بررسي جوشكاري GMAW آلومينيوم بر روي ورقه آلومينيوم در مقايسه با نمونه فولاد ساده كربني

بررسي جوشكاري GMAW آلومينيوم بر روي ورقه آلومينيوم

در مقايسه با نمونه فولاد ساده كربني

زهير سراجان[1] ـ مهدي مباركي ـ فرشاد فيروزفر

دانشگاه آزاد اسلامي واحد يزد

Zohair Sarajan

Mehdi Mobaraki

Farshad Firouzfar

دراين پروژه به جوشكاري آلومينيم و فولاد توسط روش GMAW توسط فلز پركننده آلومينيم پرداخته شده است. مطالعه فيزيك جوش، ظاهر گرده جوش و خاصيت خيس شوندگي قطعه جوشكاري شده و مقايسه نمونه هاي فولادي و آلومينيومي جوشكاري شده بخش اصلي آزمايش مي باشد. تعدادي نمونه از جنس آلومينيم و فولاد با قطرهاي 1 الي 2 ميلي متر و با ابعاد 10ـ 8´5/2ـ 2 سانتي متر بريده و تهيه شد. نمونه ها قبل از عمليات جوشكاري با اسيدكلريدريك شستشوو آماده سازي سطحي شد. سپس با درنظر گرفتن پارامترهاي ورودي همچون شدت جريان، ولتاژ، سرعت تغذيه سيم الكترود و عامل پيش گرم نمونه تحت جوشكاري GMAW قرار گرفتند. پس از اتمام عمليات جوشكاري، جدول هايي تهيه شد كه نتايج حاصل از هرآزمايش را جهت سهولت در مطالعه و مقايسه در اختيار خواننده قرار دهد. همچنين از تمام نمونه ها عكسبرداري شد تا امكان مقايسه بصري فراهم آيد. نمونه آلومينيمي با قطر 2 ميلي متر بهترين نتايج راجع به ظاهر جوش و خيس شوندگي را به خود اختصاص داد. همچنين اثر دماي پيش گرم قبل از جوشكاري در نمونه هاي آلومينيومي با ضخامت كم كاملاً مشهود است. نمونه هاي آلومينيومي به علت ضخامت كم و خواص ويژه مهندسي و فيزيكي مي بايست تحت شرايط كنترل شده اي مورد جوشكاري قرار گيرند. از جمله پارامترهايي كه به جوشكاري نمونه آلومينيمي در اين آزمايش حساس بود پارمتر «سرعت تغذيه الكترود سيم» بود كه نمي توانست از حد 68/0 متر بر دقيقه تجاوز كند. نمونه هاي فولادي با دارا بودن خاصيت انعطاف پذيري در مقابل پارامترهاي جوشكاري فاقد كيفيت ظاهري جوش مناسبي بودند

درآمدی بر فومهای فلزی

در آمدی فوم های فلزی :

با پیشرفت تكنولوژی بدست آوردن مواد جدید از اهمیت خاصی برای دانشمندان برخوردار است و می تواند اثر بسیار شگرفی بر زندگی بشر داشته باشد . فوم های فلزی یكی از این مواد هستند كه دانشمندان با بوجود آوردن آنها پای در فضای گسترده و جدید صنعتی گذاشتند .
عموما مابین 75% تا 95% ساختار فوم از منفذ ساخته شده است كه می تواند متصل به هم یا به هم چسبیده باشد .
فوم های فلزی سخت هستند بر خلاف فوم های پلاستیكی و تا زمانیكه آنها را برش ندهید مانند فلز جامد به نظر می رسند . ( به یاد داشته باشید كه به خاطر چگالی پایین آلومینیوم معمولا از این فلز ساخته می شوند ) .

تاریخچه فوم فلزی :

فرآیند اول :

فلزات و تغيير شكلشان

فلزات و تغییر شکلشان
فلز ماده‌ای است که می‌توان آن را صیقل داده و براق کرد، یا به طرح‌های گوناگون در آورد و از آن مفتول‌های سیمی ظریف تهیه کرد. فلز جسمی است که آزمایش‌های مربوط به گرما و مهم‌تر از همه جریان الکتریکی را به خوبی هدایت می‌کند. فلزات با یکدیگر فرق زیادی دارند، از جمله در رنگ و سختی و نرمی، تعدادی از آنها ممکن است به آسانی خم شده و یا خیلی محکم و مقاوم باشند

شکل واقعی فلزات
شکل واقعی فلزات به اندازه یون و تعداد الکترون‌هایی که هر یون در حوزه اشتراکی دارد و انرژی یون‌ها و الکترون‌ها بستگی دارد. هر قدر فلز گرمتر شود این انرژی زیادتر خواهد شد. پس فلزات گوناگون ممکن است طرح‌های گوناگونی به خود بگیرند. یک فلز ممکن است در حرارت‌های مختلف، طرح‌های متنوعی را اختیار کند، اما در بیشتر آرایش‌ها، یون‌ها کاملاً پهلوی هم قرار دارند، و معمولاً تراکم در فلزات زیادتر از دیگر مواد است. اختلافات عمده فلزات و دیگر جامدات و مایعات.فلزات هادی خوب برق هستند. چون الکترون‌های آنها برای حرکت مانعی ندارند. همه فلزات جامد و مایع گروهی الکترون آزاد دارند، طبعا همه فلزات هادی‌های خوب الکتریسیته هستند. به این سبب فلزات از دیگر گروه‌های عناصر، کاملاً متفاوت دارد.
اختلاف عمده فلزات و دیگر جامدات و مایعات، در توانایی هدایت گرما و الکتریسیته است. هادی خوب آزمایش‌های مربوط به گرما جسمی است که ذرات آن طوری تنظیم شوند که بتوانند آزادانه نوسان یافته و به ذرات مجاور خود نیز امکان نوسان آزاد را بدهند. "گرم شدن" همان نوسانات سریع یون‌ها و الکترون‌ها است. در فلزات چون گروه الکترون‌ها، غبار مانند یون‌ها را احاطه می‌کنند، طبعا هادی‌های خوبی برای حرارت هستند «رسانش گرمایی فلزات).

سیستم های جدید ذخیره سازی انرژی در چرخ طیار

 

در دهه اخیر، تکنولوژی های جدیدی در زمینه ی ذخیره سازی انرژی به بازار آمده اند .این تکنولوژی ها انتقال سریع انرژی را فراهم می نمایند. این پیشرفت نسبت به باطری های الکتروشیمیایی قدیمی به قدری عجیب و جالب توجه بود که می توان آن را با پیدایش الکترومغناطیس های فوق سرد و یا موتورهای استارت سریع (که با کمک انرژی پنوماتیک یا هیدرولیک ساخته شدند) مقایسه کرد .
اخیرا صنعت شاهد پیدایش مجدد یکی از قدیمی ترین تکنولوژی های ذخیره سازی انرژی یعنی فلایویل بوده است . چرخ طیار های جدید دارای اشکال متنوعی هستند. از چرخ طیار های کامپوزیتی که برای سرعت های دورانی بسیار بالا مناسب هستند گرفته تا چرخ های فولادی قدیمی که به موتور های دورانی کوپل می گردند .
در این مقاله، ما انواع مختلفی از چرخ طیارها که امروزه مورد استفاده قرار می گیرند را بررسی می کنیم. علاوه بر آن به برسی باطری های فعال مکانیکی نیز می پردازیم. واحدی که یکی از جالب ترین گونه های چرخ طیارهای نوین و قدیمی می باشد. این سیستم در حالیکه فضایی در حدود ۱۱ فوت مربع را اشغال می کند قادر است توانی برابر ۵۰۰ کیلو وات را منتقل نماید.

تحلیلی از قانون دوم ترمودینامیک

آیاقانون دوم ترمودینامیک حکمی عام ومسلم ازاعیان خارجی و منافی اراده آزاد است؟
قانون دوم ترمودینامیک متضمن این مفهوم استکه یک فرایند فقط در یک جهت معین پیش می رود و در جهت خلاف آن قابل وقوع نیست.
این محدودیت برای جهت وقوع یک فرایند, مختصه قانون دوم است.اگرسیکلی متناقض با قانون اول ترمودینامیک نباشد,دلیلی براین نیست که آن سیکل حتماً اتفاق می افتد. همین امر منجر به تنظیم قانون دوم ترمودینامیک شده است.
دو بیان کلاسیک از قانون دوم ترمودینامیک وجود دارد که هر دو بیانگر یک مفهوم اساسی هستند:
۱) بیان کلوین
پلانکو بیان کلازیوس
۲) بیان کلوین
پلانک بر پایه توضیح عملکرد موتورهای حرارتی است وبیان می دارد که غیرممکن است وسیله ای بسازیم که در یک سیکل عمل کند و در عین حال که با یک مخزن تبادل حرارت دارد اثری بجز صعود وزنه داشته باشد.

ابداع موتورهای دیزلی ۶ زمانه

یک مؤسسه تحقیقاتی لهستانی مدعی ابداع نوعی موتور دیزل احتراق داخلی است که تا ۳۰ درصد در مصرف سوخت صفه‌جوئی می‌شود. موتور مورد ادعای این مؤسسه موتور پیستون مقابل است (Opposed Piston) که از ترکیبی از موتورهای دوزمانه و چهارزمانه است که به همین دلیل شش‌زمانه خوانده می‌شود.
مفهوم موتور با پیستون‌های مقابل این است که در هر سیلندر دو عدد پیستون در مقابل یکدیگر در حرکت هستند که هر دو براساس دوزمانه عمل می‌کنند. در این نوع موتورها دو عدد میل‌‌لنگ وجود دارد که هر دو با یک دور مساوی یکدیگر دوران می‌کنند و سیلندرها می‌توانند افقی و یا عمودی قرار گرفته باشند. در این نوع موتور سرسیلندر وجود ندارد و هر پیستون از مقابل دیگری به‌عنوان سریلندر عمل می‌کند.
در این موتور جدید یکی از پیستون‌ها براساس دوزمانه عمل می‌نماید در حالی که پیستون مقابل در همان سیلندر براساس چهارزمانه عمل می‌نماید. به منظور هماهنگ شدن این دو پیستون با یکدیگر سرعت دوران میل‌لنگ پیستونی که براساس چهارزمانه کار می‌کند دو برابر سرعت دوران و پیستون دوزمانه است. سیلندر این دو پیستون در سمت دوزمانه دارای دوسری دریچه است (Ports)؛ یک سری که به نقطه انتهائی بالائی کورس پیستون نزدیکتر است (TDC (۱ دریجه‌های ورود هوا است و سری دیگر که در نزدیکی به نقطه انتهائی پائین کورس پیستون قرار دارند ( BDC)(۲) دریچه‌های خروج دودند. در سمت پیستون چهارزمانه هیچ دریچه‌ای وجود ندارد و هوای موردنیاز این قسمت از همان دریچه‌های سمت دوزمانه فراهم می‌شود. بنابراین در کورس برگشت پیستون به پائین ابتدا دریچه‌های هوا و سپس دریچه‌های خروج دود باز می‌شوند به طور یکه یک فرصت مناسب برای ورود هوا و خروج دود وجود دارد.
ورود هوا و یا مخلوط هوا با سوخت به داخل سیلندر به‌وسیله یک سوپاپ دوراهی کنترل می‌شود. در این سیستم، پیستون چهارزمانه موجب بهبود مراحل تخلیه دود و ورود هوا به داخل سیلندر می‌شود.
موتور پیستون مقابل شش زمانه که علامت شناسائی M۴+۲ برای آن تعیین شده است. دارای مزایای موتورهای دوزمانه و چهارزمانه است. ضمن اینکه نکات منفی هر دو سیستم مذکور را هم کاهش داده است. مبتکران این موتور مدعی هستند برخورداری از دو میل‌لنگ با دو دور مختلف هیچ اثر منفی در عمر مفید موتور ندارد لی در هر حال آنها پذیرفته‌اند که قدرت حاصل از احتراق سوخت در داخل سیلندر به‌طور یکنواخت به هر دو میل‌لنگ منتقل نمی‌شود بنابراین به‌منظور بهره‌گیری از این سیستم در نظر است به هر میل‌لنگ یک ژنراتور مجزا نصب شود.
این نوع موتور از مزایای زیر برخوردار است:
▪ صرفه‌جوئی در سوخت به میزان ۳۰ درصد
▪ کاهش مقدار گازهای نیتروژن (NOx) به‌علت طولانی شدن مرحله انبساط گاز
▪ قدرت بیشتر نسبت به حجم کم موتور
▪ راندمان بهتر
▪ قابلیت استفاده از انواع مختلف سوخت ماند گاز مایع، سوخت‌های متداول و سوخت‌های گیاهی
▪ استفاده از سیستم کنترل الکترونیکی به منظور نترل نسبت فشار داخل سیلندر و کیفیت سوخت مصرفی براساس مقدار نیروئی که در نظر است برحسب مورد از موتور گرفته شود.
▪ سیستم تزریق سوخت با فشار بالا
▪ صدا و ارتعاشات کمتر
▪ سادگی ساختمان موتور
تاکنون ۲ دستگاه از این نوع موتور ساخته شده است ولی در نظر است خط تولید انواع مختلف برای کاربردهای متفاوت مانند نیروی محرکه کشتی‌ها و همچنین به‌عنوان مولد برق ساخته شود.

