فایل سالیدورک رایاتور خودرو

دریافت فایل نهایی
حجم: 6.03 مگابایت
توضیحات: جهت انجام پروژه با شماره تماس [phone] تماس حاصل فرمایید.
 

مقاله تحلیل مبدل هیبرید چندسطحه آبشاری برای مدیریت انرژی باطری های مورد استفاده در خودروهای برقی

دریافت اصل مقاله
حجم: 2.88 مگابایت
 

کلاچ خودرو چیست و روش کارکرد

کلاچ، تجهیزی مکانیکی است که در مکانیزم دارای دو محور دوار، کاربرد دارد. برای مثال، در یک دریل دستی یک محور به موتور دریل و محور دیگر به بخش مربوط به مته (مرغک) متصل است. وظیفه‌ی کلاچ ایجاد اتصال یا انفصال میان دو محور تعریف می‌شود؛ در حقیقت کلاچ می‌تواند دو محور را طوری به هم متصل کند که با سرعت و گشتاور برابر بچرخند یا با قطع اتصال دو محور سبب چرخش با سرعت‌های متفاوت دو محور شود. در خودرو محور خروجی پیشرانه به صورت مداوم در حال چرخش است، اما چرخ‌های خودرو همواره در حال چرخش نیستند. برای ایجاد اختیار روی حرکت خودرو دو راه وجود دارد، اول خاموش کردن پیشرانه و در نتیجه‌ی آن جلوگیری از چرخش تایرها و راه دیگر استفاده از کلاچ در سیستم انتقال قدرت خودرو است. راه‌حل منطقی برای ایجاد اختیار استفاده از کلاچ است.

اجزای تشکیل‌دهنده کلاچ

کلاچ در حقیقت اولین قطعه‌ی مکانیکی در سیستم انتقال قدرت خودروها است که وظیفه‌ی قطع و وصل ارتباط محور خروجی پیشرانه با محور جعبه‌دنده را برعهده دارد. نیروی تولید شده توسط پیشرانه به‌طور مستقیم از طریق میل‌لنگ به چرخ طیار (Flywheel) منتقل می‌شود. فلایویل یا چرخ طیار یک دیسک فلزی بزرگ با جرم زیاد است که وظیفه‌اش انتقال گشتاور پیشرانه به جعبه‌دنده است و کلاچ دقیقاً میان این دو قسمت نصب می‌شود تا وظیفه‌ی قطع و وصل انتقال گشتاور را برعهده بگیرد. کلاچ به‌طور کلی از چهار بخش اصلی تشکیل شده است که در ادامه به معرفی هر یک پرداخته شده است.

صفحه (دیسک) کلاچ

قطعه‌ای دایره‌ای که سطح دو طرف آن با ماده‌ای با ضریب اصطکاک بالا (لنت‌های صفحه کلاچ) پوشیده شده است. این صفحه به‌طور مستقیم روی چرخ طیار نصب می‌شود و عملکرد آن بسیار شبیه لنت‌های ترمز است. در مرکز این دیسک صفحه‌ی ارتعاش‌گیر نصب می‌شود که به کمک فنرهای پیچشی ارتعاشات و ضربه‌های ناشی از انتقال آنی گشتاور پیشرانه را حذف می‌کند تا در هنگام تعویض دنده یا آغاز حرکت از حالت سکون، میزان تقه زدن خودرو تا حد زیادی کاهش یابد.

صفحه‌ی فشار و پوشش کلاچ

برای آن‌که صفحه‌ی کلاچ بتواند گشتاور چرخ طیار را به جعبه‌دنده منتقل کند، باید با اعمال نیروی زیاد به سطح آن بچسبد؛ وظیفه‌ی صفحات اصطکاکی، ممانعت از لغزش صفحه روی سطح چرخ طیار است. صفحه‌ی فشار و پوشش کلاچ وظیفه‌ی اعمال نیروی مورد نیاز چسباندن صفحه به چرخ طیار را برعهده دارند و به‌طور مستقیم به سطح چرخ طیار پیچ می‌شوند. صفحه کلاچ میان چرخ طیار و صفحه‌ی فشار قرار می‌گیرد.

فنر دیافراگمی

همان‌طور که اشاره شد، کلاچ وظیفه‌ی قطع و وصل گشتاور تولیدی پیشرانه را برعهده دارد و مشخص شد که مکانیزم انتقال گشتاور از طریق چرخ طیار به‌چه صورت است. برای قطع کردن ارتباط پیشرانه و جعبه‌دنده باید به روشی نیروی اصطکاک میان صفحه کلاچ و چرخ طیار کاهش یابد تا صفحه بتواند روی سطح چرخ طیار بلغزد. به‌همین منظور فنری خاص به نام فنر دیافراگمی میان صفحه‌ی فشار و پوشش کلاچ تعبیه شده است. این فنر که به شکل دایره ساخته می‌شود، از تعدادی زبانه در مرکز تشکیل شده که با فشردن آن‌ها به سمت داخل، لبه‌های خارجی به سمت مخالف نیرو وارد می‌کنند تا نیروی وارد شده به صفحه کلاچ از طریق صفحه‌ی فشار به میزان چشمگیری کاهش یابد.

یاتاقان رهاکننده

به‌منظور اعمال فشار روی زبانه‌های فنر دیافراگمی از یک یاتاقان استفاده می‌شود. راننده با فشردن پدال کلاچ نیرویی را از طریق مکانیزم کابلی یا هیدرولیکی به یاتاقان رهاکننده وارد می‌کند که سبب فشرده شدن یاتاقان به سطح زبانه‌های فنر دیافراگمی می‌گردد و ارتباط پیشرانه و جعبه‌دنده قطع می‌شود.

مشکلات رایج کلاچ‌ها

کلاچ نیز همانند تمام مکانیزم‌های دیگر در کنار مزایای بی‌شمار ایراداتی هم دارد که البته تا حدودی قابل کنترل‌ هستند. بین دهه‌های ۵۰ تا ۷۰ میلادی عمر مفید کلاچ خودروها بین ۸۰ تا ۱۱۰ هزار کیلومتر بود که با گذشت زمان و پیشرفت فناوری ضمن بهبود شرایط استفاده‌، این رقم به بیش از ۱۲۸ هزار کیلومتر افزایش یافته است.

بزرگ‌ترین و شایع‌ترین معضل کلاچ‌ها، خورده شدن (یا به اصطلاح تمام شدن) صفحه کلاچ است. همان‌طور که پیش‌تر اشاره شد، سطح دو طرف دیسک کلاچ با مواد با ضریب اصطکاک بالا (شبیه جنس لنت‌های ترمز) پوشیده شده تا بتواند اصطکاک لازم را با چرخ طیار ایجاد نماید. به مرور زمان و به خصوص با استفاده‌ی نادرست (مانند نیم کلاچ کردن‌های طولانی مدت و رها کردن ناگهانی پدال کلاچ) پوشش‌های سطح دیسک خورده می‌شوند و در نتیجه دیسک نمی‌تواند اصطکاک لازم را با سطح چرخ طیار ایجاد نماید و شروع به لغزیدن می‌کند. با لغزش صفحه کلاچ گشتاور پیشرانه به خوبی به جعبه‌دنده انتقال نمی‌یابد و در بدترین حالت، هیچ گشتاوری منتقل نمی‌شود و خودرو از حرک بازمی‌ایستد.

