مقدمه

سلام دوستان عزیز

با لطف خداوند متعال از این پس می خواهم مطالب آموزشی و مقالات پیرامون مکانیک خودرو را در این وبلاگ قرار دهم .

منتظر نظرات شما هستم.

با تشکر

جعبه دنده های خودکار- قسمت سوم

6 - 16 - فشار دریچه :

فشاری كه بر سمت دیگر سوپاپ تعویض اثر می گذارد , فشاری است كه با تغییر خلأ چندراهه ورودی متغیر است . فشار خط روغن وارد سوپاپ تعدیل كننده می شود ( نگاره 6-24-بالا-سمت راست ) .

سوپاپ تعدیل كننده متشكل از یك سوپاپ قرقره ای و یك دیافراگم می باشد .

با بسته شدن نسبی دریچه گاز یا كاهش بار پیشرانه ، خلأ در چندراهه ورودی افزایش می یابد . دیافراگم و سوپاپ تعدیل كننده در اثر این خلأ به سمت راست ( نگاره 6-24 ) كشیده می شوند . با حركت سوپاپ تعدیل كننده به سمت راست , مجرای فشار روغن پمپ بسته می شود و فشار روغن در سمت چپ سوپاپ تعویض كاسته میشود . حال فشار گاورنر سبب فشار دادن سوپاپ تعویض به سمت چپ می گردد . فشار روغن از راه سوپاپ تعویض به سرو و كلاچ مجموعه دنده سیاره ای می رسد و این فشار باند را به كار گرفته و كلاچ را درگیر می كند و مجموعه دنده سیاره ای به حالت حركت مستقیم تغییر دنده می دهد .

6 - 17 - عمل تعویض :

وقتی مجموعه دنده سیاره ای از حالت كاهش دور به حركت مستقیم تعویض دنده می كند ، این عمل

دنده مستقیم گفته می شود و زمانیكه از حركت مستقیم ( 1÷1 ) به حالت كاهش سرعت تعویض دنده

می كند , این كار دنده معكوس نامیده می شود .

وقتی خودرو در حال شتاب گیری است ، گشتاور زیادی نیاز می باشد و مجموعه دنده باید در حالت دنده سنگین بماند و با رسیدن خودرو به سرعت بالا ، گشتاور كمتری نیاز می باشد . راننده پدال گاز را آزاد میگذارد و این كار خلأ چندراهه ورودی را زیاد كرده بطوریكه یك دنده مستقیم تعویض می شود .

چنانچه راننده دوباره به شتاب سریع نیاز داشته باشد ، پدال گاز را می فشارد و با این كار خلأ چندراهه ورودی سبب تعویض دنده معكوس میگردد و در نتیجه گشتاور انتقالی به چرخهای محرك افزایش می یابد .

6 - 18 - سوپاپ های هیدرولیك :

چگونگی تعویض دنده مستقیم و دنده معكوس به صورت ساده در بخشهای قبلی توضیح داده شد . در عمل سوپاپهای توضیح داده شده دارای ساختمانی پیچیده تر می باشند . این سوپاپها دارای فنرهائی می باشند كه در موقع عمل نكردن فشار روغن بر روی آنها ، به قرارگیری آنها در جای خود كمك می كنند .

سوپاپهای دیگری به سهولت تعویض دنده ها كمك كرده , فشارها را متعادل نموده و زمانبندی تعویض دنده معكوس ها را انجام می دهند . یك سوپاپ دستی نیز وجود دارد و همان سوپاپی است كه با حركت اهرم دنده توسط راننده در حالت مورد نظر قرار می گیرد .

در جعبه دنده خودكار , سوپاپهای هیدرولیك در یك مجموعه كنترل قرار داده شده اند كه صفحه ساعت نامیده می شود ( نگاره 6-25 ) . كار صفحه ساعت یا مجموعه كنترل اصلی هدایت روغن تحت فشار به مبدل گشتاور , سروها , كلاچ ها و گاورنر برای كنترل و مراقبت عملكرد جعبه دنده می باشد . صفحه ساعت دارای چند سوپاپ قرقره ای می باشد .

6 - 19 - روغن جعبه دنده خودكار :

روغن استفاده شده در جعبه دنده های خودكار , روغن مخصوصی می باشد و دارای افزودنیهای گوناگونی مانند بهبود دهنده های شاخص گرانروی , ممانعت كننده های اكسیداسیون و خوردگی , عوامل تحمل فشار زیاد و ضد كف , پاك كننده ها , تعدیل كننده های اصطكاك و عوامل كاهش نقطه سیلان می باشد و رنگ آن معمولأ قرمز است . در صورت بروز نشتی به آسانی می توان روغن پیشرانه و جعبه دنده را از یكدیگر تشخیص داد .

به علت تنوع مدل جعبه دنده های خودكار ، روغن آن نیز دارای انواع مختلفی می باشد .

در بیشتر جعبه دنده های خودكار مورد استفاده در خودروها از نوع F  یا Dexron-ІІ  استفاده می كنند .

6 - 20 - جعبه دنده خودكار C 6  فورد :

بیشتر جعبه دنده های خودكار دارای 3 سرعت جلو , یك دنده عقب و حالتهای توقف (   P ) و خلاص ( N  ) می باشند و تمام آنها مبدل گشتاور نیز دارند .

جعبه دنده C 6  فورد سالهای متمادی در مدلهای مختلف خودروها استفاده شده است . این جعبه دنده به صورت برش خورده در نگاره ( 6 -26 ) نشان داده شده است . سیستم هیدرولیك آن نیز در نگاره ( 6-27) نشان داده شده است . طرز كار این جعبه دنده در ادامه توضیح داده می شود .

1. سوپاپ تعویض دستی : كار از سوپاپ تعویض دستی شروع می شود . بعد از روشن كردن پیشرانه خودرو , راننده اهرم تعویض را روی حالت مورد نظر قرار می دهد . حالت R  یا دنده عقب می تواند برای حركت دادن خودرو به سمت عقب انتخاب شود . حالت D  نیز برای حركت عادی به جلو قابل انتخاب می باشد . در حالت D  جعبه دنده به صورت خودكار از 1 تا 3 تعویض دنده می كند . چنانچه راننده نخواهد كه دنده از 1 به 2 یا 3 انتقال یابد , می تواند اهرم تعویض را روی حالات D1  یا D2  بگذلرد . در حالت D2  فقط تا دنده 2 تعویض صورت می گیرد و در 2 باقی می ماند و در حالت D1  , جعبه دنده در دنده 1 باقی خواهد ماند . راننده از این حالات می تواند برای بالا رفتن از سربالائی طولانی استفاده كند .

2. دنده مستقیم : فرض كنید راننده حالت D  را انتخاب كرده است . در ابتدا جعبه دنده در دنده 1 قرار دارد . سپس با افزایش سرعت خودرو , تعویض ها از 1 به 2 و 2 به 3 انجام می شوند . نقاط تعویض دنده به وسیله سرعت خودرو و خلأ چندراهه تعیین می شوند .

3. اولین دنده : در اولین دنده , كلاچ درگیر می شود و رینگی مجموعه سیاره ای اول را به محور ورودی قفل می كند به طوریكه با هم می چرخند . با چرخش رینگی , چرخ دنده های قفسه به چرخش در می ایند و آنها به نوبه خود سبب چرخش خورشیدی می شوند و حالت دنده سنگین در مجموعه دندهه سیاره ای اول ایجاد می شود . با چرخش خ.رشیدی , چرخ دنده های قفسه پشتی به گردش در مایند و رینگی مجموعه دنده سیاره پشتی را می چرخانند . این رینگی به محور خروجی متصل است و آنرا می چرخاند و در مجموعه دوم دنده سیاره ای نیز حالت دنده سنگین می باشد . وقتی هر دو مجموعه در دنده سنگین باشند , جعبه دنده در دنده 1 می باشد .

