرو بردن و انطباق داشته باشد
ز: قابلیت هدایت حرارتی
کلیه یاتاقانها در اثر گردش میل لنگ ایجاد حرارت می کنند لذا مواد یاتاقانی بایستی قابلیت هدایت
حرارتی بیشتری داشته باشد تا بتواند حرارت را انتقال دهند
روغن کاری یاتاقان ها
از مدار اصلی روغن مسیری به کپه های ثابت روی بلوک راه دارد که روغن از ان مسیر وارد سوراخ
مجرای روغن میل لنگ شده و سطح کلیه یاتاقانها را روغن کاری می نماید این روغن بصورت قشر
نازکی (فیلم روغن) به سطوح متحرک محور میل لنگ و سطوح ثابت یاتاقان می چسبد و در اثر فشار
مدار روغن میل لنگ در بستری از روغن بصورت شناور می چرخد در ابتدای کار میل لنگ در اثر نیروی
وزن خود در روی کف یاتاقان قرار دارد به محض روشن شدن موتور روغن در اثر چسبندگی به سطوح تماس
مانند گوه ای میل لنگ را بلند کرده و در وسط یاتاقان نگه می دارد اصطکاکی که به این صورت ایجاد
می شود اصطکاک غلظتی روغن بوده و اگر به علت تشکیل نشدن قشر روغن فلز میل لنگ با فلز یاتاقان
تماس بگیرد نیروی اصطکاک بالا رفته و گرمای یاتاقان بحدی می رسد که بابیت را ذوب کرده و صدای
ناشی از یاتاقان سوزی بگوش می رسد بین پوسته یاتاقانها و میل لنگ خلاصی مجازی وجود دارد که
اصطلاحا این خلاصی را فاصله روغن نیز می گویند هر چه این خلاصی بیشتر باشد روغن به سرعت از
یاتاقان ها خارج می شود اندازه این خلاصی در موتورهای مختلف متفاوت بوده و حدودا یک هزارم اینچ
یا سه صدم میلیمتر بیشتر معمول است در صورتی که ان خلاصی دو برابر گردد مقدار ریزش روغن 5
برابر می شود افزایش خلاصی روغن سبب نرسیدن روغن به یاتاقانها مجاور می گردد زیرا پمپ روغن
فقط مقدار معینی از روغن را می تواند جابجا کند در نتیجه بیشتر روغنها از یاتاقان های نزدیک مجرای
روغن بیرون ریخته و به یاتاقانهای دورتر کمتر روغن می رسد کاهش خلاصی روغن در یاتاقانها سبب
می شود که عمل روغنکاری صحیح انجام نگرفته و سائیدگی انها سریع تر شود همچنین مقدار روغن که
به دیواره سیلندر پاشیده می شود کافی نبوده و روغنکاری دیواره سیلندر و رینگ ها بخوبی انجام
نمیشود در ضمن زمانی که لقی یاتاقانها زیاد باشد بجز اینکه روغن ریزی موتور زیاد می شود و فشار
روغن پایین می اید و افزایش روغن به دیواره سیلندر زیاد می شود که باعث روغن سوزی موتورمی گردد
یاتاقانهای پین دار و یاتاقانهای خاردار
در بعضی از موتورها یاتاقانهای اصلی بوسیله سوراخی که دارند در پین جا یاتاقانی قرار می گیرند که
از چرخش یاتاقان جلوگیری شود در ضمن در بیشتر موتورها از یاتاقانهای استفاده می شود که یک طرف
پوسته یاتاقان بصورت خاردار ساخته می شود که در شیار جا یاتاقان قرار گرفته و حرکت چرخشی ان را
ضامن می کند
پیش بینی لبه اضافی یاتاقان
پوسته یاتاقانها باید به خوبی با جا یاتاقانی تماس بگیرد تا اولا بطور کامل گرمای ایجاد شده را از طریق
جا یاتاقانی انتقال دهد و نسوزد ثانیا با داشتن تکیه گاه مناسب می تواند نیروی وارده را به جایاتاقانی
متصل نموده و خراب نشود برای اطمینان از تکیه نمودن کامل پوسته یاتاقان بهتر است لبه های نیمه
یاتاقانی پایین را به اندازه دو صدم تا هفت صدم میلیمتر از لبه های کپه یاتاقانی بلندتر تنظیم کنند با این
