اجزا موتور

موتور: موتور ماشینی است که برای تبدیل یک یا چند شکل انرژی به انرژی مکانیکی طراحی شده است.

تمامی اجزا موتور عبارتند از:

بلوک سیلندر Cylinder Block

بلوک سیلندر بخش اصلی موتور IC (احتراق داخلی) است. قسمتی است که تمام عملکردهای موتور مانند مکش، تراکم، احتراق و غیره در آن انجام می شود. وظیفه سیلندر در موتورهای آی سی نگه داشتن سوخت و هدایت پیستون است. سیلندرها با فرآیند ریخته گری از چدن و فولاد ریخته گری ساخته می شوند تا تمام دما و فشاری که پس از احتراق سوخت ایجاد می شود را تحمل کنند. بنابراین طراحی سیلندر به گونه ای است که مقاومت فشاری آن بالا باشد. همچنین به دلیل فشار و دمای بالا نیاز به خنک کننده در سیلندر موتور دارد.

سرسیلندر Cylinder Head

سرسیلندر، روکش بالایی سیلندر موتور است که برای آب بندی سیلندر از سمت بالا سیلندر را می پوشاند و اجازه ورود و خروج هوا و گاز از سیستم را نمی دهد. سرسیلندر مطابق با الزامات طراحی توسط چدن یا آلومینیوم توسط فرآیند ساخت آهنگری یا ریخته گری ساخته می شود. سر سیلندر شامل اجزای مختلفی مانند شمع در موتور بنزینی، سوپاپ ورودی، سوپاپ اگزوز و انژکتور برای تامین سوخت در مورد موتور دیزلی است. برای نشتی مناسب بین سیلندر و سرسیلندر، از آزبست و واشر فلزی استفاده میشود.

پیستون piston

یک پیستون با حرکت رفت و برگشتی داخل سیلندر می لغزد و انرژی مکانیکی را با کمک شاتون به میل لنگ منتقل می کند. پیستون به گونه ای طراحی شده است که برای تحمل فشار و دمایی که پس از احتراق سوخت ایجاد می شود، قوی، سبک و کافی باشد. پیستون از چدن یا گاهی اوقات از آلیاژ آلومینیوم ساخته شده است.

رینگ پیستون Piston Ring

از رینگ های پیستون برای ایجاد اثر آب بندی بین سیلندر و پیستون استفاده می شود. کمک می کند تا گاز احتراق موتور نشت نکند و پیستون را دور بزند و همچنین به غلبه بر اصطکاک اطراف پیستون کمک می کند.

رینگ های پیستون از چدن و چدن آلیاژی ساخته می شوند. رینگ پیستون ها بر دو نوع هستند:

1- حلقه کمپرسور (حلقه فشار) Compressor Ring (Pressure Ring)

2- حلقه کنترل روغن Oil Controller Ring

حلقه کمپرسور گرما را از پیستون به بوش سیلندر منتقل می کند و در شیارهای بالای پیستون وارد می شود. رینگ های کمپرسور نیز برای غلبه بر رانش جانبی روی پیستون که باعث نوسان می شود استفاده می شود. رینگ کنترل کننده روغن روانکاری مناسب بین سیلندر و پیستون را حفظ می کند و در زیر رینگ فشار قرار می گیرد. همچنین دسترسی به روانکاری را حفظ می کند.

شاتون Connecting Rod

برای اتصال پیستون به میل لنگ با کمک پیستون و پین میل لنگ از شاتون استفاده می شود. میله اتصال (شاتون) حرکت رفت و برگشتی پیستون را به حرکت چرخشی میل لنگ منتقل می کند، بنابراین به عنوان یک بازوی اهرمی عمل می کند که حرکت را از یک سر به انتهای دیگر منتقل می کند. یک سر را انتهای بزرگ می گویند که به میل لنگ متصل می شود و سر دیگر را انتهای کوچک می گویند که به پیستون متصل است. شاتون ساخته شده از فولاد کم کربن، برای موتور کوچک، از آلیاژ آلومینیوم ریخته گری شده توسط فرآیند تولید عملیات حرارتی و فرآیند آهنگری ساخته شده است.

لنگ Crank

لنگ به معنای چرخیدن یا چرخاندن میل لنگ موتور است. میل لنگ به عنوان یک عضو دوار عمل می کند که برق را از شاتون دریافت می کند و به میل لنگ منتقل می کند، بنابراین میل لنگ به عنوان اهرمی بین اتصال و میل لنگ عمل می کند.

