مقاله خودرو هیبریدی - سری موازی

برای دانلود مقاله به صورت فایل pdf به ادامه مطلب مراجعه فرمایید

ادامه نوشته

مقاله خودرو هیبریدی - موازی

برای دانلود مقاله به صورت فایل pdf به ادامه مطلب مراجعه فرمایید

ادامه نوشته

مقاله خودرو هیبریدی - سری

برای دانلود مقاله به صورت فایل pdf به ادامه مطلب مراجعه فرمایید

ادامه نوشته

سوپاپ و نحوه کارکرد آن

سوپاپ در اصطلاح فرانسوی Soupape و‏ در لغت به معنی دریچه و یکی از قطعات قارچی شکل موتور بوده که روی سیلندر و درون سر سیلندر موتور قرار می‌گیرد و ورود هوا و خروج به ترتیب هوای ورودی و دود خروجی را کنترل می‌کند . بطور کلی هر چیزی که ورود و خروج چیز دیگری را کنترل کند می‌تواند یک سوپاپ تلقی شود . به عنوان مثال دربهای ورودی و خروجی در فروشگاه های بزرگ که هر کدام محل خاص دارند را می توان به این مورد نسبت داد .

ریشه کلمه سوپاپ فرانسوی است و در اصطلاح به معنای دریچه می باشد . در فرهنگ معین سوپاپ چنین تعریف شده‌است : « پولکی که روی دهانة دریچه‌های سر سیلندر قرار گرفته و دریچه‌ها را سد می‌کند . »

انواع سوپاپ در خودروها به ترتیب زیر می باشند .

سوپاپ و یا سوپاپ های ورودی یا هوا یا بنزین .

سوپاپ و یا سوپاپ های خروجی یا دود یا اگزوز .

سوپاپ‌های متداول امروزی معمولاً از نوع سوپاپ قارچی شکل یا پایه‌دار می‌باشند . این سوپاپ‌ها شامل یک ساقه ( که به مشابه ساقه قارچ است ) و بخش کفی سوپاپ که مانند قسمت بالایی قارچ بوده و این بخش در محفظه احتراق قرار گرفته و بیشترین فشار و درجه حرارت را تحمل می نماید . همچنین محل قرارگیری سوپاپ که در سرسیلندر و یا خود سیلندر قرار دارد نیز دارای یک لبه به نام نشیمنگاه است ، نشیمنگاه سوپاپ دارای یک لبه مورب است . این لبه که با نام وجه سوپاپ نیز شناخته می شود ، دارای شیب خاصی در طراحی و ساخت می باشد که بر حسب نوع موتور مورد استفاده ، سوپاپ دارای زاویه نشیمنگاه خاص مورد استفاده قرار می گیرد . در انتهای دیگر سوپاپ یعنی بر روی ساقه آن یک یا بعضاً دو ...

برای ادامه ی خواندن به ادامه مطلب مراجعه کنید

ادامه نوشته

لاستیک خودرو

شاید اولین و مهمترین نکتهای که در نگاه اول ، همه ما از خودرو انتظار داریم ، داشتن چهار چرخ است . هر چرخ شامل 2 بخش ظاهری ( آنچه که ما میبینیم ) میشود . اول بخش پلیمری یا همان لاستیک و سپس بخش رینگ که اکثرا از مواد فلزی ساخته شده است . البته در این میان هستد خودروسازان و تولید کنندگان رینگ خودرویی که از موادی به مانند فیبر کربن نیز برای ساخت رینگ لاستیک استفاده نمودهاند . لاستیکهای جدیدی نیز در دست تولید قرار دارند که در مقالهای دیگر به شرح کامل آن خواهیم پرداخت .

اندازه تایرها معمولا بر حسب میلى متر شناخته شده است ( البته برخی موارد با ابعاد اینچ نیز شناخته میشود ) ، در این میان چند بخش وجود داشته که برای همه ما سوال برانگیز بوده .

این چند بخش به مانند این اعداد لاستیک 255/50ZR19 ( در مورد نمونهای که عکس آن در بالا قرار دارد صحبت نمیکنیم ) ، دارای 3 عدد ( 2 عدد ، 2 رقمی و یک عدد 3 رقمی ) و یک بخش که شامل 2 حرف میگردد ، میباشد .

عدد سه رقمی اول ( اولین عدد از سمت چپ ) ، نشان دهنده عرض یا همان پهنای لاستیک میباشد . این پهنا یا همان عرض لاستیک را خودروسازان با توجه به پارامترهای بسیاری...

برای ادامه ی خواندن به ادامه مطلب مراجعه فرمایید

ادامه نوشته

آشنایی با PDK یا سیستم کلاچ دوبل پورشه

PDK یک سیستم انتقال نیروی دو کلاچ است که جابجایی دنده را در کسری از ثانیه و بدون انقطاع نیرو (که معمولا توسط کلاچ گیری انجام می گیرد) امکانپذیر می سازد. این سیستم اولین بار در گروه 911 ها جهت بهبود کارایی به کار برده شد.

PDK (Porsche Doppelkupplung)

PDK دارای 7 دنده قابل تعویض است دنده های 1 تا 6 که دنده های اسپورت و سرعتی هستند و دنده هفتم با نسبت بالا که برای کنترل سرعت های زیاد با کاهش مصرف سوخت همراه است.

در حقیقت PDK تلفیق دو گیرباکس در یکی است و به همین دلیل هم دارای دو کلاچ تلفیقی متناوب به طوری که یک اتصال غیر مستقیم بین شفت و موتور (شفت اول درون شفت دوم) وجود دارد که در هر لحظه جریان انتقال نیرو فقط به یک کلاچ وارد میشود و با تعویض دنده بعدی کلاچ دوم شروع به کار می کند این عمل باعث می شود که نیرو به طور کامل از گیرباکس گرفته نشده تا باعث اتلاف نیرو، هدر رفت زمان و همچنین مصرف سوخت بالاتر شود و در نهایت یک کلاچ باز شده و به سرعت انتقال نیرو را بر عهده می گیرد و کلاچ دوم در همان زمان و در کسری از ثانیه بسته می شود.

PDK (Porsche Doppelkupplung)

مزایا: سرعت بالا و بهبود فرماندهی ، کاهش مصرف سوخت، نهایت راحتی، تعویض دنده بسیار سریع و زمان پاسخ دهی کم

قدرت پیستون

همان طور که می دانیم، کار یک پیستون در موتور خودرو، بسیار شبیه به وظیفه پاها در دوچرخه سواری است. اما شما فقط دوپا دارید. تصور کنید چه قدر جالب می‌شد اگر هنگام دوچرخه سواری هشت پا داشتید. خب، باید بدانید که خودروها به هر تعداد که نیاز باشد می‌توانند پیستون و سیلندر داشته باشند و روشن است که تعداد سیلندرها و نحوهٔ قرار گیری آن‌ها کنار هم تاثیر زیادی بر روی قدرت خودرو خواهد داشت.

موتور 3 سیلندر خطی فورد

حجم موتور
به مقدار هوایی که داخل همهٔ سیلندرهای یک موتور جا می‌گیرد، حجم موتور می‌گویند. حجم موتور تاثیر زیادی روی قدت موتور دارد و با واحد لیتر یا CC بیان می‌شود. پس وقتی می‌شنوید که موتور یک خودروی 2 لیتری است، یعنی 2 لیتر هوا در آن می‌گنجد.

نوع موتور

موتورهای درون سوز متداول به انواع دیزلی یا بنزینی و دو زمانه یا چهار زمانه و پیستونی یا دورانی تقسیم می شوند.

آرایش موتور
سیلندرها در موتور طوری چیده شده‌اند که یکی پس از دیگری یا به صورت دوتایی مرحلهٔ احتراق را بگذرانند. این ترتیب به موتور کمک می‌کند تا نرم‌تر و با صدای کمتری کار کنند. هم چنین آرایش سیلندرها برای کمتر شدن لرزش بسیار مهم است، مثلاً از یک موتور خطی نمی‌توان انتظار زیادی برای کاهش لرزش داشت. اما وقتی که سیلندرها روبه روی هم یا v شکل اند، لرزش یکدیگر را خنثی می‌کنند.

تک سیلندر
موتورهای تک سیلندر قدرت کافی برای راه بردن یک خودرو را ندارند. اما در وسیله‌هایی مثل موتور سیکلت های کوچک و ماشین‌های چمن زنی زیاد دیده می‌شوند. این نوع موتورها چون فقط یک پیستون دارند -و پیستون دیگری نیست که لرزش آن را خنثی کند- معمولا سر و صدای زیادی ایجاد می‌کنند. مثل ماشین چمن زنی

دو سیلندر v شکل
موتور سیکلت ها بیش‌تر بین 1 تا 4 سیلندر دارند. اما موتور سیکلت هارلی داویدسون موتور 2 سیلندر به شکل v دارد. پیستون های این موتور بسیار بزرگ اند و با سرعت زیادی بالا و پایین نمی‌روند. در نتیجه یک موتور هارلی داویدسون صدایی شبیه به tomp-tomp دارد که شخصیت خاصی به این موتور سیکلت داده است. این موتور لرزش زیادی هم دارد که البته جزو همان شخصیتش است.

هارلی داویدسون شاولهد

موتورهای مسطح یا تخت

4 سیلندر تخت
همهٔ دنیا فولکس قورباغه ای را می‌شناسند. این خودروی معروف از موتور 4 سیلندر تخت استفاده می‌کند. یعنی دو سیلندر در یک طرف میل لنگ و دو سیلندر در طرف دیگر قرار دارند. به دلیل اینکه پیستون‌های این خودرو شبیه دستان یک ورزشکار بوکس حرکت می‌کند، به آن موتور بوکسوری هم می‌گویند. یکی از ویژگی‌های این نوع موتور این است که می‌توان آن را نزدیک کف خودرو قرار داد و به این وسیله، مرکز ثقل خودرو را به زمین نزدیک کرد. نزدیک شدن مرکز ثقل خودرو به زمین یعنی بهتر شدن فرمان پذیری خودرو. موتور های تخت صدای خاصی هم دارند که آنها را کاملا متمایز از بقیه می‌کند. به خصوص اگر تعداد سیلندرها بیشتر شود. مثلا پورشه 911 موتور 6 سیلندر تخت دارد و فراری حتی از موتور 12 سیلندر تخت هم استفاده کرده است.

موتور تخت سوبارو

موتورهای با آرایش خطی

4 سیلندر خطی
بیشتر خودروهای سواری کوچک موتورهای 4 سیلندر خطی دارند. در موتورهای خطی، پیستونها در بالای میل لنگ قرار می گیرند. این موتوها معمولا کمتر از 2 لیتر حجم دارند و ارزان، کوچک و مناسب خودرو های سبک اند و صد البته صدای آن‌ها هیچ جذابیتی ندارد.

5 سیلندر خطی
موتور های 6 سیلندر خطی با این که از قدرت خوبی بر خوردارند، اما یک مقدار درازند و جا دادن آن‌ها در زیر کاپوت یک مقدار مشکل است. بنابراین بعضی از سازندگان به جای آن‌ها از موتور 5 سیلندر خطی استفاده می‌کنند. 5 سیلندر خطی به مانند 6 سیلندر نرم و بی صدا نیست اما از 4 سیلندرها خیلی بهتر و خوش صداتر است. نمونه این نوع موتورها در ولوو v70 یافت می شوند.

موتورهای خورجینی

در موتورهای v6 بجای قرار دادن 6 سیلندر به صورت مستقیم، می‌توان آنها را به صورت دو ردیف شبیه حرف v ساخت. به این نوع موتورها v6 گفته می‌شود. این نوع موتورها به نرمی 6 سیلندر های خطی نیستند، اما به نوبهٔ خود شخصیت و صدای دلنشینی دارد.

موتورهای خورجینی v8
هواداران خودرو عاشق موتورهای 8 سیلندر V شکل اند. این موتورها اغلب بیش از 3 تا 5 لیتر حجم دارند، بسیار قدرتمند و صدای غرش آن‌ها هر شنونده ای را به هیجان می‌آورد. به خصوص اگر صداگیر موتور زیاد موثر نباشد. یک موتور v8 شبیه یک حیوان وحشی است که غرش می‌کند و می‌لرزاند. وقتی پای خود را روی پدال گاز بگذارید و دور موتور بالا رود چنان صدایی از او بلند می‌شود که مو را برتن انسان سیخ می‌کند.

فورد موستانگ: یک V8 تمام عیار

موتورهای V10 و موتورهای V12 نیز بیشتر برای خودروهای سوپر اسپرت بکار می روند. تعداد سیلندرهای بیشتر در این موتورها به معنی قدرت و گشتاور بالاتر و البته مصرف سوخت بیشتر می باشد.

 

موتور V12 فورد

موتورهای W شکل

در این نوع از موتور، چهار پیستون یا مضربی از چهار با زاویه روی یک محور قرار می گیرند. بنابراین می توان این موتورها را ترکیب دو موتور V شکل نیز دانست. کانفیگ دیگری از موتورهای W شکل بصورت 3 سیلندر یا مضربی از سه روی محور میل لنگ است که در موتورهای 12 سیلندر استفاده می شود.  مزیت این چینش، کوتاه شدن طول موتور مخصوصا در موتورهای با تعداد سیلندر بالا می باشد. موتورهای W شکل در تعداد محدودی از خودروها استفاده شده است. مثلا فولکس پاسات هشت سیلندر و بوگاتی ویرون 16 سیلندر.

 

موتور 16 سیلندر W شکل بوگاتی

موتور چرخشی وانکل
موتور چرخشی یا دورانی اختراع بسیار جالبی است. پیستون‌ها به شکل سه گوش چیده شده‌اند و به صورت چرخشی حرکت می‌کنند. فقط شرکت مزدا از این نوع موتور استفاده می‌کند. موتور چرخشی بسیار نرم، جمع و جور و پر قدرت و صدای آن بدون صداگیر بسیار بلند است.

موتور دورانی یا وانکل

برخی می‌گویند صدای منحصر به فرد این موتورها شبیه صدای پاره شدن قالی است. البته این خودرو تشنهٔ سوخت و مصرفش زیاد است. فعلا این موتورها در مزدا rx8 استفاده می شوند که البته آن هم چند ماهیست که دیگر تولید نمی شود.

باسپاس از: سید علیرضا سیادتی

*برگرفته از کتاب « دنیای شگفت‌انگیز خودرو » ؛ بازنویسی آقایان: محمدعلی احمدی و علی واضحی.

اسب بخار

خودروها قدرت خود را از کجا می آورند؟ انفجارهای خیلی کوچک که داخل موتور، هزاران بار در دقیقه رخ می دهد، باعث تولید قدرت می شوند. هر چه موتور بتواند سوخت را بطور موثرتر و بهینه در زمان کوتاه تری بسوزاند، می تواند انرژی بیشتری تولید کند. قدرت به سرعت تولید انرژی گفته می شود. این تعریف دقیقا مفهوم قدرت یا توان است، یعنی هر چه بتوانیم انرژی بیش تری در زمان کمتری تولید کنیم، قدرت یا توان ما بیشتر است. قدرت به وسیلهٔ یک واحد بسیار قدیمی به نام اسب بخار سنجیده می شود. اگر گفته شود که خودروی شما 150 اسب بخار قدرت دارد، فکر کنید شبیه کالسکه ای است که 150 اسب نامرئی آن را می کشند.

یک مهندس اسکاتلندی به نام جیمز وات واحد اسب بخار را اختراع کرد. وات، یک ماشین بخار ساخت و تصمیم گرفت آن را به مردم بفروشد. اما مردم تا قبل از آن فقط از اسب استفاده می کردند. بنابراین، او مجبور بود برای مشتریان خود، قدرت ماشین بخار را با قدرت اسب مقایسه کند. اما او در محاسبات خود اشتباه بزرگی مرتکب شد.

داستان به آنجایی بر می گردد که آقای وات محاسبات خود را بر اساس اسب های پاکوتاه در نظر گرفت. اسب هایی که می توانستند بار 100 کیلوگرمی را در حدود 30 متر در هر دقیقه بالا بکشند (یعنی حدود 3000 کیلوگرم متر در هر دقیقه).سپس او حدس زد (البته به اشتباه) که اسب های معمولی 50% قوی ترند و می توانند در هر دقیقه 4500 کیلوگرم متر با یک اسب بخار قدرت داشته باشتد. اما واقعیت این است از نظر قدرت، اسب های پاکوتاه با اسب های معمولی تفاوتی تدارند. پس باید نتیجه گرفت که یک اسب معمولی و یک اسب پا کوتاه هر دو 0.7 اسب بخار قدرت دارند. خوشبختانه امروزه دانشمندان برای قدرت از یک واحد بهتر و دقیق تر به نام وات استفاده می کنند. حالا اگر گفتید که این واحد از روی نام چه کسی برداشته شده است!؟

شما می توانید اسب بخار هر وسیله ای را که انرژی مصرف می کند، محاسبه کنید. از یک لامپ کوچک گرفته تا یک فضاپیما! در واقع پنج نوع تعریف مختلف برای اسب بخار وجود دارد که کاملا گیج کننده اند. البته خودروسازان دنیا یکی از این واحدها را انتخاب کردند و بیشتر آن ها بر آن توافق دارند. اما دانشمندان بیشتر از واحد وات استفاده می کنند که کاملا تعریف روشنی دارد.

باسپاس از: سید علیرضا سیادتی

# برگرفته از کتاب « دنیای شگفت‌انگیز خودرو » ؛ بازنویسی آقایان: محمدعلی احمدی ، علی واضحی.

سیستم کنترل پایداری چگونه کار می کند؟

رانندگی ایمن از اواسط دهه نود میلادی با ظهور کنترل الکترونیکی پایداری یک گام بزرگ رو به جلو برداشته است. شرکت بوش برای اولین بار این سیستم را بر روی خودروی مرسدس بنز کلاس S و همچنین سری هفت خودروی BMW امتحان کرد.

Electronic Stability Control

بیش از یک دهه از معرفی سیستم کنترل پایداری گذشته است و کمپانی‌های گوناگون اسامی مختلفی بر روی آن گذاشته‌اند. به طور مثال شرکت Audi این سیستم رو ESP نامیده یا شرکت Ford نام Advance Trac را انتخاب کرده است. شرکت GM عنوان Stabilitrak را برای خود برگزیده است.
ولی تمامی این سیستم‌ها به دور از نحوه نام گذاری آنها، از سنسورهای با تکنولوژی بالا استفاده می‌کنند. رایانه مرکزی خودرو و عکس العمل های مکانیکی مناسب، رانندگی ایمن را برای شما به ارمغان می‌آورند. ما معمولاً در مورد خودروهای بر بازده می‌شنویم که دچار کم فرمانی و بیش فرمانی می‌شوند. این واقعیت وقتی سرعت از حدی بالاتر باشد یا جاده لغزنده باشد یک حقیقت اجتناب ناپذیر است.