توربوشارژرها چگونه کار می کنند؟

وقتی مردم درباره ی اتومبیل های مسابقه یا اتومبیل های ورزشی با سرعت بالا صحبت می کنند،موضوع توربوشارژرها ظاهر می شود ،توربوشارژرها در موتورهای دیزل بزرگ هم وجود دارند،یک توربوشارژر به طور عمده قدرت موتور را بدون افزایش وزن آن زیاد می کند که مزیت بزرگی است و توربوشارژرها را مهم می کند در این مقاله یاد می گیریم که چطور توربوشارژر قدرت خروجی موتور را افزایش می دهد،همچنین یاد می گیریم پره های سرامیکی و یاطاقان های ساچمه ای چطور به توربوشارژر کمک می کنند تا وظیفه اش را بهتر انجام دهد توربوشارژرها یک نوع سیستم مکش هوا هستند که جریان هوای ورودی به موتور را فشرده می کنند،مزیت این سیستم این است که به موتور اجازه می دهد هوای بیشتری به سیلندر وارد کند و هوای بیشتر به معنی سوخت بیشتر است،بنابر این انرژی بیشتری از هر انفجار به دست می آید،یک موتور با توربو شارژر در کل قذرت بیشتری از یک موتور مشابه بدون تورربوشارژر دارد،یعنی توربوشارژر نسبت قدرت به وزن موتور را افزایش می دهد برای رسیدن به این تقویت فشار،توربوشارژر از جریان خروجی اگزوز برای چرخاندن یک توربین استفاده می کند که خود یک پمپ هوا را می چرخاند،توربین در توربوشارژر با سرعتی بالغ بر ١٥٠٫٠٠٠ دور در دقیقه می چرخد که ٣٠ برابر سریع تر از دور موتور است،چون تئربین به اگزوز چسبیده دما در آن خیلی بالاست اصول راه قطعی برای بدست آوردن قدرت بیشتر از موتور افزایش مقدار هوا و سوختی است که می سوزد،یک راه برای انجام این کار اضافه کردن یا بزرگتر کردن سیلندرهاست،بعضی مواقع این تغییرات شدنی نیست،یک توربوشارژر ساده تر است مکان توربوشارژر در خودرو توربوشارژرها با فشرده کردن هوا به موتور اجازه می دهند سوخت و هوای بیشتری بسوزاند،فشار نسبی ایجاد شده توسط توربوشارژر بین ٦تا ٨ پوند بر اینچ مربع است،از آن جایی که فشار جو در سطح دریا ٧/١٤ پوند بر اینچ مربع است می توانید بفهمید که حدود ٥٠٪ هوای بیشتری وارد موتور می شود،بنابراین می توان انتظار داشت ٥٠٪ قدرت بیشتری بدست آید،اما توربوشارژر کاملا ایده آل نیست و بین ٣٠ تا ٤٠ درصد بهبود در قدرت موتور مشاهده می شود یکی از دلایل عدم کارایی این است که انرژی چرخاندن توربین از اگزوز گرفته می شود و وجود یک توربین در اگزوز مقاومت در برابر خروج دود را افزایش می دهد،و این یعنی در مرحله ی خروج دود،موتور باید دود را با فشار بیشتری خارج کند در نتیجه کمی از قدرت سیلندری که در مرحله ی انفجار قرار دارد کاسته می شود در ارتفاعات توربوشارژرها در ارتفاعات که چگالی هوا کم است به موتور کمک می کنند،موتورهای معمولی در ارتفاعات با کاهش قدرت مواجه می شوند چون موتور جرم کمتری از هوا را دریافت می کند،یک موتور با توربوشارژر ممکن است با کاهش قدرت روبرو شود اما این کاهش قدرت خیلی کمتر است چون هوای رقیق تر راحت تر پمپ می شود خودروهای قدیمی با کاربراتور به صورت خودکار مقدار سوخت را افزایش می دهند تا مناسب افزایش هوای ورودی شود،خودروهای مدرن با انژکتور نیز این کار را انجام می دهند،سیستم انژکتور بر مبنای سنسورهای اکسیژن در اگزوز کار می کنند تا نعیین کنند که نسبت سوخت و هوا درست است یا نه بنابراین در این سیستم نیز اگر توربوشارژر اضافه شود مقدار سوخت ورودی خود به خود افزایش می یابد اگر یک توربوشارژر با فشار بالا به یک خودروی انژکتوری اضافه شود ممکن است کنترل کننده ی انژکتور اجازه ی ورود سوخت زیاد را ندهد ویا پمپ بنزین و تزریق کننده ها توانلیی رساندن این مقدار سوخت را نداشته باشند،در این حالت باید تغییرات دیگری اجرا شود تا بتوان از توربوشارژر استفاده کرد چگونه کار می کند؟ توربوشارژر به خروجی اگزوز موتور متصل شده است،گازهای خروجی از سیلندر توربین را می چرخانند که شبیه یک توربین گازی است،توربین توسط یک محور به کمپرسور که بین فیلتر هوا و لوله های ورودی هوا واقع شده متصل می شود،کمپرسور هوای ورودی به پیستون را فشرده می کند گازهای خروجی از بین پره های توربین عبور می کنند و آن را می چرخانند،هر چه گازهای بیشتری خارج شود توربین سریع تر می چرخد درون یک توربوشارژر در طرف دیگر محوری که به توربین متصل است کمپرسور هوا را به سیلندر ها پمپ می کند،کمپرسور یک پمپ از نوع گریز از مرکز است که هوا را از مرکز پره ها می کشد و به بیرون پمپ می کند پره های کمپرسور برای رسیدن به سرعت ١٥٠٫٠٠٠ دور در دقیقه محور توربین باید به دقت پشتیبانی شود،اکثر یاطاقان در این سرعت خراب می شوند بنابراین بیشتر توربوشارژرها از یاطاقان های مایع استفاده می کنند،این نوع یاطاقان محور را روی لایه ی نازکی از روغن که به طور پیوسته به دور محور پمپ می شود نگه می دارد،این نوع یاطاقان دو مزیت دارد،یک اینکه محور و سایر قسمت های توربوشارژر را خنک نگه می دارد،دوم اینکه محور بدون اصطکاک چندانی می چرخد تقویت فشار بیش از اندازه با هوای فشرده ای که توسط توربوشارژر به سیلندر پمپ می شود و فشرده شدن بیشتر توشط حرکت پیستون خطر ضربه زدن موتور وجود دارد چون وقتی شما هوا را فشرده می کنید دمای آن افزایش می یابد این دما ممکن است آنقدر افزایش یابد که سوخت قبل از جرقه زدن شمع ها و در زمان نا مناسب بسوزد که این باعث کوبش موتور می شود،خودرو های دارای توربوشارژر اغلب باید از سوختی با درجه اکتان بالاتر استفاده کنند تا موتور ضربه نزند،اگر فشار واقعا بالا باشد باید نسبت تراکم موتور کاهش یابد تا کوبش نداشته باشد