4. دومین دنده : وقتی تعویض به دومین دنده صورت می گیرد , سیستم هیدرولیك باند وسط را به كار می گیرد و خورشیدی و كاسه كلاچ عقب و 3 ثابت نگه داشته می شوند . حال تنها در مجموعه اول حالت دنده سنگین ایجاد شده است و جعبه دنده در دنده 2 می باشد .

5. سومین دنده ( حركت مستقیم ) : وقتی سیستم هیدرولیك تعویض به سومین دنده را انجام می دهد , هم كلاچ جلو و هم كلاچ عقب و 3 درگیر شده اند و مجموعه های دنده سیاره ای قفل می شوند به طوریكه حالت حركت مستقیم در هر دوی آنها ایجاد می شود و جعبه دنده در سومین دنده می باشد .

6.

دنده عقب : در دنده عقب , كلاچ عقب و 3 و كلاچ سنگین هر دو درگیر شده اند . این حالت باعث ایجاد دنده سنگین در هر دو مجموعه دنده سیاره ای می گردد . همچنین جهت گردش در مجموعه پشتی عكس می گردد .

6 - 21 - دیگر جعبه دنده های خودكار :

انواع مختلف جعبه دنده های خودكار در خودروها استفاده می شوند ولی اصول كار آنها مشابه است و تمام آنها دارای مجموعه های دنده سیاره ای می باشند كه توسط باندها و كلاچ هائی كنترل می شوند .

6 - 22 - هدف از محور انتقال قدرت خودكار :

محور انتقال قدرت خودكار در خودروهای دارای پیشرانه عرضی استفاده می شود ( نگاره های الحاقی 2 و 3 ). نگاره ( 6-20 ) اجزای اصلی محور انتقال قدرت خودكار همراه با میل لنگ پیشرانه و مجموعه های انتقال قدرت را نشان می دهد .

تفاوت اصلی میان محور انتقال قدرت خودكار و نوع دستی آن این است كه نوع خودكار به جای جعبه دنده معمولی از جعبه دنده خودكار استفاده می كند . ( محور انتقال قدرت معمولی در جزوه ای به همین نام توضیح داده شده است ) . جعبه دنده خودكار به كار گرفته شده در این سیستم همانند توضیحات قبلی كار می كند .

6 - 23 - محور انتقال قدرت خودكار كرایسلر :

نگاره ( 6-28 ) محور و مجموعه انتقال قدرت در یك خودروی ساخت كرایسلر را  نشان می دهد . جعبه دنده خودكار كرایسلر نوع Torqueflite  در این محور انتقال قدرت استفاده شده است .

در نگاره ( 6-29 ) محور انتقال قدرت Torqueflite  كرایسلر به طور كامل نشان داده شده است . ساختمان و طرز كار دیفرانسیل آن در جزوه ای دیگر توضیح داده شده است .

این محور انتقال قدرت دارای یك دیفرانسیل و دو كوپلینگ برای محورهای محرك دو چرخ جلو می باشد . جعبه دنده آن دارای دو كلاچ چندصفحه ای ، دو باند همراه با سرو , كلاچ یكطرفه و یك مجموعه دنده سیاره ای سیمپسون می باشد . چرخ دنده ای در انتهای محور خروجی با چرخ دنده دیگری بر روی محور انتفال درگیر است . محور انتقال حامل گاورنر می باشد . سمت دیگر محور انتقال در نزدیكی مبدل گشتاور دارای چرخ دنده كوچكی است كه با رینگی دیفرانسیل درگیر می شود .

6 - 24 - طرز كار محور انتقال قدرت Torqueflite  :

راننده حالت مناسب را با اهرم تعویض انتخاب می كند و بدین ترتیب سوپاپ دستی از طریق اتصالات مربوط در حالت مورد نظر قرار می گیرد . سرعت خودرو و موقعیت دریچه گاز الگوی تعویض دنده ها را فراهم میكنند . گاورنر و موقعیت دریچه گاز , سیستم هیدرولیك را كنترل می كنند به طوریكه دنده های مستقیم و معكوس به تناسب نیاز تعویض شده تا پاسخگوی شرایط موجود باشند .

6 - 25 - مراقبت الكترونیكی جعبه دنده خودكار :

نگاره ( 6 -30 ) نمائی از سیستم مراقبت الكترونیكی ساخت بوش در جعبه دنده خودكار 3 سرعتی را نشان میدهد . این جعبه دنده در بعضی مدلهای BMW  استفاده شده است . این سیستم دارای حسگرهائی برای دور پیشرانه , سرعت خودرو , موقعیت اهرم تعویض دستی و غیره می باشد . برنامه حركتی در حافظه یك ریزرایانه نگهداری می شود . با استفاده از علائم حساسه ها ، ریزرایانه بهترین دنده را انتخاب كرده و عمل تعویض به آنرا انجام می دهد . سوپاپهای سلونوئیدی برای كنترل سیستم هیدرولیك جعبه دنده وجود دارند . با كار سوپاپهای سلونوئیدی , باندها به كار گرفته شده یا از كار می افتند و كلاچ ها درگیر یا رها شده تا تعویض دنده ها صورت گیرند .

6 - 26 - مراقبت پیشرانه :

وقتی خودروئی مجهز به جعبه دنده خودكار می شود ، پیشرانه آن فقط در حالات N   یا P  اهرم تعویض دنده میتواند روشن شود و دلیل آن جلوگیری از ایجاد تصادفات است . چنانچه اهرم تعویض دنده در حالت   D  یا R  باشد و پیشرانه خودرو بتواند روشن شود , هنگام روشن شدن خودرو می پرد و می تواند تصادف ایجاد كند. دو سیستم مختلف مراقبت از روشن شدن پیشرانه وجود دارد یكی برای خودروهائی كه اهرم تعویض دنده -شان در ستون فرمان قرار دارد و دیگری هم در نوع دنده فرمانی و هم در نوع معمولی ( اهرم تعویض در كف خودرو ) استفاده می گردد .

در خودروهائی كه اهرم تعویض دنده آنها در كف واقع شده است از كلید ایمنی استفاده میشود . این كلید در تمام حالات به جز در P  یا N  باز است و چنانچه اهرم تعویض در حالتی غیر از اینها باشد , نیروده راه انداز نمی تواند به كار بی افتد .

جعبه دنده های خودکار- قسمت دوم

6 - 7 - دنده سیاره ای :

جعبه دنده یا محور انتقال قدرت خودكار دارای 2 یا چند مجموعه دنده سیاره ای می باشد . مجموعه دنده سیاره ای ساده نشان داده شده در نگاره ( 6-12 ) می تواند هر یك از 5 وضعیت زیر را فراهم آورد :

     1)       افزایش دور - كاهش گشتاور ( Overdrive  )

     2)       كاهش دور - افزایش گشتاور

     3)       تغییر جهت دوران ( R  )

     4)       تبدیل شدن به محوری یكپارچه ( نسبت 1/1 )

     5)       جدا كردن محور محرك از محور متحرك ( N  )

مجموعه دنده سیاره ای دارای یك چرخ دنده داخلی یا رینگی , خورشیدی و 2 یا چند چرخ دنده قفسه و یك محور می باشد . گرچه این مجموعه دنده نسبت به سایر انواع متفاوت به نظر می رسد اما از لحاظ اصول كار همانند می باشند .

6 - 8 - تركیب های دنده ای :

وقتی دو دنده ( چرخ دنده ) درگیر می باشند - همانند نگاره 40-1 - در جهت مخالف یكدیگر خواهند چرخید. اما اگر چرخ دنده دیگری بین آنها قرار داده شود - نگاره 6-13 - دو چرخ دنده خارجی هم جهت خواهند چرخید . چرخ دنده وسطی , چرخ دنده هرزگرد نامیده می شود .

برای به دست اوردن تركیب دو چرخ دنده با جهت گردش یكسان ، می توان از یك چرخ دنده داخلی استفاده كرد . هر چرخ دنده داخلی ( رینگی ) , دارای دندانه هائی در قسمت داخلی خود می باشد . با وجود چنین تركیبی هم چرخ دندانه دار خارجی و هم چرخ دنده رینگی در یك جهت خواهند چرخید ( نگاره 6-14 ) .