Mercedes Benz cls63 AMG stability control

کم فرمانی وقتی حاصل می‌شود که نیروی جلوبرنده مناسب برای خودرو مهیا نیست و خودرو بیشتر تمایل دارد که به راستای مستقیم حرکت کند تا دور بزند. بیش فرمانی درست مفهوم مقابل کم فرمانی است به طوری که خودرو بیشتر تمایل دارد که دور بزند تا اینکه به حرکت مستقیم رو به جلوی خود ادامه دهد. سیستم کنترل الکترونیکی پایداری برای حل کردن دو مشکل فوق دست به کار شده است.

Electronic Stability Program

نحوه عملکرد:
سیستم کنترل پایداری به تنهایی عمل نمی‌کند بلکه از دیگر وسایل ایمنی در نظر گرفته شده برای خودرو هم استفاده می‌کند. مانند ترمز ضد قفل و کنترل نیروی رو به جلو (Traction). مرکز خودرو در واقع قلب سیستم ESP می‌باشد، کنترل حرکت چرخشی حول محور قائم (Yaw). در واقع این سنسور در مرکز واقعی خودرو قرار دارد تا کوچکترین انحراف را احساس کنند. اگر شما جای راننده در خودرو بنشینید این سنسور در سمت راست راننده در پایین قرار دارد.
حال مفهوم واقعی Yaw (حرکت چرخشی حول محور قائم) چیست؟ به نظر می‌رسد که بیشتر این واژه در صنایع مربوط به دریا نوردی کاربرد داشته باشد. کشتی‌ها و خودروها هر دو Yaw را تجربه می‌کنند که در واقع چرخش حول محور z می‌باشد. اگر سنسورهای کنترلی این چرخش در سیستم ESP انحرافی را مشاهده نمایند آن را در کسری از زمان به رایانه مرکزی گزارش می‌دهد و اینجا است که این سیستم وارد عمل می‌شود.
در واقع ESP به این صورت وارد عمل می‌شود که کنترل تک تک ترمزهای چرخ‌ها را بر عهده می‌گیرد و همچنین دریچه گاز ورودی موتور را هم کنترل می‌کند. در واقع دریچه گاز (پدال) را کمتر می‌کند تا سرعت خودرو به مقدار مطلوب برسد. سنسورهای به کار رفته در این سیستم اختلاف موجود در زاویه خودرو و زاویه چرخش فرمان را احساس می‌کنند و دائما به رایانه مرکزی خودرو گزارش می‌دهند و این رایانه است که با ورودی‌های دریافتی خود، بهترین تصمیم را می‌گیرد.

مقایسه عملکرد با و بدون سیستم ESP

اجزاء سیستم کنترل الکترونیکی پایداری:
قبل از دهه نود میلادی راننده‌ها معمولاً آموزش می‌دیدند که ترمز را ناگهانی فشار ندهند و ضربات با فاصله زمانی کم به پدال بزنند تا از قفل شدن چرخ‌ها و سر خوردن خودرو جلوگیری نمایند. با به وجود آمدن ترمز ABS کار راننده‌ها راحت‌تر شد. در واقع سیستم ABS به طور الکترونیکی با ضرباتی سریع‌تر از راننده که روی پدال می زند، از قفل شدن چرخ‌ها جلوگیری می‌کند. این سیستم در واقع از کم فرمانی و بیش فرمانی تا حدودی جلوگیری می‌کند و قابلیت کنترل خودرو در هنگام ترمز گیری را فراهم می‌کند. سیستم ESP از ABS برای انجام عمل جلوگیری بر روی هر چرخ به طور جداگانه استفاده می‌کند.
سیستم ESP همچنین از کنترل Traction نیز بهره می‌برد. اگر سیستم ESP از لغزش‌های جانبی خودرو جلوگیری می‌نماید اما کنترل Traction از لغزش‌های طولی ممانعت به عمل می‌آورد. اگر سیستم کنترل Traction لغزش و سر خوردن یک چرخ را تشخیص داد، سیستم ESP با دریافت داده‌های مناسب از سنسورها لغزش جانبی خودرو را بررسی می‌کند.

سیستم کنترل پایداری در واقع با سه سنسور اصلی در ارتباط است:
سنسور سرعت دورانی چرخ: بر روی هر چرخی یک سنسور وجود دارد تا سرعت دورانی هر چرخ را محاسبه نماید. این سرعت چرخ با سرعت طولی خودرو در رایانه مرکزی خودرو مقایسه می‌شود و تصمیمات لازم اتخاذ می‌شود.
سنسور زاویه فرمان: این سنسور زاویه چرخشی فرمان را اندازه گیری می‌کند. رایانه مرکزی خودرو جهت مورد نیاز راننده را از روی داده‌های این سنسور متوجه می‌شود.
سنسور چرخش حول محور قائم: این سنسور به نام سنسور Yaw معروف است. در وسط خودرو قرار دارد. این سنسور جهت واقعی خودرو را به رایانه مرکزی گزارش می‌دهد. رایانه مرکزی خودرو با توجه به داده‌های این سنسور و سنسور زاویه فرمان تصمیم مناسب را می‌گیرد.

/**/

مزایا ESP:
مهم‌ترین مزیتی که می توان از این سیستم عنوان کرد کاهش چشم گیر تصادفات می‌باشد. هر راننده‌ای ممکن است در شرایط لغزنده مجبور به رانندگی باشد، خواه آب و هوا بارانی باشد یا برفی و یخبندان. سیستم ESP کمک شایانی به حفظ کنترل خودرو در شرایط بد آب و هوایی می‌کند. سیستم ESP بر طبق اظهارات موسسه ایمنی بزرگراه‌ها (IIHS) می‌تواند از 9000 هزار تصادفات مرگبار جلوگیری به عمل آورد همچنین سازمان امنیت ترافیک ملی (NHTSA) اعلام کرده که توانسته 26 درصد تصادفات در خودروهای معمولی و نزدیک به 48 درصد تصادفات مربوط به خودروهای شاسی بلند را کاهش دهد.

بررسی انواع مدلهای گیربکس

گیربکس اتوماتیک، دستی، دو کلاچه یا متغیر پیوسته؛ کدام شایسته انتقال توان خودرو شما هستند؟ هنگام انتخاب خودرو در خرید، یکی از مهم ترین گزینه های پیش رو انتخاب نوع سیستم انتقال توان خودرو شما است. در ایام قدیم فقط یک مدل دستی و یک مدل اتوماتیک وجود داشت. ولی زمانه عوض شده!

eight speed automatic transmission

حالا انتخاب های ما در میان تکنولوژی های نو وسعت بیشتری گرفته است. مخصوصاً از زمانی که خودروهای الکتریکی وارد بازار شده اند و قصه انتقال قدرت خاص خود را دارند. سیستم انتقال قدرت در واقع مجموعه ای از چرخ دنده ها هستند که به طور معمول قدرت خروجی تولید شده از موتور را به چرخ ها انتقال می دهند و باعث حرکت خودرو می شود.

انتقال قدرت دستی معمولی:

این نوع انتقال توان نیازمند فشردن پا روی پدال کلاچ می باشد تا ارتباط موتور با جاده منقطع گردد سپس شما اختیار دارید که دنده مناسب را به وسیله دست انتخاب کنید. معمولا تعداد دنده ها در این نوع سیستم 5 است، اما به ندرت 6 دنده هم عرضه می شود (منظور 5 یا 6 سرعته می باشد).

transmission 5speed forks

در اولین روز های پا گرفتن صنعت اتومبیل سازی تمامی خودرو ها مجهز به سیستم انتقال قدرت دستی بوده اند.

/**/

Manual transmission clutch Neutral gear

Manual transmission clutch First gear

Manual transmission clutch Second gear

Manual transmission clutch Third gear

Manual transmission clutch Fourth gear

Manual transmission clutch Reverse gear

طراحی سیستم انتقال قدرت دستی ساده و فوق العاده کارآمد است. کنترل کامل خودرو با سلیقه راننده بر عهده وی می باشد. در هنگام ترافیک راننده مجبور است که دست خود را از روی فرمان بردارد و دنده را مکررا عوض کند که باعث خستگی وی می شود. بنابراین استفاده از این نوع سیستم انتقال فدرت نیازمند تمرین و مهارت راننده می باشد.

انتقال قدرت خودکار:

برای اولین بار در سال 1920 توسعه داده شد. اکثر خودرو های امروزی از این نوع سیستم استفاده می کنند و این یک دلیل بیشتر نمی تواند داشته باشد و آن راحتی در استفاده است. فقط کافی است آن را در حالت Drive قرار دهید و پای خود را بر روی گاز فشار دهید. سیستم دنده مناسب و صحیح را برای شما انتخاب می کند. البته سیستم انتقال قدرت خودکار مجموعه ای بسیار پیچیده است و باعث مصرف شدن کمی بنزین بیشتر نسبت به مدل انتقال قدرت دستی می شود. که این افزایش مصرف سوخت به علت وزن زیاد این سیستم و بازده مکانیکی نسبتاً کمتر در مقایسه با سیستم انتقال قدرت دستی است.

در گذشته اکثر سیستم های انتقال قدرت خودکار با 3 سرعت (به علاوه دنده عقب) ساخته می شدند. امروزه سیستم های خودکار 9 سرعته نیز ساخته شده است و این باعث مصرف سوخت بهتر و راندمان بهتر این گیربکس می شود.

/**/

حال ببینیم که سیستم های انتقال قدرت بعدی که از همین دو سیستم مشتق شده اند چگونه اند.

انتقال قدرت اتوماتیک با کنترل دستی:

همین طور که رایانه ها جای خود را در خودرو پیدا کردند، سیستم های انتقال قدرت خودکار قابلیت جدیدی پیدا کردند. خودروسازان به راننده ای که خودرو اتوماتیک را برای رانندگی انتخاب کرده است این اجازه را می دهند تا در مواقع لازم دنده ها را شخصاً تعویض نماید. که این تعویض به وسیله تغییر مکان دسته دنده یا پدال هایی پشت فرمان می تواند صورت بگیرد. این پدال ها در خودروهای اسپرت بیشتر به چشم می خورد و خیلی فراگیر نیست.

porsche 911 carrera tiptronic shift control

راننده توانایی تعویض دنده گیریکس خودکار را پیدا می کند اما طریقه درست عوض کردن و زمان عوض کردن دنده مهم است و صحیح انجام ندادن آن می تواند به گیربکس صدمه وارد نماید.

انتقال قدرت پیوسته متغیر یا CVT

اگر کمی اخبار خودروها را دنبال کرده باشید حتما در مورد CVT مطالب بسیاری خوانده اید. طراحی بسیار ساده دارد ولی عملکرد خیلی بهتر در شرایط گوناگون از خود نشان می دهد. در واقع از دو پولی که به وسیله یک تسمه به هم متصل شده اند ساخته شده است. پولی به کار رفته در این سیستم انتقال قدرت بسیار خاص می باشد به طوری که اندازه آن به تعویض دنده تغییر می کند. تعداد دنده های موجود در CVT قابل شمارش نیست چون فاصله دنده ها فوق العاده کم و در اصطلاح پیوسته دنده عوض می شود. یعنی بین کمترین نسبت و بیشترین نسبت تسمه جابه جا می شود و توان منتقل می شود.

how the CVT transmission works

رانندگی با خودرویی که سیستم CVT دارند مانند خودرویی است که سیستم انتقال قدرت آن خودکار است با این تفاوت که احساس عوض شدن دنده در خودرو ندارید. در عوض دور موتور به طور پیوسته و آرام بالا و پایین می شود. ممکن است در این نوع سیستم انتقال قدرت دور موتور شما بالا باشد و بگویید که این آخر سرعت خودرو است ولی در دور موتورهای بالا دو پولی به سرعت در حال تغییر سایز (تعویض دنده) هستند و سرعت خودرو به طور یکپارچه افزایش می یابد. در این نوع انتقال قدرت احتمالاً شما از رانندگی خسته می شوید به همین علت خودروسازان تعویض دنده توسط راننده را هم به این سیستم اضافه کرده اند. اگر دوست دارید که رانندگی با سرعت را تجربه کنید مطمئناً این گزینه نمی تواند برای شما مناسب باشد. در حال حاضر این تکنولوژی نیاز به بالغ شدن و زمان دادن به آن هست. به واسطه تکنولوژی ویژه ای که در تسمه موجود در این سیستم است فعلاً امکان بارگذاری بیش از اندازه روی آن نیست (منظور رانندگی با سرعت های خیلی بالا و پر بازده مانند رانندگی در رالی). در آینده ای نه چندان دور این تکنولوژی همه گیر خواهد شد و قابلیت های جدید به آن اضافه می شود.

CVT transmission

انتقال قدرت دو کلاچه یا DCT

با تشکر از سازندگان خودروهای مسابقه ای، سیستم انتقال قدرت دوکلاچه با تکنولوژی فوق العاده بالا وارد بازار شده است. تعویض دنده در این نوع انتقال فدرت می تواند دستی یا خودکار باشد.

همان طور که از نام این سیستم برمی آید، این سیستم دارای دوکلاچ است که دنده را عوض می کند. مزیت عمده این سیستم انتقال قدرت به حداقل رساندن زمان تعویض دنده است. این تعویض دنده در کسری از ثانیه و به نرمی صورت می گیرد. این مزیت بزرگ در مسابقات و رالی ها بسیار می تواند تعیین کننده باشد. این نوع سیستم انتقال قدرت سبک است و در حال حاضر با تعداد دنده های بالا دست و پنجه نرم می کند. به واسطه تعویض دنده کنترل شده خودکار توسط رایانه، تقریباً خرابی گیربکس نزدیک به صفر است. متاسفانه از عیب های بزرگ برای این سیستم انتقال قدرت، قیمت تمام شده آن است.

/**/

انتقال قدرت الکتریکی

خودروهای الکتریکی از سیستم های انتقال قدرت جداگانه نسبت به خودرهای بنزینی یا گازوئیل سوز بهره می برند.

انتقال قدرت یک سرعته: یکی از سیستم های انتقال قدرت که هم برای خودرو و هم برای موتور استفاده می شود انتقال قدرت یک سرعته است. این سیستم با ارتباطی ساده موتور را به چرخ ها متصل می کند. خب در این زمان به کار بستن موتور در زمان مناسب خیلی مهم و سخت می باشد. هنگام درگیری موتور با سیستم انتقال قدرت کار به شدت پیچیده می شود. از دنده اول شروع می شود (که معمولاً یک تسمه وجود دارد که به چرخ دنده کاهشی و سپس به یکی از چرخ متصل است) بعد از مدتی چرخ دنده های دیگر اضافه می شوند تا سرعت افزایش پیدا کند.
خودروی جدید تسلا مدل S با تکنولوژی بالایی بهره برداری شده است که تنها دارای یک دنده است.
برخی از سازندگان خودروهای الکتریکی از چندین دنده برای خودروی خود استفاده کرده اند که متاسفانه ناموفق بوده اند، هیچ کسی از چگونگی استقبال مشتریان از اینگونه خودروها به واسطه انتقال قدرت خاص آن خبر ندارد.

نگاهی به نحوه کارایی سیستم دینامیکیBMW

خودروی بدون موتور، سیستم انتقال و دیفرانسیل!

خودروی بدون موتور، سیستم انتقال و دیفرانسیل!

مبتکران خودرویی را ارائه کرده‌اند که مجهز به هیچ‌گونه موتور، سیستم انتقال یا دیفرانسیل نیست.

به گزارش سرویس فناوری خبرگزاری دانشجویان ایران (ایسنا)، هر یک از چرخهای این سامانه دارای موتور الکتریکی تعبیه شده‌ای است که با باتری نیرودهی می‌شود. این بدین معناست که خودرو توانایی لازم برای چرخیدن‌ و تغییر جهت سریع را دارد.

جونمین یانگ، دانشیار مهندسی مکانیک در دانشگاه ایالتی اوهایو و همکارانش در حال طراحی الگوریتم‌هایی برای رایانه آنبورد این وسیله نقلیه هستند که کنترل حرکت برای حفظ ثبات خودرو و عملکرد هموار آن را محاسبه و تضمین می‌کند.

این سیستم داده‌های ورودی از فرمان، پدال گاز و ترمز را ۱۰۰ بار در ثانیه تحلیل و تعیین می‌کند که هر چرخ چگونه باید به این داده‌ها واکنش نشان دهد.

در غیر این صورت، رانندگی با این سامانه دشوار خواهد بود زیرا چرخ‌ها تنظیم نشده‌اند و راننده ممکن است در مسیر نامطلوب حرکت یا تصادف کند؛ اما زمانی که کنترلگر فعال است، حرکت وسیله‌نقلیه را مطابق انتظار راننده کنترل می‌کند.

با داشتن یک سیستم کنترل ایمن و قابل‌اعتماد، وسیله جدید به یک خودروی شهری کامل تبدیل می‌شود.

سیستم مزبور هیچ نوع گاز گلخانه‌ای منتشر نکرده، چون تمام الکتریک است و رایانه تعبیه‌شده در آن دقیقا محاسبه می‌کند که چه میزان گشتاور برای هر یک از چهار چرخ لازم است.

افزون بر این، چون هر چرخ مستقل است، یک چرخ می‌تواند عمل ترمز را انجامد، در حالی که چرخ دیگر رانندگی را صورت می‌دهد.

رایانه مزبور سیگنال‌هایی را از راننده، فرمان و وضعیت‌های پدال دریافت می‌کند، سپس سرعت مطلوب یا حرکت وسیله‌نقلیه را بر اساس یک مدل ریاضی محاسبه می‌کند.

این خودروی آزمایشی فقط ۸۰۰ کیلوگرم وزن دارد و این موضوع آن را از لحاظ انرژی کارآمد می‌کند.

محققان در این ۱پروژه، موتور، سیستم انتقال و دیفرانسل یک خودروی زمینی معمولی را حذف کردند و سپس یک موتور الکتریکی ۷٫۵ کیلووات و همچنین یک بسته باتری یون-لیتیم ۱۵ کیلوواتی را به هر یک از چرخ‌های آن متصل کردند.

همچنین یک کابل الکتریکی منفرد، موتورها را به رایانه مرکزی متصل می‌کند.

محققان، این خودرو و کنترلگر آن را بر روی وضعیت‌های جاده‌ای معمولی آزمایش کرده‌اند و نتایج آنرا رضایت‌بخش خوانده‌اند.

گفته می‌شود، با هر بار شارژ می‌توان هشت تا ۱۰ ساعت با این اتومبیل رانندگی کرد.

وانگ معتقد است تا آماده‌شدن این وسیله برای استفاده تجاری پنج تا ۱۰ سال زمان باقی است.