میل لنگ Crankshaft

در یک موتور، میل لنگ، قدرت و یا نیروی رانش پیستون را از طریق شاتون دریافت می کند و این قدرت حرکت رفت و برگشتی پیستون را به حرکت چرخشی میل لنگ منتقل می کند که بیشتر به چرخ فلایویل و شفت انتقال، متصل می شود که برای حرکت وسیله نقلیه استفاده میشود. میل لنگ توسط فرآیند ریخته گری و آهنگری با استفاده از مواد آلیاژی فولاد یا چدن ساخته میشود.

محفظه احتراق

محفظه احتراق با یک سرسیلندر، دیواره سیلندر، سر پیستون که در ان احتراق سوخت رخ داده است محصور شده است. از الومینیوم به عنوان محفظه احتراق ساخته می شود زیرا گرما را بیشتر از چدن دفع میکند.

منیفولد manifold

دو منیفولد در موتور وجود دارد: منیفولد ورودی و منیفولد اگزوز

منیفولد ورودی: منیفولد ورودی به دریچه های ورودی متصل می شود، این لوله است که به ارائه مخلوط هوا و سوخت به موتور برای احتراق مناسب کمک می کند. در حالی که در موتور دیزل منیفولد مصرف برای اوردن تنها هوا به محفظه احتراق استفاده می شود.

منیفولد اگزوز: منیفولد اگزوز مسئول خارج کردن گازهای خروجی از محفظه احتراق پس از احتراق است که بیشتر به دریچه های اگزوز متصل می شود و طراحی و ساخت آن نیز همانند منیفولد ورودی است.

دریچه های ورودی و خروجی:

دریچه های ورودی و خروجی هر دو وظیفه تنظیم و کنترل بار مخلوط هوا و سوخت برای ورود و سوختن در محفظه احتراق و پس از آن خروج شارژ هوا از سیلندر موتور را بر عهده دارند. هر دو سوپاپ یا بر روی سر سیلندر یا روی دیواره سیلندر به اشکال مختلف قرار می گیرند که به طور کلی به شکل قارچی وجود دارد.

گژن پین یا پین پیستون Gudgeon pin

گژن پین ها پیستون را به شاتون در انتهای کوچک متصل می کنند. این پین پیستون نیز نامیده می شود، این پین پیستون سبک وزن توخالی ساخته شده است.

شمع موتور

شمع قطعه ای است که برای تولید جرقه بین دو الکترود و مشتعل کردن مخلوط قابل احتراق در محفظه احتراق استفاده می شود. باید بتواند در برابر نوسانات فشار و دما مقاومت کند. بنابراین وظیفه اصلی آن هدایت پتانسیل بالا از سیستم احتراق به محفظه احتراق است. شمع با اعمال ولتاژ بالا برای احتراق سوخت در CC (حجم موتور) شکاف مناسبی را فراهم می کند که جرقه در آن ایجاد می شود.

اتمایزر یا انژکتور سوخت

در اینجا سوخت با استفاده از یک انژکتور در انتهای فشرده سازی تزریق می شود و سوخت مناسب به قطرات ریز اتمیزه می شود. در موتور دیزلی یا موتور CI، هوا به تنهایی به داخل سیلندر در طول مکش کشیده می شود و تا فشار بسیار بالا فشرده می شود. در اثر تراکم، دما و فشار هوا به مقدار لازم برای احتراق سوخت افزایش می یابد، بنابراین در طی فرآیند تزریق، سوخت به یک اسپری ریز از یک قطره بسیار کوچک شکسته می شود. این قطرات گرما را از هوای داغ فشرده می گیرند بنابراین این قطرات سوخت به بخار تبدیل شده و با هوا مخلوط می شوند. به دلیل انتقال مداوم گرما از هوای گرم به سوخت، دمای سوخت به مقداری بیشتر از دمای خود اشتعال سوخت می رسد و سوخت شروع به اشتعال می کند.

شیرهای پاپت (poppet valve)

سوپاپ یک شیر سریع الاثر و پر جریان است. این با انواع تجهیزات کنترل فشار و برنامه های کاربردی برای جریان کنترل جهت دار مرتبط است. شیرهای پاپت از میل سوپاپ و دیسک های تخت فلزی تشکیل شده اند. این سوپاپ دارای سر قارچی شکل است که با باز و بسته کردن دریچه های ورودی و خروجی در سرسیلندر در موتور استفاده می شود.

