آشنایی کامل با موتور دیزل و شرح عملکرد اجزای آن

آشنایی کامل تصویری با موتورهای دیزل و عملکرد اجزای آن

کلمه دیزل نام یک مخترع و مهندس آلمانی به نام رودلف دیزل است که در سال 1892 نوع خاصی از موتورهای احتراق داخلی را به ثبت رساند ، به احترام این مخترع اینگونه موتورها را موتورهای دیزل می نامند.

• ثبت بیوگرافی و زندگینامه شما در گوگل!

موتور دیزل گونه ای از موتور های درون سوز است که در آن از چرخه دیزل برای ایجاد حرکت استفاده می شود. فرق اصلی آن با دیگر موتورها استفاده از احتراق در اثر تراکم است.

چرخه دیزل یا سیکل دیزل ( Diesel cycle ) در علم ترمودینامیک چرخه ایده آل موتور های احتراق داخلی اشتعال تراکمی است.این چرخه ترمودینامیکی از یک فرایند هم حجم ، یک فرایند هم فشار و دو فرایند هم آنتروپی ثابت تشکیل شده است.

نام این چرخه ، از نام رودلف دیزل ، مهندس آلمانی و مخترع موتور دیزل گرفته شده است.

در این گونه پیشرانه ها عمل انفجار صورت نمی گیرد ، بلکه مخلوط سوخت و هوا در اثر تراکم بسیار بالا بدون جرقه زدن متراکم می شوند ودور اصلی این پیشرانه هاا بار خاف موتورهاای بنازین ساوز 211 دور/دقیقه محسوب می گردند.

موتورهای دیزل ، به انوع گسترده ای از موتورها گفته می شود که بدون نیاز به یک جرقه الکتریکی می توانند ماده سوختنی را شعله ور سازند.

در این موتورها برای شعله ور ساختن سوخت از حرارت های بالا استفاده می شود. به این شکل که ابتدا دمای اتاقک احتراق را بسیار بالا می برند و پس از اینکه دما به اندازه کافی بالا رفت ماده سوختنی را با هوا مخلوط می کنند.

برای سوزاندن یک ماده سوختی به دو عامل حرارت و اکسیژن نیاز است. اکسیژن از طریق مجاری ورودی موتور وارد محفظه سیلندر می شود و سپس بوسیله پیستون فشرده می گردد. این فشردگی آنچنان زیاد است که باعث ایجاد حرارت بسیار بالا می گردد. سپس عامل سوم یعنی ماده سوختنی به گرما و اکسیژن افزوده می شود که در نتیجه آن سوخت شعله ور می شود.

تاریخچه

در سال 1890 میفدی آکروید استوارت حق امتیاز ساخت موتوری را دریافت کرد که در آن هوای خالص در سیلندر موتور متراکم می گردید و سپس (به منظور جلوگیری از اشتعال پیش رس) سوخت به داخل هوای متراکم شده تزریق می شد ، این موتورهای با فشار پایین بودند. و برای مشتعل ساختن سوخت تزریق شده از یک لامپ الکتریکی و یا روشهای دیگر در خارج از سیلندر استفاده می شد.

در سال 1892 دکتر رودلف دیزل آلمانی حق امتیاز موتور طراحی شده ای را به ثبت رساند که در آن اشتعال ماده سوختنی ، بففاصله بعد از تزریق سوخت به داخل سیلندر انجام می گرفت. این اشتعال عامل حرارت زیادی بود که در اثر تراکم زیاد هوا بوجود می آمد. وی ابتدا دوست داشت که موتور وی پودر زغال سنگ را بسوزاند ولی به سرعت به نفت روی آورد و نتایج قابل توجهی گرفت.

طی سالهای متمادی پس از اختراع موتور دیزل ، از این نوع موتور عمدتا و منحصرا در کارهای درجا و سنگین از قبیل تولید برق ، تلمبه کردن آب ، راندن قایق های مسافری و باری و همچنین برای تولید قدرت جهت رفع بعضی از نیازهای کارخانجات استفاده می شد. این موتورها سنگین ، کم سرعت ، دارای یک یا چند سیلندر و از نوع دوزمانه یا چهارزمانه بودند.

پیشرفت بیشتر موتورهای دیزل ، تا توسعه سیستم های پیشرفته تزریق سوخت در دهه 1930 طول کشید. در این سالها رابرت بوش تولید انبوه پمپ های سوخت پاش خود را آغاز کرد.

توسعه پمپ های سوخت پاش (پمپ های انرژکتور) با توسعه موتورهای کوچکی که برای استفاده در خودروها مناسب بودند متعادل شد.

موتورهای دیزل سبکتری که سرعتشان نیز بالا بود در سال 1925 به بازار عرضه شدند. با آنکه پیشرفت در ساخت این موتورها کند بود. اما در سال 1930 موتورهای دیزل قابل اطمینان که به خوبی طراحی شده بودند و چند سیلندر و سریع نیز بودند به بازار عرضه شد. این پیشرفت تا پایان جنگ جهانی دوم برای مدتی کند بود. لیکن از آن تاریخ تاکنون طراحی و تولید این موتورها به طریقی پیشرفت نموده است که امروزه استفاده گسترده و فراگیر از موتورهای دیزل را شاهد هستیم.

در ادامه مطالب نم نمک با طبقه بندی موتور های دیزل با شما همراه خواهیم بود.

تقسیمات

موتورهای دیزل نیز مانند سایر موتورهای احتراق داخلی بر مبناهای مختلفی قابل طبقه بندی هستند. مثلا می توان موتورهای دیزل را بر حسب مقدار دفعات احتراق در هر دور گردش میل لنگ به موتورهای دیزل دوزمانه و یا موتورهای دیزل چهارزمانه تقسیم بندی نموده و یا بر حسب قدرت تولیدی که به شکل اسب بخار بیان می گردد. یا بر حسب تعداد سیلندر و یا شکل قرارگیری سیلندرها که بر این اساس به دو نوع موتورهای خطی و موتورهای V یا خورجینی تقسیم بندی می کردند .

بنابراین به صورت کلی میتوان مبنای دسته بندی موتورها را براساس پارامترهای زیر دانست :

1. تعداد سیلندر
2. ترتیب قرار گیری سیلندر
3. حجم کل سیلندر یا ظرفیت حجمی
4. نوع سیستم خنک کاری
5. چرخه کار
6. نوع سوخت مصرفی

ترتیب قرار گیری سیلندر :

موتورخورجینی یا V شکل

موتور خوابیده یا بوکسور

موتور خطی یا این لاین

---

تفاوت میان موتورهای دیزل و بنزینی :

ساختمان ساختار موتورهای دیزل تنها در سیستم تغذیه و تنظیم سوخت با موتورهای اشتعال جرقه ای تفاوت می کند. بنابراین ساختارهای بسیار مشابهی میان این موتورها وجود دارد و تنها تفاوت ساختمانی آنها قطعات زیر است که در موتورهای دیزل وجود دارد و در سایر موتورهای احتراق داخلی وجود ندارد.

پمپ انژکتور : وظیفه تنظیم میزان سوخت و تامین فشار لازم جهت پاشش سوخت را به عهده دارد.
انژکتورها : باعث پودر شدن سوخت و گازبندی اتاقک احتراق می شوند.
فیلترهای سوخت : باعث جداسازی مواد اضافی و خارجی از سوخت می شوند.
لوله های انتقال سوخت : می بایست غیرقابل اشباع بوده و در برابر فشار پایداری نمایند.
توربوشارژر : باعث افزایش هوای ورودی به سیلندر می شوند.

مزایا و معایب موتورهای دیزلی و بنزینی :

1. گازوئیل ارزانتر از بنزین است
2. مصر سوخت کمتراست
3. نقطه اشتعال گازوئیل بالاتر از بنزین است
4. نسبت تراکم بیشتر است
5. کاربراتور نیاز ندارد.
6. میزان آلودگی آن کمتر است.

طرز کار :

موتورهای دیزل بر اساس نحوه کارکردن به دو دسته موتورهای چهارزمانه و دوزمانه تقسیم می شوند.

لیکن در هر دوی این موتورها چهار عمل اصلی انجام می گردد که عبارتند از مکش یا تنفس تراکم یا فشار کار یا انفجار و تخلیه یا دود اما بر حسب نوع موتورها ممکن است این مراحل مجزا و یا بصورت همزمان انجام گیرند.

سیکل موتورهای دیزل چهارزمانه :

مرحله اول زمان تنفس :

پیستون از بالاترین مکان خود(نقطه مرگ بالا) به طر پایین ترین مکان خود در سیلندر (نقطه مرگ پایین) حرکت می کند در این زمان سوپاپ تخلیه بسته است و سوپاپ هوا باز است. با پایین آمدن پیستون یک خلا نسبی در سیلندر ایجاد می شود و هوای خالص از طریق مجرای سوپاپ هوا وارد سیلندر می گردد. در انتهای این زمان سوپاپ هوا بسته شده و هوای خالص در سیلندر حبس می گردد.

مرحله دوم زمان تراکم :

پیستون از نقطه مرگ پایین به طر بالا (تا نقطه مرگ بالا) حرکت می کند و در حالیکه هر دو سوپاپ بسته اند (سوپاپ هوا و سوپاپ تخلیه) هوای داخل سیلندر متراکم می گردد و نسبت تراکم به 15 تا 20 برابر می رسد. فشار داخل سیلندر تا حدود 40 اتمسفر بالا می رود و بر اثر این تراکم زیاد حرارت هوا داخل سیلندر به شدت افزایش یافته و به حدود 600 درجه سانتیگراد می رسد.