مبتکران هنوز باید الگوریتم‌های رایانه‌ای را تنظیم کرده و ویژگی‌های ایمنی بیشتری را به فناوری ارائه‌شده بیافزایند.

جزئیات این خودرو در Control Engineering Practic منتشر شده است.

رنو خودروی الکتریکی فرمول E خود را در CES 2014 معرفی کرد

رنو خودروی الکتریکی فرمول E خود را در CES 2014 معرفی کرد

CES در لاس وگاس در حال برگزاری می‌باشد و امروز خودروی کاملا الکتریکی فرمول E به نام اسپارک – رنو SRT 01E در پرده‌برداری شد.

 

طرفداران مسابقه، حرفه‌ای‌های فناوری و طرفداران محیط زیست همگی برای پرده‌برداری از خودروی تمام الکتریکی فرمول E اسپارک – رنو SRT 01E در لاس وگاس محل برگذاری CES شانه به شانه‌ی هم ایستاده بودند. لوکاس دی گراسی، راننده‌ی سابق فرمول ۱، در یک نمایش عمومی خصوصیات این خودرو و عملکرد آن در چرخش‌ها و پیچ‌های تند را نمایش داد. علاوه بر گواهی دوست‌دار محیط زیست بودن، این خودرو توانایی رسیدن به سرعت بیش از ۲۴۰ کیلومتر بر ساعت را داشته و زمان ۰ تا ۱۰۰ کیلومتر بر ساعت آن ۳ ثانیه می‌باشد. این خودرو تمام این قابلیت‌ها را درحالی که به ندرت صدایی از آن شنیده می‌شود به خود اختصاص داده‌ است.

۴۷-اُمین نمایشگاه سالانه‌ی CES، که از ۷ تا ۱۰ ژانویه برگزار می‌شود، نظر هزاران شرکت کننده را به خود جلب کرده و انتظار می‌رود بیش از ۱۵۰ هزار نفر از آن بازدیدکنند.

هیبریدی چینی با مصرف ۱٫۶ لیتر

فروش خودروی BYD Qin که دو سال قبل در نمایشگاه خودروی چین ۲۰۱۲ معرفی شده بود بالاخره آغاز شد. این خودرو نسخه‌ی هیبریدی اتصال برقی خودروی F3 Su Rui (همان خودرو که امکان رانندگی از راه دور دارد) و جانشین F3DM بوده و اولین خودروی هیبریدی اتصال برقی دنیا می‌باشد که به تولید انبوه رسیده است.

هدف BYD از تولید این خودرو تمرکز بر بازارهای مهم جهانی است، و آن‌ها اعلام کرده‌اند که یک مدل مشابه این خودرو را احتمالاً با نامی متفاوت ممکن است در سال ۲۰۱۵ وارد بازار اروپا کنند. این موضوع ممکن است به نظر مضحک بیاید، ولی فروش این خودرو از ماه نوامبر در کاستاریکا نیز آغاز شده است.
این شرکت چینی، که وارن بافِت سرمایه گذار آمریکایی ۹٫۸۹ درصد از سهام آن را به قیمت ۲۳۲ میلیون دلار خریداری کرده است، قصد دارد تا در سال ۲۰۱۵ وارد بازار آمریکا شود.
خودروی BYD Qin این شرکت که نام خود را از اولین سلسله‌ی پادشاهی چین برگرفته است، مجهز به یک موتور TID 1.5 لیتری بنزینی با ۲۴۰ نیوتون بر متر گشتاور و یک موتور الکتریکی با خروجی کلی ۴۷۹ نیوتون بر متر گشتاور می‌باشد.

 

خودرو سرعت صفر تا صد کیلومتر را در ۵٫۹ ثانیه پر کرده و حداکثر سرعت آن ۱۸۵ کیلومتر بر ساعت می‌باشد. مصرف سوخت آن در شرایط عادی ۱٫۶ لیتر در هر ۱۰۰ کیلومتر می‌باشد و فقط با یک بار شارژ موتور برقی آن می توان یک مسیر ۷۰ کیلومتری را طی کرد.
راننده می‌تواند یکی از حالت‌های رانندگی EV+Eco، EV+Sport، HEV+Eco یا HEV+Sport را انتخاب کند. زمانی که شارژ خودرو کم است یا در مواقعی که راننده به شتاب بیشتری نیاز دارد، حالت HEV به صورت خودکار فعال شده و موتور بنزینی خودرو وارد عمل می‌شود. (این عمل را به صورت دستی نیز می توان انجام داد).
سیستم احیا کننده انرژی ترمز خودرو در هر ۱۰۰ کیلومتر بین ۲٫۵ تا ۳ کیلووات ساعت برق تولید می‌کند. شارژ کردن خودرو را می توان با استفاده از پریزهای معمولی خانگی نیز انجام داد.

تجهیزات استاندارد خودرو شامل داشبورد ۱۲٫۱ اینچی TFT، کلید هوشمند، نمایش فشار تایرها، ترمز دستی الکتریکی، ایزوفیکس، کنترل پایداری الکترونیکی، کنترل کننده‌ی پارک و ۱۲ کیسه‌ی هوا می‌باشد.
همانند خواهر بنزینی خود، امکان رانندگی با کنترل از راه دور نیز برای این خودرو وجود دارد، و خدمات متصل به سرورهای رایانش ابری (در حال حاضر فقط برای چین) و اتصال به اینترنت هم امکان پذیر می‌باشد.
محدوده‌ی قیمت این خودرو از ۲۳۷۲۵ تا ۲۶۲۲۵ یورو می‌باشد که بیشتر از هر نوع خودروی الکتریکی دیگر موجود در بازارهای مختلف می‌باشد. از زمان آغاز پیش فروش خودرو، تعداد ۴۱۵۵ سفارش تاکنون ثبت شده است.

ايروديناميك خودرو

معني ايروديناميك در اصل، چيزي به جز مطالعه رفتار هواي متحرك نيست. اگر بخواهيم از رفتار هوا به نفع خود استفاده كنيم، بايد ببينيم كه هوا به هنگام حركت چگونه عمل مي كند. از آزمايشات با دوچرخه يا اتومبيل بدون سقف و همچنين از تجربيات خود در مورد تأثير هواي توفاني. مي دانيم كه يك تندباد داراي چه نيروي عظيمي است؛ كار يك متخصص ايروديناميك اين است كه از اين نيروي عظيم براي بالا نگهداشتن هواپيما استفاده كند؛ براي مثال، اگر يك هواپيما 75 تن وزن داشته باشد، بالهاي آن بايد طوري طراحي شوند كه جريان هوا بتواند در آنها فشاري معادل 75 تن ايجاد كند.

هدف طراح بال اينست كه باد نسبي فقط مقدار نيرويي را توليد كند كه آن نيرو هواپيما را به سمت بالا سوق دهد. وي ديگرمايل نيست كه باد نسبي نيرويي هم براي پس زدن و عقب بردن هواپيما ايجاد كند. اما طراح متأسفانه قادر نيست به آنچه مي خواهد دست يابد، زيرا جريان هوا در اطراف هواپيما مقداري هم نيروي رو به عقب توليد مي كند كه اين نيرو حركت رو به جلوي هواپيما را محدود مي سازد.

نيروي رو به عقب در بين مهندسان هوانوردي به نيروي پسار يا رانش معكوس يعني نيرويي كه هواپيما را به عقب مي كشد، معروف است. شما هم اگر رو به باد ركاب بزنيد يا بدويد، احساس خواهيد كرد كه نيرويي شما را از عقب مي كشد و از پيشرويتان جلوگيري مي كند. نيرويي كه رو به بالا عمل كرده، وزن هواپيما را تحمل مي كند نيروي برآر (بردارنده يا بالا برنده) نام دارد. پس معلوم مي شود كه اين مهندسان عمر خود را صرف تلاش براي طراحي بال و بدنه مي كنند تا بتوانند به بيشترين نيروي برآر با كمترين نيروي پسار دست يابند. يعني به چيزي برسند كه در اصطلاح فني بهترين نسبت برآر به پسار ناميده مي شود.

حال مي توان مشكل آنان را به دوقسمت تقسيم كرد؛ نخست بايد كاري كنند كه پسار پيكر اصلي هواپيما (پسار بدنه) تا حد امكان ضعيف و اندك باشد. براي اينكار....

برای ادامه خواندن به ادامه مطلب مراجعه فرمایید

ادامه نوشته

عملکرد واحد کنترل الکترونیکی (ecu)

عملکرد واحد کنترل الکترونیکی (ecu)

بحث کلی

واحد ECU دارای دو کارکرد عمده شامل کنترل زمان بندی یا تایمینگ و کنترل حجم تزریق سوخت می باشد سیستم کنترل زمانبندی تزریق یا تایمینگ  و زمان تزریق سوخت انژکتور به داخل سیلندر را تعیین میکند که توسط سیگنال اولیه جرقه تعیین می شود سیستم کنترل حجم تزریق مقدار سوختی را که باید به داخل سیلندرها تزریق شود تعیین می کند و بر اساس موارد زیر مشخص می گردد

1- سیگنال تزریق پایه که با سیگنال دور موتور و سیگنال حجم هوای مکش مشخص می شود

2- سیگنالهای تصحیح حجم تزریق

علاوه بر این مدار تقویت کننده برای عملکرد انژکتورها باید در نظر گرفته شود

کنترل زمان بندی تزریق

تزریق سوخت به هر سیلندر به ازای هر سیکل کارکرد موتور دو مرتبه اتفاق می افتد بدین ترتیب که به ازای هر دور میل لنگ یک تزریق انجام می گیرد تزریق به گونه ای زمان بندی می گردد که با جرقه هماهنگی داشته باشد در موتور چهار سیلندر برای هر دو مرتبه جرقه زدن یک تزریق انجام می گیرد و در موتور شش سیلندر برای هر سه سیگنال جرقه یک عمل تزریق انجام می شود

به علاوه سیگنال اولیه جرقه برای تعیین زمان بندی تزریق مورد استفاده قرار می گیرد واحد ECU سیگنال اولیه جرقه را مشخص نموده و سپس یک پالس خروجی ایجاد می کند در مورد موتور چهار سیلندر برای هر دو سیگنال جرقه یک سیگنال تزریق و در موتور شش سیلندر برای هر سه سیگنال جرقه یک سیگنال تزریق ایجاد می گردد

کنترل حجم تزریق  

واحد ECU  یک سیگنال از دور موتور را با استفاده از سیگنال اولیه جرقه از ترمینال اولیه کوئل جرقه تولید می کند بر اساس این سیگنال و سیگنالهای VC و VS از فلومتر جریان هوا یا همان سیگنال حجم هوای مکش       واحد ECU سیگنال تزریق پایه را تولید می کند سپس با استفاده از مدارهای مختلف برای تصحیح تزریق سیگنال تزریق پایه در واحد ECU بر اساس سیگنالهای وارده از هر سنسور اصلاح شده وحجم تزریق برای عملکرد انژکتورها تقویت می شود  

حجم تزریق پایه

 این حجم توسط حجم هوای مکش و دور موتور تعیین می شود در صورتی که دور موتور ثابت باشد حجم تزریق پایه با افزایش حجم هوای مکش افزایش می یابد به عبارت دیگر در صورتی که حجم هوای مکش ثابت باشد حجم تزریق پایه با کاهش دور موتور افزایش می یابد

ولتاژ یا سیگنال اعمال شده به طرف واحد ECU  شامل موارد زیر می باشد

از فلومتر هوا : حجم هوای مکش را مشخص می کند

از کویل جرقه : دور موتور را مشخص میکند 

نکته مهم :

هنگامی که ولتاژ ترمینال منفی کویل جرقه تا بیش از 150ولت افزایش یابد واحد ECU سیگنال اولیه جرقه را مشخص می کند وان را به سیگنال دور موتور تبدیل می کند این سیگنال دور موتور نه تنها واحد ECU  را از مقدار دور موتور مطلع می کند بلکه زمان بندی تزریق سوخت را مشخص می کند حداقل دوره زمانی تزریق به عنوان سیگنال تزریق پایه برای اطمینان از پایین نیامدن زمان فوق از حداقل زمان تنظیم شده در نظر گرفته می شود حداکثر دوره زمانی تزریق برای جلوگیری از تزریق سوخت کنترل نشده به هنگام بد کار کردن موتور باید در نظر گرفته شود 

تصحیحات تزریق

1- غنی سازی در حین استارت و بعد از استارت موتور

مکانیسم غنی سازی حجم تزریق را بر اساس دمای اب رادیاتور و برای بهبود استارت شدن موتور و پایداری عملکرد موتور در دوره زمانی معین بعد از استارت شدن موتور افزایش میدهد حجم تزریق بتدریج تا حجم تزریق پایه کاهش می یابد  

ولتاژ یا سیگنال به طرف ECU

از ترمینال سویچ جرقه : چرخش میل لنگ موتور را مشخص می کند

از سنسور درجه حرارت اب : درجه حرارت اب رادیاتور را مشخص می کند 

2- غنی سازی طی گرم شدن موتور

برا بهبود قابلیت رانندگی در حالت سرد بودن موتور که دمای اب رادیاتور پایین تر از 60 درجه می باشد حجم تزریق بر اساس سیگنال ورودی از سنسور دمای اب افزایش می یابد به علاوه برای کاهش مصرف سوخت در طی گرم شدن موتور و در صورتی ک نقاط کنتاکت دور هرزگرد در سنسور موقعیت دریچه گاز بسته باشند که دریچه گاز کاملا بسته باشد نسبت غنی سازی کاهش می یابد  

ولتاژ سیگنال به طرف ECU

از سنسور درجه حرارت اب : درجه حرارت اب رادیاتور مشخص می گردد

3- تصحیح درجه حرارت هوای مکش

مطابق موارد توضیح داده شده در قسمت سنسور دمای هوای مکش هنگام پایین رفتن دمای هوا هوا متراکم تر می شود هر چند تغییر در حجم هوا ایجاد نمیشود ولی هوا سنگین تر می باشد و در نتیجه نسبت سوخت و هوا افزایش می یابد و بلعکس به هنگام بالا رفتن دمای هوا هوا منبسط شده و در حجم یکسان هوا از نظر وزنی سبک تر بوده و در نتیجه نسبت سوخت وهوا کاهش می یابد

واحد ECU  این تغییرات در نسبت سوخت وهوا را توسط سیگنالهای وارده از سنسور درجه حرارت هوای مکش اصلاح می کند

با توجه به اینکه درجه حرارت 20 درجه به عنوان مقدار استاندارد در نظر گرفته شده است در صورتی که درجه حرارت هوای مکش پایین تر از این مقدار باشد حجم تزریق افزایش می یابد و در صورت افزایش درجه حرارت تا بیش از این مقدار حجم تزریق کاهش می یابد

4- غنی سازی و شتاب گیری طی گرم شدن موتور

برای بهبود قابلیت رانندگی و به هنگام سرد بودن موتور در طی گرم شدن موتور سیستم غنی سازی در حین شتاب گیری در نظر گرفته می شود هنگامی که نقطه کنتاکت IDL در دور هرزگرد در سنسور موقعیت دریچه گاز باز می شود غنی سازی انجام می گیرد شدت غنی سازی و دوره زمانی تزریق با توجه به درجه حرارت اب رادیاتور تغییر می کند هنگامی که درجه حرارت اب پایین می باشد افزایش غنی سازی و دوره زمانی بیشتر تزریق برای غنی سازی باید در نظر گرفته شود  

ولتاژ یا سیگنالها به طرف واحد ECU

از سنسور موقعیت دریچه گاز : باز شدن دریچه گاز تا زاویه کمتر از 1.5 درجه از موقعیت بسته را مشخص می کند

از سنسور درجه حرارت اب : درجه حرارت اب رادیاتور موتور را مشخص می کند

5 – غنی سازی دور قدرت

هنگامی که دریچه گاز از وضعیت بسته تا بیش از 50 تا 60 درجه باز می شود حجم تزریق افزایش می یابد نسبت غنی سازی تحت مقدار 1.13 یا 1.19 حجم تزریق پایه ثابت می ماند

سیگنال یا ولتاژ به طرف واحد ECU

ازسنسور موقعیت دریچه گاز PSW : در صورتی که دریچه گاز بیش از 50 تا 60 درجه از وضعیت بسته باز شود سیگنال اشکار می گردد 

6- قطع سوخت

هنگامی که سرعت موتور بالاتر از سطح تعیین شده قرار می گیرد ونقطه کنتاکت دور هرزگرد در سنسور موقعیت دریچه گاز بسته است که در طی ترمز کردن خودرو می باشد تزریق سوخت برای فراهم نمودن الودگی کمتر و مصرف سوخت اقتصادی تر خاتمه می یابد هر چند در صورتی که درجه حرارت اب رادیاتور پایین باشد دور موتور در هنگام قطع سوخت جهت جلوگیری از پدیده وسانات دور و یا قدرت موتور افزایش می یابد

ولتاژ یا سیگنال به طرف واحد ECU:

از کویل جرقه : دور موتور را مشخص میکند

از سنسور موقعیت دریچه گاز : میزان باز شدن دریچه گاز تا زاویه کمتر از 1.5 درجه از موقعیت بسته را مشخص می کند

از سنسور درجه حرارت اب: درجه حرارت اب رادیاتور را مشخص می کند

7- تصحیح ولتاژ

دوره زمانی واقعی تزریق و عدم تزریق

واحد ECU دوره زمانی تزریق سوخت را برای ایجاد مخلوط سوخت و هوای مورد نیاز موتور محاسبه نموده و به عنوان یک سیگنال تزریق به طرف انژکتورها می فرستد

دوره زمانی تصحیح ولتاژ

دوره زمانی تاخیر در عملکرد انژکتور بر اساس ولتاژ باتری تغییر می کند بدین ترتیب که در نگام بالا رقتن ولتاژ زمان فوق کوتاهتر و در صورت پایین بودن ولتاژ زمان ان بیشتر می گردد و در نتیجه تصحیح ان ضروری است دوره زمانی استاندارد تاخیر بر اساس ولتاژ 14 ولت می باشد و در صورت کاهش ولتاژ تا کمتر از 14 ولت سیگنال تزریق طولانی تر می شود  

ولتاژ یا سیگنال به طرف واحد ECU

از باطری: ولتاژ باتری را مشخص می کند 

8- غنی سازی در طی شتاب گیری

برای بهبود قابلیت رانندگی در طی شتاب گیری ناگهانی و به هنگام بسته بودن دریچه گاز سوخت فقط به ازای یک دوره زمانی از قبل تعیین شده یک بار تزریق می شود هر چند در صورت هم زمان شدن این زمان با زمان تزریق معمولی در هنگام باز بودن کنتاکت دور هرزگرد عمل غنی سازی انجام نمی گیرد