عمل در صورت سفت کردن یاتاقان نیروی اولیه به پوسته یاتاقان وارد شده و ان را بخوبی به تکیه گاهش
می فشارد یک چنین یاتاقانی نیروی وارد به محور را بطور یکنواخت در جهت شعاعی به جا یاتاقانی
انتقال می دهد
عیب های یاتاقانها
1- خراشهای بوجود امده توسط ذرات خارجی
الف: خراشهای بوجود امده در امتداد سطح داخلی یاتاقان
ب: پدید امدن حفره های بر روی سطح داخلی یاتاقان
علل پیدایش
الف : الودگی روغن
ب: تمیز نکردن دقیق قطعات موتور هنگام مونتاژ ان
2- وارد شدن بار به لبه های یاتاقان
شکل ظاهری : ایجاد شدن خراشهای شدید در یک طرف هر دو نیم یاتاقان
علل پیدایش
الف: مخروطی بودن محل تماس میل لنگ با یاتاقان متحرک
ب: مخروطی بودن نشیمن یاتاقان ثابت
ج: بزرگتر از حد معمول بودن شعاع گردی میل لنگ
د: خوب موازی نبودن صحیح میل لنگ
ه : کج بودن شاتون
3- بوجود امدن خراشهای شدید در قسمت میانی و همچنین امکان ترک برداشتن لایه روئی یاتاقان
کنده و جمع شدن لایه روئی یاتاقان
شکل ظاهری
الف: سائیدگی شدید موضعی در قسمت میانی یاتاقان بطوریکه وارد شدن بار بیش از حد مجاز بر
یاتاقان به ترک برداشتن و ایجاد شکاف در لایه روئی یاتاقان می انجامد
ب: جابجایی موضعی فلز سطح روئی یاتاقان
علل پیدایش
الف : محدب بودن محل تماس میل لنگ با یاتاقان متحرک
ب: محدب بودن نشیمن یاتاقان ثابت
4- ایجاد سائیدگی هایی به شکل نوار نازک در قسمت انتهایی یاتاقان
شکل ظاهری
سائیدگی شدید به صورت اثری نازک در قسمت انتهایی یاتاقان بدین ترتیب که بین لبه یاتاقان و اثر
بوجود امده به علت سائیدگی اثری دیگر از منتبح از حرکت میل لنگ مشاهده نمی شود اثرهای
بوجود امده به علت سائیدگی می توانند در یک انتهای یاتاقان ظاهر شوند
علل پیدایش میل لنگهای که ناصحیح صیقل داده شده اند
5- جابجا شدن کپه شاتون
شکل ظاهری : سائیدگی لایه روی یاتاقان بر اثر ایجاد اصطکاک شدید در اطراف سطح های بر روی
هم افتاده دو نیم یاتاقان بطور قرینه
علل پیدایش
جابجا شدن کپه شاتون بر اثر اشتباه مونتاژ کردن ان
6- زنگ زدگی
شکل ظاهری
خورده شدن و از بین رفتن سطح روئی یاتاقان بصورت سوراخهای پراکنده و یا بطور کامل
علل پیدایش
الف : بکار بردن مواد اضافی در روغن که هماهنگی لازم را با نحوه عمل روغن ندارد
ب: الوده شدن روغن توسط ورود احتمالی مواد قلیایی از طریق واشرها
ج: بموقع عوض نکردن روغن
7- اشتباه قرار دادن یاتاقان در محل نشستن ان در رابطه با سوراخها تامین کننده روغن
شکل ظاهری
سائیده شدن و خوردگی شدید سطح داخلی یاتاقان بعلت نرسیدن روغن لازمه به ان
علل پیدایش
توجه نکردن و عدم دقت کافی در هنگام قرار دادن و مونتاژ کردن یاتاقانها
8- اشتباه مونتاژ کردن در رابطه با میله کوتاه (خار) نگهدارنده یاتاقان
شکل ظاهری
به علت بلندتر از حد معمول بود میله کوتاه (خار) نگهدارنده در محل جا افتادن این خار در پشت
یاتاقان همین امر موجب اصطکاک زیاد و سائیدگی موضعی در همین قسمت سطح روئی یاتاقان
می گردد
علل پیدایش
اشتباه مونتاژکردن و بلندتر از حد لازم بودن (خار)نگاه دارنده یاتاقان
منابع:http://www.gerdavari.com/ و khodroha.com
+ نوشته شده در ساعت توسط
|
این وبلاگ جهت سهولت در انتقال مفاهیم پایه و بالا تر رفتن سطح آموزشی