آشنایی با اجزای موتور خودرو

به گزارش سایت خبری ساعد نیوز، موتور خودرو ، وظیفه ایجاد نیرو و قدرت لازم برای حرکت خودرو را برعهده دارد ، شکل ، اندازه و روش کار موتورهای نصب شده بر روی خودروها ، در درجه اول ، بستگی به نوع سوخت مصرفی خودرو دارد. مثلا اگر سوخت خودرویی انرژی الکتریکی باشد ، باید برای به حرکت درآوردن آن از موتور الکتریکی استفاده شود؛ با توجه به اینکه سوخت مصرفی اکثر خودروها بنزین می باشد و در اکثر خودروهای بنزینی از موتور احتراق داخلی استفاده می شود.

قسمت های اساسی موتور خودرو را سیلندر، سرسیلندر و تشکیل می دهد. اگر به دنبال آشنایی با قطعات مختلف موتور مورد استفاده در خودروهای امروزی هستید با ما همراه باشید:

سیلندر در موتور خودرو

سیلندر استوانه توخالی چدنی یا آلومینیومی است که انفجار سوخت در آن رخ داده و در واقع پایه و اساس موتور خودرو را تشکیل می دهد.

برای هر موتوری که از پیستون بهره مند است سیلندر یک قطعه حیاتی و حذف نشدنی محسوب می شود چراکه این قطعه فضای لازم برای رفت و برگشت پیستون را فراهم می کند.

با آب بندی تلاش می شود که اصطکاک بین سطح داخلی سیلندر و پیستون در حداقل ترین حالت ممکن باشد چراکه این کار از هدر رفت انرژی جلوگیری کرده و همچنین آب بندی سیلندر از نشت هوا و روغن نیز جلوگیری می کند.

عموماً موتور خودروها مجهز به چندین سیلندر با آرایش خاص بوده که به آن ها بلوکه سیلندر می گویند.

این آرایش بسته به چینش سیلندرها می تواند خطی، خطی با زاویه، خورجینی V شکل، جناغی خطی یا VR، جناغی دو ردیفه یا W، تخت، رادیال یا ستاره ای و یا حتی دوار باشد.

شکل، اندازه، نحوه قرارگیری و انتخاب چینش سیلندرها با توجه به اندازه و کارکرد موتور و همچنین میزان بهره وری از آن مشخص می شود.

سیلندر خطی

در ساده ترین شکل آرایش، سیلندرها به صورت خطی در یک راستا پشت سر یکدیگر قرار می گیرند. بلوک های چهار سیلندری که موتورهای چهار سیلندر را تشکیل می دهند یکی از پرکاربردترین و شناخته شده ترین موتورهای درون سوز دنیا هستند.

سیلندر خطی با زاویه

سیلندرهای خطی با زاویه که به سیلندرهای inline مشهور هستند به صورت خطی در یک راستا پشت سر همدیگر قرار گرفته اما تفاوت آن ها با سیلندرهای خطی ساده در آن است که در این آرایش، سیلندرها در زاویه مابین ۱۵ تا ۶۵ درجه نسبت به قائم قرار می گیرند. در سیلندرهای خطی با زاویه به دلیل نوع طراحی مرکز ثقل پایین بوده، موتور با وجود حجم نسبتا کم قابلیت دورگیری بالایی داشته و دارای گشتاور سرعتی است. همه موارد گفته شده از مزایای این نوع چینش محسوب شده و سبب می شود که خودروساز بسته به هدفی که برای تولید محصول خود دارد از این دسته از سیلندرها بهره برد. موتور ۴۰۵ GLX و ب ام و ۳۲۰i از سیلندرهای خطی با زاویه بهره می برند.

سیلندر خورجینی V شکل

آرایش خورجینی v شکل را شاید بتوان معروف ترین نوع آرایش سیلندر دانست و اکثر خودروهای امروزی از این نوع چینش بهره می برند. در آرایش خودروجینی سیلندرها به مانند حرف V در زبان انگلیسی در دو ردیف روبروی یکدیگر قرار گرفته و دو بلوک با یکدیگر زاویه تندی دارند. این نوع آرایش سبب می شود که موتور خودرو به عنوان موتور سرعتی شناخته شده و علت اصلی استفاده گسترده در آن ها نیز به همین موضوع بازمیگردد چراکه صنعت خودروسازی در حال حرکت به سمت تولید خودروهایی با قدرت بیشتر و شتاب سریع تر است.