مرحله سوم زمان قدرت :

در انتهای زمان تراکم در حالیکه هر دو سوپاپ همچنان بسته اند و پیستون به نقطه مرگ بالا می رسد مقداری سوخت روغنی (گازوئیل) به درون هوا فشرده و داغ موجود در محفظه احتراق پاشیده می شود و ذرات سوخت در اثر این درجه حرارت زیاد محترق می گردند.
پس از خاتمه تزریق سوخت عمل سوختن تا حدود 2/3 از زمان قدرت ادامه پیدا می کند.

فشار زیاد گازهای منبسط شده (به علت احتراق) پیستون را به طر پایین و تا نقطه مرگ پایین می راند. حرکت پیستون از طری شاتون به میل لنگ منتقل می شود و موجب گردش میل لنگ می گردد. در این مرحله حرارت گازهای مشتعل شده به 2000 درجه
سانتیگراد می رسد و فشار داخل سیلندر تا حدود 80 اتمسفر افزایش می یابد.

مرحله چهارم زمان تخلیه :

با رسیدن پیستون به نقطه مرگ پایین در مرحله قدرت ، سوپاپ تخلیه باز می شود و به گازهای سوخته تحت فشار اولیه اجازه می دهد سیلندر را ترک کند. پس پیستون از نقطه مرگ پایین به طرف بالا حرکت می کند و تمام گازهای سوخته را بیرون از سیلندر
می راند. در پایان پیستون یکبار دیگر به طرف پایین حرکت می کند و با شروع زمان تنفس سیکل جدیدی آغاز می گردد.

سیکل چهار زمانه تئوری :

سیکل چهار زمانه عملی :

سیکل موتورهای دیزل دوزمانه :

موتور دو زمانه ، که به موتور پیستونی نیز معرو است ، نوعی موتور حرارتی است که از یک یا چند پیستون دو زمانه بهره گیری می کند تا فشار را به حرکت دایره ای تبدیل کند . از جمله اصلی ترین این موتورها می توان به موتورهای درون سوز که بطور گسترده ای در وسایل نقلیه موتوری مورد استفاده قرار می گیرند ، در این نوع موتورهای دوزمانه سوپاپ تنفس هوای تازه ، نظیر آنچه در موتورهای چهارزمانه ذکر شد وجود ندارد. و به جای آن در فاصله معینی از سه سیلندر ، مجراهایی در بدنه سیلندر تعبیه شده است. که پیستون در قسمتی از مسیر خود جلوی آنها را می بندد ، اصول کار این موتورها در دوزمان است ، که در واقع در هر دور چرخش میل لنگ اتفاق می افتد.

زمان اول :

پیستون از نقطه مرگ پایین به طر بالا و تا نقطه مرگ بالا حرکت می کند. در این زمان پیستون پس از عبور از جلو مجاری تنفس هوای تازه را تاحد معینی متراکم می سازد. در طول این زمان سوپاپ تخلیه که در قسمت فوقانی سیلندر و در داخل سه سیلندر قرار دارد کماکان بسته مانده است.

زمان دوم :

در انتهای زمان اول مقداری سوخت روغنی (گازوئیل) به صورت پودر شده به درون هوای متراکم شده و داغ موجود در محفظه احتراق پاشیده می شود و ذرات سوخت محترق می گردد. فشار زیاد گازهای محترق شده پیستون را به طر پایین می راند. پیستون در مسیر حرکت روبه پایین خود جلو مجاری تنفس هوای تازه را باز می کند. در این موقع هوای تازه به شدت وارد سیلندر می گردد. در همین حال سوپاپ تخلیه نیز باز می گردد و گازهای حاصل از احتراق بوسیله هوای تازه از سیلندر خارج می گردند. پس از رسیدن پیستون به نقطه مرگ پایین سیکل جدیدی آغاز می شود. نقطه مرگ بالا همان T.D.C است. نقطه مرگ پائین همان B.D.C است.

سیکل دو زمانه عملی :

اصطلاحات :

حجم موتور :

به فضایی که هر پیستون در سیلندر بالا و پایین می رود(حد فاصل نقطه مرگ بالا و پایین) ، حجم سیلندر گفته می شود و به مجموع حجم سیلندرها حجم موتور گویند. این حجم با واحد cc یا همان میلی متر مکعب بیان می شود.

A=πR²=πD²/4

حجم مفید (A*S) = حجم تراکم - حجم کل سیلندر

محاسبه حجم کل سیلندر :

displacement = bore2 * 0.7854 * stroke * number of cylinders

شاتون :

به میله ای که در موتور خودروها یا در پمپ های پیستونی پیستون را به میل لنگ متصل می کند ، گفته می شود. میان شاتون و میل لنگ یک یاتاقان قرار دارد تا حرکت عمودی پیستون را به حرکت دورانی میل لنگ تبدیل کند. در بیشتر خودروهای درونسوز شاتون را از جنس فولاد می سازند.

ساختمان شاتون :

شاتون قطعه ای است که پیستون را به میل لنگ متصل می کند. این قطعه تا حد امکان سبک ساخته می شود. ولی در عین حال به اندازه لازم سخت و محکم می باشد. برای تامین شرایط فوق معمولا شاتون را از جنس فولاد می سازند این استحکام برای شاتون ضروری است چرا که می بایست ضربات ناشی از احتراق را تحمل کند (نیرویی که در زمان قدرت روی پیستون وارد می شود ، ) به وسیله شاتون به میل لنگ منتقل می گردد.

اجزای شاتون

شاتون دارای دو سر و یک ساقه می باشد. چنانچه مقطع عرضی ساقه شاتون را در نظر بگیریم به شکل حرف ( I ) در زبان انگلیسی می باشد. یعنی در میان فرو رفته و در کناره ها برجسته می باشد (اگر از روبرو به یک تیر آهن که به حالت افقی قرار گرفته است نگاه کنید ، می توانید بصورت تقریبی سطح مقطع ساقه شاتون را ببینید). سرهای شاتون با یکدیگر اختف اندازه دارند ، بدین شکل که شاتون دارای یک سر کوچک در بالا(جایی که به پیستون متصل می شود) و یک سر بزرگ در پایین (محل اتصال شاتون به میل لنگ) می باشد. سر کوچکشاتون به صورت یکپارچه است. لیکن سر بزرگ آن بصورت دو تکه ساخته می شود که با کمک پیچ و مهره به هم متصل می شوند.

سر کوچک شاتون تشکیل یک یاتاقان را می دهد که انگشتی پیستون از داخل آن می گذرد در داخل این یاتاقان معمولا یک بوش (بوش به آستریهای قابل تعویض گفته می شود که در سطوح داخلی در معرض سایش نصب می شوند) از جنس مس یا برنج قرار می دهند که در تماس با پین پیستون می باشد.

سر بزرگ شاتون به شکل یک یاتاقان دو تکه است که متحرک نیز می باشد (یعنی لنگ میل لنگ در داخل این یاتاقان دارای چرخش می باشد) و لنگ میل لنگ را در بر می گیرد. نیمه بالایی این یاتاقان با ساقه شاتون به شکل یکپارچه ریخته گری می شود. و نیمه پایینی آن که کپه یاتاقان خوانده می شود به وسیله دو عدد پیچ و مهره به نیمه بالایی متصل می گردد.

در داخل سر بزرگ شاتون نیز می بایست بوش قرار داده می شود لیکن چون خود یاتاقان شاتون دو تکه است این بوش نیز به صورت دو عدد نیم بوش در داخل نیمه بالایی و نیمه پایینی سر بزرگ شاتون جاگذاری می شوند. این بوش بین لنگ میل لنگ و انتهای بزرگ شاتون قرار می گیرد. و هد از استفاده از آن کاهش سایش و فرسودگی بر اثر اصطکاک است.

---

بلوک سیلندر و بوش های سیلندر

بلوک سیلندر بعنوان یک قسمت اصلی موتور بوده و یک پایه فلزی محکم و یکپارچه برای تمام قطعات موتور مورد استفاده قرار می گیرد .

در داخل بلوک سیلندر استوانه های تو خالی بنام سیلندر وجود داشته که پیستون در داخل ان استوانه ها حرکت رفت و برگشتی خود را انجام می دهد .

شکل بلوک سیلندر بستگی به نوع موتور از لحاظ سیستم خنک کننده دارد در سطح بالای آن سرسیلندر بسته می شود که دارای سوراخها و مجاری متعددی بوده که این مجاری به طور کلی مجاری آب و روغن و تایپت ها می باشد .

در بعضی از موتورها ( T،L ) سوراخها مجاری سوپاپها در سطح بالائی بلوک قرار دارند قسمت پایین بلوک که به آن کارتل متصل می شود محفظه میل لنگ گفته می شود که در آنجا میل لنگ توسط کپه هایی به بلوک سیلندر متصل می شود .

در قسمت جلوی بلوک محل قرار گرفتن سینی جلو که در داخل آن زنجیر و دنده میل لنگ و دنده میل سوپاپ قرار دارند قسمت عقب بلوک در انتهای میل لنگ ففیویل متصل شده که عمل انتقال نیروی موتور به سیستم انتقال قدرت را انجام می دهد.