چنانچه چرخ دندانه دار خارجی دیگری در مركز اضافه شود و با چرخ دنده كوچكتر درگیر شود , این تركیب , سیستم دنده سیاره ای ساده را به وجود می آورد ( نگاره 6-15 ) . چرخ دنده مركزی معروف به خورشیدی میباشد زیرا چرخ دنده های دیگر به دور آن می چرخند ( همانند سیستم سیارات در منظومه شمسی ) .

چرخ دندانه دار مابین خورشیدی و رینگی ، چرخ دنده قفسه نامیده می شود .

 

6 - 9 - طرز كار مجموعه دنده سیاره ای :

مجموعه های استفاده شده در جعبه دنده های خودكار معمولأ دارای 3 یا چند چرخ دنده قفسه می باشند . اگرچه , توضیحات بعدی مربوط به نوع دارای 2 چرخ دنده در ناحیه قفسه می باشد ( نگاره 6-15 ) .

چرخ دنده های قفسه روی محورهائی دوران می كنند كه جزئی ار قفسه می باشند ( نگاره 6-15 ).

مجموعه دنده سیاره ای دارای 3 عضو می باشد كه عبارتند از : چرخ دنده رینگی , خورشیدی و قفسه . این مجموعه دنده ای می تواند دور را افزایش داده و گشتاور را كاهش دهد , دور را كم كرده و گشتاور را زیاد كند, جهت حركت را تغییر دهد , همانند محوری یكپارچه عمل كند و محورهای محرك و متحرك را جدا سازد .

چنانچه یكی از عضوها ثابت نگه داشته شود و دیگری چرخانده شود ، می توان افزایش یا كاهش دور و یا تغییر جهت حركت را ایجاد نمود . چنانچه دو عضو به هم قفل شوند ، مجموعه دنده همانند محوری یكپارچه عمل می كند . چنانچه هیچ عضوی قفل نشود , قدرتی از این طریق انتقال پیدا نخواهد كرد .

1. افزایش سرعت 1 : فرض كنید خورشیدی ثابت باشد و قفسه چرخانده شود . در اینحالت رینگی سرعت را افزایش می دهد . با چرخیدن قفسه ، چرخ دنده های آن نیز به همراهش خواهند چرخید و بر روی محور خود نیز می چرخند . چرخیدن چرخ دنده های قفسه ، رینگی را نیز خواهد چرخاند ( نگاره 6-16 ) . به شرایط توجه كنید . خورشیدی ثابت است . قفسه می چرخد و چرخ دنده های آن دور خورشیدی گردش میكنند . دندانه های درونی چرخ دنده های قفسه كه با خورشیدی درگیرند به علت ثابت بودن خورشیدی ، ثابت می باشند و دندانه های خارجی آن كه با رینگی درگیر می باشند ، دو برابر دور قفسه خواهند چرخید . اگر محور قفسه 1 فوت در ثانیه ( 305/0 متر بر ثانیه ) طی كند ، دندانه های خارجی مقدار 2 فوت بر ثانیه

( 610/0 متر بر ثانیه ) می پیمایند . بنابراین دور افزایش پیدا می كند .

این حالت در بعضی جعبه دنده های خودكار برای ایجاد حالت Overdrive  استفاده می گردد .

2. افزایش سرعت 2 : تركیب دیگر به این صورت است كه رینگی ثابت نگه داشته شود و قفسه چرخانده شود . حال خورشیدی سریعتر از قفسه می چرخد و نتیجه آن افزایش دور خواهد بود .

این تركیب معمولأ در جعبه دنده های خودكار استفاده نمی شود .

3. كاهش دور 1 : اگر رینگی چرخانده شود در حالیكه خورشیدی ثابت است , قفسه كندتر از رینگی میچرخد ( عكس حالت افزایش دور 1 ) . این تركیب به عنوان دومین دنده در جعبه دنده های خودكار استفاده میشود .

4. كاهش دور 2 : چنانچه رینگی ثابت باشد و خورشیدی چرخانده شود , قفسه با دور كمتر چرخانده میشود . چرخ دنده های قفسه باید حول محور خود بچرخند و همچنین باید دور رینگی نیز چرخ بخورند زیرا با آن درگیر می باشند . با چرخش چرخ دنده های قفسه ، قفسه نیز می چرخد اما با دوری كندتر از دور خورشیدی .

این تركیب افزایش گشتاور بیشتری را فراهم می كند و در جعبه دنده های خودكار برای ایجاد اولین دنده استفاده می شود .

5. دنده عقب : برای تغییر جهت حركت ، قفسه می تواند ثابت نگه داشته شود و رینگی چرخانده شود . حال چرخ دنده های قفسه به عنوان هرزگرد ( دنده واسطه ) عمل می كنند و خورشیدی را در جهت معكوس می گردانند و البته سریعتر از رینگی .

این تركیب در جعبه دنده های خودكار برای به دست آوردن دنده عقب استفاده نمی شود .

6. دنده عقب 2 : روش دوم برای تغییر جهت حركت ، ثابت نگه داشتن قفسه و چرخاندن خورشیدی است. رینگی در جهت مخالف خواهد چرخید اما كندتر از خورشیدی .

این تركیب برای ایجاد دنده عقب در جعبه دنده های خودكار استفاده می گردد .

7. حركت مستقیم : چنانچه دو عضو به هم قفل شوند ، سیستم دنده سیاره ای همانند محوری یكپارچه عمل می كند . قفل كردن دو عضو به یكدیگر سبب قفل شدن مجموعه دنده سیاره ای می شود . تغییری در جهت یا دور این سیستم داده نمی شود و نسبت دنده 1/1 می باشد .

این تركیب به عنوان سومین دنده در جعبه دنده های خودكار استفاده می شود .

8. حالت خلاص : وقتی تمام اعضای مجموعه دنده سیاره ای آزاد باشند ، قدرتی از راه آن انتقال داده نمیشود.

این تركیب برای ایجاد حالت خلاص و روشن نمودن پیشرانه خودرو در جعبه دنده های خودكار استفاده میشود.

تركیب های پیشتر توضیح داده شده در جدولی در نگاره ( 6-17 ) آورده شده اند . تركیب های ستونهای 3 و 4 و 6 استفاده بیشتری در جعبه دنده های خودكار 3 سرعتی دارند .

6 - 10 - مجموعه های سیاره ای جعبه دنده خودكار :

توضیحات قبلی طرز كار ی مجموعه دنده سیاره ای مفرد را بیان كردند ( نگاره 6-12 ) .

برای به دست آوردن شرایط مورد نیاز به سیستمی كاملتر نیاز می باشد . 2 نوع  عمده مجموعه های

سیاره ای كه با نام طراحانشان شناخته می شوند عبارتند از نوع ساده یا سیمپسون و تركیبی یا راوینوس .

نوع سیمپسون دارای دو مجموعه جدای دنده های سیاره ای ( نگاره های 6-1 و 6-18 ) و خورشیدی مشترك می باشد و نمونه تركیبی دارای یك رینگی مشترك می باشد و چرخ دنده های قفسه بر دو نوع بلند و كوتاه هستند و دو خورشیدی ( خورشیدی جلو و خورشیدی عقب ) و یك قفسه وجود دارد .

6 - 11 - كنترلهای تعویض هیدرولیك :

چگونگی انتقال قدرت از مبدل گشتاور به جعبه دنده و طرز كار دنده های سیاره ای در بخشهای قبلی توضیح داده شدند .

دو نوع كنترل وجود دارند و عبارتند از یك باند و یك كلاچ . باند دور كاسه ای فلزی را احاطه كرده است . كاسه ممكن است به خورشیدی ( نگاره 6-20 ) وصل شده باشد یا سطح خارجی رینگی باشد . كلاچ دارای تعدادی صفحه می باشد . نیمی از صفحات مرتبط با كاسه كلاچ و نیم دیگر در ارتباط با توپی آن می باشند . توپی كلاچ نیز مرتبط با یكی از اعضای مجموعه دنده سیاره ای است .