علت اصلی که سبب شد برای نخستین بار موتورهای خورجینی v شکل سر از دنیای خودرو درآورد آن بود که عده ای تصمیم گرفتند از موتورهایی با تعداد سیلندر بالا مثلاً ۱۲ سیلندر بهره برند. اگر این تعداد از سیلندرها در یک بلوک به صورت خطی روبروی یکدیگر قرار می گرفت فضای زیادی اشغال شده و وزن خودرو بی دلیل بالا می رفت.

نحوه چیدمان سیلندر ها بسته به هدفی که یک خودروساز از تولید محصول خود دارد متفاوت است. برخی از چینش ها مانند سیلندرهای تخت سبب می شود که موتور خودرو قدرتی شود و این موتور قدرتی برای استفاده در خودروهای باری و سنگین مناسب است. بسیاری از موتورهای درون سوز مانند خودروهای دیزلی سنگین از این نوع آرایش موتور بهره می برند.

بعضی از چینش ها نیز برای استفاده در یک موتور سرعتی مخصوص مسابقه مناسب اند. از این جمله می توان به موتورهای خورجینی V شکل یا موتورهای خطی با زاویه نام برد.

سرسیلندر

یکی دیگر از قطعاتی که وجود آن در موتور خودروهای درون سوز الزامی است سرسیلندر نام دارد. این قطعه در قسمت بالایی و بر روی بلوک سیلندرها قرار گرفته و مجموعه سوپاپ و مانیفولدها بر روی آن مونتاژ می شود.

سرسیلندر را می توان یک مکمل برای سیلندر دانست. این قطعه بر روی بلوک سیلندرها قرار گرفته و محفظه احتراق پیستون را فراهم می کند. در واقع پیستون در داخل بلوک سیلندر و سرسیلندر جابجا شده و این سر سیلندر است که در برابر احتراق و حرارت های ایجاد شده در درون موتور از خود پایداری نشان می دهد.

البته این قطعه دارای یک محدوده تحمل فشار محدود است و مسلما گذر از حد استاندارد این محدوده سبب ایجاد آسیب شده و اصطلاحا سرسیلندر می سوزد. در این حالت معمولاً تنها راهکار تعویض سرسیلندر است. همین موضوع نشان دهنده اهمیت سرسیلندر است چراکه در صورت نیاز به دستکاری، تعویض، تعمیر یا باز کردن موتور این سرسیلندر است که عموما مورد بازبینی قرار می گیرد.

واشر سرسیلندر

برای آنکه اتصال سیلندر و سرسیلندر به درستی صورت گرفته و از نشت آب به خارج از بلوک سیلندرها جلوگیری شود از واشر سرسیلندر استفاده می شود. واشر سرسیلندر وظیفه آب بندی محفظه احتراق سوخت را برعهده داشته و امکان گردش روغن و آب بدون مخلوط شدن را فراهم می کند. این قطعه که یکی از قطعات اصلی موتور خودرو محسوب شده از جنس پنبه نسوز و فولاد با کیفیت و مس است.

گفته می شود آب بندی واشر سرسیلندر بسیار حائز اهمیت است چرا که این قطعه با یکپارچه سازی سرسیلندر با بدنه موتور از نشت گاز جلوگیری کرده و عملاً سبب افزایش راندمان و کارایی موتور می شود.

اگر خودرو شما آب-روغن قاطی کرده، از اگزوز آن آب خارج می شود، کشش و توان کافی نداشته، دیر روشن می شود و یا حتی بدون دلیل جوش می آورد احتمال سوختن واشر سرسیلندر وجود دارد. سوختن واشر سرسیلندر اصطلاحی است که به دفرمه شدن این قطعه در اثر عوامل متعددی مانند عمل کردن ناصحیح ترموستات، ایجاد نشتی در سیستم آب و خالی شدن رادیاتور اتومبیل، فشار به موتور و عدم توجه به آمپر خودرو و مستهلک بودن این واشر اشاره دارد.