9- تصحیح باز خورد نسبت سوخت و هوا (در بعضی مدلها)

واحد ECU دوره زمانی تزریق را بر اساس سیگنالهای وارده از سنسور اکسیژن و برای حفظ نسبت سوخت وهوا در مانه نزدیک به نسبت سوخت و هوای تئوریکی اصلاح می کند که این عملیات به نام عملیات مدار بسته نامیده می شود و برای جلوگیری از گرم شدن زیاد کاتالیست و اطمینان از عملکرد خوب موتور عملیات بازخورد نسبت سوخت وهوا تحت شرایط زیر نباید انجام گیرد که این عملیات به نام عملیات مدا باز خوانده می شود

-          طی استارت شدن موتور

-          طی غنی سازی بعد از اتارت شدن موتور

-          طی غنی سازی سیکل قدرت

-          هنگام پایین بودن دما تا پایین تر از سطح قبل تعیین شده

-          هنگام قطع سوخت 

واحد ECU ولتاژ سیگنالهای فرستاده شده از سنسور اکسیژن را با ولتاژ از قبل تعیین شده مقایسه می کند در صورتی که ولتاژ یک سیگنال بیشتر از این ولتاژ باشد واحد کنترل تشخیص میدهد که نسبت سوخت وهوا غنی تر از نسبت سوخت و هوای تئوریکی می باشد و با شدت ثابت مقدار سوخت تزریق شده را کاهش میدهد در صورتی که ولتاژ سیگنال کمتر از مقدار مشخص شده باشد واحد ECU تشخیص میدهد که نسبت سوخت وهوا رقیق تر از نسبت سوخت و هوای تئوریکی می باشد و مقدار سوخت تزریق شده را افزایش میدهد

ثابت تصحیح تحت دامنه 0.8 تا 1.2 تغییر میکند و در طی عملیات مدار باز برابر 1 می باشد

 

 

منبع : کتاب اصول کارکرد موتورهای بنزینی انژکتوری(مترجم مهندس سید هادی ریاضی)

دیفرانسیل خودرو

 

دیفرانسیل  یکی از  اعضای سیستم  انتقال قدرت  می باشد  دیفرانسیل  بعد از  میل گاردان قرار

می گیرد  البته در  صورتی  که  خودرو  دارای  میل گاردان  باشد  اگر  خودرو  دارای  میل  گاردان

 نباشد  دیفرانسیل  بعد از  گیربکس  قرار خواهد  گرفت و بعد از  دیفرانسیل  پلوس ها  قرار دارند

زمانی  که  یک اتومبیل دور میزند  باید چرخی از ان که  در طرف  خارج پیچ است با سرعت  بیشتری

نسبت به چرخ دیگر بچرخد اگر بخواهیم بدون ترمز گرفتن  بچرخیم و  همچنین هنگامی  که یک چرخ

از روی یک برجستگی عبور می کند باید از چرخ دیگر تندتر بچرخد دیفرانسیل این عمل را امکان پذیر

می کند دیفرانسیل دستگاهی است  که نیروی حاصله از  موتور را موقعی که وسیله نقلیه به طور

مستقیم و در سطح صاف حرکت  می کند به طور مساوی بین چرخ های عقب تقسیم می کند ولی

موقع دور زدن و یا چپ و راست  رفتن و هنگام گردش ها  یا در دست انداز نیروی موتور را به نسبت

احتیاج بین چرخ های عقب تقسیم می نماید قطعات  دیفرانسیل در  داخل پوسته یا محفظه ای که

معمولا ان را کله گاوی می گویند قرار دارند در داخل این جعبه که دنده کرانویل و دنده پینیون و چهار

هرز گرد کوچک  و  شش عدد  بلبرینگ و  دو دنده سر پلوس  چرخ ها قرار گرفته اند  به طور خلاصه

 می توان   گفت که نیروی  موتور به وسیله  کلاچ به جعبه دنده و از گیربکس توسط میل گاردان  به

دیفرانسیل و از دیفرانسیل  به پلوس چرخ ها منتقل و چرخ ها  به حرکت در  می ایند با گردش میل

گاردان دنده پینیون هم می چرخد و چون دنده کرانویل با دنده پینیون درگیر است کرانویل را به حرکت

در می اورد و  به همراه خود  هرز گردها  را هم می چرخاند  اگر چرخ های  اتومبیل در سطح  صاف

حرکت کنند  دنده هرز گرد  با دنده های پلوس  حرکت و چرخشی ندارد  ولی اگر چرخ ها هماهنگی

نداشته باشد و اتومبیل در حال دور زدن باشد باید یک چرخ که در زاویه تنگ قرار گرفته است اهسته

گردش نماید  در این موقع  دنده های  هرز گرد  بر خلاف دنده های  پلوس به حرکت  در ایند و سبب

سریع تر گردانیدن یکی از دنده های پلوس می شوند (چرخی که مقاومت کمتری را تحمل می کند)

دنده های هرز گرد که تعداد انها دو یا چهار عدد می باشد نقش مهمی در دیفرانسیل دارند کار انها

تنظیم دور چرخ در سر پیچ ها می باشد

 

وظیفه دیفرانسیل عبارتند از

1- 90 درجه تغییر جهت گردش گاردان    2- ازدیاد گشتاور  3- تعدیل دور چرخ های عقب هنگام دور

زدن یا حرکت در میدان

 

به این معنی که هنگامی که اتومبیل در میدان حرکت  می کند چرخ سمت داخل میدان دایره کوچک

تری را طی می کند در صورتی که چرخ سمت خارج میدان دایره بزرگ تری را طی می کند نتیجه این

که یک چرخ خارجی دور بیشتر و چرخ داخلی دور کمتری می زند امکان این تغییر دور وظیفه چرخ دنده

 های داخلی دیفرانسیل می باشد مثال دیگر  هنگامی که  چرخ اتومبیل داخل جوی اب یا جدول گیر

می کند  در  صورت حرکت  چرخ ها چرخ  داخل چاله ثابت ولی چرخ دیگر  به سرعت حرکت می کند

دیفرانسیل اتومبیل های  سواری را به صورت یک پارچه و مفصلی می سازند که نوع یک پارچه ان

مثل پیکان و نوع مفصلی ان  مثل بنز و بی ام و  را میتوان نام برد ولی  همگی تقریبا دارای قطعات

مشابه یکدیگر می سازند

 

هوزینگ در دیفرانسیل (کله گاوی)

وظیفه اصلی هوزینگ و چرخ دنده داخلی ان تعدیل یا تنظیم دور چرخ ها هنگام دور زدن یا حرکت در

میدان ها می باشد

هنگامی که اتومبیل به طور مستقیم حرکت می کند چرخ ها چه  محرک  چه متحرک با دور مساوی

دوران می کنند ولی هنگامی که در میدان ها یا مسیر های منحنی  شکل چرخ های قوس خارجی

میدان  مسافت  بیشتری  طی می کنند  و چرخ های  قوس داخلی  میدان مسافت  کمتری  را طی

می کنند هرگاه هر  دو چرخ به  کمک یک محور به  یکدیگر متصل بودند چرخ ها هنگام دور زدن  روی

زمین کشیده می شوند و سایش زیاد لاستیک و انحراف اتومبیل  حتمی خواهد  بود به همین دلیل

محور محرک را به دو قسمت تقسیم کرده و هر یک را پلوس می نامند بدین ترتیب گردش نامساوی

چرخ ها محرک امکان پذیر میشود برای این  که  بتوان هر دو پلوس  را به کمک یک گاردان به حرکت

دراورد انها را به کمک "جعبه هوزینگ"به یکدیگر متصل می کنند در دیفرانسیل پینیون کرانویل را به

حرکت در می اورد و بدین ترتیب "هوزینگ" که به کرانویل متصل است به حرکت در می اید

در انتهای هر پلوس یک چرخ دنده مخروطی به نام دنده پلوس در جعبه هوزینگ قرار دارد که این دنده

 ها به کمک دو دنده دیگر که انها را دنده هرز گرد  (ساتلیت)  می گویند به یگدیگر مربوط می سازد

دنده های هرز گرد روی محور خود ازاد هستند و می توانند در مواقع لزوم حول ان دوران نمایند مسیر

انتقال نیرو از جمله هوزینگ به محور دنده ها هرز گرد و از انها به دنده های پلوس و بالاخره به پلوس

ها و چرخ صورت می گیرد هنگام حرکت مستقیم پلوس ها ودر نتیجه هر دو چرخ دارای دور یکسان

هستند  هرز گردها حول خود  دوران  ندارند و همراه جعبه  هوزینگ به  حرکت گردشی  خود  ادامه

می دهند و عمل اتصال بین پلوس ها جعبه دنده هوزینگ به حرکت گردشی خود ادامه می دهند و

عمل اتصال بین پلوس و جعبه هوزینگ انجام می دهند و در نتیجه فقط انتقال نیرو به دنده پلوس را

انجام می دهند

1- هوزینگ         2- واشر مسی      3- دنده پلوس    4- هرز گرد          5- دنده پلوس    6- کرانویل

هنگام طی مسیر  منحنی یا  دور زدن چرخ داخلی  چون مسیر  کوتاه تری را طی  می کند  باید دور

کمتری نسبت به چرخ خارجی بزند در این حال هرز گرد مربوط به دنده پلوس چون نمی تواند  تمامی

دنده  را  دور جعبه دنده  هوزینگ منتقل کند سرعتش کم  می شود و در نتیجه روی  ان  لغزیده  و

بنابراین حول محور خود به دوران در می ایند این حرکت اضافی به دنده پلوس دیگر   منتقل شده و ان

را با دور بیشتری می گرداند چرخ خارجی دور بیشتری و مسافت بیشتری را طی می کند

دنده هرز گرد تنها هنگامی طی مسیرهای منحنی یا دور زدن عمل نمی کند بلکه در مواقعی که به

نحوی اصطکاک بین دو چرخ متفاوت  باشد  یا بار یکی از  لاستیکها  از دیگری  کمتر باشد وارد عمل

می گردد هرگاه مثلا چرخی در سطح متفاوت زمین یخ زده قرار گیرد و چرخ دیگر در سطح خشک در

این حال چرخ با اصطکاک کم تا دو برابر دور  جعبه هوزینگ  می گردد در حالی که چرخ دیگر حرکتی

ندارد و در این حال وسیله نقلیه قدرت حرکت را نخواهد داشت زیرا نیروی اصطکاک موجود در چرخ

در حال بکسواد کافی برای اتومبیل نیست برای این گونه موارد در بعضی از وسایل نقلیه سنگین از

قفل کن دیفرانسیل استفاده می کنند قفل کن دیفرانسیل دو پلوس را با یکدیگر یک پارچه می کند و

اتومبیل را در مکان برفی و غیره ممکن می سازد

  

 

منبع : اولین دایره المعارف اتومبیل در ایران جلد3(حسین منوچهر پارسا)

ساختمان خودروها

هر خودرو را می‌توان به هفت بخش کلی تقسیم کرد که عبارت‌اند از:

   1. مولد قدرت(موتور): در این واحد که انرژی شیمیایی بنزین به انرژی مکانیکی تبدیل می‌شود حرارت ناشی از سوختن هیدروکربورها با بالاتر از ۷۰۰درجهٔ سانتیگراد می‌رسدکه به علت بازده مفید سیستم از هر ۴ قسمت حرارت تولید شده۱ قسمت به انرژی مکانیکی تبدیل می‌شدو بقیه به صورت هوای گرم یا دودهای حاصل از احتراق از موتور خارج می‌شود

در یک موتور در حدود ۱۲۰ تا ۱۵۰ قطعهٔ متحرک وجود دارد که همه نیاز به روغن کاری دارند با توجه به درست کار کردن سیستم روغنکاری و لی باز هم عمر مفید یک خودرو ۸ سال کار و یا پیمودن۱۵۰۰۰۰کیلومترمسافت است.در حقیقت، عملکرد موتور چهار مرحله است که به اختصار به توضیح آن‌ها می‌پردازیم.

1. در مرحله اول، سوپاپ ورود هوا باز شده و با حرکت رو به پایین پیستون، مخلوط هوا و سوخت وارد سیلندر می‌شود.

2. در این مرحله، سوپاپ‌ها بسته شده و با حرکت رو به بالای پیستون، مخلوط هوا و سوخت به شدت فشرده می‌شود.

3. وقتی که پیستون به بالاترین سطح خود رسید، با جرقه زدن شمع، احتراق انجام می‌شود و نیروی حاصل از احتراق، پیستون را با فشار بسیار بالا به پایین هدایت می‌کند.

4. در مرحله آخر نیز سوپاپ خروجی باز شده و با حرکت رو به بالای پیستون، تمامی گازهای حاصل از احتراق، از سیلندر خارج می‌شوند. این چرخه چهار مرحله‌ای، به سرعت در موتور تکرار شده و موتور روشن می‌شود. گفتنی است، در خودروها، برای افزایش توان خروجی، از موتورهای 4، 6، 8، و یا 12 سیلندر استفاده می‌شود. در این فیلم[۲] کوتاه شما می‎توانید به‎خوبی با مطالب بالا آشنا شوید.

   1. سیستم انتقال قدرت:این مجموعه وظیفه دارد قدرت تولیدی موتور را به چرخها انتقال دهد که شامل جعبه دنده یا مبدل گشتاور و سرعت، وکلاچ می‌باشد.
   2. گروه فنر بندی و تعلیق:در اتومبیل‌های جدید دستگاه فنر بندی در هر دقیقه بیش از ۱۰۰۰تا ۱۲۰۰بار نوسان می‌کند تا اتاق و شاسی، سرنشینان را در معرض ضربه‌های ناشی از ناهواری‌ها ی جاده قرار ندهد
   3. گروه چرخ بندی ترمزها:به طور متوسط در هر ۹۰۰۰۰کیلو متر مسافت پیموده شده یا هر شش سال کار خودرو هر چرخ حدود ۹۵ میلیون بار چرخش می‌کند
   4. گروه بدنه و شاسی:بدنهٔ خودرهای جدید طوری ساخته می‌شود که بتواند تمامی قطعات را نگهداری کند در هر بدنهٔ خودرو حدود ۴۰متر مربع ورق فولادی به کار می‌رود که ضخامت آن۴/۰ تا ۲/۱می باشد
   5. گروه هدایت و فرمان:نیروی متوسطی که لازم است تا بتوا خودرو را در یک پیچ معمولی هدایت کرد بین ۵ تا ۱۰ کیلوگرم می‌باشد ولی سیستم‌های جدید فرمان ای نیرو را به حدود ۳۰گرم کاهش داده‌است
   6. گروه مدارات الکتریکی:از باتری‌های ۲۴،۱۲،۶ ولتی برای راه اندازی و روشن کردن موتور استفاده می‌شود سیستم جرقه زنی را تا ۳۰۰۰۰ولت افزایش داده برای جرقه زنی موتور اماده می‌کند در این گروه همچنین چراغهای روشنایی و علایم وبرف پاکن‌ها و بخاری و دیگر وسایل الکتریکی نصب شده‌است

دانلود فیلم نحوه کار سیستم دیفرانسیل خودرو

دانلود فیلم در ادامه مطلب

ادامه نوشته

دانلود فیلم نحوه کار سیستم اگزوز خودرو

دانلود فیلم در ادامه مطلب

ادامه نوشته

دانلود فیلم نحوه عملکرد سیستم کنترل الکترونیکی پایداری خودرو ESP

دانلود فیلم در ادامه مطلب

ادامه نوشته

سيستم esp و ebd

ترمز  ESp

•ESP- برنامه الکترونیکی ثبات

ایمنی؛ اولین قربانی كاهش هزینه‌ها این در حالی است كه اكثر خودروهایی كه در كشور تولید می‌شوند از وجود سیستم‌های ایمنی مثل ترمز ABS و ایربگ محروم هستند و تنها برخی از آنها با سفارش متقاضی خودرو و با پرداخت هزینه بیشتر نسبت به سایر خودروها مجهز به این سیستم‌ها می‌شوند.

سیستم‌های نوین ترمز مانند ABS، ESP و EBD با افزایش پایداری و فرمان‌پذیری و... در زمان حادثه تا 40درصد از بروز تصادفات جلوگیری می‌كند.

سیستم های ایمنی به دو دسته تقسیم می شوند.

1.سیستم های فعال:

این سیستم ها در هنگام حرکت خودرو فعالند وشرایط دینامکی خودرو را برای پیشگیری از بروز تصادف،کنترل می کند.برخی از این سیستمهای فعال عبارتند از :

•           ABS : سیستم ترمز ضد قفل هنگام قفل کردن چرخ ها فشار ترمز را برای افزایش کارایی سیستم ترمز، کاهش میدهد.

•           ASR : این سیستم، امکان استفاده بهینه از اصطکاک سطح جاده را در حالت شتاب گیری برای خودرو فراهم می کند.

•           EBD : سیستم هماهنگ کننده نیروی ترمز، نرم افزاری در حافظه ABS است و کنترل مجزای چرخها را در هنگام قفل کردن بر عهده دارد.

•           ESP : عملکرد این سیستم در این مقاله به طور مفصل بررسی می شود.

2. سیستم های غیر فعال :

از این سیستم ها در کاهش تصادفات خطرناک استفاده می شود و عبارتند از :

•           کمربند

•           کیسه هوا

•           فیوز قفل كن

 سیستم ESP :

جدیدترین سیستم حفاظتی خودرو است و از سال 2002 میلادی بر روی 27% از وسایل نقلیه اروپایی، نصب شده است . این آمار در خودروهای ژاپنی و امریکایی 75% بوده و رو به افزایش است.

این سیستم برای کنترل مطلوب خودرو و بر روی سطح جاده و حفظ ثبات آن در هنگام پیچیدن،طراحی شده است.اگر راننده با گردش سریع فرمان،کنترل خودرو را از دست بدهد وخودرو بلغزد،سیستم ESP آن را به مسیر اصلی خود بر میگرداند.

     اگر خودرویی در حال حرکت باشد و ناگهان ترمز یکی از چرخهای آن فعال شود،به دلیل اختلاف سرعت،در جهت همان چرخ می چرخد. راننده با فشردن یکی ازپدالها یا اهرمهای موجود در زیر پای خود خودرو را به سمت دلخواه، هدایت می کند. سیستم ESP هنگام تغییر مسیر ناخواسته خودرو آن را به مسیر اولیه خود باز می گرداند.ESP ،لغزش جانبی خودرو را در هنگام گردش فرمان با اعمال نیروی ترمز بر روی یک چرخ، کنترل می کند و خودرو را به مسیر مورد نظر راننده بر می گرداند.