وقتی فشار روغن دو مجموعه صفحات كلاچ را به هم می فشارد ، كلاچ درگیر می شود و به این معنی است كه مجموعه دنده سیاره قفل می گردد و همانند محوری یكپارچه عمل می كند . با حذف فشار روغن ، كلاچ آزاد می شود . حال دو مجموعه صفحات كلاچ می توانند به صورت مستقل بچرخند .

6 - 12 - باند :

نگاره ( 6-20 ) برش خورده مجموعه دنده سیاره ای همراه با باند و كلاچ را نشان می دهد . یك باند در نگاره ( 6-21 ) نشان داده شده است و باند از جنس مواد اصطكاكی می باشد و همانطور كه در نگاره های

( 6-20 و 6-22 ) نشان داده شده دور كاسه ای قرار دارد .

با درگیری باند یا محكم شدن آن دور كاسه , كاسه و خورشیدی ثابت می شوند . یك سمت باند به پوسته جعبه دنده محكم می شود و سوی دیگر آن به یك سرو ( نگاره 6-22 ) وصل می گردد . سرو دارای پیستونی است كه به صورت هیدرولیكی به كار گرفته می شود .

وقتی فشار روغن به سمت راست پیستون ( نگاره 6-22 ) اثر می كند ، آنرا به سمت چپ می راند و باند ، كاسه و خورشیدی را ثابت می كند . در این حالت مجموعه دنده سیاره ای كاهش دهنده دور می باشد . رینگی در حال چرخیدن است بخاطر اینكه به محور ورودی وصل می باشد . این كار سبب چرخیده شدن چرخ دنده های قفسه می گردد و دور خورشیدی ثابت به گردش درمیایند . قفسه و محور خروجی با دوری كمتر از رینگی خواهند چرخید . برای آزاد كردن باند ، فشار روغن حذف میشود و فنرسی پیستون سرو را به عقب برمیگرداند . در بیشتر جعبه دنده ها ، با اعمال فشار روغن از سمت موافق فشار فنر ، به آن كمك

میشود ( نگاره 6-22 ) .

6 - 13 - كلاچ :

اگر به جای باند ، كلاچ درگیر شود , فشار روغن از راه مسیر روغن به مجموعه هدایت می شود (نگاره 6-20) و با این كار پیستون به سمت چپ ( نگاره 6-20 ) رانده می شود و صفحات كلاچ به هم فشرده شده به طوریكه سبب درگیری كلاچ می شوند و در نتیجه قفسه و خورشیدی به هم قفل می شوند . مجموعه دنده سیاره ای اكنون در حالت حركت مستقیم می باشد .

در نگاره ( 6-23 ) كلاچ باز شده ای نشان داده شده است . صفحات كلاچ به ترتیب مرتبط با كاسه و توپی آن می باشند . فنرهای تراكمی از درگیر شدن سریع كلاچ جلوگیری می كنند . با حذف فشار روغن ، فنری پیستون را به عقب برمیگرداند و دو مجموعه صفحات كلاچ در این حال می توانند مستقل از یكدیگر گردش كنند و كلاچ رها شده است .

ترتیب پیشتر توضیح و نشان داده شده در نگاره ( 6-20 ) تنها یكی از مكانیزمهائی است كه در

جعبه دنده های خودكار استفاده می شود و در انواع دیگر ، با درگیری باند , رینگی و یا قفسه ثابت می شوند ولی اصول كار در تمامی جعبه دنده های خودكار همانند می باشد . در مجموعه دنده سیاره ای در جعبه دنده های خودكار 3 سرعتی , با به كارگیری باند حالت كاهش سرعت و با درگیری كلاچ حركت مستقیم ( 1/1 ) ایجاد می گردد .

6 - 14 - مدارهای هیدرولیك :

نگاره ( 6-24 ) نمودار ساده ای از سیستم كنترل هیدرولیك مربوط به مجموعه دنده سیاره ای مفرد در جعبه - دنده ای خودكار می باشد . كار آن به كارگیری و خلاص كردن یك باند و درگیر و آزاد كردن یك كلاچ می باشد . با این كارها ، سیستم هیدرولیك بر تعویض دنده ها از كاهش دور تا حركت مستقیم كنترل دارد . زمانبندی تعویض دنده به سرعت خودرو و مقدار باز بودن دریچه گاز یا بار پیشرانه بستگی دارد . این عوامل سبب ایجاد دو فشار روغن متفاوت می شوند كه بر دو طرف سوپاپ تعویض موثر می باشند .

سوپاپ تعویض ( نگاره 6-24 ) از نوع قرقره ای ( پله ای ) می باشد كه درون سیلندر خود در صفحه ساعت قرار دارد . سوپاپ قرقره ای میله ایست فلزی كه قسمتهائی از آن برش خورده اند و كنترل جریان روغن در جعبه دنده خودكار را بر عهده دارد .

فشار موثر بر یك سوی سوپاپ تعویض همان فشار گاورنر می باشد و فشار سمت دیگر با تغییر خلأ در چندراهه ورودی تغییر می یابد و فشار دریچه نامیده می شود .

6 - 15 - گاورنر ( ناظم و حاكم ) :

گاورنر با توجه به سرعت خودرو بر تعویض دنده اعمال كنترل می كند و به وسیله محور خروجی جعبه دنده حركت داده میشود ( نگاره 6-25 ) .

با افزایش دور محور خروجی و زیاد شدن سرعت خودرو , فشار گاورنر زیاد می شود . این فشار بر یك سمت سوپاپ تعویض تاثیر می گذارد ( نگاره 6-24 ) .

یك پمپ روغن كه در جلوی جعبه دنده ( نگاره 6-25 ) قرار دارد ، فشار خط روغن را تولید می كند . فشار گاورنر در حقیقت تغییر داده شده فشار خط روغن است . با افزایش سرعت خودرو , گاورنر نیز سریعتر میچرخد و فشار بیشتری می تواند از آن عبور كند و نتیجه آن فشار اصلاح شده ایست كه با سرعت خودرو تغییر میكند و بر سمت راست سوپاپ تعویض موثر است ( نگاره 6-24 ) .

جعبه دنده های خودکار- قسمت اول

جعبه دنده ها و محورهای انتقال قدرت خودكار

بعد از مطالعه این جزوه باید بتوانید :

1.  هدف , ساختمان و طرز كار مبدل گشتاور را شرح دهید .

2.  طرز كار مبدل گشتاور قفلی را توضیح دهید .

3.  ساختار و طرز كار دنده سیاره ای را تشریح كنید .

4. چگونگی كنترل دنده های سیاره ای توسط باندها و كلاچ ها را توضیح دهید .

5. سیستم كنترل هیدرولیك را تشریح كنید و چگونگی كنترل كلاچ ها و باندها را توسط این سیستم توضیح دهید .

6 – 1 – جعبه دنده خودكار :

در این جزوه ساختمان و طرز كار جعبه دنده های خودكار به كار برده شده در خودروهای محرك جلو ( FD ) و محرك عقب ( RD  ) تشریح می شوند .

هرچند  مدلهای گوناگون جعبه دنده های خودكار با هم تفاوت دارند ولی تمام آنها بر اساس اصول مشتركی كار می كنند . در تمام آنها از مبدل گشتاور و سیستم دنده سیاره ای به همراه كلاچ ها و باندهائی استفاده شده است كه توسط سیستم هیدرولیك كنترل میشوند ( نگاره 6-1 ) .

تقریبا تمام جعبه دنده های خودكار پیشرفته دارای 3 یا 4 دنده جلو و یك دنده عقب می باشند . در بعضی انواع 4 سرعت-جلو , حالت Overdrive  در چهارمین دنده ایجاد می شود .

 

توجه : جعبه دنده های خودكار در خودروهای محرك جلو به

محور انتقال قدرت معروف می باشند ( نگاره 6-2 ) .

