آیا با قطعات موتور خودرو آشنا هستید؟ قطعاً هر رانندهای بهتر است آگاهی کافی از قطعات موتور ماشین خود داشته باشد و دانستن وظیفه هر قطعه برای شناختن نیازها و همچنین بالابردن طول عمر آن قطعه بسیار ضروری به نظر میرسد. این آگاهی در زمان برخورد با ایراد در خودرو مثلاً صدای موتور اتومبیل باعث تشخیص درست خواهد شد” در نتیجه منجر به اقدامات مناسب میشود تا هم از اتلاف وقت و هم هزینههای اضافی و از همه مهمتر آسیبرساندن به قطعات جلوگیری شود.
همان طور که میدانید اصلیترین بخش یک اتومبیل موتور آن است. این قلب تپنده اگر با کوچکترین ایراد و بیتوجهی مواجه شود، مطمئناً مالک خود را دچار دردسر خواهد کرد. بنابراین بسیار ضروری است تا با نیازها و چگونگی نگهداری آن آشنا شویم. البته این دانش بدون شناختن همه قطعات تشکیلدهنده موتور خودرو غیرممکن است.
در این مقاله قصد داریم تا با قطعات موتور خودرو بر حسب اهمیت آنها بیشتر آشنا شویم تا به وقتش تصمیم درست بتوانیم بگیریم. بنابراین همراهمان باشید.
معرفی قطعات موتور خودرو و کاربرد آنها
در ادامه به معرفی و توضیح قطعات موتور خودرو میپردازیم.
۱. موتور خودرو
هر وسیلهنقلیهای بخشی دارد که قلب تپندهاش در آن واقع است. این قلب تپنده که مهمترین بخش اتومبیل است، متشکل از تعدادی قطعه به هم وصل شده است که با توضیح مختصری از قطعات مهم آن قادر خواهید بود تا مانند یک کارشناس در کاپوت اتومبیلتان را باز کنید و مشکل موتور را بررسی نمایید.
موتور هر خودرو موظف به تبدیل انرژی پتانسیل به انرژی جنبشی است تا این نیرو بهواسطه گیربکس و دیفرانسیل و … به چرخها منتقل شود و باعث حرکت خودرو شود. این اختراع شگفتانگیز هم از لحاظ منابع انرژی مصرفی و هم از دیدگاه عملکرد و نحوه طراحی به انواع مختلفی تقسیم میشود.
آنهایی که با سوخت فسیلی مانند بنزین یا گازوئیل کار میکند، در واقع انرژی شیمیایی نهفته در آن سوخت را به انرژی جنبشی تبدیل و خودرو را وادار به حرکت میکند؛ ولی اگر موتور اتومبیلی یک موتور الکتریکی باشد، در این صورت حرکت آن وابسته به انرژی جنبشی است که از انرژی ذخیرهشده در باتریهای قابلشارژ تأمین میشود یا اگر یک خودروی هیبریدی داشته باشید، از هر دو مدل موتور ذکرشده بهره میبرد. در شرایط از قبل تعریفشده از هر دو موتور یا از یکی از موتورها استفاده میکند تا وسیلهنقلیه را حرکت دهد.
۲. بلوک سیلندر
یکیدیگر از قطعات موتور خودرو بلوک سیلندر است؛ محلی که در آن سیلندرها قرار دارد را بلوک سیلندر مینامند که اولین و مهمترین بخش یک موتور محسوب میشود. عمل جرقهزنی خودرو و احتراق در درون این قطعه رخ میدهد، برای همین آن را از جنس چدن یا آلومینیوم بسیار مقاوم میسازند که در عین حال مقاومت لازم برای پیشگیری از ترکیدن در برابر سرما و گرمای بیش از حد را هم داشته باشد. بنابراین در ساخت این قطعه ریختهگری باید دقت بسیار زیادی به خرج داد و همین امر باعث استهلاک بسیار کم این قطعه میشود.
وظیفه بلوک سیلندر فونداسیون موتورهای احتراق داخلی را بر عهده دارد؛ چون محل نصب میللنگ، رینگ پیستون و شاتون، سرسیلندر، کارتل، منیفولد گاز و کلیه قطعات جانبی میباشد.