ECU سیستمESP با استفاده از حسگر فرمان از جهت مورد نظر راننده مطلع می شود.حسگر چرخها و محاسبات اختلاف سرعت ایجاد شده،وضعیت خودرو را روی سطح،تخمین می زند و با مقایسه این دو داده، انحراف خودرو از مسیر مورد نظر، بررسی می شود.هنگام گردش فرمان،بین چرخ ها و اطلاعات حسگر شتاب، جهت مورد نظر راننده را مشخص می کند. اگر لغزش جانبی در خودرو ایجاد شده باشد، سیستم ESP آن را به حالت اولیه خود باز می گردا ند .

ESP سیستم ترمز نیست! برنامه پایداری الکترونیکی است

سیستم ای اس پی حاصل تلفیق سیستم ترمز ای بی دی ... سیستم ا بی اس و سیستم تراکشن کنترله که بوسیله نرم افزاری و در صورت داشتن سخت افزار لازم برای سه سیستم بالا به همراه تعدادی سنسور اضافه برای زاویه فرمان و شتاب های طولی و عرضی وارده به خودرو میشود سیستم پایداری الکترونیکی یا همون ای اس پی بوش. َ

کار ESPچيست؟

با اندازه گیری مداوم این پارامترها وضعیت حرکتی خودرو رو بررسی میکند:

1- سرعت گردش هر چرخ و سرعت حرکت خودرو

2-وضعیت قرار گیری فرمان و همینطور محاسبه سرعت گرداندن فرمان

3-میزان شتاب وارده طولی و شعاعی به خودرو

4-وضعیت موتور از نظر گشتاور تولیدی

  5. در بعضی از گونه ها تعدادی سنسور برای بررسی وضعیت مسیر حرکت از نظر خیس یا خشک بودن و همینطور میزان لغزندگی مسیر حرکت هم وجود داره.

بعد از بررسی پارمترها فوق  ESPیک نقشه کلی از نظر چگونگی حرکت خودرو و وضعیت چرخها تنظیم میکند و با مقایسه این مقادیر با مقادیر ایده آل مورد نیاز خودرو تصمیم به دخالت در امر رانندگی میگیرد.به این ترتیب که با توجه به سرعت حرکت خودرو و شتاب وارده به خودرو از جهات مختلف و همینطور چگونگی کارکرد راننده با فرمان نتیجه گیری میکنه که شرایط حرکت خودرو عادی یا با اندر استیر ( انحراف قسمت جلوی خودرو ) و یا اور استیره ( انحراف قسمت عقب خودرو ).

در صورت اندر یا اور استیر بودن با استفاده تکی یا توام از ترمز چرخها و گاها" گشتاور موتور شروع به اصلاح وضعیت حرکت خودرو میکنه.

مثال 1:

فرض میکنیم شما با سرعت 120 کیلومتر وارد یک پیچ چپگرد شدید.در این شرایط شما فرمان رو مطابق با زاویه پیچ به سمت چپ میپیچونید....ولی خودروی شما مثلا" به دلیل لغزنده بودن سطح حرکت یا اشتباه شما در تخمین حداکثر سرعتی که خودرو توان تحملش رو در این پیچ داشته دچار پدیده اندر استیر شده و با انحراف قسمت جلو و عدم پیروی چرخهای جلو از زاویه فرمانی که شما برای پیچیدن تعیین کرده بودید شروع به لیز خوردن به سمت خارج پیچ ( یعنی سمت راست ) میکنه و در حقیقت میزان انحراف به سمت چپ ماشین کمتر از میزان مورد نیاز برای طی کردن پیچه.

در یک خودرو معمولی یک راننده عادی در صورت مواجه با چنین پدیده ای فرمان رو بیشتر به سمت چپ میپیچونه و ممکنه ترمز رو هم بگیره..همه این موارد باعث میشن که اندر استیر تشدید بشه و شما حتما" از پیچ خارج بشید و با موانع کنار مسیر برخورد کنید ( یک راننده حرفه ای در چنین شرایطی پاش رو از روی پدال گاز بر میداره و فرمان رو به سمت راست میگردونه تا چرخهای جلو مجددا" چسبندگی بدست بیارن و بعد یا به کمک کمپرس موتور یا با کمک کمی گاز خودرو رو وادار به اور استیر شدن و اصلاح انحراف میکنه ).

سیستم ای اس پی سریعا" با توجه به زاویه فرمان شما.سرعت حرکت و میزان شتاب جانبی وارده شرایط اندر استیر شما رو حس میکنه و برای اصلاح اشتباه شما ابتدا ترمز چرخ جلوئی سمت چپ ( یعنی چرخ داخلی قوس پیچ ) رو فعال میکنه..این کار باعث میشه جلوی خودروی شما شروع به گردش به سمت داخلی پیچ بکنه...بسته به میزان انحراف و سرعت شما اگر مسیر حرکت اصلاح شد که سیستم از مدار خارج میشه...اگر

نشد سیستم ممکنه با وارد کردن کمی از نیروی موتور به چرخ عقب بیرونی پیچ یا فعال کردن ترمز چرخ عقب داخلی پیج در حالیکه ترمز چرخ جلوی سمت چپ رو هم گرفته ( که تصمیم گیری در مورد کلیه این موارد بعهده خود سیستم و برنامه ای هست که براش تعریف شده ) مسیر حرکت شما رو تا رسیدن به مقادیر خواسته شده و ایمن اصلاح

مثال2:

شما با یک خودروی دیفرانسیل عقب در حالیکه وزن برروی محور عقب چندان زیاد هم نیست با سرعت بالا وارد یک پیچ راستگرد میشید و در حالیکه پدال گاز رو هم دارید فشار میدید سعی میکنید پیج رو با حداکثر سرعت طی کنید.

در اینجا به دلیل وارد آوردن فشار اضافه به چرخهای عقب و همینطور سبکتر بودن محور عقب خودرو چسبندگی چرخهای عقب رو از دست میده و شروع به اور استیر میکنه و قسمت عقبیش منحرف میشه به سمت خارج پیچ.در واقع با زاویه ای بیشتر از زاویه مورد نیاز برای گردش به سمت راست میپیچه و در صورت ادامه این وضعیت وارد شانه خاکی داخل پیچ میشه. که کنترلش برای یک راننده عادی مشکله.

سیستم ای اس پی مجددا" با اندازه گیری زاویه فرمان و شتاب جانبی وارده سریعا" وضعیت اور استیر را تشخیص داده و برای کنترل این وضعیت چرخ جلوی سمت چپ ( چرخ سمت قوس خارجی پیچ ) رو وادار با ترمز شدن میکنه ...بازم اینکار مثل حالت چرخش تانک موجب کشیده شدن سمت چپ خودرو به سمت خارج پیچ و اصلاح اور استیر میشه . اين سیستم ممکنه برای اصلاح بیشتر چرخ داخلی ( یعنی چرخ سمت راست ) عقب رو هم ترمز کنه یا کمی به به نیروی موتور انتقالی به سمت مخالف عقب اضافه کنه و تا اصلاح کامل مسیر حرکت مطابق زاویه فرمان اینکار رو انجام میده.

این رو در نظر داشته باشید که درسته که سیستم ای اس پی تقریبا" مثل یک راننده ماهر به شما کمک میکنه تا پیچها رو سریعتر و ایمنتر طی کنید ولی هرگز نمیتونه به خوبی و سرعت یک راننده حرفه ای اینکار رو برای شما انجام بده...و رانندگان حرفه ای برای اینکه بتونن از حداکثر سرعت ممکنه برای عبور از پیچها استفاده کنن هرگز نمیتونن با ای اس پی کار کنن و حتما" باید از مدار خارجش کنن.

ضمنا" ای اس پی با اینکه کمک قابل توجهی به ایمنی شما میکنه ولی اگر میزان اشتباه شما از درصد نسبتا" معینی برای عبور از یک پیچ بیشتر بشه ( مثلا" شما با سرعتی وارد یک پیچ بشید که نیروی ثقل قابل تحمل برای عبور از اون پیچ به صورت محاسبه ای 1.3 جی باشه در حالیکه خودروی شما توان تحمل حداکثر 0.85 جی شتاب جانبی رو داشته باشه ) ای اس پی هم کمک چندانی به شما نمیتونه بکنه و ازانحراف تقریبا اجتنابناپذیره...پس موقع استفاده دقت كنيد

در رنج محصولات ایران خودرو فقط سمند ال ایکس و پرشیا ای ال ایکس مجهز به EBD هستند.

بقیه مثل ریو و پروتون و ..... هم فقط ABS اونهم به صورت سفارشی! دارند و ESP در خودروهای داخلی تا این لحظه طبق اطلاعات من هنوز ارائه نشده!

ESP ، چهار پدال ترمز برای ایمنی بیشتر:

سیستم های ایمنی فوق درواقع جزء سیستم های ایمنی غیرفعال بوده ولی ESP جزء سیستم های فعال است. تفاوت میان سیستم ایمنی فعال و غیر فعال این است که سیستم غیرفعال درواقع پس از بروز تصادف عمل کرده و از شدت خسارات جانی حادثه می کاهند ولی سیستمی مانند ESP(فعال) سبب می گردد تا اصولاً حادثه ای رخ ندهد و از بروز آن جلوگیری می نماید.

عملکرد :ESP

وقتی خودرویی از مسیر خود خارج می شود و یا از فرمان و اراده راننده پیروی نمی ماید عملیاتی برای جلوگیری از این پدیده اجرا میگردد. بنابراین خودرو طوری عمل می نماید که گویی دارای چهار پدال ترمز است و هر یک از چرخ ها دارای یک دیسک ترمز جداگانه هستند. اگر چه انسان با پایش فقط یک پدال ترمز فشار می دهد سیستم ESP قادر است که چرخ های خودرو را بامیزان ترمز متفاوتی به توقف وادارد.

مثال 3:

فرض کنید خودرویی درحال حرکت در یک پیچ راست گرد بر روی لکه روغنی لیز می خورد،در این موقع ESP وارد عمل شده و با ترمز مناسب، فشاری را به خودرو وارد می آورد تا آن به سمت راست منحرف شده و در مسیر ضروری قرار گیرد. نتیجه آن که، این عکس العمل از تصادف خودرو با وسائل نقلیه ای که از روبه رو در حال حرکت هستند جلوگیری می نماید.

روشی که با آن ترمز ESP کار می کند را می توان با عکس العمل یک سورتمه برفی

روی برف توضیح داد؛ در این صورت ما بر روی ترمز سمت چپ فشار وارد می آوریم و سورتمه را به طرف چپ منحرف می نماییم و اگر بخواهیم به طرف راست حرکت کنیم ترمز سمت راست را فشار می دهیم تا سورتمه به طرف راست حرکت نماید.

ترمز ESP درهر ثانیه 25 بار وضعیت خودرو را کنترل می نماید که آیا بر روی خط حرکت قرار داریا خیر و ضمناً به سرعت از انحراف در لحظات اولیه جلوگیری می نماید و این فرقی نمی کند که آیا خودرو در حال شتاب گیری درسرعت یکنواخت است و یا در حال ترمز.

ESP فقط بر روی چرخ های خودرو اثر نمی گذارد. قبل ازآنکه این سیستم مدرن دستورات بازدارنده خود را صادر نماید بر روی عملکرد موتور تأثیر گذاشته و قدرت موتور را تقلیل می دهد. عمل فوق از وارد آوردن فشار زیاد بر روی چرخ دنده ها و قطعات متحرک جلوگیری می کند. در این صورت کافی است که فقط راننده فرمان را به سمت دلخواه بگرداند، ESP بقیه کار را انجام خواهد داد. راننده خودروی فاقد ESP در این گونه مواقع شدیداً دچار اضطراب و پس از آن دچار خسارت خواهد گردید زیرا برای تثبیت وضعیت خودرو اغلب بیش از حد لزوم فرمان را به راست و یا چپ خواهد گردانید تا موفق به کنترل خودرو گردد و این امر، خود باعث خروج خودرو از کنترل راننده می شود. مخصوصاً زمانی که راننده مجبور است ابتدا خودرو را به سمت چپ یعنی خودرو های مقابل هدایت کند و سپس بر روی مسیر عبور خطوط خودرو های هم مسیر سمت راست، که این امر ممکن است به سرعت، خودرو را دچار پیچ و تاب نماید و این حرکات شدید باعث لیز خوردن مضاعف و یا واژگونی خودرو گردد.

ESP می تواند بر حسب بهره گیری آن توسط کارخانجات خودروسازی، نام های متفاوتی را به خود بگیرد. مثلاً این سیستم در خودروی ب ام و DSC، در پورشه PSM، درمیتسوبیشی MASC، در هوندا VSA و در تویوتا VSC نام گذاری شده است.

اقای دکتر«روبرت سوبل»از بخش تحقیقات کارخانه خودروسازی فولکس واگن در این مورد مطالعات دقیقی را به انجام رسانیده است. او می خواست بداند که تا چه میزان این سیستم جدید موثر است؟ وی وضعیت تصادفات مدل های مختلف فولکس واگن را خودرو مجهز به ESP ویا بدون سیستم ESP مورد مطالعه قرار داد و به نتایج شگفت انگیزی رسید:

در چهار پنجم موارد در خودروهای دارای ESP از خروج مسیر جلوگیری به عمل آمد.

این یک موفقیت بسیار ارزشمند است زیرا در 25 درصد تصادفات خودرو لیز می خورد و یا از مسیر خارج می شود.

ایشان سپس محاسباتی را با توجه به تعداد موجود خودروها در آلمان انجام داده و چنین نتیجه گرفت: اگر تمام خودروهای آلمان در سال 2002 میلادی مجهز به سیستم ترمز ESP بودند تعداد تصادفات مرگبار به شدت کاهش می یافت.

عملکرد سیستم: ( ديناميك درايو )

در واحد کنترل الکترونیکی سیستم دینامیک درایو وضعیت های گوناگون رانندگی ثبت شده است .

این نوع سیستم می تواند با پردازش داده های گوناگون همچون سرعت ، زاویه ورود به پیچ ، وضعیت پدال گاز ، نیروی لحظای موتور و . . . بهترین وضعیت را برای بازو های پایدارکننده سیستم کمک فنر ها برگزید.

دینامیک درایو با افزایش فشار بر اکسل عقب چسبندگی چرخهای عقب را در مانورها بیشتر می کند . با این سیستم فشار بر روی چرخی که رو به بیرون دایره پیچ قرار دارد به گونه ای هماهنگ کمتر می شود. بدین صورت از یک طرف تمایل بر پر پیچی خودرو همواره تحت کنترل و از طرف دیگر اکسل عقب در آسانتر شدن کنترل خودرو در مانور ها کمک بسزایی به راننده می نماید.

این سیستم مجهز به قطعات پیچیده مکانیکی و هیدرولیکی می باشد فرمان این سیستم از یک واحد کنترل الکترونیکی و نیروی این سیستم از راه  دو پمپ هیدرولیکی بدست می آید . این پمپ ها با دو بازوی مکانیکی  به شکل موازی با مفصلهای که بر روی اکسل عقب مونتاژ شده است ، اتصال دارند . هنگامی که خودرو با سرعت وارد پیچ می شود ، این بازو ها با فرمان های که از واحد کنترل می گیرند به چرخش و یا گردش افتاده و با افزودن فشار بر روی یک چرخ  کاهش فشار از روی چرخ دیگر ، حرکت گهواره ای خودرو در مانور ها را از میان می برند.

برای افزایش کارایی سیستم ، یک موتور کوچک الکتریکی نیز در میان بازوهای پایدار کنند نصب شده است و واکنش سیستم را سریعتر می نماید. ( نیروی گشتاور این موتور کوچک 800 نیوتن متر می باشد.) همچنین لازم به ذکر است که با  سیستم پایداری الکترونیکی (ESP) خودرو نیز در ارتباط می باشد.

زمان پایدار سازی این سیستم از زمان آغاز اندازه گیری تا رسیدن به پایداری در مانور ها تنها یک چهارم ثانیه است و بدین روی سریعتر از دیگر سیستم های قابل مقایسه کنونی است.

فشار هیدرولیک این سیستم به گونه ای بسیار دقیق در بلوک سوپاپها کنترل و بر روی هر یک از بازو های پایدارکننده در حدود 180 بار می باشد .

  كاربردمكاترونيك درسيستمهاي يمني خودرو

با افزايش تصادفات گسترده كه ناشي از بي احتياطي راننده و عدم دقت او در كنترل خودرو مي باشد و همچنين گسترش علم مكاترونيك در صنعت خودرو، نقش راننده در حركت مستقيم در خودروهاي امروزي تغيير كرده و بجاي راننده، يك سيستم خبره كه از چند واحد مكاترونيكي تشكيل شده است وظيفه كنترل خودرو را به عهده خواهد داشت. مكاترونيك از از در هم ادغام كردن دو كلمه مكانيك و الكترونيك تشكيل يافته است كه تركيبي از علوم مكانيك، الكترونيك و كنترل مي باشد. در سيستم هايي كه در زمينه مهندسي مكانيك و الكترونيك استفاده

مي شوند شاهد افزايش كاربرد الكترونيك و پردازش اطلاعات در مكانيك هستيم. نتيجه يك سيستم مكاترونيكي تلفيق اجزا تشكيل دهنده سيستم يا سخت افزار و اطلاعات حركتي آن يا نرم افزار مي باشد. در سيستم هاي مكاترونيكي از تعدادي حسگر استفاده مي شود كه اطلاعات ضروري و حركتي اجزا اصلي سيستم را به اطلاع يك واحد كنترل مركزي مي رساند و آن واحد با كنترل عملگرهايي كه نقش بازوهاي اجرايي سيستم را دارا مي باشند سيستم را كنترل مي كند. ارتقا سيستم هاي مكاترونيكي بستگي به دريافت اطلاعات تازه در زمينه ساختمان مكانيكي اوليه، حسگرها، عملگرهاي اجرايي، پردازش اتوماتيك اطلاعات و سيستم هاي كنترل كننده مي باشد.. از جمله سيستم هاي مكاترونيكي خودرو كه در سيستم هاي ايمني خودرو استفاده مي شود مي توان به سيستم كنترل سرعت قابل تطبيق با خودرو (ACC)، سيستم كنترل پايداري (ESP)، و سيستم ترمز اضطراري اشاره كرد.

با استفاده از سيستم كنترل سرعت راننده مي تواند بوسيله اهرم هاي كنار غربيلك فرمان سرعت خودرو را در يك سرعت ثابت تنظيم كند و هنگاميكه به نزديكي خودروي جلويي رسيد به صورت اتوماتيك سرعت كاهش داده مي شود و پس از عبور خودرو مذكور سرعت خودرو به سرعت تنظيم شده باز مي گردد.

اين سيستم داراي ارتباط چند واحد كنترل مهم خودرو از جمله واحد كنترل الكترونيكي ACC، واحد كنترل الكترونيكي موتور، واحد كنترل الكترونيكي جعبه دنده اتوماتيك و واحد كنترل ترمز بوسيله شبكه مالتي پلكس مي باشد.