قطعاتی که به بلوک سیلندر متصل می شود عبارتند از واتر پمپ - پمپ سوخت - سینی جلو پایه فیلتر روغن و یک سری قطعات دیگر که اغلب برای آب بندی این قطعات از واشر استفاده می شود .

در نهایت کلیه قطعات سوار شده روی بلوک و داخل آن موتور را تشکیل می دهند موتور روی شاسی بوسیله دسته موتور از جنس لاستیک های فشرده می باشند سوار شده است.

ضمنا دسته موتور عفوه بر اینکه اتصال موتور با شاسی را برقرار می کند ارتعاشات موتور و شاسی را نسبت به یکدیگر خنثی می کند .

وظایف دسته موتور عبارتند از :

نگهداری و تحمل وزن موتور بر روی شاسی

جذب ارتعاشات موتور و شاسی

مقاومت در مقابل چرخش موتور نسبت به شاسی

جنس بلوک سیلندر

بلوک سیلندر یکپارچه ریخته شده و جنس آن از چدن خاکستری با الیاژ کرم دار یا نیکل دار آهن یا از جنس آلومینیوم می باشد بدنه موتور (بلوک سیلندر) را معمولا به دو روش می سازند :

الف-بوسیله ریختن مواد مذاب در قالبهای ماسه ای و بعدا عملیات تراشکاری را در قسمتهایی که لازم است انجام می دهند .

ب-استفاده کردن از قالب فلزی به این ترتیب است که مواد مذاب را با فشار به داخل قالب فلزی تزریق می کنند .

انواع بلوک سیلندر بر حسب قرار گرفتن سیلندرها :

1. موتورهای یک ردیفه : در این نوع موتور سیلندرها در یک خط واقع و در یک ردیف قائم قرار دارند در این موتور تمام سیلندرها یکپارچه ریخته می شوند .
2. موتورهای دو ردیفه یا V شکل : در این گونه موتور نیمی از سیلندرها در یک طر و نیمی دیگر در طرف دیگر قرار دارند .
3. موتورهای افقی یا تخت یا خوابیده : در این نوع موتور سیلندرها را داخل یک صفحه افقی و در دو طر محور اصلی میل لنگ قرار دارند
4. موتورهای سه ردیفه یا W : این نوع موتور دو ردیف از سیلندرها در یک صفحه و در مقابل هم و ردیف دیگر عمود بر این دو ردیف قرار دارند در موتورهای سه ردیفه معمولا در طراحی موتورهای دوازده سیلندر استفاده می شود.
5. موتورهای چهار ردیفه یا - Xشکل : در این نوع موتورها چهار ردیف سیلندر وجود داشته و با هم زاویه 91 درجه را تشکیل می دهند.
6. موتورهای رادیال یا ستاره ای : این نوع موتورها با هوا خنک شده و سیلندرها در این نوع موتور دور یک مرکز قرار گرفته اند.

عیوب بلوک سیلندر

در زمستان و سرمای شدید بلوک در اثر یخ زدن آب در داخل بدنه ترک خورده که این ترک خوردگی در سطح خارجی بلوک ایجاد شده و آب از آنجا به بیرون نشت می کند.

ترک خوردگی را می توان مانند ترک خوردگی سر سیلندر برطرف نمود.

جلوگیری از ترک خوردن بلوک سیلندر

بعد از ریختن موتور ( عملیات ریخته گری ) و در آوردن بلوک سیلندر از قالب ریخته گری آن را با عملیات پرداخت کاری پاک و تمیز می کنند . محلهایی که مابین پوسته و سیلندر و بلوک قرار دارد بوسیله سوراخهایی که در بدنه بلوک ایجاد می کند از وجود ذرات شن و بقایای ریخته گری پاک می کنند دهانه این سوراخها را با پولک می پوشانند وظیفه این پولکها که قابل تعویض است جلوگیری از ترک خوردن می باشد در سرمای شدید پس از اینکه حجم آب در محفظه های بلوک بر اثر یخ زدن زیاد شده و فشار انبساط که به همه نقاط بلوک سیلندر وارد می شود پولکها را به طر بیرون پرتاب کرده و فشار را خنثی می کند پولکها را در موقع تعویض با چسب در محل خود در بلوک جا می زنند که عمل آببندی به خوبی انجام شود .

در ضمن پولکها در اثر فشار آب و گرفتگی ترموستات و لوله های رابط و در موقع تابستان بر اثر گرمای زیاد نیز با بیرون پریدن خود امکان ترک خوردن سیلندر را برطرف کند . عیوب دیگری که امکان دارد در بلوک پیش بیاید گرفتگی لوله ها و مجاری روغن یا مجاری آب است جهت باز کردن لوله های روغن پیچهای در روی بلوک در مسیر اصلی وجود دارد که با باز کردن آن و سیخ زدن لوله ها را تمیز می کند و یا برای تمیز کردن مجاری آب ، پولک را خارج کرده مجاری آب راتمیز کرد و سپس با فشار باد کلیه کثافات و ناخالصی ها را از مجاری خارج کرده و بعدا پیچ و پولکها را در محل خود قرار می دهند.

تاب داشتن بلوک سیلندر :

در اثر حرارت و نیروی وارد به بلوک سیلندر باعث پیچیدگی و تاب دیدگی بلوک می شود و محل نشیمنگاه یاتاقانیها از محور اصلی منحر می شود و این عیب سریع یاتاقانها را از بین خواهد برد.

تغییر مکان جا یاتاقانیها نباید بیشتر از 1015 میلی متر باشد اگر این تغییر مکان بیش از این باشد باید کلیه آنها را تراشیده و هم محور می کنند .

تابدیدگی جایاتاقانی یا کپه های بلوک سیلندر

کپه یاتاقانیها در محل نشت خود پیچیدگی پیدا می کنند و این پیچیدگی باعث می شود که این یاتاقانها سریع از بین بروند .

روغن ریزی موتور در این حالت بالا می رود این کپه ها را می توان بوسیله سوهان و سمباده نرم و آغشته به روغن در یک محل صا مثل صافی و یا شیشه آن را صاف و پرداخت کرد.

بوشهای سیلندر

سیلندر با توجه به طراحی موتور به اقسام گوناگون ساخته می شود :

الف : سیلندرهای تکی : از این نوع سیلندرها در موتورهایی که با هوا خنک می شوند استفاده می شود.

ب : سیلندرهای یکپارچه : سیلندر و بلوک موتور یکپارچه ریخته شده

ج : سیلندر با بوش قابل تعویض که این بوش بر حسب تماس با آب به دو دسته تقسیم می شود : 1-بوش تر 2-بوش خشک

1-بوش های تر

در قسمت بالا و پایین به وسیله رینگ های لاستیکی یا رینگهای مخصوص که با بوشها همراه است ابنندی می گردند تا اب از اطراف بوش خارج نشود در این نوع اب به طور مستقیم با بدنه بوش در تماس می باشد موقع جازدن بوش تر باید رینگهای لاستیکی را بازدید نموده که سالم باشند سپس مختصری صابون به رینگهای لاستیگی زده و ان را در جای خود با فشار قرار می دهیم در ضمن اندازه بیرون ماندن بوش از روی صفحه )بالائی( سیلندر به وسیله ساعت اندازه گیری طب کاتالوگ اندازه می گیریم تلرانسی در نظر گرفته شده بین 0.05 تا 0.01 میلیمتر می باشد.

تفاوت بلندیهای بوش در یک موتور چند سیلندر نبایستی از 0.02 میلی متر بیشتر باشد اگر لازم شد می توان بوش را در محل خودش به وسیله روغن سنباده اب بندی کرده و سپس جا بزنیم در صورتی که بخواهیم بوش سیلندر را مجددا مورد استفاده قرار دهیم جهت بوش را در روی محل مربوط روی بدنه علامت گذاری کنید زیرا سائیدگی اطراف بوش یکنواخت نبوده و ممکن است باعث روغن سوزی گردد.

2-بوش های خشک

بوشهای خشک کامف به بدنه سیلندر چسبیده و با اب تماس مستقیم ندارد این بوشها توسط کارخانه تولید کننده موتور ساخته شده و به بازار عرضه شده و یا اینکه در صورت عدم دسترسی به ان تراشکارها می توانند ان را بتراشند قطر داخلی این بوشها استاندارد بوده و از پیستونهای استاندارد نیز استفاده می شود.

علت پیدایش عیوب در سیلندر

حرکت رفت و آمد پیستون در سیلندر و اصطکاک رینگ ها با جدار سیلندر تغییر جهت شاتون در نقاط مرگ بالا و پایین فشار ناشی از احتراق مخلوط به محفظه احتراق و به خصوص به رینگها عدم روغن کاری مناسب سیلندر در نقطه مرگ بالا و در زمان احتراق به علت وجود حرارت زیاد عوامل ایجاد سائیدگی در سیلندر می باشد.

سیلندر یکی از قطعات یا محلهایی است که بعد از باز کردن موتور و شستشوی آن و پس از خشک کردن حتما باید خیلی دقی مورد بررسی و عیب یابی است. که بعد از باز کردن موتور و شستشوی آن و پس از خشک کردن حتما باید خیلی دقی مورد بررسی و عیب یابی قرار گیرد .