 

6 – 2 – وظیفه جعبه دنده خودكار :

این جعبه دنده بدون نیاز به كمك راننده , تعویض دنده ها را انجام میدهد و در ابتدا حركت خودرو را آغاز كرده و سپس به دومین دنده , سومین و در صورت استفاده چهارمین دنده با افزایش سرعت خودرو و كاهش بار پیشرانه آن تعویض ها را انجام میدهد . تعویض دنده ها توسط فشار هیدرولیك و به واسطه روغن هیدرولیك موجود در جعبه دنده انجام میگردند .

در جعبه دنده خودكار سه قسمت اصلی وجود دارند كه عبارتند از : مبدل گشتاور , سیستم دنده و سیستم كنترل هیدرولیك ( نگاره 6-1 ) .

مبدل گشتاور , قدرت پیشرانه را به سیستم دنده انتقال می دهد . فشار هیدرولیك بر سیستم دنده اثر

می گذارد و تعویض دنده ها را به وجود می اورد .

در بیشتر جعبه دنده های خودكار , تعویض دنده ها در پاسخ به سرعت خودرو و مقدار باز بودن دریچه گاز ایجاد می شوند كه در بخشهای بعدی توضیح داده می شود .

 

6 – 3 – مبدل گشتاور :

مبدل گشتاور نوع خاصی كوپلینگ هیدرولیكی می باشد . در مبدل گشتاور , پره ها همانند نگاره ( 6-3 ) انحنادار می باشند . انحنای پره ها پس زنی روغن را كاهش می دهد . با پره های مسطح , روغن , با برخورد به پره های عضو متحرك , تمایل به پس زنی در عضو محرك پیدا می كند و در نتیجه مقداری از گشتاور محرك كاسته میشود و افت قدرت ایجاد خواهد شد . اما با پره های منحنی , روغن نمی تواند پس زنی كند .

 

توجه : از اینجا به بعد از اصطلاح پمپ برای عضو محرك

 و توربین برای عضو متحرك استفاده خواهیم نمود .

6 – 4 – استاتور :

كوپلینگ نشان داده شده در نگاره ( 6-3 ) نمی تواند دارای راندمان بالائی باشد . با خروج روغن از قسمت داخلی توربین , دوباره و در جهت نادرست وارد پمپ می گردد و با حركت پمپ مقابله می كند ( نگاره 6-4 ) . پیكان ها در نگاره ( 6-4 ) نشان می دهند كه چگونه روغن با پره های پمپ در جهت مخالف حركتشان برخورد می كند و این كار سبب كاهش زیادی در راندمان كوپلینگ هیدرولیكی می گردد . پمپ باید بر این نیروی مقابله كننده ( مقاوم ) غلبه كند و دوباره روغن را در جهت صحیح و مناسب حركت دهد .

برای برطرف نمودن و حذف این اثر , عضو سومی كه استاتور نامیده می شود بین پمپ و پره های توربین قرار داده میشود ( نگاره های 6-5 تا 6-7 ) . استاتور دارای پره های منحنی می باشد و جهت روغنی را كه از ناحیه توربین خارج میشود , تغییر داده و سبب تقویت چرخش می شود .

نگاره ( 6-7 ) جزئیات كار مبدل گشتاور را نشان میدهد . استاتور روی كلاچ یكطرفه ای سوار می شود . وقتی روغن برخوردی به استاتور سعی در گرداندن آن در جهت مخالف داشته باشد , این كلاچ قفل می شود . اگرچه با رسیدن مبدل گشتاور به نقطه كوپلینگ , كلاچ باز میشود و اجازه گردش به استاتور را در جهت موافق می دهد . وقتی توربین با دوری نزدیك به پمپ در حال گردش باشد , كوپلینگ انجام میگردد .

افزایش گشتاور در مبدل به علت تاثیر روغن و پره های استاتور می باشد .

با خارج شدن روغن از توربین , روغن به پره های استاتور برخورد می كند و در این ناحیه جهت روغن عوض شده و با جهتی كه حالت كمكی دارد وارد پمپ می شود و سپس پمپ دوباره روغن را به سوی توربین ارسال می كند و این كار به صورت پیوسته می باشد . فشارهای تكراری روغن بر روی پره های توربین سبب افزایش گشتاور در توربین می شود . در بسیاری از مبدلهای گشتاور به كار برده شده در خودروها , گشتاور تا بیش از 2 برابر افزوده می گردد . به ازای هر 1 پوند-فوت ( 35/1 نیوتن-متر ) گشتاور ورودی به پمپ , توربین بیش از 2 پوند-فوت ( 7/2 نیوتن-متر ) گشتاور به محور خروجی تحویل می دهد . این عمل به ضرب گشتاور معروف است .

6 – 5 – كار استاتور :

استاتور سبب می شود كه مبدل گشتاور , گشتاور را زیاد كند وقتی كه پمپ سریعتر از توربین می چرخد . این اختلاف دور و افزایش در گشتاور همان اثر دنده سنگین در جعبه دنده خودكار را دارا می باشد و سبب میشود كه پیشرانه با دور بالا بچرخد هنگامیكه چرخهای خودرو به كندی می چرخند ( شتاب گیری ) .

اگرچه با رسیدن خودرو به سرعت بالا , توربین شروع به قفل شدن با پمپ می كند . وقتی این اتفاق می افتد, روغن های خروجی از پره های توربین با همان سرعت پمپ در حال گردش می باشند . بنابراین , روغن میتواند به صورت مستقیم و در جهت كمكی وارد پمپ شود و نیازی به كمك استاتور ندارد . در حقیقت در این شرایط پره های استاتور مزاحم و بر سر راه می باشند و روغن به پشت پره های استاتور برخورد می كند . برای اینكه به پره های استاتور اجازه عبور از سر راه داده شود , استاتور بر روی مكانیزمی دارای چرخش آزاد یا كلاچ یكطرفه نصب می شود . كلاچ یكطرفه فقط به استاتور اجازه گردش آزادانه در یك جهت را می دهد و اگر استاتور بخواهد در جهت مخالف بگردد , كلاچ آنرا قفل می كند . نگاره ( 6-5 ) محل قرارگیری كلاچ یكطرفه در مبدل گشتاور را نشان می دهد . كلاچ دارای یك توپی , یك رینگ خارجی كه قسمتی از استاتور است و یكسری غلطك می باشد . غلطك ها در شكافهائی روی رینگ خارجی قرار گرفته اند . رینگ خارجی به بادامك كلاچ معروف می باشد ( نگاره 6-8 ) . شكاف ها از یك سو باریكتر می باشند و در پشت غلطكها نیز فنر وجود دارد . وقتی نیروی فشاری از ناحیه روغن خروجی از توربین بر قسمت جلوی پره های استاتور اثر می كند , استاتور تمایل به گردش در جهت مخالف پیدا می كند و غلطك ها به سمت ناحیه باریك تر شكافها هدایت می شوند و در آنجا گیر كرده و استاتور را به توپی قفل می كنند و در اینحالت استاتور نمی تواند در جهت عكس گردش كند و درعوض , پره های استاتور جهت روغن را به جهتی كمكی تغییر می دهند .

اگرچه , با رسیدن دور توربین به دور پمپ , جهت روغن خروجی از توربین نباید تغییر داده شود . روغن در اینحالت به سمت دیگر پره های استاتور برخورد می كند و آنرا در جهت موافق می گرداند و غلطك ها از ناحیه باریكتر بیرون می ایند و به سمت ناحیه بازتر می روند و دیگر در این ناحیه گیر نكرده و استاتور میتواند آزادانه گردش كند و پره ها براحتی از سر راه روغن خارج می شوند .