۳. سیلندر
این قطعه یکی از قطعات موتور خودرو است که در هسته مرکزی قرار دارد فضایی استوانهای شکل در داخل بلوک سیلندر است. این فضای ایجادشده محل رفت و برگشت پیستون است. بر حسب نوع موتور، سیلندرها شمار و ترتیب قرارگیری مختلفی دارد.
۳ -۱. ترتیب قرارگیری خطی: در این مدل سیلندرها پشتسرهم و در یک خط چیده شده است. موتورهای ۴ سیلندری از این نوع چینش بهره میبرد. در واقع باید گفت امروزه از این مدل آرایش سیلندر در موتور اکثر اتومبیلها استفاده میشود.
۳ – ۲. ترتیب قرارگیری زاویهدار: در این مدل سیلندرهای خطی باتوجهبه زاویه قائم با ۱۵ تا ۶۰ درجه واقع میشود. در این مدل چینش موتور اتومبیل از مرکز ثقل کمتری بهدلیل فضای مورب داخل سیلندرها برخوردار است.
۳ – ۳. ترتیب قرارگیری V شکل یا همان چینش خورجینی: در این نوع سیلندرها در دو ردیف خطی بهصورت V در روبهروی هم واقع میشود. با این چینش معمولاً موتور اتومبیلها نیاز به ۱۲ سیلندر دارد.
از دیگر موارد چینش سیلندر که بسیار کم مورد استفاده واقع میشود باید به آرایشهای خطی جناغی، جناغی دو ردیفه تخت، رادیکال و آرایش دوار اشاره کنیم که بهعنوان مثال عموماً در موتورهای هواپیماهای سمپاش از چینش دوار بهره میبرند.
۴. سرسیلندر
این قطعه که یکی از قطعات موتور خودرو محسوب میشود که آلومینیومی بسیار با اهمیت در بخش فوقانی بلوک سیلندر قرار دارد و شامل محفظه اتاق احتراق و سوپاپهای دود و بنزین، منیفولد گاز و هوا، میل سوپاپها، محل نصب شمع موتور و تایپیتها است.
همچنین، برای خنککردن اتاقک احتراق موتور اتومبیل، بخاری آب و روغن درون قطعه سرسیلندر تعبیه شده است. سرسیلندرها به ۳ دسته سرسیلندر تکی با سرمایش آبی، سرسیلندر تکی با سرمایش هوا و سرسیلندر چندتایی تقسیم میشود.
۵. واشر سرسیلندر
اگر بخواهیم بهطور مختصر بگوییم، این قطعه که یکی از قطعات موتور خودرو است، وظیفه آببندی مقطعهای اتصال سرسیلندر به بلوک سیلندر و همچنین مانع نشت مایعات به بیرون از بلوک سیلندر را عهدهدار است.
باید اضافه کنیم که بهعلت اهمیت جلوگیری از مخلوطشدن آب و روغن و همچنین آببندی اتاقک احتراق، این قطعه باید از متریال نسوز با فولاد بسیار باکیفیت ساخته شود؛ ولی باید در نظر داشت از آنجایی که این قطعه نیز عمر مفیدی دارد، برای جلوگیری از هزینههای اضافی بر اثر مستهلکشدن باید برای تعویض بهموقع آن اقدام کرد.
۶. بوش سیلندر
بوش سیلندر قطعهای تو خالی است که برای ایجاد محیطی مناسب جهت رفت و آمد پیستون تعبیه شده است. این قطعه بهدلیل داشتن اصطکاک با رینگهای پیستون، دچار خوردگی میشود که لازم است در فواصل زمانی مشخص تعویض شود. بوش سیلندر در کل سه نوع است:
بوش سیلندر آبگرد یا خیس: در این مدل بوش سیلندر که قطری حدود ۷ الی ۱۵ میلیمتر دارد، بهطور مستقیم در معرض پاشیدهشدن آب خنککننده قرار دارد و به همین دلیل از رینگهای درزگیر بهمنظور عایقبندی بوشهای خیس جهت جلوگیری از نفوذ آب به داخل سیلندر و اتاقک احتراق استفاده میشود.