استفاده از روش مافوق صوت

ادوارد مانت ـ عضو شرکت Ultrawave ـ زمینه‌ساز استفاده از طرح اولتراسونیک (Ultrasonic) برای تمیز کردن فیلترهای روغن در شناورها است.
از زمانی‌که موتورهای پیشرفته دیزل در کشتی‌ها و قایق‌ها به‌کار گرفته شده‌اند، تمام موتورها به منظور اطمینان از تمیزماندن روغن و عدم آلودگی روغن به آب دریا و براده فلزات، مجهز به تمیزکننده‌های فیلتر روغن شده‌اند.
از آنجا که تکنولوژی ساخت موتورها پیشرفت کرده است، فیلترها نیز به‌طور همزمان دگرگون شده‌اند. به این ترتیب عناصر جداساز کاغذی، امروزه راهی برای جداسازی ذرات ریز فلز به‌شمار می‌روند که به‌راحتی می‌توان آنها را برداشت و تمیز کرد. واضح است که این روش به لحاظ اقتصادی به‌دلیل تعویض اجزاء با قابلیت تمیز شدن و استفاده مجدد به صرفه است. ولی استفاده از این روش این سئوال را در ذهن ایجاد می‌کند که بهترین راه تمیز کردن فیلتر کدام است؟ روش عملی استاندارد برای تمیز کردن فیلترها از ذرات ریز، روش دستی (Manual) است. اما این روش وقت‌گیر و اجراء آن با مشکلاتی همراه است و سبب تخلیه مکرر منابع روغن می‌شود. در این میان روش دیگری نیز وجود دارد که چشم‌انداز جدیدی از این عملکرد را پیش روی دست‌اندرکاران قرار می‌دهد که به روش اولتراسونیک (مافوق صوت) معروف است.
● حفره‌زدائی با امواج صوتی
تمیز کردن فیلترهای روغن با روش اولتراسونیک استفاده از امواج با فرکانس بالا است که این امواج با فرکانس بالا است که این امواج از میان یک مایع واسطه تمیزکننده عبور می‌کند تا فرآیندی به نام حباب‌زائی (Cavitation) را شکل دهد.
امواج صوتی با عبور جریان الکتریکی از تعدادی پیزوسرامیک به‌وجود می‌آید. این پیزوسرامیک‌ها به‌صورت سری روی پایه مخزن اولتراسونیک قرار گرفته‌اند. عبور جریان الکتریکی از این اجزاء کریستالی موجب می‌شود تا آنها ۴۰ هزار بار در ثانیه مرتعش شوند. به این ترتیب انرژی الکتریکی به انرژی صوتی تبدیل می‌شود. سپس امواج ساطع شده فوق از میان مخزن محتوی محلول تمیزکننده عبور می‌کند. امواج صوتی باعث تراکم مولکول‌های آب می‌شوند که این امر منجر به تولید حباب‌هائی می‌شود که به سمت بالا حرکت می‌کنند. این حباب‌ها به بالا رفتن خود ادامه می‌دهند تا جائی‌که قادر به حفظ تراکم خود نباشند و از داخل می‌ترکند. با ترکیدن حباب‌ها، سیال احاطه‌کنده به سمت فضای خالی ایجاد شده هجوم برده و عمل تمیز کردن را انجام می‌دهد که به‌طور مؤثری مانند میلیون‌ها برس تمیزکننده میکروسکوپی عمل می‌کنند. عملکرد فوق، فرآیند حباب‌زائی امواج اولتراسونیک نامیده می‌شود. هر جائی‌که سیال وجود داشته باشد به‌دلیل حباب‌زائی، عمل تمیزکردن نیز انجام می‌شود. این عملکرد همانند عملکرد برای سطوح خارجی تماس، برای عمیق‌ترین قسمت‌ها و کوچک‌ترین کانال‌های توری‌دار نیز انجام‌پذیر است. به این ترتیب هیچ اثری از براده فلزات و ذرات معلق روغن روی فیلتر نخواهد ماند و فیلتر به‌طور کامل از آلودگی پاک می‌شود.
● چاره‌اندیشی اخیر
فن‌آوری اولتراسونیک بدون شک فرآیند جدیدی است که چند دهه از شکل گرفتن آن می‌گذرد، اما به تازگی از این فن‌آوری به‌عنوان یک راه‌حل خوب برای پاک‌کردن فیلتر روغن استفاده می‌شود. Cardiff یکی از شرکت‌هائی بود که به استفاده از این کاوش نائل شد.
در سال ۲۰۰۳ میلادی تعدادی از این دستگاه‌ها به منظور انجام فرآیند تمیزکردن از Ultrawave خریداری شدند. این دستگاه‌ها روی ناوگان دریائی بعضی از شرکت‌ها نصب شدند. نتایج حاصله حیرت‌انگیز بود. پیش از نصب دستگاه‌های اولتراسونیک قطعات فیلترها هر ۴ تا ۵ ساعت احتیاج به تمیزشدن داشتند ولی با نصب این دستگاه‌ها این مشکل حل شد.
هنگامی‌که تمیزکننده‌های اولتراسونیک عملاً وارد بازار تجاری شدند، فاصله زمانی برای انجام تصفیه روغن نزدیک به ۵ برابر زمان معمول برای مدت زمان کاری ۲۰ ساعته کاهش یافت. تصفیه‌کننده‌های اولتراسونیک تمام ذرات خارجی موجود در سیال را جدا می‌کنند. این جداسازی در قسمت‌هائی که دسترسی به آنها (در حالت تمیز کردن دستی) سخت است، نیز انجام می‌شود.
● بازاریابی منابع
نوع‌آوری در تصفیه روغن‌ها برای شرکت Graig سود هنگفتی را در بر داشت. اگر تمام آنچه که در تصفیه روغن به آن احساس نیاز می‌شود جداساز ناخالصی‌ها باشد، تعداد فاکتورهای مجاز در تصفیه روغن می‌توانستند به‌طور عمده‌ای کاهش یابند، در نتیجه با قرار دادن اجزاء در تمیزکننده اولتراسونیک و برداشت آن بعد از یک سیکل ۱۰ دقیقه‌ای، جزء مربوطه می‌توانست به منظور استفاده مجدد در مجموعه فیلتر قرار گیرد. این مزیت به کارکنان موتورخانه اجازه می‌دهد تا به سایر وظایف‌شان در موتورخانه بپردازند.
Phillip Atkinson مشاور فنی شرکت Graig می‌گوید ”شکی وجود ندارد که استفاده از مخازن تمیزکننده اولتراسونیک در محصولات فیلترهای روغن‌ها باعث کاهش تکرار در تمیزکاری به روال معمول شده است. بنا به نتایج عالی که از این روش به‌دست آورده‌ایم، این روش جداسازی را اکیداً به صاحبان صنایع توصیه می‌کنیم.“ امواج صوتی حمام‌های اولتراسونیک را برای تمام صنایع با چشم‌انداز ۱۵ ساله به‌وجود می‌آورده‌اند. این حمام‌ها محدوده حجمی ۵/۴ تا ۸۰ لیتر را جهت تصفیه ارائه می‌دهند. می‌توان با استفاده از روش تبادل حرارت از این دستگاه‌ها برای تمیزکردن نیز سود جست. این دستگاه‌ها در طرح‌های مختلفی ساخته شده‌اند که از آن جمله ”طرح کنترل دیجیتال“ است. در طرح کنترل دیجیتال از یک دکمه فشاری برای اجراء عملیات استفاده شده است. شرکت سازنده برای اجراء روند جداسازی، پاک‌کننده‌هائی با فرمول مخصوص را نیز تهیه کرده است.

روانكارهای سنتزی معجزه نمی كند

زمانی كه در ماشین آلات، روغنهای سنتزی را جایگزین روغنهای معدنی می كنیم، این سؤال پیش می آیدكه آیا واقعآً روغنهای سنتزی بهترند؟ درچنین شرایطی، سؤال كننده به دنبال خواص ارزشمندی از روغنهای سنتزی می گردد تا ارجحیت آنرا نسبت به روغنهای معدنی ثابت كند. برخی از مزایا و معایب روانكارهای سنتزی معرفی شده است: ‌ ‌● روانكارهای سنتزی معجزه نمی كنند! همواره باید به خاطر داشت كه هرگز مشكلات موجود در سیستم كه مربوط به ضعف طراحی سیستم، ضعف برنامه PM و یا وجود آلودگی در سیستم باشد با بكارگیری سیال سنتزی بجای روغنهای معدنی از بین نمی روند. این تفكر كه انتخاب یك روانكار متفاوت می تواند بصورت معجزه آسایی مشكلات شرایط روانكاری و یا فیلتراسیون را مرتفع سازد، بسیار نادرست است. برای راه اندازی ماشین آلات با كارآیی بهتر، به روانكاری نیاز است تا خواص اصلی مورد نیاز سیستم را تامین كند. این خواص عبارتند از: ۱) جدا كردن سطوح متحرك برای كاهش سایش كه در نهایت منجر به كاهش اصطكاك داخلی نیز می شود، ۲) ممانعت از خوردگی، ۳) حذف یا تعلیق آلودگی هایی مانند دوده، آب، ۴) انتقا ل حرارت و خنك كردن محیط، ۵) توانایی انتقال نیرو برای به حركت در آوردن سیستم هیدرولیك. تامین این نیازها به خواص فیزیكی، شیمیایی و تریبولوژی(روانكاری) سیال مانند گرانروی، شاخص گرانروی (VI) ، جلوگیری از سایش (نتایج آزمایش Four Ball)، مقاومت در برابر اكسیداسیون، تمایل به كف كردن و دمولسیبلیتی مرتبط می شود. متخصصان به منظور انتخاب صحیح روانكار، طراحی و شرایط كار ماشین (مانند نوع یاتاقانها، سرعت، بار، فشار، دمای عملیاتی، ...) را مورد بررسی قرار می دهند. بنابراین همیشه انتخاب روغنهای سنتزی بجای روغن معدنی معادل آن، كار درستی نیست و روانكاری كه بتواند تركیبی از تمام خواص مورد نیاز سیستم را براساس معیارهای لازم برآورده سازد، مناسبترین انتخاب است. مقاومت بالا در برابر اكسید شدن و در نهایت بالا بودن طول عمر مفید روغن در سیستم جزو یكی از خواص مطلوب این دسته از روانكارهاست. نقطه آتش گیری و دمای اشتعال بالا كاربرد این گروه از روانكارها را در شرایط دمای بالا و روغنهای هیدرولیك ضد آتش توجیه می كند. همچنین سیالیت مناسب در دماهای پایین و شروع بكار دستگاه از دیگر خواص مطلوب این سیال است. برخی از این قبیل روانكارهاحلالیت طبیعی بهتری نسبت به روانكار معدنی معادل خود داشته و از شكل گیری سریع رسوبات جلوگیری می كند. ولی در كنار تمام مزایای گفته شده، بارزترین ایراد روانكارهای سنتزی، قیمت بالای آنها است. بسته به نوع ماده شیمیایی بكار رفته در این قبیل روانكارها، قیمت آنها چندین برابر نوع روانكار معدنی معادلش است. صرف نظر از بالا بودن قیمت روانكار سنتزی، برخی از آنها نیاز به توجه و نگهداری خاصی در زمان نگهداری، حمل و نقل و مصرف دارند. محدودیت در استفاده از برخی ادتیوهای نامحلول و همچنین ناسازگار بودن با آب بندها و مواد پلیمری بكار رفته در سیستم از جمله معایب دیگر این دسته از روانكارهاست. بنابراین دیده می شود كه مصرف روانكارهای سنتزی به عوامل مختلفی وابسته است. در شرایط ویژه كه مشخصات لازم برای كاربرد روغنهای پایه معدنی تأمین نشود، چاره ای جز انتخاب سیالات سنتزی نداریم ولی اگر بتوان همان سطح كارآیی را از یك روغن معدنی به دست آورد، استفاده از روغنهای با پایه معدنی توصیه می شود.

