ساعدنیوز
ساعدنیوز

مراحل طراحی و ساخت پیشرانه خودرو

  چهارشنبه، 12 مرداد 1401   زمان مطالعه 8 دقیقه
مراحل طراحی و ساخت پیشرانه خودرو
خودروسازان در سراسر دنیا از انواع مختلف پیشرانه در ساخت خودروها استفاده میکنند . ما در اینجا قصد داریم مراحل ساخت پیشرانه را بررسی کنیم.

هر فردی که گذرش به این تأسیسات بیفتد قطعاً به پیشرانه انجینیوم جگوار لندروور که در فضای بزرگ این کارخانه EMC قرار دارد خیره خواهد شد . همه ما می دانیم پیشرانه از قطعات زیادی تشکیل شده اما دیدن میزان پیچیدگی تکنولوژی بکار رفته در ساخت آن گاهی اوقات ما را در زمان چرخاندن کلید استارت به فکر فرو می برد . پیشرانه های احتراق داخلی این روزها خیلی نظرات مثبتی را به خود جلب نمی کنند زیرا قوای محرکه الکتریکی غالباً به عنوان جایگزین این پیشرانه ها در آینده مطرح هستند ؛ اما تا آن زمان پیشرانه های احتراق داخلی به ایفای نقش اساسی خود ادامه خواهند داد . سرمایه گذاری 1 میلیارد پوندی جگوار لندروور در EMC این حرف را تأیید می کند .

تاریخچه پیشرانه خودرو

اولین ماشین بخار توسط مخترع فرانسوی دنی پاین در سال ۱۶۹۰ اختراع شد و سپس اولین موتور کاربردی توسط نیوکامن در سال ۱۷۱۲ برای پمپ کردن آب در معادن مورداستفاده قرار گرفت؛ اما ازآنجاکه موتورهای بخار دارای بازده پایین بودند در ادامه جیمزوات مخترع و پژوهشگر اسکاتلندی در سال ۱۷۸۱ توانست حرکت تناوبی موتور (رفت و برگشتی) را به حرکت دورانی (چرخشی) تبدیل کند و این دستاورد تحولی شگرف و بنیادین در حمل ونقل دریایی و زمینی به وجود آورد

موتورهای بخار جزء موتورهای برون سوز هستند که الگوی اصلی جهت ساخت و طراحی موتورهای درون سوز به شمار می روند. (موتورهای احتراق داخلی)اما در سال ۱۸۶۱ نیکلاس اتو اولین موتور بنزینی که همان موتور احتراق داخلی است را به صورت چهار زمانه و دو زمانه اختراع کرد.در موتور چهارزمانه مرحله اول مکش یا تنفس، مرحله دوم تراکم یا کمپرس، مرحله سوم انفجار یا قدرت مرحله چهارم تخلیه یا خروج دود است و موتورهای اولیه دارای بدنه از جنس فلز برنز بوده و سوخت آن ها الکل بود.

بالاخره در انتهای قرن نوزدهم کمپانی های نفتی شروع به استخراج نفت و همچنین پالایش آن کرد در این میان مایعی گمنام در هنگام پالایش نفت خام پدید آمد که کاربردی نداشت اما با تعریف آن ماده برای سوخت موتور خودروها امروز ما به نام بنزین می شناسیم و در سال ۱۸۹۳ رادلف دیزل موتور دیزل را اختراع کرد.

مراحل پیشرانه سازی خودرو

خودرو یک وسیله نقلیه متحرک است که برای طراحی آن لازم است درک عمیقی از حرکت خودرو و عوامل تأثیرگذار بر آن داشته باشیم .پیشرانه جزو ارکان اصلی خودرو و قلب تپنده آن است، امروزه آنچه از تعریف پیشرانه خودرو می دانیم، دستگاهی است که انرژی شیمیایی (سوخت +هوا) را به کار مکانیکی تبدیل می کند درادامه به مراحل ساخت پیشرانه می پردازیم.