اگرچه خورده شدن سطح صفحه کلاچ رایج‌ترین مشکل در این مکانیزم است، اما گاهی معضل سیستم، جدا نشدن صفحه از چرخ طیار است. در این حالت همواره ارتباط پیشرانه با جعبه‌دنده وجود دارد و امکان تعویض دنده یا توقف خودرو با پیشرانه‌ی روشن وجود ندارد. این مشکل به چند دلیل عمده ناشی می‌شود:

• پارگی یا شل شدن کابل پدال کلاچ که سبب اعمال فشار روی یاتاقان رهاکننده می‌شود
• وجود نشتی در سیلندر اصلی یا فرعی پدال کلاچ (پدال‌های هیدرولیکی)، کاهش فشار روغن و در نتیجه کاهش فشار اعمالی بر یاتاقان رهاکننده 
• نفوذ هوا به داخل مدار هیدرولیک پدال کلاچ که باعث کاهش فشار روغن و فشار اعمالی بر یاتاقان رهاکننده می‌شود
• تنظیم نبودن مکانیزم انتقال نیروی پدال کلاچ در کلاچ‌های مکانیکی
• عدم کارکرد بهینه‌ی قطعات کلاچ با یکدیگر

کلاچ خشک و کلاچ خیس

اساس فیزیکی کلاچ‌ها بر اصطکاک استوار است؛ در حقیقت نیروی اصطکاک ایستایی صفحه کلاچ سبب قطع و وصل انتقال گشتاور از پیشرانه به جعبه‌دنده می‌شود. نیروی اصطکاک ناشی از تماس دیسک کلاچ با چرخ طیار، تولید گرما و در شرایط بحرانی سوختن صفحه را به‌دنبال دارد. برای حل این معضل، مهندسان کلاچ‌هایی طراحی کرده‌اند که در روغن غوطه‌ور هستند (معمولا این کلاچ‌ها در محفظه‌ی پیشرانه قرار می‌گیرند تا توسط روغن موتور عمل خنک‌سازی صورت پذیرد) تا گرمای ناشی از اصطکاک را از طریق روغن دفع نمایند. این کلاچ‌ها که در اصطلاح کلاچ خیس نامیده می‌شوند، به‌جای یک، از چند صفحه کلاچ که روی یکدیگر نصب شده‌اند، بهره می‌برند. در حالت کلی این کلاچ‌ها بازده کم‌تری نسبت به کلاچ‌های خشک یا معمولی دارند، اما فضای کم‌تری اشغال می‌کنند و به همین دلیل بیش‌تر در موتورسیکلت‌ها استفاده می‌شوند.

جزوه کامل همه چیز در مورد خودرو

دریافت فایل
حجم: 3.87 مگابایت
 

علت سر و صدای داخل خودرو چیست

مقدمه:

امروزه با پیشرفت خودروها در سبک‌های مختلف، انتخاب‌های زیادی را در اختیار مصرف‌کنندگان برای انتخاب از بین برندهای خودروسازی در ایران و جهان قرارداده است. یکی از مهمترین و تعیین‌کننده‌ترین فاکتورها برای انتخاب یک خودرو کابین و امکانات موجود در آن است. تمامی قطعات خودرو از اجزای کوچک تا بزرگ به نحوی در داخل یا بر روی کابین خودرو نصب می‌شوند، کابین خودرو به دلیل امکانات زیاد بسیار پیچیده است.

اما نکته طلایی و حساس در مورد کابین و بدنه خودرو صرفا بخش فنی نیست بلکه به عبارت مدیرعامل یکی از بزرگان صنعت خودروسازی جهان ” طراحی داخلی کابین، نقشی اساسی در شخصیت‌بخشیدن به برند خودرو دارد و مشتریان را به خرید آن علاقه‌مند می‌کند. “

یکی از مهمترین عواملی که باعث می شود کابین خودرو در قسمت مکانیکی،  باعث ایجاد سهولت قسمت کابین شود، قسمت شاسی خودرو است. شاسی خودرو برای کابین مانند اسکلت خودرو می‌ماند، که سیستم تعلیق، چرخ‌ها، فرمان و اکسل را بر روی خود به یدک می‌کشد، و این ویژگی‌ها همگی بر روی شاسی که زیر قسمت کابین قرار دارد صورت می‌پذیرد ، اما عامل اصلی که هر مخاطبی را برای انتخاب کابین خودرو و ارزیابی آن به آن عنوان راحتی و امکانات آن دسته‌بندی می‌کند فرم کابین خودرو است که در ادامه به عنوان فرم کابین‌های خودرو خواهیم پرداخت. 

عوامل سر و صدا کابین  و نحوه تشخیص آن

حتما برای شما هم پیش آمده که اگر سوار خودرویی می‌شوید که 100 هزار کیلومتر یا 5 سال از استفاده از آن می‌گذارد، صداهای مختلفی را از درون کابین متوجه می‌شوید که به مرور زمان باعث اذیت شدن سرنشینان و یا حتی در برخی موارد از بین رفتن تمرکز راننده می‌شود.

عوامل ناشی از این اتفاق می‌تواند مربوط به داخل کابین یا از مجرای دیگری باشد که باعث بوجود آمدن سر و صداهای بعضا ناهنجار در داخل کابین می‌شود.

به طور کلی باید گفت عواملی که باعث ایجاد سرو صدا در داخل کابین می‌شوند عمدتا به دو عامل اصلی استاتیکی و دینامیکی تقسیم می‌شوند، که در این بخش سعی داریم به مهمترین عوامل مشترکی که باعث ایجاد سر و صدا در داخل کابین خودرو می‌شوند، بپردازیم.

عوامل اصلی ایجاد صدا در کابین خودرو

• صدای نویز در موتور

اگر خودروی شما دارای یک موتور بنزینی، دیزل، LPG، CNG می‌باشد، باید برای علمکرد صحیح و جلوگیری از ورود صدا به کابین، در پایین ترین درجه دور موتور یا حداقل در بالاترین درجه دور موتور، باید صدای موتور به صورت نرمال عمل کند. در غیر این صورت موتوری که باعث ایجا سر و صدا در قسمت جلو ماشین شود به تدریج این صدا را به داخل کابین انتقال خواهد داد.

بنابر این به عنوان یک نقطه شروع، از سلامت موتور مکانیکی خود اطمینان حاصل کنید.

• صدای اگزوز

اگر بخواهید صدای اگزوز خود را به عنوان یک صدا خفه کن برای ایجاد جریان آزاد در خودرو استفاده کنید، این کار در طولانی مدت به دلیل تمایل به زنگ زدن و ایجاد حفره‌های کوچک در قسمت اگزوز خودرو باعث ایجاد سرو صدا در کابین می‌شود.

• سر و صدا در قطعات تعلیقی

یکی از منابع عمده در تولید سرو صدا قسمت‌های تعلیقی خودرو مانند، میله‌های اتصال واشر، اتصالات توپی، بلبرینگی است، که در صورت چکاب و کم کاری در رسیدگی به این قطعات باعث بروز مشکلات صدایی در قسمت کابین نیز می‌شوند.

• صدای نویز بادی شکل

سر و صداهای باد ناشی از سرعت بالا در جاده در بسیاری از خودروها اجتناب‌ناپذیر است، این موارد در خودروهای سبک‌تر مانند SUV بیشتر به چشم می‌آید.

اما شما می‌توانید با اعمال برخی تغییرات یا چکاب‌ها، این نویزها در قسمت کابین را به حداقل برسانید.

یکی از این راه‌ها در این قسمت این است که، شما می‌توانید با ایجاد پوششی در قسمت نواری درب‌ها، پوشش سقف، باعث ایجاد فضایی با قابلیت عایق صدا تا حد ممکن را ایجاد کنید.

نکته مهم نصب درست این عایق‌ها برای بهره‌وری بیشتر در جهت کم کردن صدا در قسمت کابین است.

• صدای ناشی از جاده

برای کم کردن صدای ناشی از جاده شما می‌توانید با دو راه حل پیشنهادی ما از صداهای مزاحم تا حد زیادی جلوگیری کرد.

1. استفاده از لاستیک‌هایی با ساختار نرم تر در مواد استفاده شده از آنها و همچنین تنظیم باد آنها به طوریکه کشیدگی در قسمت برخورد با سطح جاده را، با کمترین سطح نویز انجام دهد.
2. ایجاد یک کفپوش مستحکم و ترجیحا با لایه ضخیم تر که بتواند صدا را در قسمت زیرین خودرو، تا حد زیادی کاهش دهد و از ورود آن به قسمت کابین جلوگیری کند.