سيستم ACC داراي يك رادار در جلو خودرو مي باشد كه پس از دريافت اطلاعات مبني بر نزديكي به مانع با ارسال سيگنال مربوطه واحد كنترل الكترونيكي را مطلع مي كند و اين واحد نيز به صورت ديجيتالي و بوسيله شبكه مالتي پلكس با ارسال ارقام معني دار 0 و 1 به واحدهاي كنترل موتور، جعبه دنده اتوماتيك و ترمز آنها را مطلع كرده و واحد هاي فوق بوسيله عملگرهاي مربوطه سرعت خودرو را كاهش مي دهند. واحد كنترل موتور با كم كردن زاويه دريچه گاز و پاشش انژكتور دور موتور راكاهش مي دهد، واحد كنترل جعبه دنده اتوماتيك با حركت شيربرقي هاي تعويض دنده جعبه اتوماتيك دنده هاي معكوس را براي خودرو انجام

مي دهد و واحد كنترل ترمز با كم كردن سرعت چرخ ها سرعت خودرو را كم مي كند و با روشن كردن چراغ ترمز عقب توسط واحد كنترل راننده خودروي عقب را از انجام عمليات ترمز مطلع مي كند با عبور مانع از جلوي خودرو سرعت دوباره توسط واحد هاي كنترل نام برده شده به حالت اوليه بر مي گردد. با بررسي سيستم كنترل سرعت مشاهده گرديد كه اين وسيله در كمك به راننده در كنترل خودكار و كم كردن تصادف نقش تاثيرگزاري خواهد داشت.

ESP سيستم تلفيقي از مكاترونيك و سيستم هيدروليك مي باشد. واحد هيدروليك داراي شير هاي برقي، پمپ هيدروليك مي باشد كه از واحد كنترل الكتريكي ESP فرمان مي گيرند. واحد كنترل الكترونيكي ESP واحد ترمز ضد قفل را در هنگام ترمزگيري كنترل مي كند. در هنگام فعال سازي سيستم، چراغ مربوطه در صفحه كيلومتر شمار روشن شده و راننده را از فعال سازي سيستم مطلع مي گرداند.

خودروي سيتروئن c5 داراي سيستم ESPمي باشد

EBD

مثال اگر شما نصف ماشینتون روی یخ باشه و دو چرخ دیگه روی آسفالت اگه فقط از سیستم ای بی اس استفاده کنید ماشین به طرفی که آسفالته منحرف میشه و از مسیر خارج میشه ولی اگر ای بی دی نیز همراه شما باشه از این انحراف هم جلو گیری میکنه!

تقاضای خارجی ترمز (EBD)
تصادفهاي منجر به لغزيدن يا واژگون شدن از رايج ترين تصادفهاي كاميونها هستند براي انكه به شما كمك كنيم از عهده شرايط دشوار بر اييد ESPرا طراحي كرده اند اي اس پي از طريق تعامل بين سيستم الكترونيكي ترمز كاميون .سيستم مديريت موتوروسيستم ترمز تريلربا نيروهايي كه ميخواهندكاميون را از جاده خارج كنندمقابله ميكند اين سيستم از سه سنسور روي كشنده تشكيل شده است كه زاويه انحراف. شتاب جانبي وضعيت فرمان را اندازه گيري ميكنديك دستگاه مركزي  مقادير اندازه گيري شده را محاسبه ميكندوقتي اين مقادير با هم مطابقت ندارندترمزها جداگانه روي يك يا چند چرخ فعال ميشوند همزمان گشتاور موتور كاهش داده ميشودتا سرعت حركت كم شده و مجددا تعادل بر قرار شود  

پمپ وسوپاپ های ترمز ضد قفل

ASR : این سیستم ترمز در شرایط جاده های برفی و زمستانی با ترکیب ترمز ABS و استفاده از قدرت موتور به راننده کمک می نماید که خودرو را به سادگی کنترل و متوقف نماید .
EBD : این سیستم ترمز در جهت توقف کامل خودرو باکمک ECU و چهار سنسور و کانال مجزا برای هرچرخ کمک می نماید در شرایط جاده ای متفاوت هر چرخ را به تنهایی کنترل نماید و مانع از انحراف و تغییر جهت خودرو در شرایط جاده ای لغزنده و بارانی ، خاکی ، دست انداز و همچنین در ترمزهای شدید و ناگهانی شود

 تفاوت سیستم ترمز EBD و ESP چی هست ؟

EBD مخصوص تقسیم نیرو روی 4چرخ برای حفظ تعادل هست.تمام خودرو های که مجهز به ABS هستن EBD هم دارند.ولی ESP کنترل پایداری خودرو هستش و ربطی به ترمز نداره.ربطش به بالا رفتن کنترل بهترش توی پیچ با سرعت های بالا هست.همش مربوط به پیچ نمیشه.توی جاده های برفی و لغزنده خیلی کمک مي كند. مثلاً اگر شما میخواهيد توي پیچ ترمز کنید(ماشیني كه مجهز به EBD هست)،مسلماً چرخی که داخل پیچ هستش به خاطر اینکه دور کمتری میزند باید نیروی کمتری دریافت کند تا ماشین منحرف نشود!               

 ebdوقتی وارد عمل می شه که ترمز گرفته بشه که برای منحرف نشدن ماشین نیروی ترمز روی چهار چرخ را کم و زیاد میکنه (البته زیاد که نه!) تا ماشین منحرف نشه.
ولی ESP بدون گرفتن ترمز توسط راننده، در صورت نیاز، وارد عمل میشه و با ترمز گرفتن روی بعضی از چرخها مانع منحرف شدن می شود.

تهيه كننده : khodroha.com

بوستر ترمز

بوستر ترمز از خلا تولید شده توسط موتور استفاده می کند تا نیروی وارد شده به سیلندر اصلی ترمز توسط پای شما را چند برابر کند.در این مقاله به درون این قوطی سیاه نگاهی خواهیم انداخت.

بوستر خلا قوطی فلزی است که شامل یک سوپاپ هوشمندانه ویک دیافراگم است.میله ای که از مرکز قوطی می گذرد از یک سو به پیستون سیلندر اصلی و از سوی دیگر به پدال متصل است.

بوستر خلا طراحی زیبا و ساده ای دارد.این قطعه نیاز به منبع خلا ای دارد تا بتواند کار کند.در خودرو های بنزینی موتور خلا مناسبی را برای بوستر ایجاد می کند. اگر لوله ای را به محل مناسبی از موتور متصل کنید می توان هوا را به بیرون از محفظه کشید و خلا نسبی ای ایجاد نمود؛اما از آنجایی که موتور های دیزل نمی توانند خلا مناسبی ایجاد کنند در خودرو های دیزلی باید از پمپ خلا مجزایی استفاده کرد.

در خودرو هایی با بوستر خلا، پدال ترمز میله ای که از میان بوستر به سیلندر اصلی متصل می شود را فشار می دهد.موتور خلا نسبی را در هر دو سوی دیافراگم ایجاد می کند.هنگامی که پدال را فشار می دهید میله سوپاپی را باز می کند که به هوای بیرون اجازه ی ورود به پشت دیافراگم را می دهد در حالیکه سمت دیگر دیافراگم خلا می ماند.به این ترتیب فشار وارده بر یک سوی دیافراگم بیشتر می شود که این به فشرده شدن پیستون در سیلندر اصلی کمک می کند

هنگامی که پدال رها می شود ارتباط هوای بیرون با پشت دیافراگم قطع شده و دو سوی دیافراگم به هم مرتبط می شوند.در نتیجه در هر دو سوی دیافراگم خلا ایجاد می شود و همه ی شرایط به حالت اولیه باز می گردد.

گیربکس اتوماتیک

گیربکس اتوماتیک ( بعلاوه مبدل گشتاور ) و گیربکس دستی ( با کلاچ ) دقیقاً مانند هم عمل می کنند ، اما از راه های کاملاً متفاوت. روش گیربکس اتوماتیک برای تعویض دنده کاملاً شگفت انگیز است .

ما در این مقاله طرز کار گیربکس اتوماتیک را خواهیم گفت . ابتدا با اساس کلی سیستم شروع می کنیم : دنده های سیاره ای .

سپس چگونگی درگیر کردن دنده ها را خواهیم دید ، و چگونگی کنترل کار آنرا خواهیم آموخت و در مورد ریزه کاریهای پیچده مربوط به کنترل گیربکس بحث خواهیم کرد .

درست مثل جعبه دنده های دستی ، کار اصلی گیربکس های اتوماتیک این است که به موتور ( که دارای دامنه محدود سرعت است ) اجازه می دهد که سرعت خروجی با دامنه وسیعی داشته باشند .

خودرو ها بدون گیربکس محدود به یک نسبت انتقال دور می باشند ، این نسبت که قابل انتخاب است و به خودرو اجازه می دهد که با حداکثر سرعت مطلوب طی مسیر کند . اگر حداکثر سرعت 80 مایل می خواهید ، پس باید انتقال دور شما شبیه دنده سه گیربکس های دستی خودرو ها باشد .

شما احتمالاً در حین رانندگی با خودرو های دارای جعبه دنده دستی فقط از دنده سه استفاده نمی کنید و اگر هم این کار را بکنید شتاب مورد نظرتان را در هنگام شروع حرکت نخواهید داشت . و در سرعت های بالا نیز ، موتور زوزه ای شدید خواهد داشت ( اگر عقربه نشان دهنده دور موتور نزدیک خط قرمز شود ) در این حالت موتور خودرو به زودی فرسوده می شود و تقریباً غیر قابل رانندن است.

بنابراین دنده های گیربکس تاثیر بیشتر یر گشتاور موتور دارد و موتور کار خود را با سرعت مناسبی ادامه می دهد .

تفاوت اساسی بین گیربکس های اتوماتیک و دستی این است که گیربکس دستی با درگیر و آزاد کردن مجموعه دنده های مختلف به شفت خروجی نسبت انتقال دور های متفاوتی می دهد. در حالی که در گیربکس اتوماتیک با همان مجموعه از دنده ها همه نسبت انتقال دور های متفاوت را می دهد . مجموعه دنده های سیاره ای وسیله ای است که این کار ها را در گیربکس اتوماتیک مقدور می کند . اکنون چگونگی کار مجموعه دنده های سیاره ای را خواهیم دید .

وقتی جعبه دنده اتوماتیک را باز کرده و به داخل آن نگاه می کنیم ، مجموعه ای عظیم از اجزای مختلف را در فضای نسبتاً کوچکی می بینیم . از جمله چيزهاى ديگرکه شما مىبينيد:

مجموعه مبتکرانه دنده های سیاره ای
مجموعه ای از باند ها که اجزای مختلف مجموعه دنده ها را قفل می کند
مجموعه ای متشکل از سه صفحه کلاچ تر که قسمت های دیگر از مجموعه دند ها را قفل می کند .

یک سیستم هیدرولیک شگفت انگیز که کلاچ ها و باندها را کنترل می کند
یک پمپ دنده ای بزرگ که روغن را در اطراف گیربکس به حرکت در می آورد .
مجموعه دنده های سیاره ای قلب گیربکس های اتوماتیک است . که اندازه ی آن به مانند یک طالبی است . این یک قسمت ، همه نسبت های انتقال دور را که در یک گیربکس اتوماتیک قابل تولید است به وجود می آورد . همه قسمت های دیگر که در آنجا هستند به مجموعه دنده های سیاره ای کمک می کنند که این کار ها را انجام بدهد .

هر مجموعه دنده های سیاره ای متشکل از سه قسمت اصلی است :

دنده خورشیدی
دنده های سیاره ای و حامل دنده های سیاره ای
دنده رینگی

هر یک از این سه قسمت می توانند ورودی ، خروجی یا می توانند ثابت نگه داشته شوند . انتخاب هر قطعه نقشی را بازی می کند که نسبت انتقال دور برای مجموعه دنده ها را تعیین می کند . اجازه دهید به یک مجموعه دنده های سیاره ای نگاه کنیم .

یکی از مجموعه دنده های سیاره ای گیربکس ما یک دنده رینگی با 72 دندانه و یک دنده خورشیدی با 30 دندانه دارد . ما می توانیم نسبت های انتقال دور خیلی متفاوتی را از این مجموعه دنده ها داشته باشیم .

هم چنین با قفل شدن دو قسمت از سه قسمت ( دنده خورشیدی ، دنده رینگی و حامل سیاره ای) در یک دیگر ، تمام قسمت ها با کاهش دنده ای 1:1 قفل خواهد شد .

توجه کنید که اولین نسبت انتقال دور که در بالا لیست شده یک نسبت انتقال دور کاهشی است . یعنی سرعت شفت خروجی نسبت به سرعت شفت ورودی آرام تر است . دومی اوردرایو است یعنی سرعت شفت خروجی سریعتر از سرعت شفت ورودی است . آخری هم نسبت انتقال دور کاهشی است اما جهت شفت خروجی معکوس شده است . چندین نسبت دور دیگری نیز می تواند در این مجموعه دنده های سیاره ای تولید شود . نسبت انتقال دور های دیگری نیز وجود دارد که برای گیربکس اتوماتیک ما مناسب است .

بنابراین یک مجموعه می تواند همه این نسبت های انتقال دور را تولید کند بدون این که از هر دنده دیگر ، درگیر یا خلاص شود . با دو عدد از این مجموعه دنده ها در یک راستا ،ما می توانیم چهار دنده جلو و یک دنده عقب ( معکوس) از گیربکس مان را داشته باشیم . ما در قسمت بعدی دو مجموعه دنده را باهم درگیر می کنیم .

این گیربکس اتوماتیک از مجموعه دنده هایی استفاده می کند که ترکیب مجموعه دنده های سیاره ای نامیده می شود، آن شبیه یک مجموعه دنده سیاره ای منفرد است اما مانند دو مجموعه سیاره ای ترکیب شده(متحد) عمل می کند . آن یک دنده رینگی دارد که همیشه خروجی گیربکس است . اما آن دو دنده خورشیدی و دو مجموعه دنده سیاره ای دارد.
منبع : http://cartunin.blogfa.com

سیستم جرقه زنی

هدف از بیشتر شدن فشار داخل سیلندر طی کورس قدرت این است که بیشترین گشتاور و قدرت را از موتور بگیریم . ماکزیمم شدن فشار همچنین بازده موتور را بیشتر می کند . تنظیم زمانی جرقه زنی یک موفقیت بحرانی است .

یک تاخیر زمانی کوچک بین جرقه زدن و مشتعل شدن کل مخلوط سوخت و هوا، و رسیدن سیلندر به فشار ماکزیمم وجود دارد . اگر جرقه زنی درست زمانی اتفاق بیافتد که پیستون به نقطه مرگ بالا در کورس تراکم برسد، در کورس قدرت قبل از این که گاز ها در داخل سیلندر به حداکثر فشار برسند پیستون شروع به پایین آمدن می کند .

به منظور استفاده بهتر از سوخت، جرقه باید قبل از این که پیستون به انتهای کورس تراکم برسد، اتفاق بیافتد، بنابراین در این لحظه پیستون در کورس قدرت شروع به پایین آمدن می کند ، و فشار به اندازه کافی بالا است که بتواند شروع به تولید کار مفید کند .

جابجایی * نیرو = کار

در یک سیلندر :

سطح مقطع پیستون * فشار = نیرو

طول کورس = جابجایی

بنابراین وقتی ما در باره یک سیلندر صحبت می کنیم، طول کورس * سطح مقطع پیستون * فشار = نیرو . و چون طول کورس و سطح مقطع پیستون ثابت هستند و تنها راه برای ماکزیمم شدن کار، افزایش فشار است .

تنظیم زمانی( تایمینگ ) جرقه خیلی مهم است، و بستگی به شرایط می تواند هر یک از دو حالت آوانس یا ریتارد باشد .

مدت زمان مشتعل شدن سوخت تقریبا ثابت است . اما به منظور افزایش سرعت موتور ، سرعت پیستون افزایش می یابد . به منظور افزایش سرعت موتور باید جرقه زنی نیز زودتر اتفاق بیافتد که آوانس جرقه نامیده می شود: به منظور افزایش سرعت موتور، به آوانس بیشتری نیاز است .

اهداف دیگر، مانند کاهش آلایندگی ،در اولویت قرار دارد زمانی که حداکثر قدرت لازم نیست . به عنوان مثال : با ریتارد کردن تنظیم زمانی جرقه (به تاخیر انداختن زمان جرقه زنی ، نزدیک نقطه مرگ بالا در کورس تراکم)، ماکزیمم فشار در داخل سیلندر، و دما می تواند کاهش یابد . کاهش دما به کاهش تشکیل نیتروژن اکسید (NOx) کمک می کند که آلودگی تنظیم شود . ریتارد شدن تنظیم زمانی جرقه همچنین ممکن است ضربه را رفع کند ، بعضی ماشین ها سنسور ناک (حسگر ضربه) دارند که این کار به صورت اتوماتیک انجام می شود .

شمع در تئوری کاملا ساده است : آن الکتریسیته را از میان یک فاصله( دهانه شمع) به جرقه تبدیل می کند. تقریباً شبیه به یک آذرخش . الکتریسیته باید در یک ولتاژ بسیار بالا یی به منظور عبور از میان یک فاصله( دهانه شمع) و تولید جرقه خوب وجود داشته باشد . ولتاژ در شمع می تواند بین 40000 تا 100000 ولت باشد .

شمع باید یک مسیر عایق برای عبور این ولتاژ بالا به سمت پایین الکترود داشته باشد ،تا از یک فاصله (دهانه شمع) بتواند بجهد و به سمت بدنه موتور (الکترود اتصال به زمین) هدایت شود .همچنین شمع باید گرمای زیاد و فشار داخل سیلندر را تحمل کند و باید طوری طراحی شود که رسوبات حاصل از افزودنی های سوخت روی آن جمع نشود .

شمع ها از یک قطعه الحاقی سرامیکی برای عایق کردن ولتاژ بالای الکترود استفاده می کنند . که این اطمینان میدهد که جرقه جزء نوک شمع، در جای دیگر شمع ایجاد نمی شود ، این قطعه الحاقی دو کار را انجام می دهد و به از بین رفتن رسوبات کمک می کند . سرامیک هادی گرمایی نسبتاً ضعیفی است ، بنابراین این مواد در طول این عملکرد کاملاً گرم می شود و این گرما باعث از بین رفتن رسوبات روی الکترود می شود .

بعضی خودرو ها به شمع گرم نیازمندند. این نوع شمع طراحی شده با یک قطعه الحاقی سرامیکی که سطح تماس کوچکتری با قسمت فلزی شمع دارد . این امر باعث کاهش انتقال حرارت از سرامیک می شودپس سرامیک گرمتر می شود و بنابراین رسوبات بیشتری از بین می رود ( می سوزد) . شمع های سرد با سطح تماس بیشتری طراحی می شوند و این باعث می شود که رفته رفته سردتر شوند .