بوش سیلندر خشک: این بوش سیلندر بهدلیل قطر دیواره کم که فقط چند میلیمتر است، بهطور مستقیم داخل سیلندر پرس میشود و برای جایگذاری این مدل بوش سوراخهای سیلندر در بلوک سیلندر بایستی اندکی بزرگتر طراحی شود.
بوشهای سیلندر شیاردار: همان طور که از اسمش پیداست، این نمونه از بوشها در سیلندرهای شیاردار مورد استفاده قرار میگیرد و خنککنندگی بهواسطه هوا صورت میپذیرد.
۷. واتر پمپ
این قطعه که یکی از قطعات موتور خودرو است به پولی پمپ آب هم معروف است، بخشی از سیستم خنککننده وسیلهنقلیه است که موظف است تا با واسطه جریان مداوم آب و ضدیخ یا ضدجوش دمای موتور را تنظیم کند. واتر پمپ مسئول گردش آب در بین رادیاتور و بلوک سیلندر است تا مانع جوشآوردن موتور در مواقع احتراق شود و همچنین یاری میکند تا دمای موتور در زمان سردبودن آن هرچه زودتر به درجه مورد نظر برسد.
توجه داشته باشید زمانی که موتور در حالت سرد کار کند، اصطکاک قطعات زیاد و زودتر فرسوده میشود. این قطعه مهم موظف است آب گرمی که از بلوک سیلندر خارج شده است را به رادیاتور برساند تا مجدداً خنکشده تا دوباره قابل استفاده توسط واتر پمپ شود. نیروی واتر پمپ از میللنگ با کمک تسمه تایم تأمین میشود.
۸. پیستون
پیستون قسمت متحرک داخل سیلندر و یکی از قطعات موتور خودرو است که با حرکت به سمت بالا به پایین جرقهزنی و احتراق کامل میشود و باعث منبسطشدن گازهای ایجادشده از احتراق میشود. پیستون مسئول انتقال نیروی حاصل از احتراق گازهای در حال انبساط در درون سیلندر است که بهوسیله یک میله رابط (همان شاتون) به میللنگ در موتورها متصل است؛ ولی در پمپها و کمپرسورها داستان برعکس است، یعنی انرژی از میللنگ به پیستون انتقال مییابد تا باعث فشردهشدن و یا دفع مایع درون سیلندر شود.
این قطعه عموماً از چدن، فولاد ریختهگری یا آلومینیوم ساخته میشود که جنس آلومینیومی بهواسطه وزن پایین و کاهش توازن وزنی بازده موتور را بالاتر میبرد، همچنین شتاب موتور را نیز بهبود میبخشد. در ضمن انتقال حرارت در این مدل پیستونها بسیار بهتر رخ میدهد.
۹. میل لنگ
این قطعه در موتورهای احتراق داخلی یکی از مهمترین قطعات موتور خودرو میباشد. حرکت خطی پیستونها بهوسیله این قطعه تبدیل به حرکت دورانی میشود؛ یعنی این میللنگ است که نیروی ایجادشده بر اثر حرکت رفت و برگشت پیستون را تبدیل به حرکت چرخشی جهت دوران و حرکت چرخها مینماید. میللنگ هم مانند میل سوپاپ بهندرت دچار خرابی میشود، در نتیجه یک قطعه مصرفی نمیباشد.
اگر روغن موردنیاز به یاتاقانهای میل لنگ نرسد و خشک کار کند، اتومبیل یاتاقان زده و میل لنگ خراش برداشته و خراب میشود. یاتاقان کمک میکند تا میل لنگ بر بلوک سیلندر سوار باشد. از وظایف دیگر میل لنگ باید به تأمین نیروی لازم جهت چرخش دینام، پمپ هیدرولیک فرمان، پمپ روغن، کمپرسور کولر و واتر پمپ اشاره کرد که بهواسطه تسمه، میل سوپاپ یا دنده میل بادامک به آنها انتقال مییابد.