 عدم عملکرد درست در قطعات الکتریکی

 

معمولا به دلیل خوردگی و فرسودگی بیش از حد قطعات الکتریکی همچون، رله‌ها، موتور، برف پاک‌کن، بخاری، انژکتور و حتی پمپ بنزین که معمولا با ایجاد صداهایی که عامل فرسودگی آنها می‌باشد باعث از بین رفتن تمرکز راننده می‌شود، که با چکاب به‌موقع می توان از خطرات احتمالی در بعضی از این قطعات مثل پمپ بنزین، جلوگیری کرد.

عدم عملکرد درست در قسمت‌های تریمی

 

اگر بخواهیم تعریفی دقیق از قطعات تریمی خودرو بدهیم باید گفت، به تمام قطعاتی که در داخل خودرو قرار دارند که به صورت کلی به آن‌ها قسمت کنترل داخلی خودرو نیز گفته می‌شود.

گاهی اوقات تغییر دما در قسمت‌های مختلف باعث خوردگی یا ایجاد ناهماهنگی‌هایی در ساختار قطعات تریمی می‌شود که یکی از مهمترین عوامل آن کیفیت و مواد اولیه به کار رفته شده در آن محصولات است،  که در نتیجه باعث ایجاد سر و صدا در داخل کابین می‌شود.

و البته در مواردی هم عدم نصب خود راننده موجب ایجاد این سر و صداها در قسمت داخل کابین می‌شود که عدم نصب درست آچار چرخ یا تجهیزات مثل جک خودرو یا زاپاس که معمولا در قسمت صندوق عقب ماشین‌ها جای می‌گیرند باعث ایجاد سرو صدا می‌شود.

سر و صدای سیالات موجود در خودرو

یکی از نکات حائز اهمیت و مشترک بین بسیاری از خودروهای مایعاتی مانند گاز کولر یا ضدیخ‌ها است که معمولا به دلیل شارژ ناقص در قسمت زیر داشبورد صدایی را از خود ایجاد می‌کند، یا حتی صدای آب با صدای فوران کننده می‌تواند دلیل بر عملکرد ناقص رادیاتور خودرو شما باشد.

سر و صدای قطعات جانبی خودرو

خرابی‌هایی که ناشی روشن کردن خودرو و استمرار این صداها می‌باشد را باید کاملا جدی گرفت.

این گونه خرابی‌هایی که معمولا از قسمت جلو وارد خودرو می‌شود، در صورت عدم رسیدگی به آن باعث ایجاد هزینه‌های گزاف‌تری خواهند شد.

برای اینکه کمی بیشتر راجع به حدود این مشکلات بدانید می‌توان به بحث پاره شدن دسته موتور و دسته گیربکس اشاره نمود که باعث بیرون زدن پلوس چرخ‌ها در قسمت کلگی و در نهایت واژگونی خودرو خواهد شد.

همچنین امکان دارد، لقی که در قسمت قطعات نگهدارنده موتور به شاسی یا حتی در قسمت گیربکس قرار دارد باعث کشیده شدن بیش از حد در قسمت سیم‌ها شود که در نهایت می‌تواند به پارگی سیم‌کشی موتور و قطع ارتباط آن با ECU موتور و باتری شود.

سایر سر و صداهای کابین خودرو

صدای سوت لنت‌ها:

معمولا اگر لنت ترمز دارای چراغ خطر نباشد در صورت به پایان رسیدن، به هنگام ترمزگیری صدایی مثل سوت کشیدن را به همراه خواهد داشت.

صدای تسمه ها:

معمولا بر اثر شل بودن تسمه‌ها می‌باشد که به هنگام شتاب‌گیری این صدا در داخل کابین قابل شنیدن است.

صدای لق زدن ناشی از فرمان هیدرولیک:

معمولا به هنگامی که فرمان خودرو شما هنگام چرخش به لرزه درمی‌آید، که این لرزش به قسمت کابین خودرو نیز منتقل می‌شود، که نشان از کم بودن سطح روغن فرمان و یا خرابی در قسمت پمپ هیدرولیک دارد.

صدای از چرخ‌های عقب:

معمولا بر اثر خرابی در قسمت بلبرینگ عقب که باعث ایجاد صداهایی زوزه شکل و خشک از قسمت عقب می‌شود، در این موارد معمولا باید بلبرینگ‌ها عوض شوند و کار با گریس‌کاری به اتمام نخواهد رسید.

صدای ناشی از بسته نبودن در موتور:

معمولا به دلیل فراموشی در بستن درب موتور ایجاد می‌گردد دلیل دیگر در این زمینه می‌تواند عدم رگلاژ درست در این قسمت باشد.

صدای هوا کشیدن از قسمت منیفولد:

معمولا بر اثر تغییرات دمایی زیاد در قسمت موتور یا بالا رفتن بیش از حد دما در این قسمت باشد که در برخی موارد به خاطر شستشوی اتومبیل و هواکشیدن برخی اورینگ‌های منیفولد است که باعث خشکی و ترک خوردگی می‌شود، که معمولا با صدایی مثل هوا کشیدن همراه می‌شود. 

 

فایل سالیدورکز صندلی اسپرت خودرو

دریافت فایل نهایی
حجم: 3.29 مگابایت
توضیحات: جهت انجام پروژه با شماره تماس [phone] تماس حاصل فرمایید.
 

صندلی و فرمان گرم کن خودرو چیست

گرمکن فرمان

گرمکن فرمان خودرو در یک نگاه:

دنیا خودرو به نوبه خود روز به روز در حال پیشرفت و تکامل است. امروزه یکی از آپشن های جدید بر روی خودروها گرمکن فرمان می باشد. این آپشن در بسیاری از خودروهای لوکس و گران قمیت وجود دارد و بیشتر خودروهای مجهز به این سیستم شده اند. حتما شما نیز تا حالا تجربه به دست گرفتن فرمان خودرو در یک روز سرد(به ویژه اول صبح) قبل از گرم شدن خودرو را داشته اید. خودرو سازان تا جایی پیش رفته اند که حتی به فکر سرمای فرمان خودروی شما در روزهای سرد و یخی نیز هستند، تا مبادا سرما هوا دستان شما را آزار دهد و رانندگی را برای شما مختل سازد. لذا گرمکن خودرو این امکان را برای شما فراهم می کند تا با فشار دادن یک دکمه فرمان خودرو خود را گرم کنید، تا در سرمای هوا به راحتی بتوانید فرمان را نگه دارید و از رانندگی در هوای سرد لذت ببرید. شما می توانید با خرید و نصب گرمکن فرمان خودرو خیلی خاص رانندگی کنید و گرما را به خودرو خود هدیه دهید. سیستم گرمکن فرمان خودرو که از دنیای موتور سیکلت های گران قیمت به دنیا خودرو سازی وارد شده است. امروزه این سامانه رفاهی برای بسیاری از خودروها به صورت فابریک در لیست آپشن های خودرو قرار گرفته است.

ساختار فنی گرمکن فرمان خودرو:

در خودروهایی که این سیستم گرمکن فرمان خودرو به صورت فابریک وجود دارد یک نمایشگر درون مجموع آمپرها، خبر فعال بودن آن را می دهد که شما می توانید این قابلیت گرمکن خودرو را توسط دکمه هایی که در زیر فرمان، روی فرمان و یا کنار راهنمای خودرو وجود دارد فعال نمایید. همچنین شما می توانید با خرید یک فرمان گرمکن دار و کنترل کننده را بر خودرو نصب و از این قابلیت استفاده کنید. توجه داشته باشید که  سیستم گرمکن فرمان خودرو به وسیله المنتی که در دور تا دور فرمان قرار دارد انجام می شود بدین صورت که با فشار دادن کلید گرمکن فرمان، برق خودرو به المنت فرمان می رسد و همین عامل باعث گرم شدن فرمان خودرو می شود. نکته ای که در اینجا وجود دارد این است که حتی روکش فرمان های دارای المنت و گرمکن دار نیز در بازار لوازم خودروها یافت می شود که شما می توانید از آن ها استفاده کنید. شاید برای شما نیز سوال پیش بیاید که اصلا المنت چیست در توضیح المنت باید گفت المنت گرمایی یک سیم دارای مقاومت الکتریکی است که به دور یک استوانه عایق نارسانا از جنس سرامیک و یا خاک نسوز پیچیده می شود و با گذشت جریان برق از آن گرما تولید می شود.