در بعضی انواع كلاچ یكطرفه به جای غلطك از گوه استفاده شده است . یكسری گوه بین طوق های خارجی و داخلی قرار داده می شود ( نگاره 6-9 ) . این گوه ها به واسطه قفسه ها و فنر هائی در محل خود نگه داشته میشوند . زمانی كه نیازی به كار استاتور نمی باشد , طوق خارجی باز می شود ( نگاره 6-9 ) و به صورت آزادانه حول محور استاتور دوران می كند ( نگاره 6-5 ) . زمانیكه به كار استاتور نیاز باشد , روغن به سمت پره های استاتور هدایت می شود و تمایل دارد كه استاتور را در جهت عكس بچرخاند (نگاره 6-9-ب) . وقتی این اتفاق می افتد , گوه ها بین طوق های خارجی و داخلی گیر می كنند و استاتور را به محور آن قفل می كنند .

6 - 6 - قفل كردن مبدل گشتاور :

زمانی كه خودرو در آزادراهی با سرعت زیاد در حال حركت است ، پمپ كمی سریعتر از توربین می چرخد . این اختلاف در سرعت سبب افت قدرت می گردد . بنابراین ، بسیاری از خودروهای جدید دارای مبدل گشتاور كلاچ دار می باشند . با درگیر شدن این كلاچ ، پمپ به توربین قفل می شود . وقتی خودرو با سرعت زیاد در حال حركت است و تغییری در شتاب آن روی نمی دهد , مبدل گشتاور قفل می شود . قفل شدن مبدل گشتاور سبب بهبود مصرف سوخت و همچنین پائین آمدن درجه حرارت روغن جعبه دنده می گردد .

نگاره ( 6-10 ) مبدل گشتاور نوع قفلی را نشان می دهد . این نمونه دارای كلاچ و پیستون فعالساز آن میباشد . فنرهای موجود روی كلاچ ، ضربه ایجاد شده هنگام قفل شدن مبدل گشتاور را جذب می كنند و همان نقش فنرهای صفحه كلاچ های استاندارد را بازی میكنند .
در نگاره ( 4-11 ) طرز كار نوعی مبدل گشتاور نشان داده شده است . در قسمت ب این نگاره , حالت قفل شدن نشان داده شده است . پوسته ( درپوش ) مبدل گشتاور دارای حلقه ای از مواد اصطكاكی می باشد . برای قفل كردن مبدل گشتاور , فشار روغن به پشت پیستون اعمال می گردد و آنرا به سمت چپ ( نگاره 4-11-پ ) می راند . حال پیستون و محور خروجی باید با هم بچرخند . از آنجا كه ورودی گشتاور به سمت پوسته است ، مبدل گشتاور همانند جسمی صلب خواهد چرخید . پیكان ها در نگاره ( 4-11-ب و پ ) مسیر نیرو را در مبدل گشتاور در حالتهای قفل و باز بودن نشان می دهند .

قوانین ایمنی در مورد خودرو

بسمه تعالی

قوانین ایمنی زیر را در مورد خودرو به خاطر بسپارید :

      دفترچة راهنمای خودرو و قوانین ایمنی آنرا به دقت بخوانید. غفلت و كوتاهی در خواندن و آموزش دستورهای زیر میتواند باعث نقص عضو یا زیان و ضرر گردد.

       1.         قبل از اینكه پیشرانه خودرو را روشن كنید ترمز دستی را كشیده و اهرم تعویض دنده را در حالت خلاص قرار دهید، در جعبه دنده های خودكار اهرم تعویض دنده را در وضعیت P یا N قرار دهید.

       2.         مونواكسید كربن CO بسیار سمی میباشد. برای جلوگیری از خطر خفگی همیشه پیشرانه خودرو را در فضای باز روشن كنید ولی چنانچه خودرو در محوطة بسته قرار دارد به وسیلة لولة بدون درزی اگزوز خودرو را به خارج از محل بسته ارتباط دهید.

       3.         دستها، موها، لباسهای گشاد و وایرهای دستگاه آزمایش را همیشه از پروانه، تسمه پروانه، تسمه پمپ فرمان هیدرولیكی و تسمه دستگاه تهویه خودرو دور نگهدارید. در غیر اینصورت احتمال بروز خسارت و ضررهای جبران ناپذیر وجود دارد.

       4.         جك هر خودرو فقط برای تعویض چرخ باید مورد استفاده قرار گیرد. هرگز پیشرانه خودروئی را كه روی جك خود قرار گرفته روشن نكنید و یا زیر چنین خودروئی نخزید.

       5.         هرگز درب رادیاتور را هنگامیكه پیشرانه روشن و گرم است، باز نكنید. مایع خنك كننده داغ كه با سرعت و تحت فشار خارج میشود ممكن است سوختگیهای شدیدی به بار آورد.

       6.         هرگز در هنگام استارت زدن یا كار كردن پیشرانه خودرو به داخل سوخت آما (كاربراتور) به طور مستقیم نگاه نكنید.

       7.         هرگز وایر شمعها را برای اتصال تجهیزات آزمایش سوراخ نكنید، بلكه از تطبیق دهنده های مخصوص و مناسب استفاده كنید.

       8.         به چندراهه (منیفولد)، اگزوز گرم، وایر فشار قوی ولتاژ شمع و ترمینال كویل دست نزنید. تا موقعیكه ولتاژ شمعها عادی نبوده مرگ آور میباشد. تكانهای بی اختیار و غیر عادی به دست توسط شوك برق میتواند باعث نقص عضو گردد.

       9.          باتری خودرو قادر به تولید و عبور جریان خیلی زیاد میباشد. در موقع كار در نزدیكی باتری خیلی مواظب اتصال كوتاه بین دو قطب باتری توسط ابزارها یا وسائل دیگر باشید.

     10.        از تماس اسید باتری با لباس و پوست بدن و چشمها جلوگیری كنید زیرا این تماس میتواند سبب بروز خسارت یا ضایعه جبران ناپذیر گردد.

     11.       برای جلوگیری از آتش سوزی در نزدیكی سوخت آما (كاربراتور)، لوله های بنزین، صافی بنزین، پمپ بنزین یا دیگر محلهائی كه دارای مواد قابل اشتعال بوده توجه گردد شعله یا جرقه أی نزدیك ننمائید و استعمال دخانیات نیز در هر حال زیان آور میباشد.

     12.       گازهای جمع شده در بالای الكترولیت باتری در حال پر كردن (شارژ) قابل انفجار میباشند. محل پر كردن باتریها باید به خوبی تهویه شود و از ایجاد شعله یا جرقه در این محل جلوگیری كنید.

     13.       هنگام كار روی باتری بهتر است از ساعت مچی یا حلقه و انگشتر و حتی گردن بند یا زنجیر استفاده نكنید زیرا ممكن است در تماس با قطبهای باتری سبب ایجاد اتصال كوتاه و انفجار شوند.

     14.       هنگام پر كردن باتریها، درپوشهای خانه ها را بردارید.

     15.       هرگز به باتری در حال پر شدن تكیه ندهید.

     16.       باتری یخ زده را هیچگاه پر نكنید.

     17.       از پر كردن باتریهای پرسی هنگامیكه نمایشگر آن زرد كم رنگ یا شفاف شده پرهیز كنید زیرا موجب انفجار آن میگردد.

 

توجه داشته باشید حادثه همیشه در كمین است و هیچگاه خبر نمیكند برای حفظ سلامتی خود و دیگران و جلوگیری از ایجاد ضرر و زیان، همیشه دستورات ایمنی را رعایت كنید و قبل از انجام هر كاری دقت نمائید كه :

 

 

ایمنی مقدم بر كار است.

 

 

 

 

سوخت رسانی خودروها (قسمت اول)

سوخت ها

1-   1- سوخت پیشرانه ها و احتراق سوخت :
بنزین متداولترین سوخت مصرفی خودروها است و یك هیدروكربن HC میباشد كه بیشتر آن از هیدروژن و كربن تشكیل شده است. علامت شیمیائی هیدروژن H و علامت شیمیائی كربن C است. هیدروژن و كربن با هم تركیب شده و سوختهای هیدروكربنی مختلفی را تشكیل میدهند. چنانچه احتراق در پیشرانه به صورت كامل انجام گیرد ، هیدروژن و كربن با عنصر دیگری تركیب می شوند. این عنصر اكسیژن می باشد. حدود 21% از هوای اطراف ما را اكسیژن تشكیل میدهد. در ضمن احتراق ، هر اتم اكسیژن با دو اتم هیدروژن تركیب می شود ( نگاره 1- 1).