کاربراتور

فرآیند تهیه مخلوط سوخت و هوای قابل احتراق در خارج از سیلندر موتور جرقه زنی، کربوراسیون نامیده می شود. کاربراتور وسیله ای است که سوخت را اتمیزه می کند و آن را با هوا مخلوط می کند. کاربراتور در موتورهای بنزینی استفاده می شود، این یک دستگاه مخلوط کننده برای تامین موتور با مخلوط هوا و سوخت است. این سوخت را اتمیزه می کند و آن را با هوا به نسبت های مختلف مخلوط می کند تا شرایط موتورهای خودرو را برآورده کند. همچنین برای ذخیره مقدار عرضه سوخت و حفظ سوخت در یک سر ثابت استفاده می شود. کاربراتور به منیفولد ورودی موتور متصل است.

فلایویل

فلایویل به معنای نوسان انرژی است، انرژی را ذخیره می کند و در مواقع نیاز از این انرژی استفاده می کند. فلایویل یک دستگاه ذخیره انرژی اینرسی است. فلایویل انرژی مکانیکی را جذب می کند و در دوره ای که عرضه انرژی بیش از نیاز است به عنوان یک مخزن عمل می کند و در دوره ای که انرژی کمتر از نیاز است آن را آزاد می کند.

گاورنر

گاورنر تغییرات بار را کنترل می کند و سرعت موتور را در یک واحد خاص حفظ می کند. با تنظیم سوخت، سرعت موتور را کنترل می کند. در گاورنر، دریچه های فلزی وجود دارد که حول یک محور می چرخند و نیروی گریز از مرکز تولید می کنند. گاورنر یک دستگاه خود کنشی است. سرعت موتور را کنترل می کند. هنگامی که بار موتور به طور ناگهانی افزایش می یابد دور موتور کاهش می یابد کاهش بیشتر دور موتور می تواند موتور را متوقف کند. با کاهش سرعت موتور به میل لنگ موتور متصل می شود، گاورنر نیز کند می شود و آستین به سمت پایین حرکت می کند که باز شدن دریچه تامین سوخت با کمک اهرم افزایش سوخت، سرعت موتور را به سرعت متوسط افزایش می دهد. در حالی که در حالت دوم که بار موتور کم می شود گاورنر سوخت را نیز کاهش می دهد و سرعت را کنترل می کند.

وظایف گاورنر:

هنگام روشن شدن موتور سوخت بیشتری به موتور میرساند.

دور آرام موتور را ک نترل کرده و مانع از خاموش شدن ان میشود

دور بیشینه موتو را کنترل کرده و از کارکرد موتور در دور بالا جلوگیری میکند.

در هنگام نیاز به گشتائر بیشتر، سوخت بیشتری به موتور میرساند.

بلبرینگ موتور

بلبرینگ بخشی از ماشین است که چرخش آزاد محور را با حداقل اصطکاک می دهد. سایر عناصر متحرک را پشتیبانی می کند و امکان حرکت نسبی بین سطوح تماس اعضا و عناصر را در حین حمل بار فراهم می کند. چندین بلبرینگ در موتور استفاده می شود که در آن یاتاقانی که به میل لنگ اجازه چرخش می دهد یاتاقان موتور نامیده می شود. دستگاهی است که برای کاهش اصطکاک بین قطعات متحرک المان‌های ماشین به کار می‌رود تا حرکت در دلخواه با حداقل تلفات برق را فراهم کند.

سه عملکرد بلبرینگ عباتند از:

کاهش اصطکاک

قطعات پشتیبان ماشین یا عناصر ماشین

تحمل بارهای شعاعی یا رانشی

مبدل catalyst

مبدل های کاتالیزوری به تبدیل گاز مضر ناشی از انتشار موتور به گازهای ایمن، مانند بخار کمک می کنند. در قسمت زیرین خودرو قرار دارد که دو لوله از آن خارج می شود، مبدل از دو لوله و کاتالیزور در طول فرآیند ایمن سازی گازها برای دفع استفاده می کند. مبدل کاتالیزوری یک دستگاه کنترل انتشار اگزوز است که با استفاده از واکنش‌های شیمیایی و واکنش‌های ردوکس، آلاینده‌های سمی و گازهای ناشی از گازهای خروجی را در موتور ic کاهش می‌دهد.