سازندگان خودرو شمع های مخصوصی ( از نظر دما) برای انواع خودرو انتخاب می کنند . بعضی خودرو ها با عملکرد بالای موتور به طور طبیعی گرمای زیادی تولید می کنند بنابراین آنها به شمع سرد نیاز دارند . اگر شمع زیاد گرم شود می تواند سوخت را قبل از این که جرقه بزند مشتعل کند بنابراین مهم است که شمع مناسبی بر روی خودروتان نصب شود .

در ادامه خواهیم آموخت که کویل چگونه ولتاژ بالای مورد نیاز را برای ایجاد جرقه تولید می کند .
کویل وسیله ی ساده ای است . در اصل یک تبدیل کننده ولتاژ بالا است ، که از دو سیم پیچ تشکیل شده است . یک سیم پیچ از سیم ها ، سیم پیچ اولیه نامیده می شود، ک اطراف سیم پیچ ثانویه پیچیده شده است . سیم پیچ ثانویه به طور نرمال دارای صد ها دور بیشتر از سیم پیچ اولیه است .

جریان سیم پیچ اولیه می تواند توسط پلاتین یا ادوات حالت جامد در سیستم های جرقه زنی الکتریکی ، به طور ناگهانی قطع شود .

اگر شما فکر می کنید کویل شبیه یک آهنربا است ؟ بله درست حدس زده اید . اما آن همچنین یک بوبین ( القا گر) است. اساس عملکرد کویل شبیه به قطع ناگهانی مدار توسط پلاتین است . میدان مغناطیسی سیم پیچ اولیه به سرعت فرو می پاشد . سیم پیچ ثانویه توسط یک میدان مغناطیسی قوی و متغیر احاط می شود . این میدان جریانی در کویل القا می کند . یک جریان با ولتاژ بسیار بالا (بیش از 100000 ولت ) به دلیل شمار زیاد دور های سیم پیچ ثانویه ایجاد می شود . سیم پیچ ثانویه از طریق وایر دلکو را با این ولتاژ تغذیه می کند .

بالاخره یک سیستم جرقه زنی به دلکو نیاز دارد .

دلکو چند کار را مدیریت می کند . اولین کار دلکو توزیع صحیح ولتاژ بالای کویل به سیلندر است . این کار توسط یک درپوش و چکش برقی انجام می شود . کویل به چکش برقی متصل شده است که در داخل درپوش می چرخد. چکش برقی بر روی کنتاکتها می چرخد . هر سیلندر یک کنتاکت دارد . نوک چکش برقی با عبور از هر کنتاکت یک پال ولتاژ بالا از کویل را به کنتاکت می دهد . پالس های جرقه از میان یک فاصله کوچک بین چکش برقی و کنتاکت عبور می کنند (بدون تماس به هم ) و سپس توسط وایر به شمع مخصوص هر سیلندر می رسند . موقعی که شما موتور را تنظیم می کنید یکی از وسایلی که باید تعویض شود ، چکش برقی و درپوش است ( به دلیل اینکه بعد از مدتی جرقه زدن کهنه می شوند). همچنین سیم ها ( وایرها) نیز کهنه می شوند و عایق شان از بین می رود . این می تواند دلیل بعضی از مشکلات بسیار مبهم موتور باشد .

بادامکی که در مرکز دلکو قرار دارد اهرم وصل شده به پلاتین را فشار می دهد . هر بار گکه بادامک اهرم را فشار می دهد آن پلاتین را باز می کند . این امر باعث می شود که کویل به طور ناگهانی اتصال به زمین را از دست بدهید و یک پالس ولتاژ بالا را تولید کند .

پلاتین همچنین تایمینگ جرقه را کنترل می کند آنها ممکن است یک آوانس خلائی یا یک آوانس گریز از مرکز داشته باشد . این مکانیسم آوانس، زمان جرقه زنی را متناسب با سرعت و بار موتور تنظیم می کند .

تنظیم زمانی جرقه زنی به قدری برای عملکرد موتور بحرانی است که بیشتر خودرو ها از پلاتین استفاده نمی کنند بنابراین به جای آن، آنها از یک سنسور که موقعیت دقیق پیستون را به واحد کنترلی موتور (ECU)می فرستد ، استفاده می کنند . سپس کامپیوتر موتور یک ترانزیستور رابرای قطع و وصل جریان کویل کنترل می کند .

در قسمت بعدی نگاهی به آوانس در سیستم های جرقه زنی مدرن ( سیستم های جرقه زنی بدون دلکو ) خواهیم داشت.
کویل در این نوع سیستم ها همانند سیستم های که کویل مرکزی داشتند کار می کند واحد کنترلی موتور ترانزیستور را برای قطع کردن اتصال به زمین مدار کنترل می کند که جرقه تولید شود . ECU کنترل تمام تایمینگ جرقه را برعهده دارد.

سیستم های شبیه به این بعضی مزایای قابل توجهی دارند . اولاً، دلکو ندارند ، در نتیجه مشکل کهنه شدن آن وجود ندارد همچنین وایر های ولتاژ بالای شمع وجود ندارند که از بین بروند . و سرانجام اینها کنترل تایمینگ منظمی را فراهم می کنند که می تواند بازده و آلایندگی را بهبود بخشد و به طور کلی قدرت موتور را افزایش دهد .
منبع : http://cartunin.blogfa.com

میل بادامک

مهمترین قسمت هر میل بادامک بر جستگی های آن است.هنگامی که میل بادامک می چرخد،برجستگی ها متناسب با پیستون ها،سوپاپ ها را بالا و پایین می کنند.برای این منظور،رابطه مشخصی بین برجستگی بادامک ها و نحوه عملکرد موتور در سرعت های مختلف وجود دارد.

برای درک چنین موضوعی فرض کنید که موتور بسیار آهسته کار می کند-در ١٠الی ٢٠دور در دقیقه(RPM)-که به پیستون در طی کردن هر سیکل چند ثانیه وقت می دهد.البته واقعاً به کار انداختن ماشین در این سرعتی غیر ممکن است.در این سرعت کم،ما نیاز داریم که بادامک ها به گونه ای قرار گرفته باشند که:

١-همین که پبستون در مرحله مکش شروع به پایین رفتن می کند نقطه مرده بالا(Top dead center,TDC)بایستی سوپاپ ورودی باز باشد.زمانی که پیستون به پایین می رسد،سوپاپ بایستی بسته شود.

٢-سوپاپ خروج بایستی در زمان نقطه مرده پایین(bottom dead center,BDC)که همان انتهای مرحله احتراق است،باز شوند و در زمانی که پیستون مرحله تخلیه را طی کرد،باید بسته شوند.این مرحله باید بسیار مرتب تا زمانی که موتور با این سرعت کار می کند،تکرار شود.اما چه اتفاقی می افتد زمانی که دور موتورافزایش می یابد؟خواهیم دید



زمانی که شما دور موتور را می افزایید،تنظیمات ١٠الی ٢٠rpm دیگر خوب کار نمی کند .اگر موتور در ٤٠٠٠ rpm باشد،سوپاپ ها در هر دقیقه ٢٠٠٠بار باز و بسته می شوند ویا 33 بار در هر ثانیه.در این سرعت،پیستون خیلی سریع حرکت می کند وهمچنین مخلوط هوا-سوخت نیز به سرعت وارد سیلندر می شود،زمانی که سوپاپ ورودی باز می شود و پیستون مرحله مکش را آغاز می کند مخلوط هوا-سوخت شروع به شتاب گرفتن برای ورود به سیلندر می کند. زمانی کی پیستون به پایین مرحله مکش می رسد ،مخلوط هوا-سوخت با سرعت زیاد در حال حرکت است،اگر بخواهیم سوپاپ ورودی را به شدت ببندیم،تمامی هوا و سوخت متوقف می شود و وارد سیلندر نمی مشوند.اگر سوپاپ ورود برای لحظه ای بیشتر باز باشد،تکانه هوا-سوخت که با سرعت در جریان است,به فشار آوردن روی پیستون در ابتدای مرحله تراکم ادامه می دهد.پس هر چه سریع تر موتور حرکت کند،سریع تر مخلوط هوا-سوخت حرکت می کند و ما زمان بیشتری را لازم داریم تا سوپاپ ورودی باز بماند.همچنین می خواهیم که در سرعت های بالا تر سوپاپ پهن تر باز شود.این ویژگی که ترفیع سوپاپ نام دارد،با مشخصات برجستگی بادامک ها امکان پذیر است.

انیمیشن زیریک بادامک معمولی و یک بادامک برتر را نشان می دهد که تنظیم سرعت متفاوتی دارند.توجه کنید که مرحله تخلیه(دایره قرمز)و مکش(دایره آبی)در سوپاپ برتر به میزان بیشتری بر روی یکدیگر قرار می گیرند.به همین دلیل،ماشین هایی با این شکل بادامک در زمان توقف بسیار بد و خشن کار می کنند.

هر کدام از میل بادامک ها در یک دور موتور خاص خوب کار می کنند.در بقیه سرعت ها موتور با تمام قدرت خود کار نمی کند.به هر حال،یک "میل بادامک ثابت"همواره ارجح بوده است.به همین دلیل است که خودرو سازان برنامه هایی را برای تنوع دادن به پروفیل بادامک ها متناسب با سرعت ماشین در دست بررسی دارند.



میل بادامک ها در موتور های مختلف متنوعند.ما در مورد متعارف ترین انها صحبت خواهیم کرد.احتمالاً اصتلاحات زیر را شنیده اید:

· تک میل بادامک Single Overhead Cam (SOHC)

· دو میل بادامک Double Overhead Cam(DOHC)

· میل فشاری Pushrod

اجازه دهید با تک میل بادامک شروع کنیم.

تک میل بادامک

در این چیدمان موتور دارای یک میل بادامک به ازای هر سرسیلندر است.پس اگر موتور مورد نظر یک موتور ٤ یا ٦ سیلندر تک خط باشد ،یک میل بادامک، و اگر V-6 یا V-8 باشد،٢ عدد خواهد داست.(یکی برای هر سرسیلندر)



بادامک ها بازوهایی را که به سوپاپ ها متصل است به کار می اندازند."فنر" ها سوپاپ ها را به وضعیت بسته اولیه باز می گردانند.این فنر ها بایستی بسیار قوی باشند زیرا در سرعت های بالا با سرعت بسیار زیاد به پایین فشرده خواهند شد و این فنرها هستند که باید بازوها را به بادامک چسبیده نگه دارند.اگر قدرت فنرها زیاد نبود،ممکن بود بازوی سوپاپها از بادامک جدا شود و در این صورت این وضعیت باعث فرسودگی مضاعف بازوها می شود.

دومیل بادامک

موتورهای دومیل بادامک دارای دو میل بادامک به ازای هر سرسیلندر می باشند.پس موتور های یک خط دارای دو میل بادامک و موتورهای V-شکل دارای چهار میل بادامک می باشند ومعمولاًسیستم دو میل بادامک برای موتورهایی کاربرد دارد که دارای تعداد چهار یا بیشتر سوپاپ به ازای هر سیلندر می باشند.در واقع یک میل بادامک نمی تواند به اندازه کافی برجستگی روی خود جا دهد تا بتواند این تعداد سوپاپ را به کار بیندازد.

ایده اصلی استفاده از دومیل بادامک برای اینست که بتوان از سوپاپ های ورود و خروج بیشتری بهره جست.سوپاپ های بیشتر بدان معناست که گازهای ورودی و خروجی به دلیل وجود فضای بیشتر برای عبور،راحت تر جریان پیدا می کنند .این امر موجب افزایش قدرت موتور می شود.


میل فشاری(Pushrod)

همانند موتورهای SOHC و DOHC ,در موتور های میل فشاری سوپاپ ها در سرسیلندر واقع شده اند.تفاوت اساسی اینست که میل بادامک ها به جای اینکه درسرسیلندر جاسازی شده باشند،در خودِ بلوک موتور جای دارند.

بادامک ها میله های بلندی را که از بلوک ِموتور تا سرسیلندر امتداد پیدا کرده اند و به منظور فشردن بازوهای سوپاپ ها استفاده می شوند را به حرکت در می آورند.این میله ها یک اضافه بار برای سیستم محسوب می شوند،که باعث افزودن نیروی مازاد بر نیاز به فنر سوپاپ ها می شوند.این مشکل باعث محدود شدن سرعت این گونه موتور ها می شود،موتورهایی که میل بادامک در سرسیلندر دارند،با حذف استفاده از میله های بلند،یکی از تکنولوژی هایی است که امکان ساخت موتور های پرسرعت را می دهند.

میل بادامک در موتور های میل فشاری معمولاً با یک چرخ دنده یا زنجیر کوچک به حرکت در می آیند.چرخ دنده ها معمولاً کمتر مستعد شکستگی می باشند.



تنظیم سوپاپ متغیر

چندین روش جدید وجود دارد که میل بادامک ها قادرند برنامه زمانی ِ سوپاپ ها را تغییر دهند.سیستمی که بر روی تعدادی از موتور های Honda استفاده شده است Variable Valve Timed and lift Electronic Control,VTEC نام دارد. VTECیک سیستم مکانیکی-الکترونیکی است که به موتور اجازه می دهد که چندین میل بادامک داشته باشد.موتور های VTECیک بادامک مکش ِاضافه به همراه سوپاپ مخصوص آن دارند.پروفیل منحصر به فرد این بادامک ها موجب می شود که سوپاپ مکش ِ اضافه مدتِ بیشتری باز بماند.دردور موتورهای پایین،این بادامک به سوپاپی وصل نیست.اما در دورهای بالا یک پیستون،بازوی سوپاپ اضافه را به بادامک مربوطه قفل می کند.برخی اتومبیل ها از وسیله ای استفاده می کنند که زمان بندی سوپاپ را پیش می اندازد.این وسیله سوپاپها را طولانی تر باز نگه نمی دارد،بلکه در عوض،آن را دیرتر باز کرده و دیر تر می بندد.برای اینکار،میل بادامک را چند درجه جلو تر از حد معمول خود می چرخانیم.اگر سوپاپ مکش در حالت عادی ١٠درجه قبل از نقطه مرده بالا (TDC)باز شود ودر ١۹٠ درجه بعد از TDC بسته شود،کل مدت باز بودن سوپاپ ٢٠٠درجه است.زمان باز و بسته شدن سوپاپ ها را می توان با استفاده از مکانیزمی که میل بادامک را چند درجه ای به جلو می چرخاند، جابجا کرد. پس ممکن است سوپاپ ١٠ درجه بعد از TDCباز شود و ٢١٠درجه بعد از آن بسته شود.٢٠درجه دیرتر بسته شدن سوپاپ ها بسیار عالیست،ولی به هر حال ما بایستی سعی کنیم که مدت زمانی که سوپاپ مکش باز است را افزایش دهیم.



Ferrari یک ایده واقعاً زیبا را برای این کار در اختیار دارد.میل بادامک در بعضی از ماشین های Ferrari به صورت پروفیل سه بعدی برش داده شد اند که برجستگی بادامک در طول میل بادامک تغییر می کند.برجستگی بادامک در یک سمت بزرگتر از سمت دیگر آن است که شیب ملایمی این دو پروفیل را به هم متصل کرده است.یک مکانیزم می تواند کل میل بادامک را در امتداد محور خود جابجا کند تا اینکه بازوی سوپاپ با بخش های مختلف بادامک در تماس باشد.این میل بادامک هنوز هم مانند میل بادامک های عادی می چرخد ولی اگر آنرا به آرامی در امتداد محور متناسب با سرعت و بار خودرو جابجا کنیم،می توانیم زمان بندی سوپاپ را بهینه کنیم.
منبع : http://cartunin.blogfa.com

موتور دیزل

تفاوت موتور های دیزلی و موتور های بنزینی:

یک موتور بنزینی مخلوط هوا و گاز را مکش می کند و آنرا متراکم می کند و بعد مخلوط را با جرقه مشتعل می کند یک موتور دیزلی فقط هوا را می گیرد و آنرا متراکم می کند و بعداً سوخت را به داخل هوای متراکم تزریق می کند . گرمای حاصل از متراکم شدن هوا موجب مشتعل شدن خود به خودی سوخت می شود .

نسبت تراکم موتور های بنزینی8:1 تا 12:1 است، در حالیکه نسبت تراکم موتور های دیزلی 14:1 به بالا مثلاً 25:1 است . نسبت تراکم بالای موتور های دیزلی منجر به بهتر شدن بازده می شود .

موتور های بنزینی معمولاً از کاربراتور استفاده می کنند که هوا و سوخت را قبل از ورود به داخل سیلندر مخلوط می کند یا دریچه تزریق سوخت دارند که فقط سوخت را پیش از مرحله مکش می پاشد(بیرون سیلندر). موتور های دیزل از تزریق سوخت مستقیم استفاده می کنند یعنی سوخت را مستقیماً به داخل سیلندر می پاشند .

انیمیشن زیر سیکل دیزل را در یک کنش نشان می دهد، شما می توانید آن را با ایمیشن موتورهای بنزینی مقایسه کنید و تفاوت آنرا ببینید .

توجه کنید که موتور های دیزل شمع ندارند . آنها هوا را می مکند ( مکش می کنند ) و آنرا متراکم می کنند و سپس سوخت را مستقیماً به داخل محفظه احتراق تزریق می کنند ( تزریق یا پاشش مستقیم) و در نتیجه گرمایی حاصل از متراکم شدن هوا موجب مشتعل شدن سوخت در یک موتور دیزل می شود . در بخش بعدی ما مرحله تزریق سوخت دیزل را بررسی خوایم کرد.

تزریق سوخت در موتور های دیزل:

انژکتور در موتور های دیزل از اجزای بسیار پیچیده ای تشکیل شده است و موضوع بسیاری از آزمایشات بزرگ بوده است . ممکن است در هر موتور خاصی در یک مکان مختلف جای گرفته باشد . انژکتور بایستی قادر باشد تا دما و فشار داخلی سیلندر را تحمل کرده و سوخت را به قطرات ریز تبدیل کند . گردابی کردن قطرات در داخل سیلندر که باعث پخش متناسب آنها می شود ، نیز یک چالش است . بنابراین بعضی موتور های دیزلی سوپاپ مکش مخصوصی قبل از محفظه احتراق به کار می گیرند یا از وسایل دیگری برای گردابی (چرخشی) کردن هوا در داخل محفظه احتراق استفاده می کنند و یا در غیر این صورت جرقه زنی و فرآیند احتراق بهبود می دهند . یکی از تفاوتهای بزرگ بین موتور های دیزلی و بنزینی در فرآیند تزربق سوخت است . اکثر موتور خودرو ها از دریچه تزریق ( انژکتور) یا یک کاربراتور استفاده می کنند که نسبت به تزریق مستقیم ترجیح دارد . بنابراین در یک موتور خودرو ، همه سوخت در داخل سیلندر در طی مرحله مکش بارگذاری شده و سپس متراکم می شود . مقدار تراکم مخلوط سوخت و هوا محدود به نسبت تراکم موتور است . اگر موتور هوا را بیش از اندازه متراکم کند ، مخلوط سوخت و هوا به طور خود به خودی مشتعل می شود و سبب ضربه زدن می شود . موتور های دیزل تنها هوا را متراکم می کنند، بنابراین نسبت تراکم می تواند خیلی بالا باشد. نسبت تراکم بالا، قدرت بیشتری تولید می کند .