۱۰. کارتر
به محفظه میل لنگ بهاصطلاح کارتر (تعمیرکاران آن را کارتل اطلاق میکنند) میگویند که یکی از بزرگترین اتاقک و قطعات موتور خودرو است و وظیفهاش حفاظت از شاتون و میل لنگ میباشد. همچنین روغن داغی که از موتور خارج میشود در مخزنی که در کف کارتر تعبیه شده است، جمع میشود تا بعد از خنکشدن مجدد به موتور بازگردد. در ضمن روغن موتور توسط پمپ روغنی که در این محفظه واقع است، به میل لنگ و سایر بخشهای موتور پمپاژ میشود.
۱۱. سوپاپ
سوپاپ که یکی از قطعات خودرو است، شامل دو دسته میشود که یک دسته سوپاپهای ورودی (هوا) و دیگری سوپاپهای خروجی (دود) است که موظف به جداسازی اتاقک احتراق از کانالهای هوا و دود است. گاهی بر روی بلوک سیلندر و گاها روی واشر سر سیلندر قرار میگیرد و بایستی ورود سوخت و هوا به درون سیلندر و در عین حال خروج گازهای ایجادشده از احتراق را از داخل آنها کنترل کند.
این قطعه هم باید از آلیاژهایی که در برابر گرما مقاومت مناسب دارد، ساخته شود. اگر سوپاپ بدون روغن کار کند، باعث افزایش استهلاک آن میشود. تسمه تایم و بعد از آن میلبادامک (میل سوپاپ) وظیفه زمانبندی حرکت سوپاپها را برعهده دارد.
۱۲. میل سوپاپ یا میل بادامک
میل بادامکها مسئول باز و بستهکردن سوپاپهای موتور است. در واقع میل سوپاپ بهواسطه بادامکهایی که متصل به ورودی سوپاپها میباشد، کنترل و زمانبندی باز و بستهشدن آنها را در دست دارد.
وقتی میل بادامک و میللنگ بهواسطه تسمه تایم اتصال برقرار کردند این زمانبندی صورت میگیرد. کمبود و فشار روغن در موتور اتومبیل باعث آسیب به این قطعه خواهد شد.
قطعههای میل بادامک یا همان میل سوپاپ که یکی از قطعات موتور خودرو است، به شرح زیر میباشد:
- اتصال
- صفحه قفل
- میله فشار
- واشر
- یاتاقان یا بلبرینگ
۱۳. شمع
شمعها عضو جدانشدنی سیستم احتراق به حساب میآید که وظیفهشان ایجاد جرقه برای احتراق ترکیب سوخت و هوا است. زمانی که خودرو استارت میخورد، موجب تولید جرقهای در شمعها میشود که باعث احتراق ترکیب هوا و سوخت داخل سیلندرها و در نتیجه روشنشدن موتور میشود. برقی که با حرکت تناوبی دلکو یا بهواسطه کویل به شمع منتقل شده است، این جرقه را موجب میشود.
در هر خودرو شمار شمعها با تعداد سیلندرها مساوی است، البته باید خاطرنشان کرد که برخی از شرکتهای سازنده از دو عدد شمع برای هر سیلندر استفاده مینمایند. معمولاً شمعها بر روی سرسیلندر واقع میشود که متشکل از عایقی از جنس چینی، الکترود و واشر است. این قطعه مهم که یکی از قطعات موتور خودرو است هم انواع متنوعی دارد که شامل موارد زیر است:
- شمع گرم
- شمع سرد
- شمع نیکلی
- شمع ایریدیومی
- شمع پلاتینیومی
- شمعهای چند الکترودی
از میان این شمعها مدلهای پلاتینیومی و ایریدیومی استهلاک کمتر و عملکرد بهتری را ارائه میدهد. با گذشت زمان این قطعات تحلیل رفته و کارکردش افت میکند که سبب نقص در احتراق شده و درنهایت یا موتور روشن نخواهد شد یا روشن شدنش دشوار خواهد بود. حتی اگر یک شمع بهطورکل خراب شود و از کار بیوفتد، کما اینکه موتور روشن شود، باعث بد کار کردن موتور خواهد شد.