سوپرشارژر

این روشی است که هوا را با چگالی افزایش یافته به موتور می رساند تا بتوان مقدار بیشتری سوخت را در همان فضای سیلندر سوزاند. بنابراین سوپرشارژ با بالا بردن فشار ورودی به وسیله یک دستگاه تقویت کننده فشار به نام سوپرشارژر به دست می آید.

اهداف اصلی سوپر شارژ عبارتند از:

به دست آوردن قدرت بیشتر از یک موتور موجود

سوپر شارژ برای حفظ توان خروجی استفاده می شود

برای بدست آوردن توان خروجی بیشتر برای وزن معینی از موتور.

مزایای سوپر شارژ:

توان خروجی را افزایش می دهد

القای بیشتر جرم بار

اتمیزه کردن بهتر سوخت

اختلاط بهتر سوخت و هوا

احتراق کامل تر و نرم تر

کاهش دود اگزوز

افزایش کارایی کلی

توربوشارژر

در این روش سوپرشارژر توسط یک توربین گازی هدایت می شود که از انرژی گازهای خروجی استفاده می کند. توربین توسط یک توربوشفت به کمپرسور متصل می شود. هوای مکیده شده توسط توربین به داخل کمپرسور توسط نیروی گریز از مرکز به بیرون پرتاب می شود.

رادیاتور

رادیاتور در سیستم های خنک کننده موتور برای انتقال حرارت استفاده می شود که در آن به انتقال انرژی حرارتی از یک محیط به رسانه دیگر برای سرمایش و گرمایش کمک می کند. رادیاتور یک مبدل حرارتی است که گرمای اضافی را از سیستم حذف می کند.

مخزن سوخت

مخزن سوخت در زیر وسط یا عقب خودرو قرار دارد. مخزن سوخت وظیفه ذخیره سوخت خودروها را بر عهده دارد. مخازن سوخت در اندازه ها و ابعاد مختلفی وجود دارند، این بستگی به ظرفیت سوخت یک وسیله نقلیه خاص و محل تنظیم آن در خودرو دارد. به آن مخزن گاز یا باک بنزین نیز می گویند.

زنجیر یا تسمه تایم

تسمه تایم یا زنجیر برای اتصال میل لنگ به میل بادامک در یک موتور احتراق داخلی استفاده می شود که به کنترل بسته شدن و باز شدن سوپاپ های موتور کمک می کند. این موضوع در موتور کمک می کند تا وسیله نقلیه عملکرد روانی داشته باشد. میل لنگ موتور را به میل بادامک متصل می کند و نقش مهمی در کنترل سوپاپ ها و پیستون ها در وسایل نقلیه خودروی ما دارد. در طراحی، تسمه تایم از یک نوار لاستیکی تقویت‌شده با الیاف کششی بالا با بریدگی‌ها یا دندانه‌هایی در سمت داخلی تشکیل شده است که به هماهنگی بسیار دقیق باز و بسته شدن سوپاپ‌های موتور کمک می‌کند. در موتورهای احتراق داخلی وقتی میل لنگ می چرخد، میل لنگ تسمه تایم را به حرکت در می آورد. سپس تسمه تایم میل بادامک را می چرخاند و به بسته یا باز کردن هر سوپاپ کمک می کند و به پیستون ها اجازه می دهد تا بالا و پایین بروند. بنابراین به طور کلی می توان گفت که تسمه تایم تمام باز و بسته شدن سوپاپ ها را کنترل می کند و در هر فاز نیز زمان بندی پیستون ها را در تمام فازها کنترل می کند. تسمه تایم اجازه می دهد تا هر مرحله با نظم بسیار دقیقی انجام شود.

میل رابط سوپاپ

میل رابط سوپاپ بخشی از یک موتور احتراق داخلی است که به اتصال و انتقال حرکت از میل بادامک به سوپاپ ها کمک می کند. Pushrod از میل بادامک و بازوی راکر متصل می شود تا حرکت چرخشی میل بادامک را به حرکت پالس بازوی راکر تبدیل کند. در طراحی، Pushrods میله های فلزی باریک و در ابعادی بلند هستند که روی دریچه سر بالایی قرار می گیرند و سپس به بازوی راکر بالا می روند. در حالی که انتهای پایین میله فشاری مجهز به بالابر است که در آن میل بادامک تماس برقرار می کند. پس از آن، لوب میل بادامک بالابر را به سمت بالا حرکت می دهد که میله فشار را به حرکت در می آورد و از طرف دیگر، انتهای بالایی بالابر روی بازوی راکر فشار می آورد که به باز شدن دریچه کمک می کند.