گرمکن صندلی خودرو در یک نگاه:

شرکت های سازنده صندلی خودرو ، ساخت صندلی خودرو ، قیمت صندلی برقی ماشین ، انواع صندلی خودرو ،خرید صندلی سمند ،همه چیز در مورد صندلی خودرو‌ها

صندلی‌های در خودرو از مهم‌ترین بخش‌های هستند، زیرا اگر به حد کافی راحت نباشند حس خوبی به مصرف کننده نخواهد داد.

بی‌شک یکی از مهم‌ترین قطعات به کار رفته در کابین اتومبیل‌ها، صندلی‌ آن‌ها است. از شروع صنعت اتومبیل‌سازی، صندلی‌های به کار رفته در خودرو‌ها در حال تغییر بودند. صندلی‌های ابتدایی به کار رفته در خودرو‌های قدیمی، معمولا بسیار سنگین و البته سخت بودند ولی با گذر زمان صندلی خودرو‌ها دچار تغییرات فرمی بسیاری شدند. امروزه مد و اصول جدید زیبایی وارد دنیای طراحی خودرو‌ها شده است و همانگونه که انتظار می‌رود، قطعات به کار رفته در داخل اتومبیل‌ها نیز تحت تاثیر این فرایند قرار گرفتند و به همین امروزه یکی عناصر تاثیرگذار در طراحی صندلی خودرو‌ها مد و ترند‌های روز می‌باشد. در گذشته صندلی‌های بکار رفته در اتومبیل‌ها بیشتر نقش کاربردی داشتند، به همین دلیل ساختار کل صندلی تنها مسئله‌ای بود که طراحان باید آن را در نظر می‌گرفتند، اما با گسترش علم ارگونومی در صنایع مختلف، یکی دیگر از عناصری که طراحان صندلی خودرو باید به آن توجه می‌کردند، ارگونومیک بودن صندلی‌ها بود؛ البته تعریف ارگونومیک بودن صندلی‌ها در اتومبیل‌های مختلف، متفاوت است به همین دلیل معمولا فرم کلی صندلی‌ها در خودرو‌های مختلف، با هم تفاوت دارد.

وزن و فرم کلی صندلی اتومبیل‌ها

در سال ۱۹۸۵ میلادی با گسترش مسابقات اتومبیل‌رانی و البته توسعه علم ارگونومی، طرح اولین تولید صندلی‌های مسابقه‌ای شکل گرفت. هدف از ساخت صندلی‌های مسابقه‌ای برای خودرو‌های این حوزه، کم کردن وزن صندلی و همچنین کاهش آسیب‌های وارد شده به راننده در اثر تکان خوردن خودرو بود. با گذشت زمان و کشف متریال جدید، صندلی‌های مسابقه‌ای نیز پیشرفت کردند و امروزه این صندلی‌ها با استفاده از فیبر کربن ساخته می‌شود و همچنین فرم آن‌ها به شکلی است که راننده اتومبیل کمترین فشار و ارتعاش را زمان رانندگی حس می‌کند؛ اما امروزه می‌توانیم ویژگی‌های صندلی‌های مسابقه‌ای را در صندلی‌های خودرو‌های شهری نیز ببینیم. در چند سال اخیر بسیاری از طراحان حوزه خودرو، صندلی‌های اتومبیل‌ها را به شکلی طراحی می‌کنند که فرم و ساختار آن‌ها گودی‌های بدن انسان را پر کند تا در زمان حرکت کمترین میزان ارتعاش و فشار به راننده و سرنشینان وارد شود.

گرم‌کن و سرد‌کن صندلی خودرو

در یک دهه اخیر، با گسترش فناوری‌های مختلف در حوزه اتومبیل‌سازی، صندلی خودرو‌ها نیز دست‌خوش تغییرات فراوانی شده‌اند. یکی از تکنولوژی‌های استفاده شده در صندلی خودرو‌ها که به صورت آپشن‌های قابل سفارش در دسترس عموم است، گرم‌کن و سرد‌کن صندلی خودرو می‌باشد. امروزه طراحان و مهندسان صندلی‌های خودرو، با بهره‌گیری از یک انتقال دهنده هوا، توانسته‌اند سیستمی را بوجود بیاورند که سرنشینان قادر هستند دمای رویه صندلی را با آن تغییر دهند، به شکلی که باد سرد و یا گرم از طریق کانال‌هایی در ساختار کلی صندلی خودرو به جریان در می‌آید و رویه صندلی اتومبیل سرد و یا گرم می‌شود؛ البته برای انتقال دما به رویه صندلی، طراحان فعال در این حوزه می‌بایست از رویه چرم برای صندلی خودرو‌ها استفاده کنند تا دما به شکل یکنواخت بر روی سطح صندلی خودرو جریان پیدا کند.

صندلی‌های راحت‌تر!

یکی از آپشن‌هایی که امروزه در خودرو‌های لوکس استفاده می‌شود، ماساژور صندلی خودرو است. بسیاری از خودروسازان با استفاده از یک موتور الکتریکی کوچک در زیر صندلی‌های اتومبیل، یک جریان متناوب به شکل امواج منظم در صندلی خودرو ایجاد می‌کنند تا راننده و سرنشینان بتوانند از یک صندلی ماساژور در اتومبیل‌شان لذت ببرند.

امروزه مهندسان و طراحان حوزه اتومبیل‌سازی در بسیاری از خودرو‌ها نیز با استفاده از ریل‌های متعدد در کل ساختار صندلی، این فرصت را برای راننده و سرنشینان خودرو بوجود آورده‌اند که با استفاده از دکمه‌های تعبیه شده در خودرو، فرم کلی صندلی اتومبیل را تغییر دهند و آن را به شکلی استفاده کنند که در آن راحت‌تر هستند.

یکی دیگر از فناوری‌هایی که در خودرو‌های امروزی استفاده می‌شود، مموری (حافظه) صندلی خودرو است. این آپشن استفاده شده در صندلی اتومبیل‌ها به اجازه می‌دهد که حالت صندلی خودرو را به صورت یک فرم پیش‌فرض در مموری صندلی خودرو ذخیره کنید تا در هنگام نشستن بر روی صندلی اتومبیل، با فشردن یک دکمه فرم و جایگاه صندلی خودرو به حالت دلخواهتان تبدیل شود

گاز CNG چیست

گاز طبیعی فشرده است که در درجه حرارت معمولی و در فشار ۲۰۰ تا ۲۵۰ بار نگهداری می‌شود.

گاز طبیعی به سه حالت زیر می تواند در خودرو ها مورد استفاده قرار گیرد.

الف) فشرده                CNG : COMPRESSED NATURAL GAS

ب) مایع                    LPG : LIQUID PETROLEUM GAS

ج) جذب شده              ANG : ABSORBED NATURAL GAS

انواع خودرو های گاز سوز

DEDICATED به خودروهایی اطلاق می‌شود که فقط از یک سوخت استفاده می‌کنند.

BIO_FUEL به خودرو هایی که امکان استفاده از دو سوخت بنزین و گاز را دارا می‌باشند اطلاق می‌شود.

DUAL_FUEL به خودرو هایی اطلاق می‌شود که از دو سوخت گازوئیل و گاز طبیعی به طور ترکیبی استفاده می‌کنند.

اثرات عمده تبدیل سوخت به CNG

گاز CNG ، گازی به مراتب تمیزتر نسبت به سوخت بنزین از نظر آلاینده های خروجی اگـزوز بـوده است.