طرح پایه پیشرانه احتراق داخلی بیش از 100 سال سن دارد اما هنوز هم مهندسان به دنبال بهبود این فرمول هستند . آن ها می توانند با استفاده از نرم افزار های قوی شبیه سازی همچون پکیج WAVE ریکاردو طراحی های متفاوتی را در پیشرانه بررسی نمایند . این امر به مهندسان اجازه می دهد تا یک پیشرانه مجازی را ساخته و فاکتورهایی کلیدی همچون تعداد سیلندرها ، حجم ، قطر ، نسبت تراکم ، توربو را در نظر بگیرند . نرم افزار موردنظر بلوک هایی همچون توربو شارژر را می سازد و هر بلوک را می توان بهینه کرد .

ساخت یک پیشرانه مجازی فرایندی زمان بر بوده و نیازمند دخیل شدن تمامی حسگر ها و فعال کننده ها است اما به مهندسان اجازه می دهد تا عملکرد و مصرف سوخت پیشرانه را قبل از ساخت نمونه های ابتدایی پیش بینی کنند . با هزاران محاسبه سنگینی که انجام می شود مخصوصاً در زمینه هایی همچون دینامیک فرایند احتراق ، این نرم افزار نیازمند پردازشگرهای بسیار قوی رایانه ای برای انجام کار است .

زمانی که مهندسان عملکرد پیش بینی شده طراحی خود را یافتند ، سپس می توانند برخی بلوک ها را تکمیل کرده و ببینند آیا این امر تأثیری در بهبود طراحی دارد یا خیر . برای خانواده پیشرانه های انجینیوم ، ظرفیت 500 سانتی متر مکعبی در هر سیلندر به عنوان مقدار بهینه تعیین شده است . این حجم همچنین توسط خودروسازان زیادی همچون ولوو و خانواده پیشرانه های درایو E مورد استفاده قرار می گیرد . زمانی که کار شبیه سازی تمام شد زمان تست نمونه های پیش تولیدی فرا می رسد .

پیشرانه خودرو

تست های تأییدی

پیشرانه های پروتوتایپ به تعداد کم و به منظور تأیید کردن کانسپت شبیه سازی شده و پیش از آماده شدن برای تولید انبوه ساخته می شوند . این پیشرانه ها نشان دهنده ( قصد تولید ) هستند یعنی انعکاسی از نمونه تولیدی نهایی می باشند . این آخرین شانس برای ایجاد تغییرات کوچک است زیرا زمانی که تولید انبوه کلید بخورد ایجاد تغییرات بسیار هزینه بر خواهد بود . پیشرانه های پیش تولیدی همچنین ساعات زیادی را در داینامومتر پیشرانه و پیش از کسب تأییدیه نهایی برای تولید انبوه می گذرانند .

ماشین کاری

تأسیسات پیشرانه جگوار لندروور به سه بخش تقسیم شده است : ماشین کاری ، خط مونتاژ بنزینی و خط مونتاژ دیزلی . بخش ماشین کاری مسئول دریافت بلوک خام ، سر سیلندر و میل لنگ و ماشین کاری آن ها برای تولید قطعات دقیق موردنیاز است . با قدم گذاشتن به سالن ماشین کار کارکنان کمی را خواهید دید .خطوط ماشین کاری بسیار خودکار و رباتیک بوده و انسان تنها به عنوان سوپروایزر حضور دارد . این بخش همچنین بسیار تمیز است و از تأسیسات تولید پیشرانه سنتی بسیار فاصله دارد .