دوده و لجن سیاه ، بلای جان موتور

در ششمین گردهمایی عاملان فروش نفت پارس كه با حضور۷۰ عامل فروش از۵۴ شهر و استان از سراسر كشور در اردیبهشت ماه جاری در كیش برگزار شد و گزارش آنرا در شماره قبل ملاحظه كردید، مهندس محمود تركی رئیس مركز تحقیقات انرژی پژوهشگاه صنعت نفت به عنوان میهمان مدعو، طی یك سخنرانی علمی در رابطه با دوده و لجن و تأثیر آن در موتور سخنرانی كرد كه متن آنرا با اندكی تلخیص ملاحظه می كنید.
دوده و لجن، به عنوان بلای جان موتور شناخته شده اند. این ذرات هیدروكربنی كه از بیش از۹۸ درصد كربن و كمتر از۲ درصد هیدروژن تشكیل شده اند، در شرایطی تولید می شوند كه انژكتور موتور به درستی عمل نكند و نسبت سوخت به هوا تغییر كرده و هوا كافی برای سوختن كامل هیدروكربن ها وجود نداشته باشد. در چنین شرایطی ناكافی بودن هوا برای سوختن سوخت، موجب تولیدCO و دوده می شود.
عامل مهم دیگر در ایجاد دوده، فیلتر هوا است. اگر فیلتر هوا، كثیف یا نامناسب باشد، تناسب هوا و سوخت بهم می خورد و موجب ورود هوای ناكافی می شود. به همین دلیل عمل تعویض فیلتر هوا در هنگام هر تعویض روغن در جلوگیری از ایجاد دوده، از اهمیت بالایی برخوردار است. در جا كاركردن موتور یكی دیگر از عوامل مؤثر در بهم خوردن نسبت سوخت و هوا و در پی آن ایجاد دوده است. دوده، یكی از عوامل مؤثر در تولید لجن است كه پس از عبور از جداره رینگ و پیستون وارد روغن شده و همراه با آب و روغن و ذرات خارجی دیگر موجب تولید لجن می شود.
● شرایط ایجاد لجن
در صورتی كه آب با روغن و تركیبات اكسید شده از روغن مخلوط شود، شرایط ایجاد لجن فراهم می شود. همچنین اختلاط آب، روغن، دوده و ذرات خارجی دیگر، یكی دیگر از موارد ایجاد لجن است. همانطور كه پیش از این هم گفته شد، دوده تولید شده می تواند از جداره پیستون و رینگ عبور كرده و وارد روغن شود. ذرات دوده كروی شكل هستند و تمایل بسیار زیادی برای چسبیدن به یكدیگر و تولید خوشه دارند.
وجود دوده سبب ایجاد رسوب در شیارهای پیستون، چسبندگی رینگ، سایش سطح رینگ و بدنه سیلندر، از بین بردن آب بندی داخل سیلندر، افزایش گازهای برگشتی به داخل موتور و كاهش قدرت موتور می شود.
رینگ می بایست در پیستون به طور آزادانه حركت كند و با حركت در سیلندر تطابق یابد. زمانی كه پیستون نتواند در سیلندر حركت كند، باعث می شود بخشی از سطح رینگ و بدنه سیلندر سایش یابد كه این مسئله موجب بالا آمدن روغن، روغنی سوزی موتور و ایجاد ورود گازهای حاصل از احتراق به درون موتور می شود.
از طرفی دیگر، ذرات دوده مانند سمباده عمل می كنند و از آنجایی كه بسیار ساینده هستند، باعث از بین رفتن دیواره حصیری سیلندر می شوند.
زمانی كه بافت حصیری از بین رفت بدنه سیلندر آیینه ای می شود. این مسئله باعث می شود كه روغن به راحتی به بالای سر پیستون رفته و بسوزد. در چنین شرایطی با افزایش گازهای برگشتی به داخل موتور مواجه خواهید شد. دوده، CO و Co۲ و اكسیدهای گوگردی كه تولید می شود همگی وارد موتور شده و باعث می شود روغن كارایی لازم را نداشته باشد. در اینجا مسئله ملموس این است كه قدرت موتور كاهش می یابد. تمام گازهایی كه در پیستون تولید می شود، صرف پایین راندن پیستون نمی شود بلكه مقداری از آنها از جداره بین رینگ و پیستون، داخل روغن می شوند و در نتیجهٔ این اتلاف انرژی، قدرت موتور به طور محسوسی افت می كند.
در شرایط عادی، حرارت ایجاد شده در موتور از راههای مختلفی به بیرون انتقال داده می شود.
● تركیدگی پیستون
گاهی اوقات پیستون هایی را مشاهده می كنید كه دچار ترك خوردگی شده اند. عامل اصلی این ترك خوردگی رسوب دوده و لجن روی جداره و شیارهای رینگ است. زمانی كه رسوب دوده و لجن روی پیستون می نشیند، روغنی كه از پایین پاشیده می شود موجب خنك شدن جداره داخلی پیستون می شود. در حالی كه جداره خارجی به دلیل لایه های رسوبی خنك نمی شود و اختلاف حرارت جداره داخلی و خارجی باعث تركیدگی پیستون می شود. ساییدگی ها نیز به نو به خود موجب كاهش طول عمر موتورمی شود. اصطكاك حاصل از وجود این ساییدگی ها باعث می شود مصرف سوخت بالا رود. همانطور كه می دانید در ساخت روغن موتور از مواد افزودنی استفاده می شود كه از خوردگی و سایش جلوگیری كند. حال آنكه دوده ها با این مواد افزودنی وارد واكنش می شوند و این ماده به جای اینكه با سطوح فلزی واكنش دهد و آنها را از سایش محافظت كند، با دوده موجود وارد واكنش می شود و خاصیت مفید خود را از دست می دهد. به این ترتیب روغن موتور، دیگر خاصیت ضد ساییدگی نخواهد داشت. این پدیده به سفت شدن روغن موتور نیز منجر می شود.
هر روغن موتوری در زمان استارت دستگاه باید بتواند در كمترین زمان ممكن به تمامی قطعات دستگاه برسد. به طور تقریبی می توان گفت حدود۷۰ درصد از ساییدگی قطعات دستگاه در هنگام استارت زدن ایجاد
می شود بنابراین زمانی كه روغن دیرتر از زمان معمول به قطعات برسد، قطعات دچار ساییدگی بیشتری می شوند.
زمانی كه روغن خاصیت ضد ساییدگی را از دست می دهد، اولین
قطعه ای كه دچار آسیب می شود، یاتاقانها هستند. یاتاقانها از ظریف ترین و حساس ترین قطعات موتور هستند كه به راحتی آسیب می بینند.
● اثر لجن بركاركرد موتور
سفت شدن روغن، كاهش جریان روغن در موتور و نرسیدن روغن به تمام سطوح، گرفتگی مسیرهای باریك روغن كاری و در نتیجه نرسیدن روغن به نقاط حساسی مانند یاتاقانها از آثار منفی لجن برموتور است.
لجن باعث می شود مسیر روغن كاری یاتاقان از داخل میل لنگ (به دلیل با باریك بودن مسیر) بسته شود و روغن كافی به یاتاقان نرسد. فیلتر روغن هم به دلیل ظرفیت محدودی كه در جذب آلودگی دارد، در آلودگی های بالایی كه با ایجاد لجن به وجود می آید دیگر قادر به جذب آلودگی نبوده و دچار گرفتگی می شود. در چنین شرایطی زمان رسیدن روغن به قطعات افزایش می یابد.
هم اكنون در ماشین های جدید به ویژه در ماشین های سنگین یك مسیر فرعی، تعبیه شده است كه در صورت گرفتگی فیلتر روغن این مسیر فرعی بتواند روغن را به قطعات برساند. اما این راه حل هم مشكلات خود را دارد و باعث می شود روغن آلوده و فیلتر نشده، وارد موتور شود كه مشكلات متعددی را به وجود می آورد. مسئله دیگر بهم زدن زمان باز و بسته شدن سوپاپ ها توسط ایجاد لجن است. باز و بسته شدن سوپاپ توسط میل سوپاپ انجام می شود و در صورتی كه بادامك های سوپاپ خورده شود، فاصله ها كم و زیاد شود و یا روی آنها لجن رسوب كند، سوپاپ به موقع باز و بسته نخواهد شد و به این ترتیب دوباره، دوده تولید شده و موتور دچار افت مجدد خواهد شد. حال این سؤال پیش می آید كه چگونه می توان با این موارد مقابله كرد.
اولین مسئله ای كه در اینجا می بایست مورد توجه قرار گیرد این است كه برای روغن كاری از روغنی با كیفیت خوب استفاده كنیم. روغن با كیفیت خوب، روغنی است كه بتواند مانع بهم چسبیدن ذرات دوده و لجن شده و بتواند آنها را متفرق كند. روغن برای داشتن این توانایی می بایست دو خاصیت داشته باشد. اول آنكه ذراتی را كه به تدریج روی موتور رسوب
می كند را در همان زمان پاك كند و دوم بتواند اطراف یك یك ذرات پاك شده را احاطه كرده و از چسبیدن آنها به یكدیگر جلوگیری كند و آنها را متفرق سازد. چنین روغنی برای جلوگیری از تشكیل لجن و دوده برای قطعات دستگاه بسیار مناسب است.
زمانی كه روغن دارای كیفیت مناسب بوده و میزان ماده افزودنی آن به اندازه كافی باشد، تمامی ذرات آلودگی به وسیله این مواد احاطه شده و دیگر قادر به چسبیدن به یكدیگر نیستند. در نتیجه رنگ روغن سیاه می شود اما موتور از هر آلودگی، پاكیزه می ماند.
در حال حاضر یكی از مشكلاتی كه روغن های تصفیه دوم دارند در این زمینه است. روغن های با كیفیتی كه توسط شركت های تولیدكننده معتبر مانند شركت نفت پارس تولید می شود در حدود۱۳ یا۱۴ درصد ماده افزودنی دارند. اما در روغن های تصفیه دوم این مقدار مواد وجود ندارد و نهایتاًماده افزودنی آن در حدود۱ تا۱/۵ درصد است. به همین خاطر روغن تصفیه دوم ممكن است بعد از یك یا دو ماه هم كاملاً شفاف باقی مانده باشد. روش دیگر برای جلوگیری از تشكیل دوده و لجن، استفاده از فیلتر مناسب است. اگر فیلتر هوا نامناسب باشد با وجود استفاده از بهترین روغن موتور هم، ذرات گرد و خاك وارد موتور شده وآلودگی های مختلفی ایجاد خواهند كرد. همچنین فیلتر روغن نامناسب، نمی تواند ذرات بهم چسبیده را جذب كند و كارایی خود را از دست داده و به این ترتیب توده های آلودگی از فیلتر عبور خواهند كرد.
تنظیم به موقع موتور یكی دیگر از راههای مؤثر و اساسی در جلوگیری از تشكیل لجن است. زمانی كه موتور تنظیم باشد، لجن در دوره كمتری تشكیل می شود و ایجاد لجن بیشتر به تعویق خواهد افتاد.

تایمینگ متغیر سوپاپ

اکثر علاقمندان به اتومبیل و صنایع خودروسازی با وازه VVT-i که روی بدنه انواع تویوتا های جدید ، سیستم Vanos موتورهای ب ام و و سیستم V-Tec هوندا تا حدودی آشنا هستند و بعضا جویای مفهوم آن شده اند .این وازه ها هر یک معرف سیستم تایمینگ یا زمانبندی متغیر باز و بسته شدن سوپاپها در موتورهای ساخت کارخانه های مربوطه می باشند . هدف از ارائه چنین سیستمهائی افزایش بازده موتور در تمام شرائط کارکرد آن اعم از دور موتور مختلف و شرائط محیطی متفاوت می باشد. در موتورهای قدیمی تر متخصصین با در نظر گرفتن شرائطی که موتور برای آن در نظر گرفته شده میل سوپاپ با تایمینگ مناسب را برای آن انتخاب نموده اند که البته این امر دارای محدودیتهای زیادی است ، بعنوان مثال میل سوپاپ اصطلاحا درجه بالا برای مسابقات و افزایش بازده در دور بالا بسیار مناسب بوده که این افزایش قدرت در دور بالا به قیمت کاهش چشمگیر گشتاور و قدرت در دورهای میانی و پائین موتور می شود و عملا موتور را در دورهای پائین ( مثلا در شهر) غیر قابل استفاده می نماید .
طول مدت زمان و لحظه ای که در آن سوپاپهای ورودی و تخلیه باز و بسته میشوند ، تنها در دور موتور خاص و مشخصی حداکثر بازده را ایجاد میکند و هر چه دور موتور تغییر بیشتری نماید ، بازده موتور کاهش پیدا میکند ، به همین دلیل مهندسن سیستمی را در موتورهای جدیدتر ابداع کرد ه اند که تایمینگ یا زمانبندی با توجه به دور موتور تغییر پیدا می نماید . قبلا از بررسی این سیستم ابتدا اشاره ای خواهیم داشت به طرز کار موتور چهار زمانه .