مقایسه سالم‌تر بودن گاز CNG نسبت به بنزین از این دیدگاه حائز اهمیت است که به واسطه حوادث مرگبار به وجود آمده ناشی ازآلودگی، جان انسان‌های زیادی گرفته شده که می توان به عنوان نمونه از حادثه دره میور بلژیک در سال ۱۹۳۰ نام برد که در یک روز ۴۰ نفر به واسطه آلودگی ناشی از مه شدید که این شهر را در بر گرفته بود جان خود را از دست داده و یا در سال ۱۹۵۲ در شهر لندن تجمع آلودگی های واقع شده بر روی شهر لندن باعث از دست رفتن جان ۴۰۰۰ نفر گردید اشاره نمود.

مقایسه از نظر اقتصادی

چون این گاز به راحتی قابل پمپاژ کردن است، خیلی سریع در اختیار مصرف کننده قرار می گیرد و احتیاج به هزینه حمل و نقل بالایی ندارد.

همچنین مقایسه قیمت های میانگین CNG و بنزین در بازارهای جهانی نشان می دهد که قیمت جهانی گاز یک پنجم قیمت جهانی بنزین با ارزش حجمیه مساوی است و این موضوع به وضوح نشان دهنده ارزانی سوخت CNG نسبت به سوخت بنزین خواهد بود.

* لازم به ذکر است که انجمن جهانی خودروهای گازسوز در گزارش خود ایران را به عنوان دارنده بزرگ‌ترین ناوگان خودروهای گازسوز در جهان در سال ۲۰۱۱ معرفی کرد.

مقایسه از نظر فنی و موتوری

سوخت CNG نسبت به سایر سوخت‌های هیدروکربنی دارای پائین ترین نسبت کربن به هیدروژن (۱ اتم کربن در مقابل ۴ اتم هیدروژن) است. لذا سوختن آن کربن کمتری بر جای گذاشته و در خودروهای گازسوز به علت کاهش قابل ملاحظه این رسوبات ( کربن )  در منطقه احتراق ، ورودی سوپاپ‌ها ، سرپیستون‌ها و شیارهای رینگ‌ها ، امکان گریپاژ کردن قطعات بمراتب کاهش یافته و همچنین به علت کاهش قابل ملاحظه رسوبات کربن و آلاینده های خروجی ، روغن موتور و فیلتر آن نسبت به سوخت بنزین تمیزتر باقی مانده و زمان تعویض آنها و در نتیجه هزینه عملیاتی موتور گاز سوز نیز کاهش می یابد که تمامیه موارد ذکر شده نشان دهنده افزایش عمر مفید خودرو در هنگام استفاده از سوخت CNG نسبت به سوخت بنزین و همچنین LPG می‌باشد .

در این بین شاید هنوز افرادی باشند که با وجود شواهد بالا , باز هم مهر خشک کار کردن را بر پیشانیه موتور های گاز سوز بزنند. ما برای رد این حرف دلیلی واضح تر و قابل لمس تر می آوریم

زمانی که موتور خودرو شما سرد است، بنزین بر روی دیواره سیلندرها تقطیر می‌شود و به پایین یعنی به سمت کارتل روغن سرازیر می‌شود. این مقدار اگر چه بسیار نا چیز و غیر قابل اندازه گیری است ولی در دراز مدت باعث خراب شدن روغن و از بین رفتن خاصیت روانکاری روغن می‌شود در حالی که گاز طبیعی حتی در دمای ۱۰ درجه زیر صفر هم تقطیر نمی‌شود و حتی اگر در مجاورت روغن قرار گیرد باعث خراب شدن آن نخواهد شد. پس این نیز دلیل دیگری است که نشان می‌دهد کارکرد خشک موتورهای گاز سوز بیشتر یک ذهنیت اشتباه است چرا که تایید می‌کند روغن موتور خودروهای گاز سوز دیرتر خراب می‌شود.

مقایسه از نظر پیمایش خودرو

برای به کارگیری گاز طبیعی به عنوان سوخت خودرو باید آن را در جایگاه های سوختگیری با فشار ۲۰۰ تا ۲۲۰ بار متراکم نموده که در چنین فشاری دانسیته انرژی حجمی گاز طبیعی یک سوم بنزین بوده و در نتیجه یک خودرو تجهیز شده به سوخت گاز طبیعی فشرده با حجم مخزن گاز معادل با حجم مخزن بنزین، سه برابر یک خودرو بنزینی برای همان مسافت نیاز به مراجعه به جایگاه سوخت‌گیری دارد و می‌توان نتیجه گرفت که برد عملیاتی خودروها با سوخت بنزین به مراتب بیشتر از خودروی با سوخت گاز طبیعی فشرده شده می باشد.

۱- گاز طبیعی سوختی با احتراق بهینه،پاکیزه و تمیز است که این امر سبب افزایش عمر موتور و کاهش تعمیرات آن می گردد. برای مثال تعویض شمع در موتورهای بنزینی تا ۳۲,۰۰۰ کیلومتر انجام میشود که در خودرو های گاز سوز تا ۱۲۰,۰۰۰ کیلومتر دوام دارد.

۲- این سوخت قابل انتقال و مکش از مخزن خودرو نمی باشد و احتمال سرقت سوخت کاهش می یابد. کما اینکه در صورت بالا رفتن قیمت سوخت معضل سرقت سوخت نیز اضافه می گردد.

۳- زمان سوخت گیری سریع بین ۴ تا ۵ دقیقه و با احتساب زمان قبل از اتصال نازل، میانگین فعلی کشور ۳۰ دقیقه بوده که این عدد نمی‌تواند رسمیت داشته باشد، زیرا این زمان به عوامل زیادی بستگی دارد که کمترین زمان ۵ دقیقه و بیشترین آن می‌تواند حدود ۲ ساعت وقت بگیرد .

۴-  در صورت احتراق گاز طبیعی (CNG) ،گاز منو اکسید کربن در حدود ۷۰درصد و مواد آلاینده گازی غیر متانی ۸۹ درصد واکسید نیتروژن ۸۷ درصد کمتر می شود.

۵-  از نظر ایمنی،گاز طبیعی ایمن تر است. زیرا گاز طبیعی برخلاف بنزین در زمان وقوع حوادث و تصادفات در هوا نشر و پراکنده می گردد اما حوضچه های بنزین بر روی زمین ایجاد خطر آتش سوزی می کنند.

از طرفی کپسول‌های ذخیره گاز مورد استفاده بسیار مستحکم‌تر از باک های سوخت بنزینی می باشند.

بحث و نتیجه گیری

در حالت کلی هر کدام از دو نوع سیستم سوخت بنزین و CNG دارای مزایا و معایبی بوده که باید با در نظر گرفتن این موارد نسبت به ارجعیت داشتن یکی نسبت به دیگری اقدام کرد که در زیر به پاره ای از این موارد اشاره شده است.

معایب خودروهای گاز سوز

 الف- سنگین بودن تجهیزات

ب- گرانی تجهیزات مربوطه

ج- طی نمودن مسافت کمتر به ازاء یک بار سوختگیری

د- کاهش قدرت و راندمان موتور

مزایای خودروهای گاز سوز

الف - به مراتب ارزان بودن سوخت CNG

ب- آلودگی کمتر محیط زیست

ج- افزایش عمر مفید خودرو

د- تعویض شمع در موتورهای بنزینی تا ۳۲هزار کیلومتر دوام دارد ولی در موتورهای گازسوز این عدد به ۱۲۰هزار کیلومتر افزایش می‌یابد.

فایل سالیدورکز موتور خطی

دریافت فایل نهایی
حجم: 989 کیلوبایت
توضیحات: جهت انجام پروژه با شماره تماس [phone] تماس حاصل فرمایید.
 