1- بلوک

بلوک آلومینیومی پیشرانه انجینیوم برای پیشرانه های بنزینی و دیزلی یکسان است . یکی از اولین فرایندها از 23 فرایندی که انجام می شود حک کردن لیزری شماره پیشرانه روی بلوک به منظور هویت بخشی به آن است . یک تست نشتی روی منافذ نیز صورت می گیرد تا در صورت وجود ترک در دیواره سیلندرها سریعاً تشخیص داده شود . دلیل انجام این کار آن است که در زمان فشار خطوط فولادی ، فولاد باید کل دیواره بلوک خام را لمس کند . در غیر این صورت نقاط داغ می توانند طول عمر بلوک را کم کنند . به منظور سازگاری خطوط فولادی ، بلوک ها باید به مدت نیم ساعت تا 200 درجه سانتی گراد داغ شوند تا پیش از فشار خطوط فولادی داخل آن ها بسط یابند . بلوک سپس خنک می شود تا استحکام و جای گیری مناسب خطوط فولادی تضمین گردد . تمامی فرایند های صورت گرفته توسط تجهیزات اندازه گیری دقیق بررسی می شود و بلوک هایی که کوچک ترین نقصی دارند باید کنار گذاشته شوند .

2- سر سیلندر

سر سیلندر نیز فرایند مشابهی را پشت سر می گذارد و ماشین کاری آن روی سطوحی صورت می گیرد تا سوپاپ ها و سایر اجزا به خوبی روی آن قرار گیرند . وجود موازی کاری های زیاد در این بخش نیز جالب توجه است . اگر یک ماشین دارای مشکل باشد خط می تواند با ماشین های مشابهی در خط دیگر ادامه یابد . البته سرعت تولید به نوعی کاهش می یابد .

3- میل لنگ

میل لنگ یک قطعه اساسی بوده و در اینجا صحبت از فواصل میکرونی است . میل لنگ از حالت خام خشن تا فرایند نهایی بالانس می شود تا حفره های دو طرف شفت در محل صحیح قرار گیرند . سپس یاتاقان ها با قرار گرفتن حدود 10 ثانیه ای در مایعی مخصوص با دمای 1000 درجه سانتی گرادی سخت می شوند و سپس سریعاً وارد آب سرد می شوند . پس از این فرایند ، ماشین کاری انجام شده و چرخ دنده شفت که بالانس شده در جای خود قرار می گیرد . اکنون زمان بالانس نهایی است .

4- مونتاژ

برخلاف تأسیسات ماشین کاری رباتیک ، خط مونتاژ بسیار به دستان کارمندان بستگی دارد . بلوک روی دستگاه های حمل کننده پیشرانه قرار داشته و فرایند به پیش می رود . هر دستگاه حمل کننده فرکانسی رادیویی دارد که مشخصات دقیق پیشرانه را ضبط کرده است . این امر به کارمندان خط مونتاژ اجازه می دهد تا در هر ایستگاه قطعات درست را روی پیشرانه ببندند . اکثر قطعات نصب شده از سوی تأمین کنندگان به این بخش آمده و در 17 بخش خط مونتاژ مورد استفاده قرار می گیرند . مهار سیمی یک از آخرین کارهایی است که انجام می شود و پیش از آماده شدن پیشرانه برای تست روغن داخل آن ریخته می شود .

5- تست

آیا کار خواهد کرد ؟ این بزرگ ترین سؤال است زیرا در زمان حمل پیشرانه به تأسیسات نهایی تولید خودرو نمی توان آن را امتحان کرد . به منظور تضمین موفقیت ، تست های پیش رو انجام می شوند .

  • تست سرد:تک تک پیشرانه ها در تست سرد شرکت می کنند و واژه ( سرد ) به این موضوع اشاره می کند که پیشرانه در واقع کار نمی کند . تست تشخیصی برای بررسی تمامی حسگرها و فعال کننده ها استفاده می شود . تست های کمپرس نیز به همراه بررسی های بصری انجام می شوند . زمانی که پیشرانه تأیید شد جگوار لندروور از نصب آن روی خودرو مطمئن می شود .
  • تست کارکرد داغ:این تست استارت پیشرانه را بررسی می کند . هیچ فشاری رو پیشرانه همچون فشارهای زمان تست روی داینامومتر وجود ندارد . بنا به گفته جگوار لندروور ، این تست در زمانی که تأسیسات تازه افتتاح شده بود روی تمامی پیشرانه ها انجام می شد اما از آنجایی که میزان اطمینان تست سرد در تشخیص مشکل ها بالا رفته هم اکنون تنها چند پیشرانه در روز تست کارکرد داغ را انجام می دهند . برخی پیشرانه ها هنوز هم با حداکثر فشار در تأسیسات داینو تست می شوند تا برخی موارد عملکردی آن ها تأیید شود .