نکته حائز اهمیت در هنگام سوختن واشر سر سیلندر عدم استفاده از خودرو و انتقال سریع آن به تعمیرگاه توسط بکسل است در غیر این صورت اصلا دور از انتظار نیست که آسیب های به مراتب بیشتری به موتور خودرو وارد شده و هزینه تعمیر آن چند برابر شود.

سوختن واشر سرسیلندر به یکباره اتفاق نمی افتد بلکه آب رادیاتور داغ شده و چند دقیقه بعد از رسیدن آمپر به خط قرمز صدمه دیدن واشر آغاز می شود. بهتر است در چنین حالتی خودرو بلافاصله تا تعمیرگاه بکسل شود.

میل لنگ

دیگر قطعه مورد استفاده در موتور خودروهای درون سوز میل لنگ است که وظیفه تبدیل حرکت خطی پیستون به حرکت دورانی را بر عهده دارد.

جنس میل لنگ باید به نحوی باشد که به سرعت در برابر هوا خنک شده و تعداد لنگ ها نیز ارتباط مستقیمی با تعداد سیلندرهای خودرو دارد. تعداد لنگ ها در موتورهای خطی برابر با تعداد سیلندرها و در موتورهای خورجینی نصف تعداد سیلندرها است.

یکی از دلایلی که سبب می شود سیلندر خودرو به صورت خورجینی طراحی شود طول میل لنگ است چرا که اگر تعداد زیادی سیلندر به صورت خطی در کنار یکدیگر قرار گیرند طول میل لنگ افزایش قابل توجهی می یابد. این در حالی است که در موتورهای خورجینی این طول نصف می شود.

در یک طرف میل لنگ قطعه ای به نام فلایویل قرار گرفته که لرزش میل لنگ را می گیرد و در طرف دیگر نیز میل بادامک قرار دارد.

میل لنگ را عموماً به صورت ترکیبی از فولاد و فلزهای سخت می سازند تا علاوه بر داشتن مقاومت بالا به سرعت نیز با هوا واکنش نشان دهد.

پیستون

پیستون قطعه دیگری از سیستم احتراق خودرو محسوب می شود که نیروی ناشی از احتراق را به سمت پایین سیلندر و به سوی میل لنگ حرکت می­دهد. پیستون که به شاتون متصل است حرکت خطی را به حرکت چرخشی تبدیل میکند.

برای ساخت پیستون­ها از آلیاژ آلومینیومی یا چدن استفاده می­شود که هر کدام دارای ویژگی های مثبت و منفی خود می­باشند.

جنس آلمینیومی سبک بوده و ضریب انتقال حرارتی بالایی دارد که این جنس عیوبی نظیر انبساط زیاد و هم چنین قیمت بالا را داراست. چدن نیز قیمت کم و انبساط پایین تری را نسبت به آلیاژهای آلمینیومی دارد.

پیستون­­ها نیز مانند سایر قطعات خودرو دچار آسیب می­شوند لذا چنانچه اصطکاک بین سیلندر و پیستون بیش از حد باشد، عملا حرکت رفت و برگشت به سختی انجام شده و موجب می­شود سیلندر و پیستون آسیب دیده و به مرور زمان قطعه مستهلک شود.

مواردی از قبیل استفاده از روغن نامناسب برای خودرو، وجود مشکل در سیستم روغن کاری، سیستم خنک کاری و رانندگی با دور موتور بالا به مدت طولانی سبب آسیب رسیدن به پیستون خودرو می شود. حتی گاهی بریدن تسمه تایم ممکن است به پیستون آسیب برساند. در واقع هنگامی که تسمه تایم بریده می­شود ریتم باز و بسته شدن سوپاپ­ها بهم میریزد و اگر دور موتور بالا باشد، بسته به طراحی موتور به احتمال زیاد سوپاپ با سطح رویی پیستون برخورد کرده و موجب شکستگی سوپاپ و آسیب دیدن پیستون می شود.