سایش سیلندر :

دلایل سایش نامتعادل سیلندر :

1. وجود رینگ در قسمت بالا
2. تاثیر عوامل شیمیایی (وجود دود)
3. عدم روغن کافی
4. نیروی جانبی
5. فشار زیاد و حرارت زیاد

وظایف سیلندر :

1. هدایت پیستون
2. تشکیل محوطه احتراق
3. هدایت احتراق
4. گرفتن فشار احتراق

نیروهای موثر در سیلندر :

1. نیروی حرارت
2. نیروی سایش
3. نیروی فشاری
4. عوامل شیمیایی

مشخصات سیلندر :

1. مقاومت در مقابل حرارت
2. مقاومت در مقابل فشار
3. مقاومت در مقابل عوامل شیمیایی
4. قابلیت هدایت پیستون
5. قابلیت هدایت حرارت
6. انبساط کم در مقابل حرارت

معایبی که در سیلندر به وجود می آید :

1. خط برداشتن
2. پله کردن یا لبه دار شدن
3. دو پهنی
4. دو پهنی (در ارتفاع گلدونشدن)
5. صیقلی شدن با اینه شدن
6. سائیدگی سیلندر

1 - خط برداشتن :

خط افتادن سیلندر بر اثر شکستن رینگ و کثافات داخل روغن و علل دیگری بوده که با این عمل گازبندی به خوبی انجام نمی شود در این حالت با تراش سیلندر و استفاده از پیستون اورسایز می توان ان را اصلاح کرد خط افتادگی سیلندر را میتوان به وسیله کشیدن ناخن داخل سیلندر ازمایش کرد

2 - لبه دار شدن :

پیدا شدن لبه بخصوص در فاصله مابین رینگ اتش و سطح بالائی سیلندر بر اثر حرکت و کار مداوم و به خصوص فنریت بیش از حد رینگ بالائی می باشد این لبه را می توان با ناخن احساس کرد اما دقیق ترین وسیله برای تشخیص لبه میکرومتر داخل سنج یا ساعت اندازه گیر سیلندر است

3 - دو پهنی :

این عیب در اثر سائیدگی و اختف قطر سیلندر در دو نقطه عمود بر هم به وجود می آید که در ان قسمت سیلندر از حالت دایره خارج و به صورت بیضی در می آید برای ازمایش دو پهنی با ساعت اندازه گیر یا میکرومتر داخل سن در دو سمت عمود بر گژن پین و موازی گژنپین را اندازه گیری می کنیم اگر اختلافی در اعداد مشاهده شد دلیل به دو پهنی شدن سیلندر می باشد که برای رفع این عیب انرا تراش داده و از پیستون اورسایز استفاده می کنیم البته اندازه گیری همیشه یک سانتی متر پایین تر از پله می باشد یعنی محلی که سائیدگی پیش می اید

4 - دو پهنی (در ارتفاع گلدونی شدن) :

این عیب که در اثر کار زیاد و سائیدگی بیش از حد به وجود می اید شامل اختلاف قطر در قسمت بالا و پایین سیلندر می باشد به طوری که سیلندر از حالت استوانه کامل خارج شده و در قسمت پایین قطرش کمتر از قطر در قسمت بالای ان می گردد

5 - صیقلی شدن یا ائینه شدن سیلندر :

در اثر کار مداوم رینگها در سیلندر و زمانی که روغنکاری سیلندرها به خوبی انجام نشود سطح سیلندر کاملا صیقلی می شود این امر باعث خارج شدن کمپرس و وارد شدن روغن به اطاق احتراق می شود باید سیلندر را هونیگ کرد تا در دیواره سیلندر خطوط هونیگ با زاویه 120 درجه ایجاد شود ضمنا پس از تراش سیلندرها به وسیله دستگاه تراش عمل هونیگ به وسیله سنگ زنی انجام می شود

6 - سائیدگی سیلندر :

سیلندر بر اثر فشار و گرمای حاصل از احتراق و نرسیدن روغن یا شسته شدن روغن توسط قطرات مخلوط و علل دیگر سائیده می شود این سائیدگی بیشتر به وجود امدن عللی از قبیل (دو پهن شدن بیضی شدن موج دار شدن گلدانی شدن) سیلندر می شود.

میل لنگ

میل لنگ قطعه ای در موتورها است که حرکت خطی پیستون ها را تبدیل به حرکت دورانی می کند.

سامانه میل لنگ نخستین بار توسط مخترع عرب ، بدیع الزمان جزری (1136-1206) در سال 1200 میلادی - اختراع شد.

وی از میل لنگ در دو گونه دستگاه بالا بردن آب استفاده کرده بود.

در شکل بالا بزرگترین میل لنگ ساخته شده را مشاهده میکنید.

سر سیلندر :

در یک موتور درونسوز سرسیلندر به قطعه ای گفته می شود که بر فراز بخش بالایی سیلندرها قرار دارد. چنانچه بلوک سیلندر یک موتور را به تنهایی دیده باشید ، متوجه شده اید که قسمت فوقانی آن باز بوده و پیستونها در درون سیلندرها قابل دیدن هستند. در ضمن سوراخهایی در بدنه موتور وجود دارد که انتهای آنها باز است. برای تکمیل شدن ساختار بلوک سیلندر به سرسیلندر نیاز است.

اتاقک درونسوزی

عمل تراکم مخلوط هوا و سوخت و نیز عمل انفجار این مخلوط در این قسمت صورت می گیرد ، نیز در بدنه
سرسیلندر تعبیه شده است که از لحاظ شکل و ابعاد دارای گونه های فراوانی است. ناگفته نماند که سرسیلندر در زیر یک درپوش محفوظ است .

طرز کار

قطعات عمده سرسیلندر که تحرک دارند همان سوپاپ های سرسیلندر است که می بایست بصورت بسیار دقیق و متناسب با حرکات پیستون باز و بسته شوند. عمل باز و بسته شدن این سوپاپ ها و نیز زمان بندی آن (تعیین مدت زمان بسته بودن یا بازبودن سوپاپ ها) به وسیله میل بادامک انجام می پذیرد. قسمت های دیگر سرسیلندر که فاقد تحرک هستند کافیست که در برابر حرارت های بالای ایجاد شده در اثر احتراق و نیز در برابر شوک های بوجود آمده در اثر انفجار سوخت پایداری داشته باشند. و البته بازبودن مجاری عبور آب و روغن نیز ضروری است.

کاربرد

سرسیلندرها تنها در موتورهای احتراق داخلی چهارزمانه وجود دارند و علت استفاده از آنها این است که اگر به علت خرابی نیاز باشد که سیلندرها یا پیستونها دستکاری شوند ، یا برداشته شوند ، با بازکردن سرسیلندر دسترسی به آنها بسیار ساده تر خواهد بود.

میل بادامک

میل بادامک یا میل سوپاپ قطعه ای در موتور خودرو و دیگر موتورهای پیستونی است که حرکت سوپاپ ها را کنترل می کند. این قطعه از یک استوانه فلزی به عنوان محور اصلی تشکیل شده که روی آن محورهایی به شکل بیضی یا دایره غیر هم محور قرار دارد.

بادامک قطعه ای از یک سازوکار ویژه در اتصالات موتورها و دستگاه های مکانیکی است. کار بادامک تبدیل حرکت چرخشی به حرکت خطی و برعکس است.

بادامک مانند دیسکی به شکل قلب یا دیگر شکل ها است و برای چرخش روی محوری قرار می گیرد. بادامک به هنگام چرخش به میله مستقیم برخورد می کند. این میله پیرو نام دارد. شکل بادامک تعیین کننده شیوه حرکت پیرو است. پیروها به وسیله فنرهای پیش گذاری شده با بادامکها در تماس میباشند.

بادامک ها را بیشتر بر پایه شکل شان نام گذاری می کنند. در موتورها ، بادامک هایی که روی میل بادامک قرار دارند با برجستگی های خود هنگام چرخیدن ، سوپاپ ها را می فشارند تا باز شوند ، در حالی که فنرهای روی سوپاپ ها ، آن ها را به موقعیت بسته باز می گردانند.

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.

در خودروها 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.

موتورهای دومیل بادامک دارای دو میل بادامک به ازای هر سرسیلندر هستند. موتورهای یک خط دارای دو میل بادامک و موتورهای V شکل دارای چهار میل بادامک می باشند.

---

سوپاپ (به فرانسوی : Soupape)

در لغت به معنی دریچه و یکی از قطعات قارچی شکل موتور که روی سیلندر موتور قرار می گیرد و ورود هوا و خروج دود را کنترل می کند. بطور کلی هر چیزی که ورود و خروج چیز دیگری را کنترل کند می تواند یک سوپاپ تلقی شود. به عنوان مثال می توان درهای ورودی خودکار در فروشگاههای بزرگ را نام برد.

ساختمان سوپاپ

سوپاپ های متداول امروزی معمولا از نوع سوپاپ قارچی شکل یا پایه دار می باشند. این سوپاپ ها شامل یک ساقه (که به مشابه ساقه قارچ است) و یک سه تخت و پهن (که مشابه کفهک قارچ) می باشند. همچنین سه سوپاپ دارای یک لبه مورب است که وجه نامیده می شود. همچنین محل قرارگیری سوپاپ که در سرسیلندر و یا خود سیلندر قرار دارد نیز دارای یک لبه به نام نشیمنگاه است.

