مکانیک خودرو -بخش 01

موتور دستگاهی است كه انرژي شيميايی را طي فرآيندهاي خاص و منظمي به انرژی مكانيكی تبديل می‌كند و از ديدگاه‌های مختلفی به شرح زیر دسته‌بندی می‌شود:

دسته بندی موتورها از ديدگاه نحوه چیدمان سیلندرها

در اين دسته‌بندی موتورها با توجه به ساختمان ظاهری آنها مطابق شکل 1 دسته‌بندی می‌شوند.

شکل 1-دسته‌بندی موتورها از دیدگاه نحوه چیدمان سیلندرها

الف-موتورهای رديفی

در اين طرح مطابق تمامي سيلندرها در يك خط و پشت سرهم قرار گرفته‌اند از اينرو به اين موتورها In-Line گفته مي‌شود اين نوع موتور در خودروهاي پيكان، پرايد، پژو 206، 405 ، پارس، سمند، زانتيا و … استفاده شده است. اين طراح داراي مزيت سادگي در طراحي و ساخت است. ولي چنانچه تعداد سيلندرها زياد شود استحكام موتور و قطعات آن مانند ميل لنگ كاهش مي‌يابد و نصب موتورها با طول زياد در محفظه موتور سخت است از اينرو به روش‌هاي دیگری که درذيل مورد بررسی قرار می‌گیرد، بايد نسبت به كاهش طول موتور اقدام نمود.

ب-موتور V شكل

برای كاهش طول موتور و افزايش استحكام میل‌لنگ و بلوکه سیلندر موتور، سیلندرهاي موتور را برروي يال‌هاي V با زواياي 60، 90 و 120 درجه قرار مي‌دهند تا موتور Vشکل ایجاد شود. از اين نوع موتور در خودرو هاي نيسان مدل‌های ماكسيما و مورانو ، هيوندای مدل‌های سانتافه، آزرا و غیره استفاده شده است.

پ-موتور خوابيده يا Flat

چنانچه زاويه بين دو يال V را 180 درجه در نظر بگيريم علاوه برمزاياي موتور V شكل ، ارتفاع موتور نيز كاهش مي يابد و موتورهاي با طرح خوابيده يا Flat ايجاد مي‌گردد.

ت-موتور W شكل

چنانچه تعداد سيلندرهاي موتور به حدی افزایش یابد که با استفاده از طرح Vشكل نيز طول موتور افزايش یابد از طرح موتورهاي خورجيني يا W استفاده می‌شود که سیلندرهای موتور بر روی سه یال قرار گرفته و با حفظ طول موتور می‌توان از سیلندرهای بیشتری استفاده کرد.

ث-موتورهای ستاره‌ای يا star

اين نوع موتورها، سيلندرها به صورت ستاره‌اي در اطراف ميل‌لنگ قرار گرفته‌اند از اينرو طول موتوركاهش يافته و استحكام آن افزايش مي‌يابد ولي هزينه طراحي و ساخت آن زياد است. این نوع موتور در هواپیماهای ملخ‌دار استفاده می‌شود و به دلیل اینکه قطر موتور زیاد می‌شود قابلیت استفاده در خودرو ندارد.

دسته بندی موتورها از ديدگاه مکانیزمی

از اين ديدگاه نحوه تبديل انرژي شيميايي به انرژي مكانيكي مورد بررسي قرار مي‌گیرد. از آنجایی که امروزه عمده موتورهای پیستونی مورد استفاده از نوع چهار زمانه هستند، لذا از توضیح درباره موتور دوزمانه خودداری شده است. پیش از بررسی موتور چهارزمانه، برخی اصطلاحات موتور مورد بررسی قرار می‌گیرد.

• بالاترين حد حركت پيستون را نقطه مرگ بالا يا TDC گويند در حاليكه پايين‌ترين حد حركت پيستون را نقطه مرگ پايين يا BDC می‌گويند .
• حجم بالاي TCD را حجم محفظه احتراق می‌نامند درحاليكه حجم محصور بين BDC و TDC را حجم مفيد و مجموع حجم محفظه احتراق و حجم مفيد را حجم كل سيلندر می‌نامند.
• از تقسیم حجم کل سیلندر به حجم حجم محفظه احتراق، نسبت تراکم به دست می‌آید. مقدار نسبت تراکم در موتور بنزينی بين 7:1 تا 12:1 است.
  معمولا يكي از شاخص هاي نامگذاری موتور حجم مفيد كل سيلندر دمای آن موتور می‌باشد . مثلا منظور از موتور 3000 سی‌سی یا 3 لیتری این است که حجم مفید این موتور 3000 سی‌سی است.

از طرفی قدرت خروجی موتور رابطه مستقيم با پارامترهای زیر دارد:

1. حجم مفید موتور
2. فشار تراكم يا ميزان متراكم نمودن سوخت و هوا
3. دور ميل لنگ در دقيقه (RPM)
4. تعداد سيلندرهاي موتور. با افزايش اين پارامتر ارتعاشات موتور نیز كاهش می یابد.