تسمه تایم

یکی دیگر از قطعات موتورهای احتراق داخلی تسمه تایم است که در داخل موتور قرار گرفته و میل لنگ را به میل سوپاپ متصل می کند. در واقع وظیفه تنظیم زمان صحیح باز و بسته شدن سوپاپ ها بر عهده تسمه تایم بوده و جنس این قطعه نیز پلاستیکی است. عموماً در بیشتر خودرو ها بعد از گذشت مسافتی در حدود ۶۰ هزار کیلومتر نیازمند است که تسمه تایم تعویض شود.

در بعضی از خودروها به جای تسمه تایم از زنجیر تایم استفاده می شود که ماهیت فلزی داشته و عمر آن عموماً به اندازه عمر موتور است و چندان نیازی به تعویض این قطعه احساس نمی شود. زنجیر تایم بیشتر در خودروهای سنگین مورد استفاده قرار می گیرد.

همانطور که پیش از این نیز گفته شد تسمه تایم وظیفه تنظیم زمان صحیح باز و بسته شدن سوپاپ ها را به عهده داشته و در صورت پاره شدن عملکرد سوپاپ ها مختل خواهد شد. در این حالت کارایی موتور به میزان قابل ملاحظه ای کاهش یافته و خسارات جبران ناپذیری به موتور خودرو وارد می شود. نکته قابل توجه در خصوص پارگی تسمه تایم آن است که اثرات تخریبی این اتفاق در هر خودرو متفاوت است. به عنوان نمونه پارگی تسمه تایم پراید تنها منجر به خاموشی خودرو می شود اما در خودرو پژو ۴۰۵ و سمند حتی رد کردن یکی دو دندان از تسمه تایم منجر به برخورد شدید سوپاپ ها با یکدیگر و وارد شدن آسیب جدی به موتور خودرو خواهد شد.

یک دستور العمل کلی درخصوص زمان تعویض تسمه تایم خودروهای مختلف وجود دارد و توصیه می شود که تمامی رانندگان از این دستورالعمل پیروی کنند.

همواره این نکته را به یاد داشته باشید که در صورت پارگی تسمه تایم هرگز نباید خودرو را جابجا کرده و رانندگی کرد چراکه این موضوع آسیب ها و خسارت های وارده به خودرو را چندین برابر کرده و عواقب سنگینی را به همراه دارد.

شمع

برای آنکه بتوان از یک خودرو درون سوز بهره برد نیاز است که موتور این خودرو روشن شود و موتور نیز بدون الکتریسیته کار نمی کند و در اینجاست که اهمیت شمع خودرو مشخص می شود.

شمع خودرو با قرار گرفتن در انتهای سیلندر و در هنگام فشردگی بخار بنزین جرقه زده و سبب انفجار بنزین و حرکت خودرو می شود.

این قطعه یکی از اجزای حیاتی در سیستم تولید نیروی خودرو محسوب شده و فرسوده شدن آن سبب کاهش کارایی قدرت موتور و صدالبته افزایش مصرف سوخت می شود.

در حال حاضر مدل های مختلف و متنوعی از شمع خودرو در بازار کشورمان موجود است که هر کدام بسته به راندمان و نوع موتور مصرف سوخت متفاوتی دارند.

اگر شمع خودرو به درستی درون محفظه احتراق جرقه نزند بنزین فشرده شده نمی تواند کامل بسوزد و همین موضوع سبب می شود که سیلندر خودرو به طور کامل حرکت نکند. بنابراین شمع تاثیر مستقیمی بر روی حفظ کارایی موتور داشته و نگه داری از آن از اهمیت بالایی برخوردار است. این قطعه نیز همچون دیگر قطعات خودرو بعد از مدتی نیاز به تعویض دارد چراکه در صورت عدم حفظ کارایی لازم سبب بدسوزی سوخت شده و در نتیجه آلودگی هوا و وارد شدن صدمات جدی به موتور خودرو را به دنبال دارد.