در انتهای دیگر سوپاپ یعنی بر روی ساقه آن یک یا بعضا دو فنر قوی قرار دارد که بوسیله یک نگهدارنده و دو عدد خار به انتهای سوپاپ محکم شده اند. فنر سوپاپ موجب می گردد تا وجه سوپاپ بر روی نشیمنگاه سوپاپ محکم نگهداشته شده و بدین ترتیب از هر گونه نشتی در زمانهای تراکم و قدرت جلوگیری شود. زاویه رایج برای وجه و نشیمنگاه سوپاپ 45 درجه است. اما برای سوپاپ های هوا گاهی از زاویه 30 درجه نیز استفاده می شود.

طرز ساختن سوپاپ

سوپاپها را معمولا در داخل قالبهای مخصوص با روش اهنگری می سازند و بعد به وسیله سنگ زدن آن را کامل می کنند.

طرز کار سوپاپ

همانگونه که ذکر شد سوپاپ ها وظیفه دارند تا در زمانهای مناسب ابتدا هوا را وارد سیلندر سازند. پس از آن در مراحل متراکم و قدرت (احتراق سوخت) بسته بمانند و سپس در مرحله تخلیه گازهای ناشی از احتراق را از سیلندر خارج کند.

زمانبندی کار سوپاپ ها

محل زمانبندی و تنظیم زمانهای بازشدن یا بسته ماندن سوپاپ ها را قطعه ای به نام میل بادامک انجام می هد. این میله با توجه به ساختار و شکل برجستگیهای روی آن (بادامک ها) تعیین می کند که سوپاپ ها می بایست در چه زمانی باز شده و پس از آن بسته شوند.

همچنین تعیین می کند که بسته ماندن سوپاپ ها می بایست تاکی ادامه پیدا کند. همانگونه که ذکر شد حرکات و باز و بسته شدن سوپاپ ها می بایست کامفً هماهنگ باشد با حرکات بالا و پایین رفتن پیستون در سیلندر. برای تامین کردن این هماهنگی در ساختمان موتورها میل بادامک ها را در ارتباط ثابت و همیشگی با میل لنگ نگه می دارند.

از آنجا که میل لنگ تحت تاثیر حرکات بالا و پایین پیستون می چرخد از اینرو حرکت میل بادامک به خودی خود با حرکت پیستون هماهنگ می شود.

این هماهنگی باعث می شود تا در لحظه پایین آمدن در ابتدای کورس خود ، به منظور مکش هوا به داخل سیلندر میل بادامک سوپاپ هوا را باز کند. اینکار تا زمانی ادامه می یابد که پیستون شروع به متراکم ساختن هوای ورودی سازد در این زمان سوپاپ هوا و سوپاپ دود هر دو بسته شده اند. بسته بودن سوپاپ تا پایان مرحله قدرت ادامه پیدا می کند در این لحظه با شروع پیستون به حرکت رو به بالای خود سوپاپ دود هم باز شده و تا رسیدن پیستون به نقطه مرگ بالا باز می ماند. پس از آن سیکل جدیدی آغاز می شود.

خصوصیات یک سوپاپ خوب

1. یک سوپاپ خوب باید بتواند حرارت زیاد را تحمل کند و هادی خوبی برای انتقال حرارت خود به بدنه سرسیلندر باشد.
2. حرارت زیاد نباید باعث سوختگی و ایجاد خوردگی در سوپاپ گردد.
3. یک سوپاپ خوب باید در مقابل ضربات مقاوم باشد.
4. یک سوپاپ خوب باید در مقابل سائیدگی مقاومت نماید.

علت بریدن و سوختن سوپاپ

علت بریدن سوپاپ ممکن است بر اثر فشار بیش از حد موتور یا لقی گاید (یا به اصطفح مرسوم مکانیکهای تجربی گیت) سوپاپ باشد. علت سوختن هم ممکن است بر اثر گرمای بیش از حد موتور و یا ریتارد بودن موتور باشد.

انواع سیستم سوپاپ

سیستم سوپاپ ایستاده ( L هد )

این روش جدید ترین روش سیستم سوپاپ بوده که تمام سوپاپهای دود و گاز به طور ایستاده در یک طرف بلوک سیلندر قرار داشته و به وسیله فرمان گرفتن میل سوپاپ کار می کند. در این روش به علت کوچک شدن محفطه احتراق و فرم خاص آن پر رشدن سیلندر بهتر انجام می شود و راندمان حجمی موتور به 88 درصد نیز می رسد در این روش ورود گاز و خروج دود به شکل ( L ) است.

سیستم سوپاپ مختلط ( F هد )

در این روش سوپاپ گاز به طور معل و سوپاپ دود به طور ایستاده قرار می گیرد تا عمل پر شدن سیلندر به علت نزولی جریان سوخت کنترل شود. خروج دود و گاز به صورت ( F ) شکل می باشد.

سیستم سوپاپ معل ( I هد )

در این روش هر دو سوپاپ گاز و دود درسیلندر قرار داشته و جهت خروج گاز و ورود دود در یک خط مستقیم به شکل ( I ) می باشد که راندمان حجمی موتور 95 درصد می باشد.

سیستم سوپاپ ردیفه ( T هد )

این روش که در موتورهای قدیمی بکار می رود شامل دو میل بادامک است که با یکی سوپاپ دود و با یکی سوپاپ گاز باز و بسته می شود. راندمان حجمی موتور در سیستم سوپاپ ردیفه به علت بد پر شدن سیلندر 75 درصد می باشد و خروج و ورود سوخت به شکل ( T ) می باشد.

تسمه تایم :

تسمه تایمینگ و یا زنجیر موتور قسمتی از موتور احتراق داخلی است که زمانبندی سوپاپ های موتور را کنترل می کند. در بعضی از موتورها برای این کار بجای تسمه از چرخ دنده استفاده می شود.

زمانبندی موتورها در ابتدا توسط زنجیر انجام می شد که باعث می گردید موتور ماشین با سر و صدا و اصطلاحا سنگین کار کند. به همین دلیل و همچنین به علت سادگی استفاده ، هزینه کمتر ، عدم نیاز به روغن کاری و راندمان بالاتر ، به تدریج زنجیر جای خود را به تسمه داد.

اولین تسمه تایم در سال 1945 مورد استفاده قرار گرفته است. در سال 1962 ، خودروی آلمانی کلاس 1004 اولین خودرویی بود که از تسمه تایم استفاده می کرد و به تولید انبوه رسید. سپس در سال 1966 پونتیاک برای اولین بار در آمریکا از تسمه تایم در محصول Tempest خود استفاده کرد.

در سال 1966 شرکت Vauxhall تولید طراحی جدیدی از موتورهای 4 سیلندر را آغاز کرد که در آن از تسمه تایم استفاده می شد و همین ترکیب بندی امروزه در غالب خودروها مورد استفاده قرار می گیرد.

عملکرد

در موتور احتراق داخلی ، تسمه تایم میل لنگ را به میل بادامک )ها( متصل می کند ، تا به نوبت بسته شدن و بازشدن دریچه سوپاپ ها را کنترل کند. یک موتور چهار زمانه مستلزم این است که سوپاپ ها یکبار در هر دو دور میل لنگ باز و بسته شوند که تسمه تایم این کار را انجام می دهد. این تسمه دارای دندانه هایی است تا بوسیله آن ، میل بادامک (ها) را همزمان با میل لنگ بچرخاند. در بعضی از طراحی های موتور ، تسمه تایم همچنین می تواند برای به حرکت دراوردن دیگر اجزاء موتور از قبیل پمپ آب و پمپ روغن نیز استفاده شود.

توربوشارژرها و سوپرشارژرها :

سوپرشارژر :

کمپرسوری است که از طریق یک مکانیزم مکانیکی به میل لنگ متصل می شود و با مکش میزان هوای بیشتر ، فشار هوای ورودی به موتور را افزایش می دهد و در نتیجه قدرت خروجی موتور افزایش می یابد. در این سامانه ، دستگاه انرژی مورد نیاز خود را از موتور می گیرد و به همین دلیل موجب تضعیف قدرت موتور می گردد. با پیشرفت فناوری های مرتبط با خودرو و اختراع توربو شارژر به مرور استفاده از این دستگاه رو به کاهش نهاده است.

توربوشارژر (Turbocharger) در سال 1905 توسط آلفرد بوچی ، یک مهندس مکانیک سوئیسی اختراع شد. توربوشارژر در واقع مکنده پرقدرت هواست که جریان هوای ورودی به موتور را فشرده می کند و باعث می شود تا هوای بیش تری وارد سیلندرهای موتور شود.

بدیهی است ، هرقدر هوای بیش تری وارد سیلندرهای موتور شود ، احتراق در سیلندر با حالت بهینه تری انجام می شود.

ازاین رو ، در هر بار انفجار ، انرژی بیش تری توسط موتور تولید می شود. به طورکلی ، یک موتور مجهز به سیستم توربوشارژر ، انرژی بیش تری در مقایسه با یک موتور فاقد تورربوشارژر تولید می کند.

توربوشارژر در حقیقت نسبت قدرت به وزن موتور را افزایش می دهد. بدین صورت که از جریان خروجی اگزوز ، یک توربین را که به یک پمپ هوا متصل است ، می چرخاند.