تایمینگ متغیر سوپاپ

تایمینگ متغیر سوپاپ

اکثر علاقمندان به اتومبیل و صنایع خودروسازی با واژه VVT-i که روی بدنه انواع تویوتا های جدید،  سیستم Vanos موتورهای ب ام و و سیستم V-Tec هوندا تا حدودی آشنا هستند و بعضا جویای مفهوم آن شده اند. این واژه ها هر یک معرف سیستم تایمینگ یا زمانبندی متغیر باز و بسته شدن سوپاپها در موتورهای ساخت کارخانه های مربوطه می باشند . هدف از ارائه چنین سیستمهائی افزایش بازده موتور در تمام شرائط کارکرد آن اعم از دور موتور مختلف و شرائط محیطی متفاوت می باشد. در موتورهای قدیمی تر متخصصین با در نظر گرفتن شرائطی که موتور برای آن در نظر گرفته شده میل سوپاپ با تایمینگ مناسب را برای آن انتخاب نموده اند که البته این امر دارای محدودیتهای زیادی است ، بعنوان مثال میل سوپاپ اصطلاحا درجه بالا برای مسابقات و افزایش بازده در دور بالا بسیار مناسب بوده که این افزایش قدرت در دور بالا به قیمت کاهش چشمگیر گشتاور و قدرت در دورهای میانی و پائین موتور می شود و عملا موتور را در دورهای پائین ( مثلا در شهر) غیر قابل استفاده می نماید .
طول مدت زمان و لحظه ای که در آن سوپاپهای ورودی و تخلیه باز و بسته میشوند ، تنها در دور موتور خاص و مشخصی حداکثر بازده را ایجاد میکند و هر چه دور موتور تغییر بیشتری نماید ، بازده موتور کاهش پیدا میکند ، به همین دلیل مهندسن سیستمی را در موتورهای جدیدتر ابداع کرد ه اند که تایمینگ یا زمانبندی با توجه به دور موتور تغییر پیدا می نماید . قبلا از بررسی این سیستم ابتدا اشاره ای خواهیم داشت به طرز کار موتور چهار زمانه .
هنگامی که پیستون در وضعیت TDC ( نقطه مرگ بالا یعنی بالاترین نقطه در داخل سیلندر ) قرار دارد ، سوپاپهای ورودی در حالی که پیستون به سمت پائین در حرکت است باز میشوند ، در این هنگام با آغاز پائین رفتن مخلوط هوا و سوخت به داخل سیلندر مکیده میشوند که به این مرحله مکش گفته میشود .
هنگامی که پیستون به پائین ترین نقطه ممکنه در داخل سیلندر میرسد ، سوپاپهای ورودی بسته شده و مخلوط هوا و سوخت در داخل سیلندر محبوس می گردد . در مرحله بعد پیستون به سمت بالا حرکت کرده و به تدریج مخلوط سوخت و هوا را فشرده میسازد که به این مرحله تراکم (Compression) گفته میشود . شمع هنگامی که پیستون مجددا به بالاترین نقطه ممکن میرسد ( یا نزدیک به آن میشود ) جرقه می زند . انفجار کنترل شده حاصله ، پیستون را با نیروی زیادی به پائین رانده و نیروی مکانیکی تولید مینماید که به آن مرحله تولید نیرو با قدرت گفته میشود . بعد از رسیدن پیستون به پائین ترین نقطه ممکن ، سوپاپ اگزوز باز شده و بر اثر بالا آمدن مجدد پیستون ، گازهای حاصل از احتراق تخلیه میگردند که به این مرحله تخلیه گفته میشود . در طی این مراحل که در تمام موتورهای چهار زمانه بنزینی مشترک است ، زمان باز و بسته شدن سوپاپها اهمیت زیادی داشته و در استفاده بهینه از سوخت و ایجاد حداکثر بازده موثر است . در این مقاله سعی شده عوامل موثر بر تعیین و تنظیم تایمینگ سوپاپها هر چند بطور اجمالی مورد بررسی قرار گیرد .
● بسته شدن سوپاپ ورودی :
سوپاپ ورودی معمولا چند درجه ( منظور از چند درجه ، مقدار زاویه دوران میل لنگ است ) بعد از پائین ترین وضعیت ممکنه پیستون در داخل سیلندر و در حالی که پیستون برگشت به سمت بالا را در داخل سیلندر آغاز نموده ، بسته میشود ،چرا ؟
به نظر میرسد اگر سوپاپ ورودی در حالی که پیستون به سمت بالا در حال حرکت است باز بماند مقدار زیادی از مخلوط هوا و سوخت از مسیر ورود به بیرون رانده شود ، ولی در عمل چنین اتفاقی رخ نمی دهد ، زیرا با توجه به سرعت بسیار زیاد ورود مخلوط به سیلندر ( حدود ۸۰۰ کیلومتر در ساعت ) ، مخلوط انرژی جنبشی پیدا کرده و بعد از رسیدن پیستون به پائینترین وضعیت در داخل سیلندر جریان آن ادامه پیدا کرده و حتی اندکی پس از شروع مرحله بالا رفتن پیستون جریان ادامه دارد . این مرحله تا ابد ادامه پیدا نمیکند و پیستون بالا رونده در مقطعی خاص و در صورتی که سوپاپ ورودی باز باشد به انرژی جنبشی مخلوط غلبه کرده و آنرا به داخل مسیر ورودی سیلندر پس میزند .
پس ، بهترین وضعیت پر شدن یا اشباع سیلندر هنگامی صورت میگیرد که بسته شدن پیستون تا لحظات اولیه پس زدن مخلوط به تعویق افتد ، یعنی ضمن بهره گیری از حداکثر ( انرژی جنبشی ) مخلوط ، از هدر رفتن آن جلوگیری شود و سیلندر تا حد اکثر ممکن از مخلوط پر شود .
● باز شدن سوپاپ اگزوز :
اگر سوپاپ ورودی بعد از رسیدن پیستون به پائین ترین وضعیت ممکنه (TDC) در داخل سیلندر بسته نشده باشد و یا سوپاپ اگزوز که قبلا راجع به آن گفتیم در هنگام رسیدن پیستون به پائین ترین وضعیت ممکن باز شود چه اتفاقی خواهد افتاد ؟ اگر معتقدید که چنین اتفاقی ممکن نیست ، درست حدس زده اید . در واقع سوپاپ اگزوز قبل از رسیدن پیستون به پائین ترین وضعیت ممکن ، باز میشود . پیستون در مرحله تولید نیرو تحت تاثیر گازهای گرم به پائین رانده شده و نیروی تولید شده خودرو را به جلو می راند . با این تفاسیر چرا بعضا طراحان و مهندسین سعی دارند تا سوپاپ اگزوز کمی زودتر باز شده و مقداری از فشار داخل سیلندر کم شود؟
برای درک بهتر دلیل باز شدن سوپاپ اگزوز کمی قبل از رسیدن پیستون به پائین ترین وضعیت ممکن ، باید اشاره ای به مرحله بعدی که مرحله تخلیه سیلندر است داشته باشیم، تخلیه گازهای خروجی از طریق سوپاپ اگزوز ، در هنگام بالا آمدن پیستون نیازمند نیرو میباشد ، که این نیرو توسط میل لنگ وارد میگردد ، اگر سوپاپ اگزوز هنگامی که هنوز مقداری فشار حاصل از احتراق در سیلندر باقی مانده باز شود ، باعث می گردد که مقداری از گازهای حاصل از احتراق تحت تاثیر این فشار قبل از حرکت پیستون به بالا از سیلندر خارج شوند . با کاهش مقدار گازها ، نیروی مورد نیاز برای تخلیه سیلندر کم شده و نتیجتا بازده موتور افزایش پیدا می کند
● Overlap یا باز بودن همزمان سوپاپها:
پیستون در مسیر خود به سمت بالاترین وضعیت ممکن الباقی گازهای حاصل از احتراق را به بیرون می راند . جریان گازهای خروجی نیز مثل جریان هوای ورودی دارای انرژی جنبشی است یعنی اینکه حتی بعد از رسیدن پیستون به بالاترین وضعیت ممکن و شروع مرحله پائین آمدن پیستون جریان گاز خروجی ادامه دارد ، بدین ترتیب میتوان بسته شدن سوپاپ را تا بعد از رسیدن پیستون به بالاترین وضعیت ممکن به تعویق انداخت .