6- انتقال

نتیجه نهایی این است که پیشرانه ها به تأسیسات مونتاژ خودرو در برومویچ ، هیل وود و سولیهال انتقال می یابند تا روی طیف وسیعی از خودروها ، از جگوار XE گرفته تا رنجروور ولار نصب شوند .بار دیگر که می خواهید کلید را چرخانده و پیشرانه را بیدار کنید ، کمی به تلاش های هوشمندانه مهندسان در ساخت این قلب آهنین نیز فکر کنید .


  دیدگاه ها
پربحث های هفته   
ساغر عزیزی بازیگر نقش فرح پهلوی: فحش‌هایی در اینستاگرام به من می‌دهند که برای آنها خیلی گریه کردم من فرح دیبا نیستم با سیاست هم کاری ندارم (272 نظر) ترافیک چهره‌های سیاسی کشور در مراسم دامادیِ پسر علی لاریجانی؛ از قدردانی داماد از فرزند رهبر معظم انقلاب به خاطر حضور در مراسم تا چهره شاد علی مطهری به عنوان دایی داماد+عکس (243 نظر) رهبر معظم انقلاب پاسخ می‌دهند؛ حکم شرعی رقص زنان در برابر مردان در مجالس عروسی روستایی (231 نظر) امیر نوری و حاشیه‌های پستش راجع به مهاجرتش به اسرائیل: من از رژیم‌صهیونیستی پیشنهاد دریافت کردم اطلاعات زیادی دارم؛ ما رفتیم بای بای+عکس (214 نظر) اقدام قابل تقدیر بازیکن تیم ملی؛ مهدی طارمی هزینه تحصیل دختر دانش آموزی که مدیر از مادرش درخواستی غیرمنتظره کرده بود را برعهده گرفت (122 نظر) خلاقیت تحسین برانگیز یک میوه فروش بامرام شیرازی حماسه آفرید/ به ایشون باید گفت فرشته زمینی+عکس (118 نظر) نگاهی به میز صبحانه مفصل و رنگارنگ خانه رضا گلزار با هنر چیدمان آیسان خانوم / تزئین زیبای بشقاب با انار وحشی و آووکادو+عکس (112 نظر) توئیت داریوش ارجمند خطاب به رهبر معظم انقلاب با دیالوگی از نقش مالک اشتر: ای کاش قادر بودم، علی را به روزگاری ببرم که مردمش قدر همچون او را می دانستند+عکس (102 نظر) خلاقیت خنده دار مادر شیرازی برای طراحی پرچم ایران روی قرمه سبزی حماسه آفرید+عکس/ هنر نزد ایرانیان است و بس! (96 نظر) نصرالله رادش: سیگار می‌کشم تا زشتی‌هایم دیده شود! دوست دارم همه بدانند علاوه بر قیافه ام من این زشتی ها را دارم! +فیلم (84 نظر) سحر زکریا: مهران مدیری به جای پول به من چند تا قابلمه داد! مدیری کسی بود که اگر ما سر کار موسیقی گوش می‌دادیم می‌ترسیدیم بیاید و مسخره‌مان کند (81 نظر) محمدرضا گلزار: می‌دانم خواننده خوبی نیستم؛ به فرض که صدایم خوب نیست چرا اینقدر دغدغه فکریتان شده است؟! (75 نظر) دانش‌آموزی که رهبر شد؛ نگاهی به چهره مهربان رهبر معظم انقلاب در کلاس ششم ابتدایی+عکس (74 نظر) آخرین جشن تولد ساده آیت الله هاشمی رفسنجانی با حضور همسرشان در طبقه دوم خانه/ مبلمان راحتی بدون زرق و برق، کیک شکلاتی و زیر میزی هنری زیبا+عکس (64 نظر) جشن تولد مجلل الهام حمیدی توسط همسرش +عکس/تزئین زیبای کیک با مروارید طلایی رنگ 👌 (43 نظر)