توربین متصل به توربوشارژر با سرعت دورانی بیش از 150،000 دور در دقیقه می چرخد که برآورد شده است این سرعت 30 برابر بیش تر از دور موتور است .

در شکل زیر یک موتور مجهز به سیستم توربوشارژر نشان داده شده است

توربوشارژر از دو قسمت اصلی تشکیل شده است :

1. توربین
2. کمپرسور

همان طورکه گفته شد ، توربوشارژر به خروجی اگزوز متصل است. گازهای خروجی از اگزوز ، توربین را می چرخانند. از آن جا که توربین نیز توسط یک محور به کمپرسور متصل است ، کمپرسور می چرخد و با مکش هوای بیرون ، هوای فشرده شده را وارد پیستون می کند. هرقدر حجم گاز ورودی به داخل توربین بیشتر باشد ، سرعت دورانی توربین نیز بیش تر می شود. در نتیجه ، هوای فشرده بیش تری نیاز وارد سیلندر موتور می شود .

پس از این که مخلوط سوخت و هوا در داخل سیلندر متراکم شد ، احتراق انجام می شود و انرژی بسیار زیادی تولید می شود. این انرژی در حقیقت از فشار گاز پس از احتراق به دست آمده است که با توجه به اظهار نظر محققان ، فشاری برابر با 30 اتمسفر دارد. انرژی حاصل از فشار گاز پس از احتراق را می توان به صورت مفید استفاده کرد. گفتنی است ، در موتورهایی که مکش هوا به صورت معمولی و بدون حضور توربوشارژر صورت می گیرد ، انرژی حاصل از فشار گاز پس از احتراق به سادگی تلف می شود ، اما سیستم توربوشارژر به گونه ای طراحی شده است که از این انرژی و نیروی حاصل از آن برای چرخاندن پره های توربین استفاده می کند .

برای حصول احتراق بهتر و کامل تر و در نتیجه کسب راندمان بالاتر ، باید هوای بیش تری را وارد سیلندر موتور کرد. این هوا باید به صورت فشرده و خشک به دورن سیلندر موتور فرستاده شود.

حال اگر خنک کاری هوای ورودی به داخل سیلندر موتور به خوبی صورت نگیرد ، نتیجه عکس می گیریم ؛ زیرا با افزایش فشار و سرعت دوران ، دما افزایش می یابد. افزایش دما نیز باعث عدم تراکم مولکول های هوا می شود و در نتیجه نسبت مناسبی از هوا وارد سیلندر موتور نخواهد شد.

به عبارت دیگر ، هرچه دما بیش تر شود ، تراکم هوا کاهش خواهد یافت. هوایی که توسط توربوشارژ ، فشرده و وارد سیلندر می شود ، بسیار گرم است. این هوا پس از ورود به سیلندر و فشرده شدن توسط پیستون ، باز هم گرم تر می شود.

مشکل اساسی در این مرحله این است که حال اگر سوخت به داخل سیلندر پاشیده شود ، پیش از وقوع احتراق توسط جرقه شمع یا سیستم سوخت رسانی انژکتوری ، این عمل توسط هوای داغ ورودی انجام می شود که به آن احتراق زودرس یا خودسوزی می گویند. این پدیده با بد کار کردن موتور همراه است که به اصطفح به آن لگد زدن موتور نیز گفته می شود.

برای جلوگیری از وقوع چنین پدیده ای ، استفاده از سیستم خنک کننده الزامی است. ازاین رو باید هوا را تا حد امکان خنک کرد.

بدین منظور از یک نوع رادیاتور که معمولا از جنس آلومینیوم است ، استفاده شده است. هوایی که توسط توربوشارژ متراکم می شود ، از این سیستم خنک کننده عبور می کند و دمای آن تا حد مطلوب کاهش می یابد. سپس هوای متراکم و خنک ، وارد سیلندر می شود و پدیده احتراق به طور کامل و بهینه صورت می گیرد .

کمپرسور پره های مخصوصی دارد که در واقع وظیفه مکش هوا و متراکم کردن آن را به عهده دارد. این پره ها با دوران کردن ، هوا را به داخل توربوشارژر می مکند و هوا از مرکز تیغه ها وارد توربوشارژر می شوند.

سپس هوا توسط کمپرسور متراکم می شود و با فشار بسیار زیاد به خارج کمپرسور هدایت می شود .پره های توربین در برخورد با گاز اگزوز به چرخش در می آیند و در این مرحله توربو شروع به چرخش می کند. چرخش توربین سبب به چرخش کمپرسور می شود و بدین طریق سیستم فعال می گردد. توربین و کمپرسور در یک محفظه حلزونی شکل قرار دارند. هر چه اندازه این محفظه کوچک تر باشد ، فشار گازهای خروجی از اگزوز بالاتر است و حرکت دورانی توربین سریع تر خواهد شد.

هرچه محفظه توربین بزرگ تر باشد ، مدت زمان بیش تری نیاز است تا حرکت دورانی توربین به حداکثر دور برسد. گاهی محفظه ها تا حد سرخ شدن گرم می شود که برای خنک کردن آن ها از آب ، روغن ، یا ترکیبی از هر دو استفاده می شود. یکی دیگر از قسمت های مهم توربوشارژر ، خروجی آن است.

دود اگزوز پس از چرخاندن توربین باید از محفظه توربین خارج شود که این کار از طریق این دریچه صورت می گیرد. خروجی توربوشارژر با توجه به محفظه توربین ، انواع مختلفی دارد که می توان آن را به دو دسته کلی تقسیم کرد :

1. نوع ففنچی که به توربوشارژ پیچ می شود
2. نوع کمربندی که توسط دو عدد واشر و یک بست مخصوص به توربوشارژ متصل می گردد .

جهت تنظیم فشار داخلی توربوشارژ و جلوگیری از افزایش بیش از حد آن ، از یک سوپاپ استفاده شده است.

بسیاری از توربوشارژرها یک سوپاپ بایپس (Bypass) یا گذرگاه فرعی دارند که باعث می شود در توربوشارژهای کوچک ، میزان چرخش آن ها از حد مجازی تجاوز نکند. در واقع سوپاپ بایپس ، فشار داخل توربین هوا را کنترل می کند و اگر فشار بالاتر ازحد مجاز رفت ، سوپاپ باز می شود و مقداری از هوا به خارج از محفظه توربین ، هدایت می شود. از این طریقی ، فشار همواره در سطح مطلوبی باقی می ماند .

سوخت رسانی انژکتوری

تاریخچه

در اواخر سال 1950 و اوایل سال 1960 میفدی کارخانه شورولت و پونتیاک اولین طرح سوخت رسانی انژکتوری مکانیکی نوع تزریق دائم را عرضه نمودند.

در اواخر سال 1950 شرکت کرایسلر تعدادی اتومبیل انژکتوری با سیستم الکترونیکی تولید نمود و نام این طرح را بندیکس الکتروژکتور نامید. با ظهور ترانزیستور و دیود در صنعت الکترونیک ، در سال 1968 میفدی شرکت فولکس واگن نمونه جالبی از طرح شرکت بوش را که از فن آوریهای نوین بهره جسته بود در روی موتورهای خود بکار برد.

سیستم سوخت رسانی انژکتوری یکی از روشهای سوخت رسانی به موتورهای احتراق داخلی به روش تزریق سوخت است که در این سیستم سوخت توسط یک پمپ مکانیکی یا برقی با فشار به داخل لوله های سوخت رسانی و ریل سوخت وارد می شود و از طریق انژکتورها که در واقع نوعی شیر محسوب می شوند به پشت سوپاپ هوا یا درون سیلندر بصورت پودر شده پاشیده می شود و به این ترتیب مخلوطی از هوا و سوخت برای احتراق در موتور و تولید انرژی بدست می آید.

مزایای تزریق سوخت

توزیع یکنواخت سوخت بین سلیندرها ، کاهش خام سوزی و تولید گازهای خطرناک ، راندمان حجمی بالاتر موتور به علت حذ ونتوری ، کاهش ارتفاع موتور ، عدم نیاز به گرمکن ، شتاب گیری زیادتر موتور ، کاهش مصر سوخت و اندازه گیری دقیق سوخت از مزایای روش تزری سوخت می باشد

معایب تزریق سوخت

وجود قطعات حساس ، دقیق و گران قیمت ، نیاز به تخصص فراوان در امر تولید و تعمیر قطعات و پیچیدگی سیستم از معایب روش تزریق سوخت می باشد.

نمایش شماتیک مدار الکترونیکی سیستم سوخت رسانی انژکتوری

---

انواع سیستم های سوخت رسانی :

پمپ های انژکتور ردیفی :

این نوع پمپ ها از جمله پمپ های انژکتوری قدیمی بوده و امروزه میتوان این مدل پمپ ها را در وسائلی همچون اتوبوس ، ماشین های ساختمانی و یا در موتور های دیزل ثابت دید.

پمپ های انژکتوری ردیفی ، یک پمپ اصلی برای هر سیلندر موتور دارد که به صورت ردیفی و منظم قرار دارند.

سرعت حرکت بادامک پمپ معادل نصف سرعت یا دور موتور میباشد و همیشه با حرکت پیستون در موتور هماهنگ میباشد. در این سیستم سوخت توسط لوله های فشار قوی به پوسته اصلی انژکتور و در نهایت سورن انژکتور میرسد.