ECU را بشناسیم

ECU مخفف Electronic Control Unit یا واحد کنترل الکترونیک می باشد و نقش هدایت و کنترل یک خودروی انژکتوری را بر عهده دارد. همانطور که می دانید خودروهای انژکتوری بدلیل عملکرد بهتر و توانایی پاس کردن استانداردهای آلودگی، بطور کامل در تمام دنیا جایگزین خودروهای کاربراتوری شده اند و مغز این سیستم ECU می باشد. ECU با توجه به سنسورهایی که به موتور متصل است وضعیت و شرایط خودرو را تحلیل کرده و پاسخهای لازم را به خروجیها که عبارتند از: انژکتورها، جرقه زنها و ... اعمال می کند. سنسورهای کیت های انژکتوری مختلف هستند که هر چه تعداد آنها بیشتر باشد ECU بهتر می تواند شرایط موتور را درک کند. سنسورهای مهم خودروهای انژکتوری عبارتند از: سنسور دور یا RPM، سنسور فشار داخل مانیفولد یا MAP، سنسور دریچه گاز یا TPS، سنسور دمای آب یا CTS، سنسور دمای هوا ATS، سنسور اکسیژن یا لاندا، سنسور ضربه و ...
● سازندگان معروف ECU چه شرکتهایی هستند؟
۱) شرکت Bosch آلمان: این شرکت بهترین و معروفترین سازنده ECU و کیت انژکتوری در دنیا می باشد و در اغلب خودروهای پیشرفته جهان نشانی از آن را می توان یافت. چند مدل از زانتیا موجود در ایران دارای کیت انژکتوری Bosch می باشد.
۲) شرکت Delco آمریکا: این شرکت یکی از قدیمی ترین شرکتهای سازنده ECU می باشد و ECU آن در اغلب خودروهای آمریکایی بخصوص خودروهای شرکت GM یا جنرال موتورز بکار رفته است مانند کادیلاک، پونتیاک و... همچنین در خودروهای دوو کره مانند دوو ESPERO.
۳) شرکت Ford آمریکا: این شرکت سازنده خودرو، سازنده ECU البته برای خودروهای فورد می باشد و اولین بار ایده کنترل تطبیقی یا خود-یادگیر در خودروهای این شرکت عملا پیاده سازی شد.
۴) شرکت Siemens آلمان: فعالیت این شرکت گرچه به اندازه رقیب آلمانی آن یعنی Bosch نیست اما ECU های خوبی می سازد. ECU پراید انژکتوری موجود در ایران طراحی این شرکت است.
۵) شرکت Magneti Marelli ایتالیا: این شرکت در اروپا محبوبیت زیادی داشته و بر روی اغلب خودروهای اروپایی کیت آن نصب است. به عنوان مثال خودروهای فیات مدل PUNTO و فولکس واگن مدل GOLF IV، مزدا ۳۲۳.
۶) شرکت Sagem فرانسه: بر روی اغلب ماشینهای فرانسوی ECU این شرکت نصب است. بنابراین پژو ۲۰۶، مدلهایی از زانتیا؛ همچنین خودروهای ایرانی مانند سمند و پیکان انژکتوری.
۷) شرکت Nippon Denso ژاپن: این شرکت توسط شرکت تویوتا تاسیس شده و بخش عمده سهام آن را دارا می باشد البته ۶ درصد سهام آن متعلق به شرکت Bosch است. ECU اغلب خودروهای تویوتا (مانند تویوتا لندکروز ) و برخی خودروهای ژاپنی مانند نیسان، هوندا، سوزوکی و ... متعلق به این شرکت می باشد.
شرکتهای دیگری هم هستند مانند HITACHI، MATSUHITA، LOTUS و ...
● UNICHIP یا فن آوری تنظیم ECU
امروزه موتورهای انژکتوری نقشی بسیار اساسی در موفقیت صنایع خودروسازی ایفاء می‌نمایند و کیفیت و قابلیتهای آن، درصد کارایی خودرو را نشان می‌دهد. همانطور که می‌دانیم کنترل کننده موتورهای انژکتوری، بردی الکترونیکی به نام ECU می‌باشد و در واقع کارایی این بخش تعیین کننده کیفیت یک موتور و در ابعادی دیگر کیفیت خودرو خواهد بود؛ بدین معنی که هرچقدر ECU یک موتور بهتر طراحی شده باشد، آن موتور کیفیت بهتری خواهد داشت.
ECU بر اساس سنسورهایی که بدان متصل است شرایط کار موتور را درک کرده و فرامین مناسب را به انژکتورها و شمعها صادر می‌کند. از آنجا که دینامیک خودرو بسیار پیچیده و غیر خطی می‌باشد، طراحان ECU برای سهولت کار، جداولی را به نام map داخل حافظه ECU می‌ریزند که در آن مقدار پاشش سوخت و زاویه آوانس در هر دور و بار موتور مشخص شده است. هر چه دقت این جداول بیشتر باشد، دقت عملکرد ECU بیشتر خواهد بود.
نکته‌ای که باید توجه کرد اینست که مقادیر این جدولها وابستگی مستقیمی به پارامترهای جغرافیایی موتور، نظیر فشار و دمای هوا دارد. شرکتهای خودروسازی، ECU را برای یک آب و هوای خاص طراحی نمی‌کنند بلکه مقادیر map را بگونه‌ای تنظیم می‌کنند که برای انواع شرایط جغرافیایی جوابی بهینه و معقول بدهد. بنابراین map، در این حالت برای تمام خودروهای از یک مدل بهینه است نه هر خودروی خاص؛ زیرا هیچ دو خودرویی، حتی از یک مدل کاملاً مانند یکدیگر نیستند.
اگر سیستمی بتواند این نقیصه را از ECUها برطرف کند، آنگاه می‌توان به طور اختصاصی map هر خودرو را کالیبره کرده و توان آن را افزایش داد.
امروزه تیونینگ ECU خودروها، بحث جا افتاده ای است و شرکتهای بسیاری در این زمینه فعالیت می کنند بطور کلی دو روش برای تیونینگ خودروهای انژکتوری وجود دارد. روش اول خواندن دیتاهای (map) ECU و دادن دیتاهای جدید که شرکتهای بسیاری در این زمینه فعالند از جمله: Eurochip، Chip Tuning، Tech TV، Autospeed و ...یکی از اشکالات این روش اینست که بشدت وابسته به ساختار ECU است و با پیچیده شدن سخت افزار ECU امکان خواندن و تغییر دیتاهای آن مشکل و گاهی غیرممکن می شود مگر آنکه شرکت سازنده ECU خود نحوه دسترسی به اطلاعات را در اختیار شرکتهای تیونینگ بگذارد. روش دوم اضافه کردن یک سخت افزار جانبی به ECU جهت تغییر پارامترهای ECU است. این روش گرچه گرانتر تمام می شود اما وابسته به نوع ECU نیست. یکی از شرکتهایی که در این زمینه فعال است
، شرکت Dastek است. شرکتی که در آفریقای جنوبی قرار دارد و با پرسنلی در حدود ۳۰ نفر توانسته موفقِِِِت چشمگیری داشته باشد.جالب است بدانید که این شرکت بظاهر کوچک توانسته است محصول خود را به کشورهای مختلف دنیا صادر کند و بیش از ۳۰۰ نمایندگی فروش در سرتاسر دنیا دارد که فقط ۱۰۰ تا از آنها در ایالات متحده آمریکا هستند. نام این محصول UNICHIP است.
اصول عملکرد UNICHIP بدین صورت که سنسورهای اصلی در یک موتور انژکتوری (MAP, RPM) را خوانده و سپس با توجه به نقطه کار موتور، مقادیری مجازی از این دو سنسور را به ECU اعمال می‌کند؛ بگونه‌ای که رفتار ECU نسبت به حالت قبل بهبود پیدا می‌کند.
آمارها نشان می‌دهد که موفقیت UNICHIP در این زمینه بسیار بالا بوده است:از هر ۴۰۰ خودرو، فقط یک خودرو ممکن است با UNICHIP بهینه نگردد، ۸۰% خودروهایی که در آفریقای جنوبی استفاده می‌شوند، UNICHIP را در خودروهای خود نصب کرده‌اند، UNICHIP بر روی بیش از ۳۲۰ مدل موتور از خودروسازان بزرگ دنیا پیاده شده است.

نقاله‌های زنجیری جدید

در دو سال اخیر شرکت آلمانی RUD نوآوری‌هائی را در مورد نقاله‌ها و بالابرهای زنجیری داشته است که کارهای عملیاتی و مدیریت پروژه، همچنین کار مهندسین تعمیر و نگهداری را آسان کرده است. در سال جاری پیرو موفقیت‌های چشمگیر در زمینه سیستم اتصال کناری بالابرها (SWA)(۳)، که به‌طور اساسی امر نصب سطل‌های بالابرها را ارتقاء داده است، شرکت سیستم‌های جدید اتصال پشتی بالابرها (BWA)(۴) را ارائه کرده است.
سیستم SWA ابداع و نوآوری ساده و جدیدی است که در آن نیازی به جدا کردن زنجیرهای بالابر برای نصب سطل‌ها نیست و همه چیز می‌تواند به‌صورت درجا انجام گیرد. در این سیستم سطل‌ها طوری طراحی شده‌اند که به‌صورت U شکل می‌باشند و به راحتی از دو طرف به زنجیر بالابر پیچ شده چه زنجیر در حالت کشیده شده و چه در حالت شل باشد و آماده کردن آن برای یک کارگر نیمه‌ماهر فقط چند دقیقه طول می‌کشد.
از آنجائی‌که در سیستم SWA عبور سطل‌ها از روی غلطک‌های محرک یا چرخ‌دنده‌ها را ممکن می‌سازد، این سیستم برای جاهائی که فضای بالابری بسیار تنگ و کوچک است مناسب می‌باشد، مانند بالابرهای تخیله از وسط، انتقال مواد درشت‌دانه‌ای که به‌راحتی تخلیه می‌شوند نظیر کلینکر، شن، ماسه و مواردی که سطل‌های کوتاه برای موادی که به سختی تخلیه می‌شوند.
مزیت دیگری که در این تولیدات وجود دارد این است که به خاطر وضعیت متراکم آنها به مهندسین این اجازه را می‌دهند که در طول مسیر بالابر از سطل‌های بیشتری استفاده کنند. همانند سیستم SWA، سیستم BWA نیز مزایائی در مقایسه با سیستم‌های مرسوم به همراه دارد. در این سیستم‌ها که به روش Finite Element طراحی می‌شوند، در هر اتصال فقط پنج قسمت شامل: دو پیچ مشابه، دو قطعه بومرنگ‌شکل جهت اتصال به زنجیر و یک میخ یا پین جازننده.
نصب و جمع‌کردن سیستم به‌راحتی قابل فهم است و بسیار سریع می‌توان سیستم BWA را نصب کرد و نیازی به ابزار خاصی ندارد. در واقع، احتمالاً زمان توضیح دادن نحوه کار به‌صورت کامل از انجام آن طولانی‌تر خواهد بود. برای اتصال کافی است یک پیچ را در داخل سطل به‌گونه‌ای که نوک آن به سمت قطعه بومرنگ باشد، قرار گیرد و پین جازننده نیز در محل خود قرار گیرد. هرکدام از قطعات اتصال بومرنگ‌شکل از یک جفت محل اتصال یکی با زاویه قائم در یک سمت و دیگری به‌صورت پهن و کوتاه در سمت دیگر برخوردار است و بدین ترتیب امکان اتصال سطل به زنجیره به‌راحتی فراهم می‌گردد. زمانی‌که قطعات در محل اتصال به‌هم فشرده می‌شوند به‌راحتی در همدیگر فرو رفته و اتصال برقرار می‌شود. نتیجه چنین اتصالی همانند سیستم SWA به‌صورت U شکل زنجیر را احاطه کرده ولی در محل اتصال هیچ‌گونه مانعی ایجاد نمی‌کند. پیچ و مهره‌ها نیز به‌راحتی در محل خود قرار گرفته و امکان اتصال محکم سطل به زنجیر بالابر را فراهم می‌کنند. همانند سیستم SWA، سیستم BWA نیز امکان اتصال سطل‌ها را به‌راحتی و بدون بریدن و قطع حلقه‌های زنجیر فراهم کرده است.
هر دو نوع اتصال می‌توانند در سیستم‌های بالابرهای چرخ‌دنده‌ای و غیر چرخ‌دنده‌ای استفاده شوند. سیستم BWA قبل از اتصال روی یک بالابر بیش از دو میلیون دور در آزمایش خستگی مطالعه شده است. پیرو آزمایشات گسترده‌ای که به‌صورت درجا انجام گرفته، اکنون شرکت سیستم‌های SWA و BWA را جهت استفاده مشتریان به اروپا، آفریقا و دیگر مناطق ارسال می‌کند. در آفریقا یک مجموعه صنعتی ۲۱۱ میلیون دلاری شامل کارخانه‌هائی در ساسولبرگ (Sasolberg)، راستنبرگ (Rustenberg)، هگتور سپرویت (Hectorspruit) و دلماس (Delmas) محصولات را به مشتریان در بیش از ۲۵ کشور از جمله اکثر کشورهای آفریقای جنوبی ارائه می‌کنند. برای پیشرو بودن در چنین صنایع رقابتی همواره باید به‌روز بود.
اخیراً RUD دو بالابر مهم را با ۳۴٭۱۳۶ SWA تجهیز کرده که به‌وسیله چرخ‌دنده می‌توانند سطل‌های ۱۲۵۰mm را تا ارتفاع ۳۸ و ۴/۲۵ متر با ظرفیتی معادل ۲۴۰ تن در ساعت بالا ببرند.
اپراتورها همچنان تبدیل سیستم‌های اتصال مرسوم به اتصال SWA را دنبال می‌کنند. در هلند شرکت چهار بالابر در یک کارخانه بزرگ کود شیمیائی در شمال اروپا را تجهیز کرده است. این تولیدکننده مواد شیمیائی سالیانه حدود ۵/۱ میلیون تن موادخام را فرآوری نموده و محصولات شیمیائی پایه فسفات‌ها را به شرکت‌های بزرگ پیشرو در این زمینه در چین، آرژانتین و اروپا ارسال می‌کند. بالابرهای زنجیری تولیدشده در RUD در ابعاد مختلف از ۷۵٭۱۹ تا ۸۶٭۲۲ می‌باشند و توسط غلطک‌های بدون دندانه حرکت می‌کنند. سیستم‌های SWA مجهز به سطل‌هائی با پهنای ۳۱۵ تا ۴۰۰ میلیمتر امکان انتقال ۱۱ تا ۵۲ تن مواد در ساعت را تا ارتفاع از ۲/۱۳ متر تا ۳۰ متر را فراهم می‌کنند.
یک تولیدکننده شناخته شده گچ در جنوب آلمان از اولین کارخانه‌هائی است که سیستم BWA شرکت RUD را نصب کرده است، که شامل ۸۴ سطل با ابعاد ۸٭۳۵۵٭۸۰۰ mm است که در فواصل منظم جاسازی شده‌اند و توانائی حمل ۱۴۷ تن در ساعت گچ را تا ارتفاع ۵/۲۳ متر را دارا می‌باشند.
با حرکت بالابر با تمام قوا مدیریت تولید می‌تواند به سرعت و به‌صورت اقتصادی تولید را انجام دهد. ماشین‌آلات قبلی تقریباً از رده خارج شده بودند و صاحبان آنها به دنبال راهی برای افزایش ظرفیت، یعنی بالابردن تعداد سطل‌ها بودند که BWA بهترین روش را برای این منظور ارائه کرد. برای افزایش ظرفیت بدون دست‌کاری در ارتفاع، شرکت RUD استانداردهای DIN را عوض کرد چون توانائی تغییر در تعداد سطل‌ها را نداشتند. در این تغییر مهندسین با کاهش فاصله بین سطل‌ها خروجی بالابر را تا ۴۸% افزایش داده و به ۲۱۸ تن در ساعت رساندند. یکی دیگر از تأییدیه‌های سیستم BWA توسط چهار شرکت سیمان صورت گرفت که این سیستم را به مدت ۱۲ ماه مورد آزمایش قرار دادند و اخیراً قرارداد مهمی را جهت خرید امضاء کرده‌اند.