لازم بیادآوری است که هدف مکش بیشترین حجم مخلوط هوا و سوخت میباشد زیرا نیروی موتورهای درون سوز از احتراق مخلوط سوخت و هوا در داخل سیلندر ایجاد میگردد . بهترین مکش هنگامی صورت میگیرد که سوپاپ ورودی قبل از رسیدن پیستون به بالاترین وضعیت ممکن باز شود . در این لحظه سوپاپهای ورودی و سوپاپهای اگزوز به طور همزمان باز میباشند که این مرحله را Overlap یا مدت زمان باز بودن همزمان سوپاپهای ورودی و خروجی می نامند .
در اینجا این سؤال مطرح میشود که چرا گازهای خروجی که توسط پیستون به بیرون رانده میشوند ، وارد منیفولد ورودی نمیگردند ، جواب این است که طراحی مناسب منیفولد اگزوز و فشار نسبی کمتر داخل آن باعث میشوند که گازهای خروجی تحت تاثیر فشار کم منیفولد خروجی ( اگزوز ) افزایش سرعت پیدا کرده و از سیلندر خارج گردند ، انرژی جنبشی گازهای خروجی نیز بنوبه خود باعث کاهش فشار داخل سیلندر و مکش بیشتر مخلوط هوا و سوخت به داخل آن میگردند .
لحظه بسته شدن سوپاپ ورودی مهمترین نکته در تایمینگ میل سوپاپ است ، هر چند که تمام مراحل آن از اهمیت به سزائی برخوردارند . به عنوان مثال تایمینگ صحیح باز شدن سوپاپ خروجی در واقع نقطه تعادلی از کاهش مقدار کمی از نیروی تولید شده در مرحله تولید نیرو و کاهش مقداری از بار گازهای خروجی در مرحله تخلیه است ، طول مدت Overlap نیز شدیدا در دور موتور تاثیر گذار است . در موتورهائی که مجهز به سیستم تایمینگ سوپاپ معمولی هستند ، رابطه بین تایمینگ سوپاپها ثابت است . در موتورهائی که دارای یک میل سوپاپ هستند این مسئله به شکل بادامکهای روی میل سوپاپ بستگی داشته و در موتورهای مجهز به دو میل سوپاپ به زاویه میل سوپاپها نسبت به یکدیگر بستگی دارد ( در هنگام تنظیم تایمینگ در موتورهای مجهز به دو میل سوپاپ در بالای سر سیلندر (DOHC) ، پرش یک دندانه فولی سر سیلندر باعث تغییر در میزان Overlap میگردد ) . تایمینگ سوپاپها بستگی زیادی به انرژی جنبشی جریان گاز دارد ، لازم به ذکر است که هر چقدر سرعت جریان گاز بیشتر شود ، انرژی جنبشی آن به همان نسبت افزایش پیدا میکند . بدین ترتیب تغییر تایمینگ با توجه به سرعت ( دور ) موتور ، مزیتهای زیادی در بر دارد . با استفاده از این سیستم میتوان جریان گازهای ورودی و خروجی را در تمام دورهای موتور به بهترین نحو تنظیم نمود و نتیجتا گشتاور بیشتری را در تمام دورهای موتور ایجاد کرد و باعث گسترش دامنه و محدوده تولید نیروی موتور گردید .
● تایمینگ متغیر سوپاپ :
انواع سیستمهای تایمینگ متغیر سوپاپ مختلفی وجود دارند که تفاوتهای مکانیسم های عملکردی آنها نسبت به عملکرد کلی شان از اهمیت کمتری برخوردار است . تا چند وقت پیش در اکثر سیستمهای تایمینگ متغیر میل سوپاپ ، تنها یکی از دو میل سوپاپ موتور متغیر بود که البته این تغییر تنها به میزان یک پله انجام می گرفت . در این سیستم در زمان افزایش دور موتور و یا در محدوده مشخصی از آن ، ECU ( واحد کنترل الکترونیکی ) تایمینگ میل سوپاپ را تغییر میدهد و بدین ترتیب یکی از میل سوپاپها در وضعیت آوانس یا ریتارد قرار میگیرد .
در خیلی از موتورهائی که مجهز به دو میل سوپاپ در سر سیلندر میباشند (DOHC) این نوع سیستم باعث میگردد تایمینگ سوپاپهای اگزوز ( بر خلاف تصور عمومی که حاکی از اهمیت بیشتر سوپاپهای ورودی است ) تغییر پیدا کند ، البته در برخی انواع نادرتر ، تایمینگ سوپاپهای ورودی تغییر میکند .
نمونه ای از نوع دوم در برخی اتومبیلهای پورشه مشاهده میگردد . در یکی از مدلهای Porsche ۹۱۱ که مجهز به سیستم Vario Cam است ، این سیستم باعث میگردد تا تایمینگ سوپاپ ورودی بعد از رسیدن دور موتور به ۱۳۰۰ دور در دقیقه ، ۲۵ درجه تغییر کند و نتیجتا محفظه احتراق بهتر پر و خالی شود و گشتاور افزایش پیدا کند . بعداز رسیدن دور موتور به حد ۵۹۲۰ دور در دقیقه ، تایمینگ ۲۵ درجه کاهش پیدا میکند و به حد اولیه ( دور آرام ) باز می گردد و عملکرد موتور در دور موتور بالا را بهبود می بخشد . در مواقعی که درجه حرارت روغن موتور بالا رفته باشد این تغییر در دور موتور ۱۵۰۰ دور در دقیقه انجام می گیرد .
سیستمهای اولیه که در آن تنها تایمینگ یک میل سوپاپ تغییر پیدا میکند هر چند که بهتر از سیستمهای تایمینگ ثابت عمل میکنند ، با این وجود کاملا قانع کننده نیستند . موتورهای مجهز به این سیستم تنها در دو حالت و دور موتور خاص دارای عملکرد بهینه هستند . واضح است که تغییرات کوچک و متعدد تایمینگ حتی اگر در مورد یکی از میل سوپاپها اعمال شود بهتر است و اگر تایمینگ هر دو میل سوپاپ قابل تغییر باشد نور علی نور خواهد بود . دراین حالت تایمینگ هر دو میل سوپاپ دائما با توجه به شرائط عملکرد موتور ، در حال تغییر خواهند بود .
BMW اولین شرکت بود که از سیستم دو میل سوپاپ متغیر استفاده نمود و آنرا Double Vanos نامید ، ( سیستم Single Vanos آنها تنها بر یک میل سوپاپ تاثیر گذار بود ) . در موتورهای مجهز به Double Vanos ، تایمینگ هر یک از میل سوپاپها تا ۶۰ درجه تغییر میکند ، البته در موتورهای V۸ مدل M۵ میل سوپاپ ورودی تا ۵۴ درجه و میل سوپاپ اگزوز " تنها " ۳۹ درجه قابل تنظیم است و بدین ترتیب Overlap ( مدت زمان باز بودن همزمان سوپاپهای ورودی و خروجی ) از ۸۰ درجه تا ۱۲- درجه قابل تنظیم است . منظور از ۱۲- درجه این است که سوپاپهای اگزوز ۱۲ درجه قبل از باز شدن سوپاپهای ورودی بسته میشوند .
● لیفت (lift)متغیر سوپاپ :
سیستم VTEC ساخت HONDA از این جهت مشهور است که در آن لیفت و تایمینگ سوپاپ قابل تغییرند . در سیستم HONDA ، میل سوپاپهای هر سیلندر دارای دو بادامک بلند اضافی و دو انگشتی اضافی میباشند که در دور موتورهای پائین هرز میگردند . در دور موتور خاص ( معمولا دور موتور بالا ) پیمهای هیدرولیکی که بطور الکترونیکی کنترل میشوند هر سه انگشتی را به یکدیگر قفل کرده و نتیجتا بادامکهای بلندتر وارد عمل میشوند . بدین ترتیب تغییر تایمینگ و لیفت سوپاپ در یک مرحله صورت میگیرد و باعث تغییر عمده ای در عکس العمل موتور میگردد .