حداکثر فشار انژکتور در این پمپ ها به صورت معمول حدود 240 بار میباشد ولی در بعضی از ماشین آلات میتواند تا حدود 1300 بار نیز برسد.

پمپ های انژکتور آسیابی :

دراین نوع پمپ یک پیستون توزیع کننده مرکزی به نام پلانجر که بوسیله یک صفحه بادامک چرخانده میشود وظیفه تولید فشار بالا و توزیع سوخت به تک تک سیلندرها را دارد.

برآمدگیهای بادامکی شکل ، صفحه را به طرف جلو و عقب میبرد و عفوه بر حرکت رفت و برگشتی باعث چرخش پیستون نیز میگردد.

همچنین یک عدد رگولاتور وزنه ای خارج از مرکز کورس مفید پیستون را تعیین و مقدار تزری را اندازه گیری ، کنترل و تقسیم مینماید.

پاشش اصلی در همه انژکتورهای این نسل در فشار 300 بار است و توسط فنر اصلی تعیین میشود.

پمپ سیستمهای انژکتور پمپچه ای :

در این نوع از سیستم های سوخت رسانی مشابه آنچه برای پمپ های ردیفی عنوان شد به ازای هر سیلندر یک عدد پمپچه و انژکتور وجود دارد.

با توجه به وجود یک پمپ تغذیه اولیه ، تولید فشار اصلی برعهده هر کدام از این پمپچه ها میباشد.

لازم به ذکر است که در بعضی از مدلها جهت تایمینگ سیستم سوخت رسانی از قرار دادن شیم در زیر این پمپچه ها استفاده میگردد.

سیستم سوخت رسانی پمپچه ای موتور 4 سیلندر

سیستم سوخت رسانی پمپچه ای موتور 6 سیلندر

---

سیستمهای انژکتور COMMON RAIL

سیستم سوخت رسانی کا مان ریل Common Rail

سازمان های محافظت از محیط زیست در برابر آلایندگی دودهای خروجی و استانداردهای مختلف مبارزه با آلا ینده ها در کشور های مختلف از قبیل ایالات متحده ، ژاپن و کشور های اروپایی سال ها در صدد ایجاد راهکار هایی بودند تا بتوانند سیستم سوخت رسانی را طراحی کنند تا قادر باشد سوخت کاملا اتمیزه و مساوی بین سیلندر های موتور تزریق کند. البته این تزریق را باید بدون در نظر گرفتن دور و بار موتور انجام دهد.

واژه کامان ریل به مفهوم یک ریل مشترک می باشد و سیستم سوخت رسانی کامان ریل یعنی سوخت تحت فشار از طریق یک منیفولد یا ریل مشترک و با فرمان الکترونیکی یا مکانیکی به تمام انژکتورها ارسال می شود.

در موتورهای جدید از سیستم سوخت رسانی CRI ( کامان ریل ) استفاده می گردد .

در این سیستم ها بر خلاف سیستم های ردیفی ساده که بالاترین فشار پاشش در آن حدود 240 بار می باشد کمترین فشار 400 بار بوده که هنگام تحت بار قرار گرفتن دستگاه تا 1200 بار یا بیشتر بالا خولاهد رفت.

آیا میدانید فشار پاشش گازوییل در انژکتور چقدر تغییر کرده است ؟

در این سیستم همه انژکتورها به یک انباره مشترک ( ریل ) سوخت متصل شده اند سوخت تحت فشار در این انباره تا ورودی انژکتورها موجود می باشد که کنترلر با لحاظ شرایط کاری دستگاه که از حسگرها مرتبط دریافت داشته است میزان فشار پاشش را با استفاده از عملگرهای پمپ ( پمپچه ها ) تنظیم و مقدار پاشش را با تحریک یونیت انتهای سوزن کنترل می کند.

بدلیل افزایش فشار پاشش در این سیستم میزان مصرف سوخت بیش از 30 درصد و میزان گازهای آلایند تا 70 درصد ( بسته به نوع دستگاه ) کاهش یافته است .

در این سیستم داده های مورد نیاز کنترلر ( ECM ) از طریق حسگرهای مختلف موجود بر روی موتور مانند سنسور وضعیت میل لنگ ( نصب بر روی فلایویل ) سنسور موقعیت میل بادامک ( نصب بر روی پمپ انژکتور یا همان ساپلای پمپ ) سنسور دمای گازوییل برگشتی ، سنسور فشار روغن ، سنسور فشار دمش توربوشارژر ، سنسور دور موتور و... تامین می گردد.

این داده ها توسط کنترلر پردازش شده ، فشار و مقدار مورد نیاز سوخت بوسیله میزان جریان الکتریکی که به عملگرها فرستاده می شود کنترل می شود .

نمونه ای از یک سیستم سوخت رسانی کامان ریل

اجزاء سیستم سوخت رسانی انژکتوری ( CRI)

ریل سوخت و انژکتورهای متصل به آن سنسورها : شامل سنسور فشار هوا ، سنسور دمای هوا ، سنسور دمای آب ، سنسور سرعت ، سنسور دور موتور ، سنسور اکسیژن ، سنسور زاویه میل لنگ ، پتانسیومتر دریچه گاز ، سنسور ضربه ، سوئیچ اینرسی ، سنسور جریان جرمی هوا ، پمپ ، لوله های سوخت رسانی ، فیلتر سوخت ، ریل سوخت ، انژکتورها ، مانیفولد هوا و بدنه گاز ، واحد کنترل الکترونیکی ، موتور کنترل دور ارام ، رگلاتور فشار شکن

سیستم روغنکاری :

سیستم روغنکاری از فرسایش قطعات و اصطکاک بین قطعات متحرک موتور جلوگیری می کند. این سیستم با تشکیل یک فیلم نازک از روغن بین قطعاتی که نسبت به هم حرکت می کنند از تماس انها با یگدیگر جلوگیری می کند. برای تشکیل فیلم روغن اولا باید لقی قطعات نسبت بهم کم باشد در حدود بین 0.002 تا 0.003 اینچ و ثانیا روغن با فشار بین دو قطعه تزریق شود. تزریق روغن تحت فشار توسط اویل پمپ انجام می شود .

اجزای سیستم روغنکاری

کارتل ، صافی سیمی ، اویل پمپ ، فشار شکن ، فیلتر روغن ، کانالهای روغنکاری ، یاتاقانهای ثابت و متحرک اویل پمپ یا همان پمپ روغن وسیله ای است که روغن موجود در موتور را به مدار روغنکاری پمپ کرده و جریان روانسازی موتور را ایجاد میکند. این وسیله معمولا در داخل بلوک سیلندر قرار دارد.

این وسیله روغن را پس از فرستادن به سمت فیلتر به مدار روغنکاری پمپ میکند. در واقع اویل پمپ مثل قلب در بدن انسان است ، اگر لحظه ای وظیفه اش را انجام ندهد ، سیستم وابسته به آن سریع از کار می افتد.

دو نمونه از اویل پمپ های متداول سیستم روغنکاری موتور

---

سیستم هوا رسانی :

سیستم هوارسانی موتور چهار وظیفه عمده دارد که عبارتند از :

1.تمیز کردن هوا

2.متراکم کردن هوا

3.خنک کاری هوا

4.انتقال هوا

اجزاء سیستم هوارسانی

1.صافی هوا

2. منیفولدی چند راهه هوا

3. توربوشارژها وسوپر شارژها(در موتورهای قدیمی)

4. کولر یا اینتر کولر ها

دو نمونه فیتر هوای موتور شامل فیلترهای اولیه و ثانویه و نیز پیش تمیزکننده های گردابی

سیستم انتقال هوا وخنک کاری و نیز توربوشارژرجهت متراکم کردن هوای ورودی به موتور

انواع موتورهای احتراق داخلی ازنظر تغذیه هوا :

1. تنفس طبیعی یا فشار اتمسفر : فشار جو هوا وارد موتور می شود (عامل رانش فشار جو است).
2. تنفس تراکمی یا پر خورانی : هوای گرفته شده ازابتدا توسط کمپسور وارد موتور می شود .

انواع فیلتر هوا :

1.خشک :

دارای یک صفحه کاغذی چین خورده در اطراف یک صافی استوانه ای است سادگی وارزان بودن این فیلتر از ویژگی های این نوع فیلتر میباشد یکبار مصرف است اگر محیط استفاده در جاده های خاکی باشد ازدو فیلتر موازی استفاده میکنند که بیشتر برای خودروهای off road استفاده میشد به این گونه فیلتر هاتسیکلون گویند وبا استفاده از خلاء ایجاد شده توسط اگزوز تمیز میشود در مرحله اول ذرات درشتر گرفته شده و در مرحله بعدی وارد فیلتر دوم شده در اگزوز از خاصیت ونتوری استفاده می شود تا گردوخاک را به بیرون بکشد در مرحله اول هوا از سیلیکون عبور کرده و وارد فیلتر کاغذی می شود و برای این کار از خاصیت نیروی گریز از مرکز استفاده می شود .