ساخت گریس با پایه لیتیم برای هواپیما

سال گذشته، مقاله آلن ویلیامز، از شرکت هواپیمایی ایرباس در خصوص استفاده از گریسهای پایه لیتیم برای کاربرد در بلبرینگ چرخهای هواپیما، در کنفرانس سالیانه انجمن روانکاران گریس در اروپا (ELGI) ارایه و به عنوان بهترین مقاله سال۲۰۰۶ برگزیده شد. ویلیامز با بیش از۳۰ سال تجربه در خصوص ساخت گریس در صنایع هوایی و دریایی موفق شده تا این نوع گریس را به علت کاربرد بهتر جایگزین گریسهای قبلی کند.
کاربرد روانکارهای مناسب در صنایع هوا فضا یکی از حساسترین مباحثی است که سازندگان گریس در جهان با آن مواجه هستند. ناکارآمدی روانکارها در این صنایع می تواند باعث یک مأموریت منجر به شکست و بروز خسارات جانی و مالی بسیار شود. در خصوص صنایع فضایی بیشترین خسارات، مالی است ولی این موضوع در بخش هواپیمایی علاوه برخسارات مالی می تواند ضایعات انسانی جبران ناپذیری را به وجود آورد.
چرخهای هواپیما، از قسمت هایی است که در زمان نشست و یا برخاست هواپیما نقشی کلیدی در ایمنی پرواز دارد. کارکرد ناقص این قسمت به ویژه در زمان نشستن یک هواپیما برروی زمین می تواند منجر به انحراف در مسیر باند، آتش سوزی سیستم محورهای چرخ ها و حتی از بین رفتن خود هواپیما شود.
برای توضیح بهتر، بیایید یک پرواز فرضی هواپیما را از مبدأ تا مقصد با شرایط بد اقلیمی مورد بررسی قرار دهیم. شرایط پرواز به این ترتیب است: دمای محیط۵۰ تا۶۰ درجه سانتیگراد ، فشار هوا ۱۴.۵ PSI (۱ BAR) . این هواپیما پس از کنترل تمام سیستمهای خود و تاکسی کردن به باند پرواز پس از برخاستن از زمین تا ارتفاع۱۱ کیلومتری اوج می گیرد. در این ارتفاع دمای محیط۷۰ درجه سانتیگراد زیرصفر و فشار هوا (۰.۲ BAR) ۳.۳ PSI است. با توجه به برودت و کاهش فشار هوا، افت کیفیت روانکارهای کاربردی در هواپیما بسیار محتمل است. پس از رسیدن به مقصد که می تواند در یکی از مناطق سردسیر باشد شرایط دمای هوا در زمان فرود بین۳۰- تا۴۰- درجه سانتیگراد و فشار هوا ۱ BAR ، سطح باند کاملاً مرطوب و لغزنده است که برای یخ نزدن آن از مواد ضد یخ استفاده شده است. وضعیت سیستمهای چرخها در زمان شروع پرواز به این شرح بوده است: دمای ترمزها در زمان تاکسی به سمت باند پرواز کمتر از۲۰۰ درجه سانتیگراد بوده و مقداری آب و رطوبت وارد سیستم ترمز شده است. در زمان پرواز پودر کربن متصاعد در لنت های ترمز وارد توپی چرخ می شود. در زمان نشستن دمای ترمز۶۰۰ تا۷۰۰ درجه سانتیگراد است. در اینجا مقدار زیادی آب همراه با مواد ضدیخ نیز ممکن است به درون این قسمت وارد شود. تمام این مواد به راحتی می تواند وارد گریسهای بلبرینگ چرخها شود و کیفیت آنرا کاهش دهد.
در صورت استفاده نکردن از گریس های مناسب و یا تعویض نکردن به موقع آنها، به علت وجود آلاینده های یاد شده همراه با تغییرات شدید دما، روانکاری بلبرینگ چرخها بخوبی انجام نمی شود که این امر می تواند به زنگ زدگی، شکستگی، سایش بیش از حد و مانند اینها منجر شود. این عوامل همچنین ممکن است خرابی سیستمهای ارابه فرود هواپیما را در پی داشته و خسارات جبران ناپذیری به وجود آورد.
در گذشته از گریسهایی با پایه پرکننده خاکهای کلی (Clay Based) برای بلبرینگ چرخهای هواپیما استفاده می شد. »آلن ویلیامز« تحقیقات خود را در خصوص ساخت گریسهای پایه لیتیم برای کاربرد در سیستم های ارابه فرود هواپیماهای مسافربری و نظامی انجام داده که این نوع گریس به علت کارایی ممتازتر، جایگزین انواع قبلی شده است. درگذشته عمر چرخهای هواپیما بین۲۰۰ تا۳۰۰ پرواز هواپیما بود. اما انتظار می رود با بهره گیری از گریس جدید، این تعداد پرواز به۷۵۰ مرتبه افزایش یابد. بطور متوسط چرخهای هواپیما بین۹ تا۱ ماه (بسته به نوع هواپیما) تعویض می شوند.
گریس جدید تحت استاندارد عمومی SAE AMS ۳۰۵۲ به ثبت رسیده و شرکتهای ایرباس با شماره AIMS۰۹-۰۶-۰۰۲ ۱۲ و بوئینگ با شماره BMS۳- ۳۳B آنرا مورد استفاده قرار می دهند. نقطه افت این گریس۲۵۰ درجه سانتیگراد بوده و دیگر مزایای مهم آن حفاظت بیشتر در مقابل خطرات آتش سوزی، مقاومت بیشتر در مقابل آب و حفاظت بهتر قطعات در مقابل اکسیداسیون است. تاکنون بیش از۲ هزار فروند هواپیمای تجاری و نظامی این گریس را جایگزین گریسهای قبلی کرده اند و استفاده از آن در سایر قسمتهای هواپیما نیز رواج یافته است.