موتور ۲ZZ – GE تویوتا با حجم cc ۱۸۰۰ که در نسل آخر تویوتا سلیکا مورد استفاده قرار گرفته است نیز از تایمینگ و لیفت متغیر سوپاپ بهره میبرد . سیستم لیفت متغیر تویوتا هم بر سوپاپهای ورودی و هم بر سوپاپهای اگزوز تاثیر گذار است ، در این موتور تنظیم لیفت بلند میل سوپاپ در ۶۰۰۰ دور در دقیقه فعال میشود . بادامکهای بلند ، لیفت سوپاپ ورودی را ۵۴ درصد افزایش داده و به mm ۱۱.۲ میرسانند ، لیفت سوپاپ اگزوز نیز با ۳۸ درصد افزایش به mm ۱۰ میرسد .
میل سوپاپهائی که دارای لیفت زیاد هستند ، باعث افزایش مدت زمان باز ماندن سوپاپ ورودی میگردند ، بدین ترتیب هر Overlap سوپاپها از چهار درجه ( در حالت تنظیم ورودی کاملا ریتارد و لیفت دور پائین ) و ۹۴ درجه ( در حالت فول آوانس و لیفت دور بالا ) متغیر است . Overlap ۹۴ درجه معمولا در موتورهای کاملا مسابقه ای (Full race) به چشم می خورد . لازم به ذکر است نسل قبلی تویوتا سلیکا (Celica) که مجهز به موتور ۵S – FE و تنها دارای Overlap ۶ درجه بود و موتور اسپرتی cc ۲۰۰۰ با نام ۳S – GE در اولین مدل سلیکا دیفرانسیل جلو تنها ۱۴ درجه Overlap داشت .
تایمینگ میل سوپاپ ورودی با توجه به دور موتور ، وضعیت پدال گاز ، زاویه سوپاپ ورودی ، درجه حرارت مایع خنک کننده موتور و حجم هوای ورودی تغییر میکند . تایمینگ میل سوپاپ ورودی در هنگام آغاز به کار موتور ( استارت ) ، سرد بودن موتور ، دور آرام و خاموش کردن موتور ، تا حد ممکن ریتارد میشود . یک پیم کنترل کننده تایمینگ میل سوپاپ را در هنگام استارت و در مرحله پس از آن قفل مینماید تا جائی که فشار روغن مناسب برقرار شود ( این تدبیر برای جلوگیری از سر و صدای اضافی موتور اتخاذ شده است ) .
در سیستم VVTI تویوتا ، تایمینگ میل سوپاپ تا ۴۳ درجه نسبت به زاویه میل لنگ متغیر است . البته سیستم لیفت متغیر نیز در طول مدت زمان باز بودن سوپاپ تاثیر گذار است و بدین ترتیب تایمینگ را به ۶۸ درجه میرساند ( با توجه به اینکه در وضعیت حداکثر ریتارد سوپاپ ورودی در دور موتور متوسط ، تایمینگ ۱۰- ( ۱۰ درجه قبل از TDC ) تا حداکثر آوانس سوپاپ ورودی در دور بالا که ۵۸ درجه قبل از TDC ( بالاترین وضعیت قرار گرفتن پیستون در سیلندر ) است متغیر می باشد ) .
سیستم لیفت متغیر از مکانیسم تعویض بادامک برای افزایش لیفت سوپاپهای ورودی و خروجی بعد از رسیدن دور موتور به ۶۰۰۰ دور در دقیقه استفاده میکند . این سیستم هیدرولیکی توسط ECU موتور که بخشی از سخت افزار کنترل هیدرولیکی آن با سیستم VVTI مشترک است استفاده میکند . اطلاعات ورودی های آن عبارتند از : زاویه و دور میل لنگ، حجم جریان هوا ، وضعیت دریچه گاز ، زاویه میل سوپاپ ورودی و درجه حرارت مایع خنک کننده . سیستم لیفت متغیر قبل از افزایش درجه حرارت مایع خنک کننده تا ۶۰ درجه سانتیگراد فعال نمیشود . این مکانیسم شامل میل سوپاپها با دو دست بادامک میباشد که یک دست آن برای دور پائین تا دور متوسط است و سری دوم برای دورهای بالاتر موتور به کار میرود ( لیفت بالا ) . کل سیستم شامل هشت انگشتی برای هر جفت سوپاپ ، دو انگشتی ( که در طرف داخلی میل سوپاپها قراردارند ) و یک دریچه کنترل روغن که در انتهای میل سوپاپ ورودی قرار دارند ، میباشد .
با وجود اینکه این نوع سیستمهای تایمینگ و لیفت متغیر تک مرحله ای باعث افزایش قدرت میگردند ، با این حال در کاربرد واقعی بسیار خام عمل مینمایند ، به عنوان مثال تغییر تک مرحله ای در گشتاور موتور در یک موتور توربوچارج شده قابل تحمل نمیباشد .
● تایمینگ و لیفت متغیر سوپاپ :
چند خودرو ساز دیگر نیز از تغییر تایمینگ و لیفت تک مرحله ای استفاده مینمایند . جدیدا BMW سیستم Valvetronic را ارائه نموده که تحولی چشمگیر در این رابطه است . این سیستم به طور نامحسوس و غیر منقطع تایمینگ را در یکی از میل سوپاپها و لیفت سوپاپهای ورودی را تغییر میدهد . جالب ترین نکته در این سیستم عدم استفاده از پروانه دریچه گاز است زیرا موتور بازده حجمی خود را با تغییر لیفت سوپاپ ورودی تنظیم مینماید .
سیستم Valvetronic بر گرفته از سیستم Double Vanos ساخت همین شرکت است که تایمینگ میل سوپاپهای ورودی و خروجی ( اگزوز ) را به طور غیر منقطع تغییر میدهد و علاوه بر آن با استفاده از یک اهرمی که بین میل سوپاپ و سوپاپهای ورودی قرار دارد ، لیفت سوپاپهای ورودی را نیز تغییر میدهد . محور مخصوصی فاصله اهرم را از میل سوپاپ تغییر میدهد ، وضعیت محور فوق توسط یک سیستم الکتریکی تعیین میشود . وضعیت اهرم در واقع لیفت را به دستور سیستم مدیریت موتور کوچک یا بزرگ مینماید .
سیستم Valvetronic تنها از لحاظ عدم قابلیت لیفت سوپاپهای خروجی از سیستمهای الکترونیکی پنوماتیک ( بادی ) مورد استفاده در موتورهای مسابقه ای F۱ ، که عملکرد سوپاپها به طور مستقل از هم و به طور انفرادی کنترل می کنند ، کم قابلیت تر است .
پس نتیجه میگیریم هر گونه قابلیت تغییر در تایمینگ با لیفت سوپاپ برای بهبود قابلیت تنفس ( تبادل هوا ) در هر محدوده عملکرد موتور باعث بهبود قابلیتهای آن میگردد . هر چقدر تنظیمات دقیق تر و تعداد سوپاپهای قابل تنظیم بیشتر باشد ، نتیجه نهائی بهتر خواهد شد و علاوه بر افزایش بازده باعث افزایش نرمی کارکرد و تسریع و بهبود عکس العمل موتور در تمام محدوده دور موتور آن میگردد . در موتورهای معمولی تغییر زاویه میل سوپاپ و افزایش آوانس باعث بهتر شدن بازده موتور در دور بالا میشود . هر چند که عملا نرمی کارکرد و بازده موتور را در دور پائین و دور متوسط بازده مختل میکند ( مثل میل سوپاپهائی که اصطلاحا به آنها فول ریس گفته میشود ). در نقطه مقابل این نوع میل سوپاپها انواع معمولی قرار دارند که با وجود نرمی عملکرد در دور پائین و متوسط قادر به ارائه حداکثر بازده موتور در دور بالا هستند که به آنها انواع شهری یا معمولی گفته می شود.
سیستمهای متغیر امروزی که در این مقاله سعی نمودیم نگاهی هر چند کلی به سیر تکامل و آخرین تحولات آن داشته باشیم در واقع حداکثر بازده موتور را چه در دور پائین و متوسط و چه در دور بالا ایجاد مینماید. ضمن آنکه نرمی عملکرد موتور در دور آرام و راحتی استارت آن در سرما و گرما را تضمین می نماید.