هر اتم كربن نیز با دو اتم اكسیژن تركیب می گردد. اكسیژن كه با هیدروژن تركیب گشته ، آب تولید می نماید و كربن تركیب یافته نیز تولید     دی اكسید كربن و یا مونو اكسید كربن مینماید.

توجه : در نگاره (1-1) تنها چند اتم نشان داده شده اند ولی در حقیقت

 بیلیونها اتم در هر ثانیه در یك پیشرانه در حال كار با هم تركیب میشوند.

در حالت احتراق كامل ، گازهای خروجی پیشرانه شامل بخار آب و دی اكسید كربن میباشند كه هر دوی آنها بی ضرر هستند. اما همیشه احتراق در پیشرانه به صورت كامل انجام نمیگیرد و مقداری از بنزین به صورت نسوخته و یا نیمه سوخته باقی می ماند. در این حالت مونواكسید كربن تولید میگردد كه گازی سمی است و به عنوان مثال می توان اشاره كرد كه چنانچه یك پیشرانة روشن به مدت 3 دقیقه در یك توقفگاه خانگی در بسته كار كند ، مقدار كافی مونواكسید كربن تشكیل شده و می تواند موجب مرگ انسان شود. از دیگر محصولات احتراق میتوان اكسیدهای ازت NOx  را نام برد كه از عوامل آلوده كننده محیط زیست می باشند. حدود 78% از هوای اطراف زمین را گاز نیتروژن تشكیل میدهد. حرارت زیاد موجود در پیشرانه سبب میگردد كه مقداری نیتروژن با اكسیژن تركیب گردد و در نتیجه اكسیدهای نیتروژن تشكیل میگردند. معادلة زیرآنچه را كه در ضمن فرآیند احتراق در سیلندر پیشرانه اتفاق میافتد ، بیان میدارد :

 HC + N + O2 = co + CO2 + H2O + NOx +HC

در هر دو طرف این معادله هیدروكربن وجود دارد و بدین معنی است كه مقداری بنزین به صورت نسوخته و به شكل بخار از سیلندر پیشرانه خارج میگردد.

1 –2 – خواص بنزین :

بنزین از نفت خام تولید میشود. نفت خام توسط حفر چاه از اعماق زمین به دست می آید و سپس به پالایشگاه ارسال میگردد و در آنجا محصولاتی از قبیل بنزین ، گازوئیل ، انواع روغن ، گریس و بسیاری محصولات دیگر تولید میگردد.

در فرآیند پالایش موادی به بنزین اضافه می شوند كه كار آنها بهبود مشخصات بنزین برای استفاده در پیشرانة خودروهاست.

بنزین كه به عنوان سوخت وسایل نقلیه استفاده میشود ، باید دارای خواص زیر باشد :

     1.        قابلیت تبخیر مناسب

     2.        مقاومت در برابر ضربه زنی

     3.        خاصیت ضد اكسیدی كه از تشكیل رسوب در سیستم سوخت رسانی جلوگیری میكند

     4.        عوامل ضد زنگ كه از زنگ زدن قطعات فلزی سیستم سوخت رسانی جلوگیری میكنند

     5.        عوامل ضد یخ زدگی كه یخ زدن دریچه گاز و خطوط سوخت رسانی را به تأخیر میاندازند

     6.        عوامل پاك كننده كه به تمیز نگه داشتن سوخت آما و یا سوخت پاش ها كمك میكنند

     7.        رنگ مخصوص كه در مورد بنزین سرب دار ، نارنجی میباشد.

توجه : چنانچه بنزین به درستی نگهداری نشود ، مایعی خطرناك است.

 اگر ظرف یا مخزن بنزین نشتی داشته باشد ، بخارهای بنزین به سرعت منتشر شده و

در صورت وجود شعله و یا جرقه أی بسیار كوچك انفجار صورت می گیرد.

1 – 3 – قابلیت تبخیر :

قابلیت تبخیر یعنی اینكه به چه مقدار و چقدر سریع بنزین میتواند از حالت مایع به بخار تبدیل شود. بعد از اینكه بنزین در سوخت آما با هوا مخلوط شد ، باید به سرعت به بخار تبدیل گردد. در غیر اینصورت قطره های بنزین مایع وارد سیلندر شده و سبب پاك شدن روغن از دیواره سیلندر میشوند و در نتیجه استهلاك و خرابی دیواره سیلندر ، پیستونها و رینگها زیادتر میشود. بنزینی كه نتواند بخار شود ، محترق نیز نمی گردد و همراه با گازهای خروجی از سیلندر خارج میشود. بنزینی كه دارای قابلیت تبخیر بالاست به سرعت تبدیل به بخار میگردد و بنزین دارای قابلیت تبخیر پائین به كندی تبخیر میشود. بنزین با توجه به شرایط استفاده باید دارای قابلیت تبخیر مناسب باشد چنانچه این قابلیت خیلی پائین باشد ، پیشرانه به سختی روشن میشود و سوخت كافی برای ایجاد مخلوط قابل احتراق تبخیر نمی گردد و اگر این قابلیت خیلی بالا باشد ، حالت قفل گازی به وجود می آید و در نتیجه جریان سوخت دچار اشكال میشود و پیشرانه خاموش می گردد. در پالایشگاه ها با توجه به شرایط محیط و در فصلهای گوناگون به بنزین قابلیت تبخیر متفاوت میدهند. در هوای سرد و فصل زمستان ، بنزین باید دارای قابلیت تبخیر بالاتری باشد تا پیشرانة خودرو به راحتی روشن شود.

1 – 4 – خاصیت ضد ضربه زنی :

چگونگی مقاومت بنزین در برابر ضربه و جرقه و یا انفجار همراه با ضربه معین میكند كه احتراق سوخت معمولی است و یا غیر معمولی (نگارة 1-2).

در ردیف بالا احتراق نرمال یا معمولی نشان داده شده است و در ردیف وسط با انفجار همراه با ضربه و در ردیف پائین با حالت پیش جرقه مقایسه شده است . در خلال احتراق نرمال بعد از وقوع جرقه ، احتراق شروع شده و به سرعت ادامه می یأبد و سپس كامل میگردد. در نگارة (1-2) و ردیف وسط انفجار همراه با ضربه نشان داده شده است. در این حالت بعد از وقوع جرقه در شمع ، شعله در عرصة محفظة احتراق شروع می شود ولی قبل از رسیدن شعله به انتهای گاز موجود در سیلندر ، حرارت و فشاری كه بر این قسمت از گاز نسوخته اثر می كنند ، سبب انفجار آن می شوند و در نتیجه افزایش فشار ناگهانی ایجاد می گردد و صدائی مانند ضربه زنی به گوش می رسد. این حالت می تواند سبب ایجاد خرابی و خسارت در پیشرانة خودرو گردد. شكسته شدن پیستونها از عیوب احتمالی آن می باشد. حالت پیش جرقه نیز سبب بالا رفتن حرارت و گرم كردن پیشرانه می شود.

1 – 5 – عدد اكتان :

خاصیت ضربه زنی با عدد اكتان مشخص می شود. هر چه عدد اكتان بالاتر باشد ، بنزین خاصیت مقاومت در برابر ضربه زنی بیشتری داراست.

بنزینی كه دارای عدد اكتان 93 است دارای مقاومت ضربه زنی بیشتر از یك بنزین با عدد اكتان 87 می باشد. بنابراین ، بنزینی كه ایجاد حالت  ضربه زنی مینماید ، یك بنزین دارای عدد اكتان پائین است و بنزینی كه در مقابل ضربه زنی مقاومت میكند ، بنزینی با عدد اكتان بالاست.