2.تر یا روغنی :

این نوع فیلتر می تواند ترکیبی از سیلیکون با تر باشد (مرکب) تفاوت این فیلتر با خشک این است که - جنس این نوع از فیلتر از توری سیمی(کف سیمی) است وجریان هوا وارد روغن می شود ، ذرات درشت هوا گرفته می شود وذرات روغن درون فیلتر قرار می گیرند وبه مرور زمان شستشو داده می شود وبه کف روغن وارد می شود ورسوب می شود این نوع فیلتر قابل شستشو می باشد عواقب تعویض یا تمیز نکردن فیلتر ها (ایرادت گرفتگی فیلتر)

1.استارت سخت تر

2. دود سیاه رنگ اگزوز

3. افت قدرت

4. نرسیدن به سرعت یا دور مورد نظر

5. دور کم نامنظم موتور

6.امکان مکش سوپر شارژها فیلتر سیلیکون تا 95 درصد وفیلتر های کاغذی تا 99.9 در صد می کند.

---

سیستم خنک کاری موتور :

این سیستم در موتورهای احتراق داخلی بر اساس گردش آب در اطراف بلوکه سیلندر و انتقال آن به رادیاتور کار می کند آب گرم اطراف سیلندر توسط لوله هایی به نام جنت به رادیاتور که یک مبدل گرما است برده می شود با عبور هوا از بین پره های رادیاتور گرما از آب به هوا منتقل می شود . آب خنک در این مرحله توسط واتر پمپ دوباره به بلوکه سیلندر فرستاده می شود.

چون در موتور عمل احتراق صورت می گیرد بنا براین درقطعات داخل موتور حرارت تولید می شود و اگر این حرارت به وسیله دستگاه خنک کننده گرفته نشود ، باعث خسارات زیادی می گردد و از طرفی کمبودحرارت نیز باعث خرابی موتور خواهد شد پس موتور باید همیشه دارای حرارت متعادل باشد.

یک نمونه از سیستم خنک کاری موتور

انواع دستگاههای خنک کننده :

• دستگاه خنک کننده مستقیم ، که کلیه دستگاه با هوا خنک می شود.
• دستگاه خنک کننده غیر مستقیم ، که کلیه دستگاه با آب خنک می شودو دارای رادیاتور می باشند.

متعلقات دستگاه خنک کننده :

• شیلنگهای تحتانی و فوقانی
• رادیاتور
• پمپ آب
• سرسیلندر
• تسمه
• ترموستات
• بدنه سیلندر
• پروانه

وظایف اجزای سیستم خنک کاری :

رادیاتور :

مخزنی از جنس مس می باشد که با توجه به کانالهای تعبیه شده در آن ، وظیفه انتقال حرارت موجود در آب را به عهده دارد بنابراین بایستی همواره کنترل نمود که سطح آب در مخزن رادیاتور بیش از دو سانتیمتر پائین تر از دهانه مخزن نباشد.

پروانه :

وسیله که از موتور به وسیله تسمه و در بعضی خودروها توسط الکتروموتور انرژی لازم را دریافت می نماید و کار آن ، مکش هوا از شبکه های رادیاتور و خنک نمودن آب رادیاتور می باشد.

پمپ آب :

وسیله ای است که به منظور گردش سریع و راحت آب موجود در رادیاتور و در اطراف موتور بکار رفته و حرکت آن از طریق موتور و تسمه پروانه تامین می گردد بدین صورت که چون همیشه در قسمت پائین رادیاتور آب خنک و در بالای آن آب گرم (برگشت داده شده از موتور) وجود دارد ، لذا برای رساندن آب جهت خنک کردن قطعات موتور از شیلنگ پائین رادیاتور ، آب بوسیله مکش حاصل از واترپمپ وارد کانالهای بدنه سیلندرهای موتور شده و پس از گردش در اطراف سیلندرها و خنک کردن آنها ، در حالیکه خود آب مقداری
گرم شده از طریق کانالهای سیلندر به گرمترین نقطه موتور که سرسیلندر ها می باشد هدایت و پس از عبور از اطراف سوپاپها وشمعها و خنک نمودن آنها از طریق ترموستات و لوله های بالا جهت خنک شدن مجدد وارد رادیاتور می گردد.

ترموستات :

سوپاپی است که درمسیر راه آب برگشتی از موتور به رادیاتور قراردارد و کار آن ثابت نگهداشتن دمای آب موتور می باشد. با توجه به اینکه بیشترین سائیدگی قطعات موتور زمانی است که موتور در حال سرد کار می کند. در نتیجه برای جلوگیری از این نوع سائیدگی در موتور روشهای مختلفی وجود دارد از جمله نصب ترموستات ، استفاده از مواد خنک کننده و پروانه اتوماتیک را می توان نام برد.

منبع انبساط :

منبع انبساط ظرفی است با گنجایش حدود 2 لیتر از جنس پلاستیک که در کنار رادیاتور نصب می شود. هنگام جوش آوردن و گرم شدن بیش از حد موتور ، آب اضافی رادیاتور با باز شدن سوپاپ فشار در رادیاتور از طریق شیلنگ سر ریز وارد منبع انبساط می شود و از هدر رفتن آب جلوگیری می شود.

تذکر : موتورهایی که منبع انبساط دارند برای اضافه کردن آب نیاز به باز کردن در رادیاتور ندارند بلکه آب را داخل منبع انبساط می ریزند این کار به کمتر زنگ زدن رادیاتور کمک می کند.

تسمه :

واسطه حرکتی میباشد که حرکت را از پولی میل لنگ گرفته و به پولی واترپمپ و پولی دینام انتقال داده و باعث به گردش درآوردن واترپمپ و دینام می گردد.

ضد یخ :

آب در مقابل سرما یخ می بندد وچنانچه در زمستان ضد یخ در موتور ریخته نشود سیلندر می ترکد.

برای جلوگیری از یخ زدن آب داخل موتور و رادیاتور در هوای سرد زمستان که موجب خسارت زیادی در موتور و رادیاتور می شود از ضد یخ استفاده می شود. جنس ضد یخ باید به گونه ای تهیه شود که اثر نامطلوب بر روی قطعات نداشته باشد .
خواص دیگر ضد یخ ، ضد زنگ و ضد جوش بودن آن است.

به این مفهوم که ضد یخ عفوه بر خاصیت ضد یخ داشتن از زنگ زدگی قطعات داخل موتور جلوگیری می کند و نقطه جوش را نیز بالا می برد. نسبت مخلوط ضد یخ با آب بستگی به سرما و برودت هوا دارد.
محلول ضد یخ در سیستم خنک کننده از منجمد شدن مایع موجود در سیستم جلوگیری وبلوک سیلندر را از خطر ترکیدن محافظت می کند. در صورت موجود نبودن ضد یخ کافی در مایع خنک کننده ممکن است در درجه حرارتهای خیلی پایین حتی در حالی که موتور نیز کار می کند آب در منبع تحتانی رادیاتور منجمد شود.

وجود مقدارکمی آب که پس از تخلیه بلوک سیلندر داخل آن باقی می ماند ممکن است در درجه حرارتهای بسیارکم حادثه ساز باشد.

در صورت وجود نشتی آب از سیستم ، با اضافه کردن ضد یخ وبه دلیل بالا بودن قابلیت نفوذ این محلول ، میزان نشتی سیستم شدیدتر خواهد شد بنابراین قبل از اضافه کردن ضد یخ مطمئن شوید که در سیستم هیچ گونه نشتی وجود ندارد.

جنس ضد یخ متداولی که اثر نامطلوب روی قطعات ندارد ، اتیل گلیکول است.

علل جوش آمدن آب رادیاتور(گرم کردن موتور) :

1. پاره شدن تسمه پروانه یا شل بودن آن.
2. کمی آب رادیاتور.
3. کثیف بودن رادیاتور و گرفتگی شیارهای آن.
4. کار نکردن واتر پمپ (پمپ آب)
5. خراب بودن ترموستات.
6. بارزیاد روی موتور.
7. استفاده زیاد از دنده های سنگین.
8. سربالائی زیاد.
9. نامیزانی سوپاپها.
10. شکستن پره های پروانه.
11. خرابی درب رادیاتور

---

تست قدرت موتور :

یک موتور دیزل قبل از نصب بر روی ماشین در خطوط مونتاژ و نیز پس از انجام تعمیرات بایستی توسط دستگاه های مخصوص بررسی و کنترل شوند تا از مقدار قدرت خروجی موتور بر حسب اسب بخار یا کیلو وات آن اطمینان حاصل شود. برای انجام این کار از وسیله ای به نام دینامومتر استفاده میگردد.

یک نمونه دینامومتر متحرک جهت تست قدرت موتور

طریقه نصب دینامومتر به دستگاه جهت قدرت خروجی موتور

پاورقی :

اسب بخار چیست ؟

اسب بخار معادل جابجایی نیرویی 746 نیوتنی به اندازه یک متر در مدت زمان یک ثانیه میباشد و یا 746 وات که هر وات برابر است با جابجایی 1 نیوتن نیرو به اندازه یک متر در مدت یک ثانیه جهت بیان قدرت یک موتور از عبارت اسب بخار استفاده میگردد.

---

منبع : namnamak

جزوه اموزش دیزل ژنراتور/دوره آموزش دیزل ژنراتور/تعمیرات دیزل ژنراتور/عیب یابی دیزل ژنراتور/دیزل ژنراتور pdf/دانلود جزوه دیزل ژنراتور/کتاب دیزل ژنراتور/تعمیر نگهداری دیزل ژنراتور