ساختمان موتورچهارزمانه

شکل 2 یک نوع موتور چهار زمانه را نشان می‌دهد که میل‌سوپاپ روی سرسیلندر نصب شده است و انتقال قدرت از میل‌لنگ به میل‌سوپاپ توسط تسمه انجام شده است.

1-ميل بادامك 2- اسبك 3- تايپت هيدروليكي 4-سوپاپ هوا يا ورودي يا گاز 5- سوپاپ خروجي يا دود 6- پيستون 7- شاتون 8- ميل لنگ 9- كارتل، كارتر يا مخزن روغن 10-پمپ روغن يا اويل پمپ11-فیلتر هوا 12-سرسیلندر 13- چرخ تسمه سرميل سوپاپ يا ميل بادامك 14-تسمه تایم 15- تسمه سفت كن 16- چرخ تسمه سرميل لنگ 17-فیلتر سیمی اویل پمپ
شكل 2-يك نوع موتور چهارزمانه

شكل 3 نيز اجزای داخلی یک موتورچهارزمانه را نشان می‌دهد كه در آن ميل‌بادامك يا ميل‌سوپاپ روي سرسيلندر قرار نگرفته است و بلكه درون سيلندر است و نيروي ميل‌بادامك ازطريق تايپت‌ها و ميل‌تايپت‌ها به اسبك‌ها و سوپاپ‌ها منتقل می‌شود.

1-خارنگهدارنده 2- فنر نگهدارنده اسبك 3- اسبك 4- تكيه گاه ميل اسبك 5- پيچ تنظيم لقي سوپاپ ها يا فيلرگيري 6- خارنگهدارنده سوپاپ 7- بشقابك بالايي فنر سوپاپ 8- لاستيك آب بندي و جلوگيري كننده نفوذ روغن از اطراف سوپاپ به داخل مانيفولدها9- فنر سوپاپ 10- بشقابك زيرين فنر سوپاپ 11- خار حلقوي نگهدارنده گيت يا گايد سوپاپ 12- گيت، گايد يا راهنماي سوپاپ 13- سوپاپ دود (كوچكتر)14- سوپاپ هوا (بزرگتر) 15- ميل اسبك 16-سه راهي روغن‌كاري ميل‌اسبك‌ها و اسبك‌ها و سوپاپ‌ها 17- ميل‌تايپت 18- لوله روغنكاري 19- رينگ‌هاي كمپرسی 20- رينگ روغني 21- پيستون 22-چرخ زنجير سرميل سوپاپ يا ميل‌بادامك 23- ميل‌سوپاپ يا ميل‌بادامك24- تكيه‌گاه (ياتاقان از نوع بوش) ميل‌بادامك 25- تايپت 26- بوش بالايي شاتون 27- شاتون 28-گژن‌پين يا پين اتصال پيستون به شاتون 29- ياتاقان‌های متحرك شاتون و ميل لنگ30-پولي سر ميل‌لنگ 31- چرخ زنجير سر ميل‌لنگ 32- زنجير تايم 33- لوله سركج روغنكاري زنجير تايم34-میل‌لنگ 35 -فلايويل يا چرخ طيار 36-محورهاي ثابت ميل‌لنگ 37- محورهاي متحرك ميل‌لنگ 38- وزنه‌هاي تعادل ميل‌لنگ 39-زنجير سفت كن 40- ياتاقان‌هاي ثابت ميل‌لنگ 41- فيلتر پمپ روغن يا اويل‌پمپ 42- درپوش اويل‌پمپ 43- پوسته اويل‌پمپ 44- روتورخارجی اويل‌پمپ 45- روتور داخلي اويل‌پمپ 46- چرخ‌دنده محرك محور و روتور داخلي اويل‌پمپ كه حركت خود را ازچرخ دنده ميل‌سوپاپ دريافت می‌كند.
شكل 3-اجزای داخلی يك موتور چهارزمانه بنزینی

شكل 4 نيز قسمت بيروني موتور چهارزمانه بنزینی را نشان مي‌دهد.

1- درپوش محل سرریز روغن موتور 2-درپوش يا قالپاق سوپاپ‌ها 3- واشر آب‌بندی سوپاپ‌ها 4- سرسيلندر 5- واشر سرسيلندر 6- بلوكه سيلندر 7- واشر آب‌بندي سيني بغل موتور8- سينی بغل موتور 9- لوله تهويه كارتل 10- سيني جلو موتور 11- واشر آب‌بندی سينی جلو موتور 12- واشر آب‌بندی کارتل 13- کارتل 14-پیچ تعویض روغن موتور
شكل 4-نمای بيرونی یک موتور چهارزمانه بنزینی