عدد اكتان هر بنزین با آزمایش آن در پیشرانه های آزمایشگاهی مشخص میشود. نتایج آزمایش برای محاسبة پائین ترین میزان عدد اكتان استفاده می شوند (نگارة 1-3)

پیشرانه های دارای تراكم بالا به بنزینهائی با عدد اكتان بالا نیازمند می باشند. چنانچه نسبت تراكم را در حد بالائی طراحی كنیم ، افزایش در دمای مخلوط سوخت و هوا ایجاد میشود و ممكن است سبب افزایش اكسیدهای ازت و یا ضربه زنی گردد. اضافه كردن تترا اتیل سرب به بنزین راه حل این مسئله میباشد. با اضافه كردن تترا اتیل سرب می توانیم نسبت تراكم بیشتری داشته باشیم و ضربه زنی نیز كاهش داده میشود. طبق قوانین جدید حفاظت از محیط زیست ، خودروها باید با بنزین بدون سرب كار كنند. سرب در ضمن احتراق نمی سوزد و با گازهای خروجی پیشرانه در فضا منتشر میشود و دیگر وسایل و تجهیزات كنترل آلودگی را نیز تحت تأثیر قرار میدهد. سرب نوعی سم است و تنفس هوای محتوی سرب ممكن است مسمومیت ایجاد كند و میتواند سبب بیماری و حتی مرگ گردد.

1 – 6 – دو نوع بنزین :

در بعضی جایگاههای سوخت گیری دو نوع بنزین وجود دارد : سرب دار و بدون سرب.

برای جلوگیری از پر كردن اشتباه باك خودروهائی كه با بنزین بدون سرب كار میكنند ، دریچة باك این نمونه خودروها كوچكتر ساخته میشود  (نگارة 1-4).

شیلنگ پمپ بنزین مربوط به چنین خودروهائی دارای قطر كوچكتری میباشد.

1 – 7- عدد اكتان مناسب :

طرح پیشرانه و نسبت تراكم آن تعیین كننده عدد اكتان آن میباشند. شرایط آب و هوائی ، شرایط رانندگی و شرایط مكانیكی خود پیشرانه نیز در این تناسب تأثیر دارند. برای مثال ، تشكیل دوده و رسوب در محفظة احتراق ، سبب كاهش حجم آن میشود (نگاره 1-5).

چنانجه راندمان خنك كاری پائین بیاید ، سیستم سوخت رسانی و یا جرقه دچار ایراد می گردند و عدد اكتان نیز باید تغییر یأبد.

چنانچه در حین رانندگی به شتاب سریع و دور بالا نیاز نباشد ، عدد اكتان می تواند كمتر باشد و احتمال ضربه زنی نیز كمتر میشود. چنانچه خودرو مجهز به جعبه دنده خودكار باشد ، حالت افت دور وجود نخواهد داشت و در نتیجه خاصیت ضربه زنی نیز كمتر به وقوع می پیوندد. در خودروهائی كه مجهز به جعبه دنده استاندارد می باشند ، این احتمال وجود دارد كه دور پیشرانه كم باشد ولی دریچة گاز برای مدتی كاملأ باز بماند و راننده كار تعویض دنده به دندة سنگین تر را انجام ندهد و در این شرایط حتی در صورت وجود بنزین با اكتان بالا ، خاصیت ضربه زنی احتمال وقوع قویتری دارد.

1 – 8 – انواع دیگر احتراق غیر نرمال :

پیش جرقه یكی از انواع احتراق غیر نرمال است.

افروزش مخلوط سوخت و هوا قبل از وقوع جرقة شمع را پیش جرقه گویند (نگارة 1-2) . در این حالت به علت وجود نقاط گرم در محفظة احتراق مخلوط شروع به سوختن می كند ، قبل از اینكه شمع جرقه بزند. در این شرایط دمای گازهای خروجی بالاتر میرود و قشر كربن نیز تشكیل   میگردد (نگاره 1-5) . سطوحی كه كربن گرفته اند می توانند آنقدر داغ شوند كه موجب احتراق مخلوط گردند. بنابراین این نوع احتراق به احتراق سطحی نیز معروف است. این نوع احتراق قبل یا بعد از جرقة شمع می تواند اتفاق بی افتد و در نتیجة آن پیشرانه بطور نامنظم كار میكند. این حالت میتواند سبب وقوع پس زنی ( عطسه ) در صافی هوا و چندراهة ورودی گردد. احتراق سطحی _ پیش جرقه _ میتواند در اثر وجود شمع جرقة نامناسب ، استفاده از سوخت  یا روغن نامناسب و تشكیل رسوب در محفظة احتراق ایجاد شود (نگاره 1-5) . این رسوبات سبب افزایش نسبت تراكم و در نتیجه ضربه زنی میشود.

1 – 9 – عوامل مكانیكی مؤثر در ضربه زنی :

شكل محفظة احتراق بر ضربه زنی تأثیر دارد. در محفظة احتراق كه در نگارة (1-6) نشان داده شده است ، شعله باید در عرصة محفظه پخش شود. قسمت لبه دار یك منطقه سرد است و به جلوگیری از ضربه زنی كمك میكند. در این نوع محفظه آشفتگی نیز ایجاد شده و احتراق بهبود می یأبد. محفظه احتراق نیمكره (نگاره 1-6) دارای شمع در مركز است و شعله فاصله كمی را طی میكند . محفظه احتراق در طرحهای مختلفی ساخته میشود كه این طرحها برای ایجاد آشفتگی در مخلوط و احتراق بهتر استفاده میشوند.

1 – 10 – انواع دیگر سوخت مورد استفاده در پیشرانة خودروها :

1 – 11 – بنزانول :

این سوخت مخلوطی از 10% اتیل الكل یا اتانول و 90% بنزین بدون سرب است. اتانول از شكر و یا دیگر مواد معدنی یا زنده به دست می آید. بدون تغییر در سیستم سوخت رسانی یك پیشرانة بنزینی ، میتوان از این نوع سوخت استفاده كرد. چنانچه مقدار اتانول بیش از 10% گردد ، سیستم   سوخت رسانی باید برای ایجاد مخلوط غنی تنظیم گردد.

1 – 12 – متانول :

نوع دیگر الكل كه میتواند به عنوان سوخت در پیشرانة خودروها استفاده شود ، متانول یا الكل چوب است. این سوخت بسیار سمی و خورنده نیز    می باشد . برای استفاده از این نوع سوخت باید سیستم سوخت رسانی تغییر داده شود . خورندگی متانول سبب ایجاد خرابی در آلومینیوم و پلاستیكها میگردد و برای جلوگیری از این خرابیها ، اجزای سیستم سوخت رسانی باید از جنس فولاد ضد زنگ و یا دیگر مواد مقاوم در برابر خوردگی ساخته شوند.

متانول خالص قابلیت تبخیری پائین تر از بنزین دارد. اضافه كردن مقداری بنزین سبب می شود كه پیشرانه آسانتر روشن شده و به گرم شدن بهتر پیشرانه نیز كمك می كند.

نوعی مخلوط مخصوص به نام M85  دارای 85% متانول و 15% بنزین است. اضافه كردن بنزین از لحاظ ایمنی نیز اهمیت دارد و با این كار درجه حرارتی كه مخلوط در آن منفجر میشود ، زیادتر میگردد و همچنین متانول خالص بدون شعله میسوزد و بنزین اضافه شده در هنگام آتش سوزی به تشخیص شعله كمك میكند.

متانول آب را نبز جذب میكند . چنانچه مقداری آب وارد مخزن سوخت گردد ، بنزین و متانول از هم جدا شده و سیستم سوخت رسانی قادر به تغذیه سوخت نمی باشد .

یكی از مزایای استفاده از متانول تهیه آن از چوب و مواد زنده یا معدنی است. استفاده از متانول در خودروهای مسابقه أی سابقة زیادی دارد.

متانول تنها مایع تمیز و تنها سوخت مایع قابل نگه داریست كه می توانیم از طبیعت به دست آوریم.