پربازدیدترین ویدئوهای روز   
تیتر امروز   
فال قهوه با نشان روز سه شنبه 15 آبان ماه 1403
فال حافظ با تفسیر امروز سه شنبه 15 آبان 1403 + فیلم
فال شمع روزانه امروز سه شنبه 15 مهر 1403
فال روزانه امروز سه شنبه 15 آبان ماه 1403
به وقت استایل پاییزی؛ لباس مناسب پاییز چیست؟ / 5 رنگ مخصوص خوشتیپ ها؛ رنگ قرمز جزو رنگ‌های انرژی زا و پر هیجان است که نشان دهنده عشق و صمیمت است
فال ابجد روزانه سه‌شنبه 15 آبان 1403
دستگیری سارقان 10میلیاردی طلافروشی در تهران
خوشتیپ شو؛ نکات مهم برای ست‌کردن بوت‌های چرم زنانه برای پاییز / انواع بوت‌های چرم زنانه و ایجاد استایل‌های مختلف
معرفی 10 مدل خاص و ترند میز ناهارخوری / راهنمای انتخاب طرح‌های زیبا برای میز ناهارخوری
حکم کمرشکن قضائی عابر بانک تیم پرسپولیس تهران صادر شد/ حبس، رد مال، شلاق و انفصال از خدمت دولتی!
زاکانی فاش کرد: التماس اسرائیل به ایران برای جواب ندادن!
لیست کامل داروهای ممنوعه دوران بارداری / مصرف چه داروهایی در دوران بارداری بی‌خطر است؟
چارپایه به هر چیزی شبیه بود به‌جز برنامه‌ای سرگرم‌کننده! / کمدین بودن کافی نیست
تقدیر رهبر معظم انقلاب از مسعود پزشکیان؛ حضرت آقا از شما راضی هستند و گفتند این روند را ادامه دهید
مهرداد محمدی با استقلال به پایان خط رسید/ خط آتش آبی ها به مهاجم کنیایی مجهز میشود
منتخب روز   
محاکمه دوباره مردی که متهم به تجاوز به 9 زن شد زندانی اعدامی پس از آزادی از زندان در خواب سکته کرد... / پدر و مادر شایان برای رضایت همه زندگی‌شان را فروخته بودند! بازی در نقش پلیس برای گروگانگیری و سرقت های سریالی / خاطره گویی تبهکار سابقه دار در مراسم جشن تولد ‌راز باند مخوف را فاش کرد! دستگیری عامل جنایت در چیتگر پسر 17ساله بدون گواهینامه، جان خود و 4 دوست نوجوانش را در تصادف گرفت صحنه های آخرالزمانی سیل مرگبار در والنسیای اسپانیا با 205 کشته در حال حرکت به سوی کاتالونیا + ویدئو / عکس جزئیات پرونده دختر سارق که هدف او آزادی برادرش از زندان بود / اخاذی به قیمت یک عمر در زندان ماندن با سوادترین روستای ایران کجاست؟ شیائومی 15 معرفی شد/اولین گوشی جهان با اسنپدراگون 8 الیت خانه نورانی معتمدی اصفهان با درهای چوبی ،شیشه های رنگارنگ و دکوراسیون اصیل ایرانی چشمانتان را جلا میدهد جزئیات قتل فجیع مادر و خواهرناتنی توسط دختر تهرانی و نامزدش / جنایتی که در تجریش رخ داد! انتخاب جنین های باهوش تر ممکن میشود!