بعضی موتور های دیزل شامل یک شمع گرمکن* از انواع آن است. موقعی که یک موتور دیزل سرد است، مرحله کمپرس ممکن است دمای هوا را به اندازه کافی برای مشتعل کردن سوخت بالا نبرد . شمع گرمکن (glow plug ) یک سیم گرمکن الکتریکی است (مانند سیم های داغی که شما در یک برشته کن می بیننید) که محفظه احتراق را گرم می کند و دمای هوا را موقعی که موتور سرد کار می کند را افزایش می دهد بنابراین موتور می تواند روشن شود .

همه وظایف در موتور های جدید توسط ارتباط ECM ** با مجموعه از سنسور های پیچیده ای که هر چیزی را از دور موتور تا دمای روغن و مایع خنک کننده را اندازه گیری می کنند ، حتی وضعیت موتور(i.e. T.D.C.) کنترل می شود . امروزه گرمکن ها به ندرت در موتور های بزرگ استفاده می شود . ECM دمای هوای محفظه را حس می کند و تایمینگ موتور را در هوای سرد ریتارد می کند ، بنابراین انژکتور سوخت را دیرتر تزریق می کند. هوا در داخل سیلندر بیشتر متراکم می شود در نتیجه گرمای زیادی ایجاد شده، که به روشن شدن موتور کمک می کند .

موتور های کوچک و موتورهای که کنترل کامپیوتری پیشرفته ندارند از گرمکن برای حل این مشکل(روشن شدن در هوای سرد) استفاده می کنند .

البته تنها تفاوت بین موتور های دیزلی و موتور های بنزینی دلایل مکانیکی نیست ،بلکه از لحاظ سوخت مصرفی شان نیز دارای تفاوت هستند .

سوخت دیزل:

اگر شما سوخت دیزل (گازوئیل) با بنزین مقایسه کنید ، شما می دانید که آنها متفاوت هستند . آنها مطمئناً بوی متفاوتی دارند . سوخت دیزل (گازوئیل) سنگین تر و روغنی تر است . گازوئیل نسبت به بنزین دیرتر تبخیر می شود، در واقع نقطه جوش آن نسبت به آب بالاتر است. معمولاً وقتی صحبت از سوخت دیزل می شود تمام توجهات معطوف به گازوئیل می شود.

منبع : http://cartunin.blogfa.com

دانلود فیلم نحوه ی کار موتور دیزل

دانلود فیلم در ادامه مطلب

ادامه نوشته

دانلود فیلم مراحل طراحی و ساخت سمند

دانلود فیلم در ادامه مطلب

ادامه نوشته

سنسور های متغیر با دما

کاربرد سنسور ها در خودرو های سواری

• سنسور های متغییر با دما:

قبل از وارد شدن به بحث سنسور ها بهتر است که ارتباط آن ها با یکدیگر و قسمت های مختلف خودرو را بدانیم.در یک خودرو از سنسور های مختلفی مانند آنچه در شکل 1 نشان داده شده است استفاده شده و وجود سنسور ها امکان ایجادکنترل الکترونیکی روی قسمت های مختلف را میسر می سازد.شکل 1 به خوبی بیان کننده ای ارتباط است.

نشان دهنده ارتباط سنسور ها با یکدیگر

1.    سنسور دمای هوای ورودی (منیفولد)

این سنسور روی بدنه دریچه گاز نصب شده و اطلاعات مربوط به دمای هوای ورودی منیفولد را به (Electronic Control Unit) ECU گزارش می دهد.

سنسور دمای هوای ورودی(منیفولد)

این سنسور از نوع NTC است،یعنی با افزایش دما مقاومت الکتریکی آن کاهش می یابد.

نمودار مقاومت PTC و NTC

این سنسور در زمان سوئیچ باز فعال است تا اطلاعات دمای هوای ورودی را به ECU گزارش دهد و ECU بر طبق آن تصمیم گیری کند.همچنین در زمان موتور روشن فعال است و پس از خاموش شدن موتور از کار می افتد.اطلاعات این سنسور برای محاسبه  مقدار هوای مورد استفاده موتور به کار می رود.

نقش این سنسور از بعضی جهات مهم است زیرا در شرایط مختلف دمایی،وزن هوای موجود در یک حجم بخصوص ثابت نیست.مقدار هوای موجود در این حجم ثابت در دمای پایین،سنگین تر از زمانی است که هوا گرم باشد.اگر این سنسور درست کار نکند ECU دیگر قادر نخواهد بود میزان هوای ورودی را به درستی تعیین کند.گستره تغییرات این سنسور بین 200 تا 600 کیلو اهم است.

مدار الکتریکی سنسور دمای هوای ورودی

عملکرد خودرو هنگام خرابی این سنسور:

نبود این سنسور برای خودرو های کاربراتوری باعث می شود که این خودرو ها هیچگاه تنظیم نباشند.وقتی شما کاربراتور را تنظیم می کنید نا خود آگاه این تنظیم فقط برای همان ساعت معتبر خواهد بود.به محض تغییر ساعت و متعاقب آن گرم و سرد شدن هوا هنگام صبح خودرو از تنظیم خارج می شود.

قسمت های داخلی یک نمونه سنسور دما هوای ورودی

بنا بر این با توجه به عملکرد مهم این عنصر در خرابی آن ، معمولا خودرو در ساعات مختلف روز و یا ایام مختلف هفته حالات مختلفی از خود نشان می دهد که این مورد بیشتر برای خود راننده قابل حس است تا شخص تعمیر کننده خودرو،با توجه به سنسور دمای هوای ورودی این مورد در خودرو های انژکتوری وجود نخواهد داشت.

اگر این سنسور درست کار کند ECU دیگر قادر نخواهد بود که میزان هوای ورودی را به درستی تعیین کند و خودرو در جاده های مختلف با ارتفاع های مختلف بد کار می کند.برق ورودی این سنسور به دلیل تغییر مقاومت دو سر آن بر حسب دمای هوا متغییر بوده و هرچه گرمتر شود مقدار آن کمتر خواهد شد.

2.    سنسور دمای آب رادیاتور (دمای موتور)

اصولا یکی از مزایای سیستم انژکتوری نسبت به کاربراتوری قابلیت مناسب آن در استارت های اولیه و روشن شدن راحت خودرو در هوای سرد است.این سنسور دارای ویژگی خاصی است که بر مبنای آن می تواند اطلاعات دمای آب رادیاتور را به ECU برساند.

این ویژگی که از آن با عنوان مقاومت متغییر با دما (Termistor) یاد می شود دارای این خاصیت است که میزان مقاومتی که سنسور ارائه می دهد با تغییر دمای بدنه آن افزایش یا کاهش می یابد.سنسور دما آب که با تغییر دما دچار کاهش مقاومت داخلی می شود اصطلاحا مقاومت NTC گفته می شود.این سنسور در خودرو روی سر سیلندر و در کنار ترموستات آب نصب شده است که با آب در حال گردش سیستم موتور،در تماس مستقیم است.هم زمان با گرم شدن آب ، مقدار مقاومت دیده شده روی پایه های این سنسور و متعاقب آن روی پایه های ECU کاهش می یابد پس مقاومت داخلی این سنسور به نوعی بیانگر دمای آب موتور می باشد.

شکی زیر نحوه قرار گرفتن این سنسور در خودرو را نشان می دهد.

نحوه قرار گیری سنسور دمای آب در خودرو (الف) شماتیک مدار(ب)نمایش واقعی

تذکر: وظیفه ساسات اتوماتیک سیستم انژکتوری به عهده استپ موتور و ECU است اما اطلاعات و دستور اولیه برای اجرای آن را سنسور دمای آب ارسال می کند.

نکته: معمولا داغ ترین قسمت موتور جایی است که آب پس از خنک کردن موتور قصد خروج از موتور را دارد که دقیقا محل ترموستات است.به همین دلیل در بیشتر خودرو ها ، سنسورهای دمای آب را در کنار ترموستات نصب می کنند.گستره تغییرات مقاومت این سنسور بین 100 اهم تا 4.5 کیلو اهم است.

عیب یابی سنسور دمای آب :

برای تست این سنسور می توان آن را گرم کرد و بررسی کرد که مقاومت دو سر خروجی آن کم می شود یا خیر. اگر مقاومت کاهش پیدا کرد مطمئن شوید که سنسور سالم است .گرمای زیادی لازم نیست،با برداشتن سنسور از روی خودرو ، باید به گرمای دست شما جواب بدهد. اگر حسگر آ ب رادیاتور روی اتومبیل نصب شده باشد ، تخلیه آب و در آوردن آن کار آسانی نیست. برای این کار بهتر است موتور را روشن کنید و عقربه نشان دهنده دمای آب را بررسی کنید.با گرم شدن موتور مقاومت باید پایین بیاید وگرنه حسگر باید تعویض شود.

در شکل زیر مدار این سنسور در خودرو نشان داده شده است.

مدار الکتریکی سنسور دمای آب

عملکرد خودرو هنگام خرابی این سنسور:

با توجه به عملکرد کلی این عنصر،در خرابی آن معمولا شاهد یکی از موارد زیر خواهیم بود:

-        دود کردن خودرو به طور محسوس بخصوص زمان سرد بودن موتور و پس از گرم شدن.

-    ساست نکردن خودرو یا بد روشن شدن آن در روز های سرد (این عیب می تواند ناشی از خرابی استپ موتور نیز باشد).

3.     سنسور دمای آب کاربراتور

مقدار ارزش اهمی مقاومت(رزیستانس) در مقاومت گرمایی PTC با زیاد شدن گرما افزایش می یابد . در این صورت هنگامی که حرارت افزایش پیدا می کند مقاومت PTC شدت جریان کمتری را مصرف می کند. از این مزایا در گرم کننده های کاربراتور استفاده می شود. مقاومت PTC به عنوان یک رگولاتور گرمایی اتوماتیک عمل می کند شکل پایین نشان می دهد که چگونه می توان برای جلوگیری از یخ زدن در پایین ونتوری کاربراتور از یک PTC به عنوان سوئیچ گرمایی استفاده شود.مقدار مقاومت در PTC بستگی به مقدار گرمای کاربراتور دارد . این مقاومت تا این اندازه جریان را رد می کند که گرمای کاربراتور در یک حالت ثابت و بیشتر از درجه یخ زدگی باشد.هنگام سرد بودن،مقاومت کم بوده جریان نیرومندی از آن گذشته و آن را گرم می کند.چنانچه گرمای موتور به سطحی برسد که دیگر نیازی به گرمای مقاومت نباشد ، جریان عبوری از مقاومت به دلیل بالا رفتن گرمای آن به سطح بسیار پایینی می رسد.

عملکرد خودرو هنگام خرابی این سنسور :

هنگام خرابی این سنسور در هوای سرد امکان یخ زدگی کاربراتور وجود دارد . باید توجه شود که تبخیر بنزین نیز موجب برودت هوا خواهد شد و این خود به یخ زدن کاربراتور کمک می کند که وجود این سنسور را بیشتر ضروری می  سازد.

مدار یک نمونه سنسور دمای آب کاربراتور

سنسور دمای آب کاربراتور

4.    سنسور دمای بحرانی

این سنسور که کنار سر سیلندر ، سمت گیربکس نصب شده است در واقع نقش ایمنی و سوپاپ اطمینان را برای سر سیلندر بازی می کند. این سنسور با سنسور دمای آب رادیاتور از نظر الکتریکی موازی بسته شده است ؛ اما با آب رادیاتور در تماس نیست و در سر سیلندر قرار می گیرد.داخل این عنصر،دو پلیت وجود دارد که در حالت عادی باز هستند . با افزایش دمای موتور و متعاقب آن دمای سر سیلندر ، سنسور دمای آب به طور پیوسته جهت تنظیم سیستم انژکتور اطلاعات دما را به ECU ارسال می کند و در لحظه آستانه مربوطه فن را ابتدا ، در دور کند و با افزایش دما در دور تند به کار می اندازد .اما اگر به هر دلیلی سنسور کار عادی خود را انجام ندهد ، نتیجه آن در وهله اول افزایش سریع دما به دلیل عدم کارکرد فن و سوختن واشر سر سیلندر است.

 

سنسور دمای بحرانی

این سنسور برای ایجاد ایمنی بالاتر نصب می شود و همانطور که از اسم آن مشخص است در دمای 120 درجه (با تلرانس 2 درجه)دو صفحه آن مانند یک کلید به هم می چسپند.یک صفحه بدنه بوده و پلیت دیگر توسط سیم به سر سنسور دمای آب و از آنجا به ECU انژکتور متصل است.با بدنه شدن این سیم ، سنسور دمای آب از مدار خارج شده و ECU بلافاصله دور تند فن ها را راه اندازی کرده و چراغ STOP را در پشت نمایشگر داشبورد برای اخطار به راننده روشن می کند . اگر راننده در این شرایط اصرار به رانندگی کند واشر سر سیلندر و سپس سر سیلندر سوخته یا حد اقل تاب بر می دارد و ممکن است باعث چسپیدن رینگ و پیستون ها و مشکلات عدیده دیگر شود.

عملکرد خودرو هنگام خرابی این سنسور

-    تا زمانی که سنسور دمای آب ، کار خود را درست انجام دهد( که تقریبا همیشه نیز همین طور است) سنسور 120 درجه بیکار بوده ، حتی در آوردن آن موجب اخلال در سیستم موتور نخواهد شد.

-    در برخی موارد چسپیدن کنتاکت های داخلی آن باعث می شود تا فن بی دلیل در زمان سرد بودن موتور کار کرده و چراغ STOP  نیز روشن بماند.

5.    سنسور دمای اواپراتور

این سنسور دارای ویژگی خاصی است که بر مبنای آن می تواند دمای گاز داخل اواپراتور را به کنترل یونیت برساند.این ویژگی که از آن به عنوان مقاومت متغیر با دما یا ترمیستور یاد می شود دارای این خاصیت است که میزان مقاومتی که در دو سر پایه های آن دیده می شود با تغییر دمای بدنه آن افزایش یا کاهش می یابد.به سنسور دمای کولر که با دما دچار کاهش مقاومت داخلی می شود اصطلاحا سنسور NTC گفته می شود.

این سنسور داخل اواپراتور کولر نصب شده و با آن در تماس مستقیم است .همزمان با روشن کردن کولر و سرد شدن اواپراتور ، مقدار مقاومت مشاهده شده روی پایه های این سنسور و متعاقب آن روی پایه های ECU افزایش می یابد. پس ، مقاومت داخلی این سنسور به نوعی می تواند بیان کننده دمای محیط اواپراتور باشد. وظیفه این سنسور ، اعلام خبر به کنترل یونیت ECU برای جلوگیری از کار کردن کمپرسور هنگام یخ زدن شبکه های اواپراتور است.

عملکرد خودرو هنگام خرابی این سنسور

در صورت خرابی این سنسور ؛ کولر خودرو در حالی که دارای فشار گاز کافی بوده و نشتی نیز ندارد خنک کنندگی مناسبی نخواهد داشت.

6.    سنسور دمای خارج خودرو

این سنسور ، داخل آیینه جانبی خودرو نصب می شود که از نوع مقاومت متغیر NTC است.این سنسور،دارای ویژگی خاصی است که بر مبنای آن می تواند اطلاعات دمای خارج را به ECU گزارش دهد.این ویژگی که از آن با عنوان ( مقاومت متغیر با دما) یاد می شود دارای این خاصیت است که ، میزان مقاومتی که سنسور ارائه می دهد با تغییر دمای بدنه آن افزایش یا کاهش می یابد . این سنسور که با افزایش دما دچار کاهش مقاومت داخلی می شود اصطلاحا مقاومت NTC نامیده می شود که در آیینه سمت شاگرد نصب شده است و با هوای در حال گذر در تماس مستقیم است.همزمان با گرم شدن هوا ، مقدار مقاومت مشاهده شده روی پایه های این سنسور و متعاقب آن روی پایه های ECU کاهش می یابد.

اطلاعات این سنسور به صورت یک پیام خبری توسط ECU تجزیه تحلیل و کد شده و از طریق پایه های ECU به پایه های صفحه نمایشگر پشت داشبورد ارسال می شود. آمپر با دریافت این دستور بدون آنکه آن را کد گشایی کند اطلاعات دمای هوا را به نمایشگر چند منظوره ارسال می کند . نمایشگر با دریافت این دستور آن را کد گشایی کرده و مسئولیت اجرای دستور را بر عهده می گیرد که در این حالت نمایشگر دمای خارج از خودرو را نمایش می دهد.

سنسور دما

عملکرد خودرو هنگام خرابی این سنسور

در صورات خرابی این سنسور دمای خارج اشتباه گذارش می شود که در عملکرد کلی خودرو تاثیری نمی گذارد.

7.    سنسور دمای داخل خودرو

سنسور دمای داخل خودرو در مکانی در داخل خودرو معمولا نزدیک داشبورد نصب می شود.یک موتور کوچک وظیفه دارد تا هوای داخل اتاق را مکیده و برای حس کردن دمای آن ، هوا را با این سنسور ( که شبیه یک عدس کوچک است)برساند.این سنسور مقاومت متغیر از نوع NTC دارد که مقدار مقاومت آن با تغیر دما بین 14 الی 15 کیلو اهم تغییر می کند.اطلاعات این سنسور به یونیت تهویه می رسد که یونیت تهویه با استفاده از این اطلاعات تصمیم می گیرد ، ضمن راه اندازی و یا خاموش کردن کولر با تغییر زاویه دریچه عبور هوا به سمت اواپراتور کولر و یا رادیاتور بخاری ، مقدار دما را طبق آنچه راننده وارد کرده تنظیم کند.

نمای داخلی سنسور دما

عملکرد خودرو هنگام خرابی این سنسور

در صورت خرابی این سنسور ، دمای دمای داخل اشتباه گذارش شده که در راندن پذیری خودرو تاثیری ندارد.

مرجع : خراسانی ، امیر مهیار-رضایی ، مسعود-سنسور ها در خوردو های سواری