ترمزهای A.B.S

 سیستم ترمز
سیستم ترمزهای هیدرولیکی همانگونه که می دانیم یکی از بهترین و مطمئن ترینهاست ولی این سیستم بصورت نخستین خود ( تک کاناله ) دارای عیب بزرگی بود , بدین ترتیب که اگر هرگاه بدلیلی شکستگی جزئی در یکی از لوله های ترمزها بوجود می آمد , در اثر نشت مایع ترمز و یا وارد شده هوا در سیستم کلی , تمام سیستم ترمز از حالت فعالیت خود بیرون آمده و خطرآفرین می شد .برای از میان برداشتن این عیب , خودروسازان و یا شرکتهای تولید کننده سیستم های ترمز مجبور به تقسیم کردن نیروی ترمز در دو مدار یا کانال جداگانه بودند بدین ترتیب که نیروی ترمز ( از طریق فشار هیدرولیک ) به دو بخش یکی برای چرخهای جلو و دیگری برای چرخهای عقب تقسیم شدند.
طراحی و تولید این سیستم جدید بسیار خوب بود ولی هنوز قانع کننده بنظر نمی رسد چرا که در اینصورت ایجاد شکستگی در لوله های ترمز جلو و قفل یا بلوکه کردن چرخهای عقب , اتومبیلها بشدت به دور خود چرخیده و از کنترل خارج می شدند .در اینجا بود که سوئدی ها راه حل این مشکل را پیدا کردند بدین ترتیب که کمپانی ساب SAAB ترمزهای هیدرولیکی دو کاناله بصورت ضربدری را طراحی و تولید نمود بدین صورت که چرخ سمت راست جلو بهمراه چرخ سمت چپ عقب از یک کانال و چرخ سمت چپ جلو بهمراه چرخ سمت راست عقب از کانال دیگر تغذیه می شدند و کمپانی های اتومبیل سازی ولوو و ب ام و بر روی طرح نسبتاً بهتری کار کردند بدین ترتیب که هر دو چرخ جلو هر کدام از یک کانال دیگر تغذیه شده و دو چرخ عقب نیزهرکدام با کانال مستقل خود مرتبط می شدند . بدین ترتیب در صورت بروز اشکال و یا شکستگی در یکی از لوله های هیدرولیک چرخها تنها همان چرخ بود که قابلیت ترمزگیری را از دست می داد و کنترل اتومبیل بسیار راحت و مطمئن می شد .
● ترمزهای چندکاناله و ضدبلوکه ABS
بدون شک پیشرفت و بهینه سازی سیستم ترمز اتومبیل ها با سرعتی نه چندان سریع صورت گرفته است و خوشبختانه امروزه ترمزهای سه وچهار کاناله ضد بلوکه ABS در بیشتر اتومبیل ها بصورت استاندارد وجود دارد . طرز کار ترمزهای ABS نیز به بیان ساده بدین صورت است که یک دستگاه الکترونیکی در هنگام ترمز گیری با کنترل فشار ( قطع و وصل کردن فشار ) هیدرولیک در جذری از ثانیه ارتباط لنت را با دیسک و یا کاسه برقرار و قطع میکند و تکرار سریع و مداوم این عمل باعث از میان رفتن حالت بلوکه کردن یا قفل کردن ترمزها میشود .اهمیت اینگونه ترمزها نیز بیشتر در سطوح خیس و لغزنده و یا ترمز گیری در سرعتهای بالا بیشتر نمایان میشود و در اینگونه موارد نیز راننده از کنترل کامل بر روی وسایل نقلیه خود برخوردار است و شاید تنها نکته منفی در مورد ترمزهای ABS صدای نسبتاً شدید آنها در هنگام ترمز گیری بر روی سطوح بسیار لغزنده باشد .
این صدای لرزان که به درون کابین نفوذ میکند و دقیقاًدر زیر پدال ترمز حس و شنیده می شود رانندگانی را که تجربه ترمز گیری در این شرایط را ندارند به این اشتباه میاندازد که احتمالاً قسمتی از سیستم ترمز أنها در حال خرد شدن است وبه همین دلیل این رانندگان به اشتباه از فشار پای خود بر روی پدال ترمز می کاهند , در صورتی که رانندگان با تجربه تر می دانند که شنیدن و حس کردن این لرزش دلیل بر سلامت سیستم ترمز ABS اتومبیل است و در این شرایط باید بر فشار پا بر روی پدال ترمز افزود . به تازگی استفاده از سیستم های کمکی و تقویت کننده الکترونیکی و مکانیکی نیز برای هر چه بهتر کردن فعالیت ترمزها بر روی انواع اتومبیل های جدید بصورت استاندارد وجود دارد . این سیستم ها با وارد آوردن اندک فشاری به پدال ترمز فعال شده و بهترین نتیجه را در اختیار راننده قرار می دهند.
● سیستم ترمزهای هیدرولیک و ABS‌
ترمزهای هیدرولیک از سیستم‌های مطمئن‌ ترمز محسوب می‌شود. اما این سیستم در ابتدا دارای عیب‌های بزرگی بود. اگر هر گاه به دلیلی، شکستگی جزئی در یکی از لوله‌های ترمزها به وجود می‌آمد در اثر نشت مایع ترمز یا وارد شدن هوا در سیستم، تمام سیستم ترمز از حالت فعالیت خود بیرون آمده و خطرآفرین می‌شد.
برای از میان برداشتن این عیب، خودروسازان و شرکت‌های تولید‌کننده سیستم‌های ترمز مجبور به تقسیم کردن نیروی ترمز از طریق فشار هیدرولیک به دو بخش شدند. یکی از این بخش‌ها به چرخ‌های جلو و دیگری به بخش‌های عقب فشار وارد می‌آورد طراحی و تولید این سیستم جدید بسیار مثبت بود، ولی به نظر می‌رسید آنچنان از خطرات احتمالی آن نمی‌کاست، چرا که در این صورت ایجاد شکستگی در لوله‌های ترمز جلو و قفل یا بلوکه‌کردن چرخ‌های عقب، خودرو به شدت به دور خود چرخیده و از کنترل خارج می‌شد. اما سوئدی‌ها راه‌حل این مشکل را پیدا کردند.
کمپانی (ساب) SAAB ترمزهای هیدرولیک دو کاناله به صورت ضربدری را طراحی و تولید کرد به این صورت که چرخ سمت راست جلو به همراه چرخ‌سمت چپ عقب از یک کانال و چرخ سمت چپ جلو به همراه چرخ سمت راست عقب از کانال دیگر تغذیه می‌شدند.
ولی کمپانی‌‌های خودروسازی ولوو و بی‌ام‌و بر روی طرح نسبتا بهتری کار کردند به این ترتیب که با هر دو چرخ جلو هر کدام از یک کانال تغذیه می‌شدند چرخ‌های عقب نیز از کانال مستقلی بهره می‌بردند. در این صورت در اثر بروز اشکال یا شکستگی در یکی از لوله‌های هیدرولیک چرخ‌ها تنها همان چرخ بود که قابلیت ترمزگیری را از دست می‌داد و در کنترل خودرو اشکال عمده‌‌ای پیش نمی‌آمد اما سیستم ترمز در خودروها نیز در دنیا به سرعت دیگر بخش‌ها رشد داشت و خوشبختانه در حال حاضر ترمزهای سه و چهارکاناله ضد بلوکه ABS در بیشتر خودروها به صورت استاندارد وجود دارد.
● طرز کار ترمز ABS
ترمزهای ABS در بیان ساده دستگاهی الکترونیکی هستند که در هنگام ترمزگیری باکنترل فشار (قطع و وصل کردن فشار) هیدرولیک در کسری از ثانیه ارتباط لنت را با دیسک یا کاسه برقرار و قطع می‌کنند و تکرار سریع و مداوم این عمل باعث از میان رفتن حالت بلوکه کردن یا قفل کردن ترمزها می‌شود.
اهمیت این گونه ترمزها نیز بیشتر در سطوح خیس و لغزنده یا ترمزگیری در سرعت‌های بالا بیشتر نمایان می‌شود. در این گونه موارد راننده از کنترل کامل بر روی وسائل نقلیه خود برخوردار است و اما شاید بتوان گفت تنها نکته منفی در مورد ترمزهای ABS صدای نسبتا شدید آنها در هنگام ترمزگیری بر روی سطوح بسیار لغزنده است.
این صدای لرزان که به درون کابین نفوذ می‌کند و زیر پدال ترمز حس و شنیده می‌شود راننده‌ای را که تجربه ترمزگیری در این شرایط ندارد به اشتباه می‌اندازد که احتمالا قسمتی از سیستم ترمز خودرواش در حال خرد شدن است و به همین دلیل راننده ممکن است به اشتباه از فشار پای خود بر روی پدال ترمز بکاهد. به تازگی استفاده از سیستم‌های کمکی و تقویت کننده الکترونیکی و مکانیکی نیز برای هر چه بهتر کردن فعالیت ترمزها بر روی انواع خودروهای جدید به کار گرفته می‌شود این سیستم‌ها با وارد آوردن اندک فشاری به پدال ترمز فعال شده و بهترین نتیجه را در اختیار راننده قرار می‌دهد.
● ترمزگیری صحیح با ABS
در شرایط بحرانی (مواجه شدن با موانع) فورا پدال کلاچ را گرفته و با تمام نیرو به طور مداوم روی پدال ترمز فشار دهید.در این زمان ABS شروع به کار کرده و شما قادر خواهید بود خودروی خود را در مسیر دلخواه هدایت کرده و از برخورد با موانع جلوگیری کنید.
● دو قانون مهم هنگام ترمزگیری با سیستم ABS
۱) فورا کلاچ را بگیرید و با تمام نیرو روی پدال ترمز به طور مداوم فشار دهید.
۲) با وجود ترمزگیری کامل، خودرو را در مسیر دلخواه هدایت کنید.
● لامپ هشدار دهنده ABS
از ویژگی‌های اصلی سیستم ABS این است که دایما خود را به صورت الکترونیکی کنترل می‌کند. روی صفحه نمایش دهنده‌ها مقابل راننده یک لامپ هشدار دهنده وجود دارد که روی آن کلمه ANTI-LOCK نوشته شده است. هر گاه اشکالی در عملکرد سیستم ABS ایجاد شود این لامپ روشن خواهد شد. هنگام روشن شدن خودرو این لامپ حدود چهار ثانیه روشن خواهد شد که در این زمان سیستم مشغول کنترل کردن خود است. در صورت خاموش شدن لامپ سیستم عملکرد صحیح خود را داشته و در غیر این صورت روشن ماندن لامپ هشدار دهنده چه قبل از حرکت و چه هنگام حرکت خودرو راننده را از بروز اشکال آگاه خواهد کرد.
● مزایای سیستم ABS
سیستم ترمز مجهز به ABS قادر است وضعیت ایمن‌تری را برای خودرو ایجاد کند.
کاهش خط قرمز افزایش پایداری خودرو در جاده‌های لغزنده افزایش کنترل فرمان کاهش اثر شرایط متفاوت جاده بر روی لاستیک‌ها، کاهش‌ مقدار لرزش لاستیک و سیستم تعلیق در ترمز و پایداری خودرو در جاده‌های ناهمگن به هنگام ترمز شدید از فواید این سیستم است.
● نکات ایمنی
با این که سیستم ABS دارای ایمنی بالایی است، ولی وجود آن در خودرو نباید باعث سرپیچی راننده از رعایت مقررات رانندگی به خصوص سرعت‌های غیرمجاز، رعایت نکردن فاصله ایمنی و سرعت مناسب در پیچ‌ها شود.به عبارت دیگر بهره‌مندی از سیستم‌های ایمنی به معنای نادیده گرفتن ایمنی نیست. انجام تغییرات شخصی در خودرو (مثلا ترمز، بدنه‌ها و یا چرخ‌ها) می‌تواند بر عملکرد سیستم ABS تاثیر منفی بگذارد. با وجود این در حال حاضر سیستم ترمز ABS مطمئن‌‌ترین ترمزی است که تکنولوژی آن در صنعت خودروی ما وارد شده است و شاید روزی شاهد باشیم که با بالا رفتن تقاضای عمومی برای خودروهای مجهز به ترمز ABS اعمال فشار از سوی راهنمایی و رانندگی دیگر خودرویی بدون ترمز ABS تولید و عرضه نشود.