۱۴. تسمه تایم
جنس این قطعه که یکی از قطعات موتور خودرو است از لاستیک دندانهای میباشد تا از لغزیدن تسمه جلوگیری کند. وظیفه مهم این قطعه مطمئنشدن از زمانبندی درست باز و بستهشدن سوپاپها با در نظر گرفتن حرکت پیستونها در سیلندر میباشد. به اختصار باید گفت که تسمه تایم میللنگ و میلسوپاپ را با هدف زمانبندی صحیح به یکدیگر وصل میکند و با این عمل باعث هماهنگی حرکات پایین و بالای موتور میشود.
همچنین این قطعه باعث حرکت پمپ آب و پمپ روغن هم میشود.البته باید ذکر کرد که امروزه برخی از خودروسازان بهجای تسمه از زنجیر تایم یا چرخدنده که مقاومت بسیار بیشتری دارد در محصولات جدید خود استفاده میکنند.
۱۵. فلایویل
یکیدیگر از قطعات موتور خودرو فلایویل است که به آن چرخ طیار و چرخ لنگر نیز میگویند و موظف به انتقال نیرو از موتور به گیربکس توسط دیسک و صفحه که روی آن تعبیه شده است، میباشد. فلایویل قطعه سنگین بشقاب شکلی است که بهوسیله پیچ و مهره به میل لنگ وصل شده است که وظیفه دارد، حرکات موتور را ذخیره و در زمان کاهش فشار موتور از آن بهره ببرد.
لبه چرخ لنگر بهدلیل دندانهدندانهبودن باعث درگیری دنده استارت با موتور میشود. همچنین در اتومبیلهای انژکتوری سنسور سرعت برای ثبت دور موتور ذخیره و به ECU منتقل میشود. چرخ طیار در دو مدل تک جرمی و دو جرمی ساخته میشود.
۱۶. شاتون
این قطعه اهرمی شکل که یکی قطعات موتور خودرو است، موظف است پیستون را به میل لنگ متصل کند، نیروی خطی پیستون را به انرژی چرخشی میل لنگ مبدل میکند. در ساخت این قطعه که از جنس فولاد است، تلاش میکنند تا جای ممکن سبک باشد، ولی در عین حال سخت و محکم بودنش نیز جزء ضروریات است تا توان مقاومت در برابر ضربات سخت ناشی از احتراق را داشته باشد.
یاتاقان میللنگ بین میللنگ و شاتون واقع است تا از اصطکاک بین آنها جلوگیری کند. در صورت سایش این دو قطعه، اتومبیل یاتاقان خواهد زد. شاتون متشکل از دو سر با اندازههای متفاوت (سر کوچک به میللنگ و سر بزرگ به پیستون) و یک ساقه که این دو سر را به هم متصل کرده است، میباشد. اجزای اصلی شاتون از قرار زیر است:
- گژنپین یا انگشتی (میلهای تو خالی که شاتون را به میل لنگ متصل میکند)
- پیچ و مهرههای اتصال
- بوش شاتون
- یاتاقان یا بلبرینگ شاتون
- واشر شاتون
۱۷. فنر سوپاپ
این قطعه به سوپاپ کمک میکند تا در محل خود ثبات داشته باشد. اگر سطح مقطع سوپاپ بر روی نشیمنگاه سوپاپ قرص و محکم نباشد۷ احتمال نشتی مایعات در هنگام احتراق یا تراکم افزایش مییابد. این فنر با ثابت نگه داشتن سوپاپ در جای خود از نشتی احتمالی تا حد زیادی جلوگیری میکند.
۱۸. رینگ پیستون
این حلقههای چدنی که در برابر حرارت بسیار مقاوم است، برای پیستونها مورد استفاده واقع میشود. این رینگها قابلیت ارتجاعی مناسبی دارد و در زمان حرکت درون سیلندرها وظیفه عایقبندی پیستونها را بهخوبی انجام میدهد. این قطعه که یکی از قطعات موتور خودرو است، توسط بستهای حلقهای روی پیستون متصل میشود.
۱۹. پمپ روغن
پمپ روغن که یکی از قطعات موتور خودرو است، داخل کارتر واقع است. همان طور که متوجه شدیم، برای جلوگیری از اصطکاک و سایش قطعات، رساندن روغن به بخشهای مختلف موتور از اهمیت ویژهای برخوردار است. بر همین اساس برای عملکرد بینقص و کمکردن استهلاک خودرو وجود پمپ روغن جهت انتقال روغن به قسمتهای گوناگون موتور از ضروریات است.