اهرم خودکار برای حرکت سوپاپ ماشین

بازوی تکان دهنده موتور احتراق داخلی یک اهرم نوسانی است که حرکت شعاعی را به حرکت خطی تبدیل می کند. این قطعه به عنوان یک اهرم رفت و برگشتی شناخته می شود. با کمک حرکت چرخشی میل بادامک بالای سر دریچه ها را باز و بسته می کند و آن را به حرکت بالا و پایین تبدیل می کند. بازوهای راکر معمولاً از فولاد ساخته می شوند. بازوهای راکر نسبت به وزن خود دارای استحکام بالایی هستند و از اهرم خوبی استفاده می کنند. بنابراین هر دو بازو و میله فشار در وسایل نقلیه خودرویی در باز و بسته کردن سوپاپ ها و برای ایجاد انتقال بین انتهای میل لنگ به میل بادامک استفاده می شود. به بلوک موتور یا بلوک سر بالا یا سر پایین آنها بستگی دارد، بنابراین بستگی به موتوری دارد که از آن استفاده می کنیم. بازوی راکر برای فشار دادن فنرها تا باز و بسته شدن دریچه های ورودی و خروجی استفاده می شود.

سنسور

امروزه در دوران مدرن وسایل نقلیه به طیف وسیعی از سنسورها مجهز شده اند. سنسور یک دستگاه ورودی است که به نظارت تقریباً همه چیز کمک می کند، سنسور اطلاعات داده های متغیری را در مورد عملکرد موتور ارائه می دهد. سنسورها وظایف مختلفی را به طور همزمان انجام می دهند. می تواند مشکلات یا مسائل را قبل از هر گونه خرابی شناسایی کند و یک اقدام متقابل برای آن علل ارائه دهد. حسگرها تضمین می‌کنند که خودرو بسیار کارآمد، روان و ایمن کار می‌کند.

نمونه هایی از حسگرها عبارتند از:

سنسور زاویه میل لنگ (CAS)، سنسور جریان هوا (AFS)، سنسور پتانسیومتر دریچه گاز (TPS) و غیره. اینها همه داده های مختلفی را در مورد دور در دقیقه، بار، باز شدن دریچه گاز، دما و غیره ارائه می دهند. همه این داده ها به ECM سیگنال داده می شوند که به تجزیه و تحلیل و شناسایی نتایج و محاسبه سیگنال خروجی کمک می کند. جایی که سیگنال خروجی برای فعال کردن یک دستگاه خروجی استفاده می شود. سنسورهای موتور حاوی دستگاه‌های الکترومکانیکی هستند که به نظارت بر پارامترهای مختلف موتور کمک می‌کنند. واحد کنترل موتور (ECU) یک وسیله بسیار مهم است که در وسایل نقلیه مدرن امروزی مورد استفاده قرار می گیرد و عملکردهای ضروری را ارائه می دهد که به طور بسیار کارآمد و مؤثر بر وسایل نقلیه حاکم است.

پمپ آب

هدف پمپ آب این است که به طور مداوم مایع خنک کننده موتور را در سراسر سیستم خنک کننده به گردش درآورد. برای سیستم خنک کننده موتور، پمپ آب به عنوان قلب در نظر گرفته می شود. پمپ آب را پمپ خنک کننده نیز می نامند زیرا پمپ آب برای گردش مداوم مایع خنک کننده در سراسر موتور و تنظیم سرعت جریان مایع خنک کننده سیستم خنک کننده استفاده می شود. وظیفه پمپ آب برای توزیع گرما در موتورهای احتراق داخلی است. بدون پمپ آب گرمای بیش از حد در موتور تولید می شود و در اثر گرم شدن بیش از حد باعث آسیب های مضر مختلفی می شود. بنابراین به روش های ساده وظیفه پمپ نگه داشتن دمای موتور در سطوح پایین با دفع گرما است. وجود یک پمپ آب در هر وسیله نقلیه برای کارکرد موثر خودرو ضروری است. پمپ آب دارای هفت جزء اصلی است: اجزای اصلی پمپ آب عبارتند از: محفظه، پروانه، شفت، بلبرینگ، توپی یا قرقره، مهر و موم، نصب و واشر.

سه نوع پمپ آب وجود دارد:

پمپ های آب برقی

پمپ های آب مکانیکی

پمپ های گردش آب