رینگ پیستون

رینگ پیستون قطعه دیگری از یک موتور درون سوز محسوب می شود که به شکل حلقه های کروی بوده و وظیفه آن آب بندی حرکت پیستون در سیلندر است. این قطعه که روی پیستون قرار می گیرد قابلیت ارتجاعی بالایی داشته و در برابر گرما حساسیت بسیار کمی از خود نشان نشان می دهد. هر پیستون بسته به نوع موتور خودرو و طراحی آن از ۳ تا ۵ و گاها ۷ رینگ پیستون برخوردار است که این رینگ ها سطح تماس بین پیستون و جداره سیلندر را در حداقل ترین حالت ممکن قرار داده و از ایجاد اصطکاک جلوگیری می کنند. نکته حائز اهمیت دیگر در خصوص رینگ پیستون آن است که این قطعه در انواع شیاردار، سوراخ دار یا چاک دار از مصرف غیرضروری و اضافی روغن جلوگیری کرده و اجازه نمی دهند که روغن بر روی پیستون پخش شود. رینگ پیستون دارای دهانه ای است که با باز و بسته شدن آن قطر رینگ کاهش یا افزایش می یابد.

فنر سوپاپ

فنر سوپاپ قطعه ای است که با هر بار باز و بسته شدن سوپاپ آن را به وضعیت اول برگردانده و در واقع سوپاپ را در جای خود ثابت می کند. این فنر که از مفتولی به قطر ۳ تا ۵ میلی متر ساخته شده به صورت عمود روی سیلندر نصب شده و نیروی بین ۲۰ تا ۴۰ کیلوگرم به آن وارد می شود. این وارد شدن فشار در هنگام باز و بسته شدن سوپاپ ها با سرعت زیاد و تحت حرارت بالا اتفاق افتاده و به مرور زمان استهلاک و ضعیف شدن فنر سوپاپ را به دنبال دارد.

اهمیت فنر سوپاپ در این است که این قطعه از نشتی در زمان های تراکم و احتراق جلوگیری کرده و تلاش می کند که با ثابت نگه داشتن سوپاپ اجازه ندهد بازده موتور کاهش یابد.

شاتون

شاتون یکی دیگر از قطعات موتور خودروهای درون سوز است که ارتباط بین میل لنگ و پیستون را میسر کرده و سر کوچک آن به پیستون و سر بزرگ آن به میل لنگ متصل می شود. این قطعه به استحکام و قدرت بالا معروف بوده و به همین جهت نیز از فولاد سخت ساخته شده است.

شاتون در تبدیل حرکت رفت و برگشتی پیستون به حرکت دورانی میل لنگ نقش داشته و در صورت خرابی آن حرکت دورانی خودرو با اختلال مواجه می شود. شاتون خود از ۳ قطعه یاتاقان بزرگ، کوچک و بدنه تشکیل شده و از آنجا که در معرض ضربات پیوسته و شدید است بسیار سرسخت طراحی شده است.

خراب شدن این قطعه آسیب ها و خرابی های جبران ناپذیری را به موتور خودرو وارد می کند. بنابراین ضروری است که اگر صداهای غیر طبیعی از خودرو شما خارج شد، از درون موتور قطعات فلزی به بیرون پرتاب شد یا روغن ریزی صورت پذیرفت حتماً شاتون خودرو خود را بررسی کرده و مطمئن شوید که مشکلی برای این قطعه جان سخت به وجود نیامده باشد.

عموماً خرابی، شکستگی و یا ایجاد خسارت به شاتون به علت کیفیت پایین، رخ دادن تصادفات شدید، نصب اشتباه، دنده معکوس در سرعت بالا، ضربات شدید وارده از جانب پیستون یا میل لنگ صورت می پذیرد. این قطعه با وجود سختی بالا از خرابی مصون نبوده و ممکن است مانند هر قطعه دیگری دچار آسیب شود.

موتور خودرو نیز مانند هر سیستم دیگری از قطعات بزرگ و کوچک متفاوتی تشکیل شده که هر کدام از این قطعات وظیفه خاص خود را بر عهده داشته و تمامی قطعات در راستای هدف اصلی یعنی به حرکت در آوردن خودرو و افزایش کارایی موتور فعالیت می کنند آشنایی با این قطعات و شناخت وظیفه هر کدام سبب می شود که شما در هنگام خرابی خودرو خود توسط بیشتری بر روی ان داشته و بتوانید واکنش صحیح را نسبت به خرابی قطعات مذکور نشان دهید. بنابراین ضروری است که هر راننده شناخت کلی نسبت به قطعات موتور خودرو خود و همچنین وظیفه هر قطعه داشته باشد.