مکانیزم کاری پمپ به این صورت است که در مدار روغنکاری که مسیری مشخص به طرف قطعات گوناگون موتور است، بایستی روغن را به تمامی آنها برساند. انرژی موردنیاز پمپ روغن از طریق میل لنگ تأمین میشود که بهواسطه تسمه تایم یا زنجیر تایم به این قطعه مهم انتقال مییابد.
۲۰. توربوشارژ
این نوع موتور که از مکانیکی جداگانه بهره میبرد و جزء قطعات موتور خودرو محسوب میشود، جهت بالابردن راندمان موتور در کنار آن قرار میگیرد و با افزایش مقدار هوای واردشده به درون موتور اصلی که بهوسیله تزریق این هوا به داخل اتاقک احتراق صورت میگیرد، توان خروجی موتور را زیاد میکند. حرکت توربوشارژ بهواسطه گازهای خارجشده از موتور که توسط اگزوز موتور دفع میشود، ایجاد میشود.
جالب است بدانید که توربوشارژ متشکل از توربین و کمپرسور است که توربین در جلوی اگزوز موتور که در انتهای سوپاپ دود (خروجی) واقعشده نصب شده است و کمپرسور به سوپاپ هوا (ورودی) متصل میباشد. پرههای توربین توسط هوای خارجشده از موتور به حرکت درمیآید و در نتیجه گردش کمپرسور آغاز میشود. با حرکت کمپرسور شاهد افزایش میزان هوای واردشده به سوپاپ ورودی خواهیم بود.
توربوشارژ دارای یک سیستم خنککننده داخلی موسوم به اینتر کولرمیباشد که وظیفه خنککردن هوای خروجی از سوپاپ دود را برعهده دارد. در واقع برای جلوگیری از بالارفتن دمای هوای خروجی که موجب گرمشدن توربو میشود و درنهایت منجر به افزایش حرارت موتور و احتراق زود هنگام داخل سیلندرها میشود، اینتر کولر نصب شده است.
۲۱. سوپرشارژ
این قطعه که یک کمپرسور هوا است، پیش از رواج توربوشارژ جهت افزایش توان خروجی موتور به کار میرفت. سوپرشارژ چگالی هوای واردشده به داخل اتاقک احتراق را توسط کمپرسوری که در جلوی سوپاپ هوا قرار داشت، افزایش میداد و در نتیجه احتراق بهتر صورت میگرفت و قدرت خروجی را بالاتر میبرد.
فرق سوپرشارژ و توربوشارژ در این است که سوپرشارژ از توان موتور جهت انجام وظیفه خود استفاده میکرد که این خود سبب ضعیفشدن موتور میشد.
۲۲. موتور استارت
موتور خودرو بهوسیله یک موتور استارت الکتریکی به کار میافتد. استارت که در انتهاییترین بخش موتور خودرو واقع است، با درگیر نمودن چرخدنده خود و چرخدندههای نصبشده بر روی فلایویل آغاز به کار موتور را فعال مینماید. قطعات این موتور الکتریکی قدرتمند شامل موارد زیر است:
- آرمیچر
- زغال
- بالشتک
- دنده استارت
- اتوماتیک استارت
۲۳. سوپاپ پیسیوی
همانگونه که پیستونهای متحرک در قسمت فوقانی خود سبب تغییر حجم میگردد، در پایین خود که کارتر آنجاست، نیز سبب تغییر حجم هوا میشود. سوپاپ پیسیوی که در واقع شیر کنترل تهویه کارتر است، مسئول تهویه کارتر (کارتل) میباشد.
این قطعه یک نوع سوپاپ یکطرفه است که موظف است ضربات ایجادشده بهوسیله تغییر حجم رخداده توسط حرکت پیستون را خارج کند و با این عمل از این ضربات پیشگیری کند. البته بهغیراز آن تهویه کارتر از طریق این سوپاپها باعث خنکشدن موتور، خروج گازهای نشتی ازرینگهای پیستون به سمت پایین آن و همچنین خروج بخارات روغن میشود.
منبع: دیوار
تسمه تایم چیست؟