فرایند تولید و مصارف گریس

یکی از مهمترین روانکارهایی که در اکثر صنایع مورد استفاده قرار می گیرد، گریس است. این ماده بعد از روغنها بیشترین مصرف را در جهان( در حدود چهار درصد) به خود اختصاص می دهد. شاید بتوان گفت که بدون استفاده از این روانکار چرخ اقتصاد هیچ کشوری به گردش در نخواهد آمد. فرمولاسیون، ساخت، واکنشها و کاربرد گریس مجموعه کاملی از تکنولوژیهای گوناگون شامل بخشهای وسیعی از علم فیزیک، شیمی و مهندسی شیمی را به خود اختصاص می دهد. برای شناخت کامل از این روانکار، به بررسیهای بسیار دقیقی نیاز است. همزمان با ساخت ماشین آلات و تجهیزات جدید که در مقایسه با گذشته دارای سرعت، شرایط سخت کارکرد، تغییرات دما و مزیت های دیگری هستند، تهیه روانکارهای جدید ویژه ماشین آلات امروزی نیز ضروری می نماید. از این رو شناخت کامل از ساختار و فرایند تهیه گریس های جدید اهمیتی دو چندان می یابد.
در طول سالیان متوالی و پس از کسب تجربیات فراوان، دانش بسیاری در خصوص ساختار گریس بدست آمده است. اخیراً با استفاده از ابزارهای پیشرفته مانند میکروسکوپ های الکترونیکی و با گرفتن فیلمهای مخصوص و استفاده از اشعه X، موارد بسیاری در خصوص ساختار گریس مشخص شده است. با کسب این دستاوردها، مطالعه برروی ساختار صابونها و نحوه ترکیب آن با روغن و کریستال شدن صابون در روغن با امکانات بیشتری میسّر بوده است.
● تعریف گریس
تاکنون تعاریف متعددی برای گریس ارایه شده که عمده ترین آنها را می توان به این شرح خلاصه کرد:
۱) گریس ماده ای است جامد یا نیمه جامد که از مشتقات نفتی و صابون(با ترکیب چند صابون) همراه با پرکننده (fillers)، تشکیل شده و قابل کاربری برای مصارف خاص است.
۲) گریس ماده ای است جامد و یا نیمه جامد که از ترکیب یک پرکننده در داخل روغن ساخته شده است، سایر مواد (برای افزایش خاصیت) نیز ممکن است در آن بکار گرفته شود.
۳) گریس ماده روانکاری است که در ساختار آن از پرکننده استفاده شده تا بتواند به قطعات متحرک چسبیده و تحت نیروی جاذبه و یا فشار کارکرد از قطعه جدا نشود.
● ساختار
گریس ماده ای است ژلاتینی بصورت جامد و یا نیمه جامد که از یک ماده روانساز(روغنهای معدنی یا سنتتیک) و یک پرکننده (thickener) معدنی یا آلی، تشکیل یافته است. این ماده در جایی مورد استفاده قرار می گیرد که نتوان از روانکارهای دیگر با غلظت کم(روغنها) استفاده کرد. چرخ دنده های صنعتی، یاتاقان های بزرگ، فلکه ها و نظایر آن از جمله کاربردهای گریس هستند. این ماده مانند روغنها برای به حداقل رساندن اصطکاک بین دو قطعه مورد استفاده قرار می گیرد. از مهمترین مزایای کاربرد گریس می توان به کاهش دفعات روانکاری، سهولت استفاده، جلوگیری از ضربه چکشی به قطعات در زمان کارکرد و چسبندگی بهتر اشاره کرد.
● پایه صابونی
انواع گریس را با پایه صابونی آن نامگذاری می کنند. در زمان پخت، الیاف و یا رشته های صابونی(Fibers) در داخل روغن تشکیل شده و حالت ژلاتینی به آن می دهد. این الیاف به چند گروه طبقه بندی شده اند: الیاف کوتاه، بلند، کره ای و یا ریش ریش. طول آنها در ساختار رشته ای از یک تا صد میکرون متفاوت است. در نوع بافت کره ای قطر آنها از۰/۰۱۲ تا۰/۸ میکرون اندازه گیری شده است. برای مطالعه برروی ساختار گریس از میکروسکوپ الکترونیکی و فیلمبرداری اشعه ایکس و نور پلاریزه استفاده می شود. هرچه نسبت طول الیاف به قطر آن بیشتر باشد، گریس قوام بهتری دارد. پخت گریس نیاز به تجربه طولانی و مهارتهای خاص دارد.
پرکننده های گریس پرشمارند ولی مهمترین آنها از این قرارند:
▪ صابون کلسیم(گریسهای کاپ، شاسی)
▪ صابون سدیم(RBB ، فایبر یا نام تجاری آن والوالین)
▪ صابون لیتیم(مالتی، ماهان)
▪ صابون غیرآلی(گریس نسوز، بنتون)
▪ صابون آلومینیوم
برای کارکرد در شرایط سخت نیز می توان از مواد بالا برنده مقاومت در فشار استفاده کرد.
● کاربرد و اهمیت استفاده از گریس
بسیاری از نیروهای محرکه بدون استفاده از گریس قابل استفاده نیستند. گرچه گریس در مقایسه با سایر روانکارها از مقدار مصرف کمتری برخوردار است، ولی جایگاه آن قابل جایگزینی با مواد دیگر نیست. اهم مزیت های کاربردی آنرا می توان به این شرح خلاصه کرد:
۱) تعداد دفعات روانکاری گریس در مقایسه با روغن کمتر است که این مزیت باعث کاهش هزینه نگهداری و تعمیرات می شود. این خود یک مزیت برای کاربردهایی است که دسترسی به ماشین آلات در آن سخت باشد، مثل موتورهای نصب شده برروی سقف ها، خطوط محرکه، بلبرینگهای غیرقابل دسترسی و نظایر آن.
۲) گریس به عنوان یک مانع به صورت آببندی برای ورود گرد و خاک و یا خروج برخی مواد از ماشین آلات عمل می کند.
۳) اگر ماشین آلات به درستی گریس کاری شده باشند، اجزای قطعات آن در اثر کارکرد از هم پاشیده و جدا نمی شوند. گریس نشت نمی کند و از این جهت در بحث شرایط نگهداری کارگاه و تولید آلودگی کمتر، حائز اهمیت است.
۴) آببندی قطعات و کاربرد کاسه نمدها و نظایر آن با هزینه کمتری انجام می شود. کاسه نمدهای آببندی روغن هم اصطکاک بیشتری با قطعات داشته و هم نیروی بیشتری را برای این منظور به خود اختصاص می دهد.
۵) گریس اگر حتی در قطعه دیده نشود، باز در مقایسه با روغن روانکار مدت بیشتری کار می کند. برخی گریس ها طوری ساخته شده اند که بصورت آببندی در قطعه بوده و طول عمر آن با قطعه یکی است.
۶) زمانیکه از قطعه استفاده نشود و روانکار آن خارج شود امکان زنگ زدگی قطعه ای که از گریس استفاده کرده در مقایسه با روغن بسیار کمتر است.
۷) برخی از گریسها مشکل روانکاری در مجاورت با آب را - در مقایسه با روغن- حل کرده اند.
۸) بعضی از گریسها اصطکاک کمتری را در زمان شروع راه اندازی دستگاه ایجاد می کند.
۹) گریس می تواند باعث کاهش ارتعاش و صدای برخی دستگاهها مانند دنده های بزرگ شود. گریس مانند یک لایه نرم بین قطعات قرار گرفته و باعث کاهش صدا و ارتعاش و کارکرد روان دستگاهها، به ویژه چرخ دنده های بزرگ می شود.
۱۰) گریس در کارکرد تحت فشار زیاد، دمای بالا، شرایط سخت عملیات، سرعت پایین، شوکهای مداوم و یاتاقانهایی که گردش محوری آنها مرتباً معکوس می شود، بهتر عمل می کند.
۱۱) جایی که ماشین آلات به شدت خوردگی و سایش داشته باشند، گریس کاربرد بهتری دارد.
۱۲) اکثر گریسها در دماهای متغیر کاربرد وسیعی دارند ولی دمای کارکرد بیشتر روغنها معین است.
۱۳) در طراحی بوشها و یاتاقانهای ماشین آلات، گریس نقش مؤثرتری نسبت به روغن دارد.
● مقایسه کاربرد گریس با روغن
۱) گریس دستگاهها را در زمان کارکرد خنک نمی کند.
۲) روغنها به سهولت در مجاری دستگاهها نفوذ پیدا می کنند ولی این برای گریسها یک نقطه ضعف است.
۳) روغنها از نظر نگهداری در انبار مزایای بیشتری دارند.
● طبقه بندی گریس (گرید)
گریس از نظر طبقه بندی به۹ گروه (گرید) تقسیم بندی شده است. این تقسیم بندی براساس درجه نفوذ پذیری نسبی از قوام گریس صورت گرفته است.

گیربکس اتوماتیک چگونه کار می کند؟

 

اگر شما یک ماشین با گیربکس اتوماتیک رانده باشید ، دو تفاوت بزرگ بین گیربکس های اتوماتیک و گیربکس های دستی را می شناسید :
▪ خودرو های دارای گیربکس اتوماتیک پدال کلاچ ندارند .

محل قرار گرفتن گیربکس اتوماتیک

▪ خودرو های دارای گیربکس اتوماتیک نیازبه تعویض دنده دستی ندارند . یک بار شما دنده را در حالت drive قرار می دهید ، همه چیز ها دیگر خودکار عمل می کند .
گیربکس اتوماتیک ( بعلاوه مبدل گشتاور ) و گیربکس دستی ( با کلاچ ) دقیقاً مانند هم عمل می کنند ، اما از راه های کاملاً متفاوت. روش گیربکس اتوماتیک برای تعویض دنده کاملاً شگفت انگیز است .
ما در این مقاله طرز کار گیربکس اتوماتیک را خواهیم گفت . ابتدا با اساس کلی سیستم شروع می کنیم : دنده های سیاره ای .

نمونه برش خورده یک گیرکس اتوماتیک (Mercedes-Benz CLK)

سپس چگونگی درگیر کردن دنده ها را خواهیم دید ، و چگونگی کنترل کار آنرا خواهیم آموخت و در مورد ریزه کاریهای پیچده مربوط به کنترل گیربکس بحث خواهیم کرد .
درست مثل جعبه دنده های دستی ، کار اصلی گیربکس های اتوماتیک این است که به موتور ( که دارای دامنه محدود سرعت است ) اجازه می دهد که سرعت خروجی با دامنه وسیعی داشته باشند .
خودرو ها بدون گیربکس محدود به یک نسبت انتقال دور می باشند ، این نسبت که قابل انتخاب است و به خودرو اجازه می دهد که با حداکثر سرعت مطلوب طی مسیر کند . اگر حداکثر سرعت ۸۰ مایل می خواهید ، پس باید انتقال دور شما شبیه دنده سه گیربکس های دستی خودرو ها باشد .
شما احتمالاً در حین رانندگی با خودرو های دارای جعبه دنده دستی فقط از دنده سه استفاده نمی کنید و اگر هم این کار را بکنید شتاب مورد نظرتان را در هنگام شروع حرکت نخواهید داشت . و در سرعت های بالا نیز ، موتور زوزه ای شدید خواهد داشت ( اگر عقربه نشان دهنده دور موتور نزدیک خط قرمز شود ) در این حالت موتور خودرو به زودی فرسوده می شود و تقریباً غیر قابل رانندن است.
بنابراین دنده های گیربکس تاثیر بیشتر یر گشتاور موتور دارد و موتور کار خود را با سرعت مناسبی ادامه می دهد .
تفاوت اساسی بین گیربکس های اتوماتیک و دستی این است که گیربکس دستی با درگیر و آزاد کردن مجموعه دنده های مختلف به شفت خروجی نسبت انتقال دور های متفاوتی می دهد. در حالی که در گیربکس اتوماتیک با همان مجموعه از دنده ها همه نسبت انتقال دور های متفاوت را می دهد . مجموعه دنده های سیاره ای وسیله ای است که این کار ها را در گیربکس اتوماتیک مقدور می کند . اکنون چگونگی کار مجموعه دنده های سیاره ای را خواهیم دید .

ترمزهای ضد قفل چگونه کار می کنند؟

نگه داشتن ناگهانی یک اتومبیل در جاده ی لغزنده می تواند بسیار خطرناک باشد.ترمزهای ضد قفل خطر های این واقعه ی ترسناک را کاهش می دهد.در واقع روی سطوح لغزنده حتی راننده های حرفه ای بدون ترمزهای ضد قفل نمی توانند به خوبی یک راننده ی معمولی با ترمزهای ضد قفل ترمز کنند.
● مکان ترمز های ضد قفل
در این مقاله ما همه چیز را درباره ی ترمز های ضد قفل یاد می گیریم:اینکه چرا به آنها نیاز داریم،چه چیز هایی در آنها به کار رفته است،چگونه کار می کنند،بعضی از انواع رایج و بعضی از مشکلات مربوط به آن.
▪ بدست آوردن یک مفهوم کلی از ترمزهای ضد قفل:
تئوری ترمز های ضد قفل بسیار ساده است.یک چرخ در حال لیز خوردن(به طوری که سطح تماس تایر نسبت به زمین سر بخورد) نسبت به چرخی که لیز نمی خورد نیروی اصطکاک کمتری دارد.اگربا اتومبیل خود در یخ گیر کرده باشید می دانید که اگر چرخها بچرنخد هیچ نیروی جلو بری به اتومبیل وارد نمی شود زیرا سطح تماس چرخ نسبت به یخ لیز می خورد.
ترمزهای ضد قفل با جلوگیری کردن از سر خوردن چرخ ها در هنگام ترمز کردن،دو مزیت را بوجود می آورند:اول اینکه خودرو زود تر متوقف می شود و دوم اینکه می توان خودرو را هنگام ترمز کردن نیز هدایت کرد.
در ترمز های ضد قفل چهار بخش اصلی وجود دارد:
۱) حسگر های سرعت
۲) پمپ
۳) سوپاپ ها
۴) کنترل کننده
۱) حسگرهای سرعت:
سیستم ترمز ضد قفل باید بداند چه موقع چرخ در حال قفل کردن است،حسگرهای سرعت که در هر چرخ یا در بعضی مواقع در دیفرانسیل قرار گرفته اند این اطلاعات را فراهم می کنند
۲) سوپاپ ها:
در هر لوله ی ترمز که به هر ترمز می رود یک سوپاپ وجود دارد که با کنترل کننده کنترل می شود،در بعضی از سیستم ها سوپاپ سه حالت دارد:
▪ در حالت اول سوپاپ باز است و فشار از سیلندر اصلی مستقیما به ترمز می رسد
▪ در حالت دوم سوپاپ لوله ی ترمز را می بندد و ترمز را از سیلندر اصلی جدا می کند،این حالت از افزایش بیش از حد فشار ترمز وقتی راننده روی پدال فشار می آورد،جلو گیری می کند
▪ در حالت سوم سوپاپ مقداری از فشار ترمز را کم می کند
۳) پمپ:
چون سوپاپ می تواند فشار ترمز را کم کند باید به طریقی این فشار از دست رفته را جبران کرد واین کاری است که پمپ انجام می دهد.بعد از اینکه سوپاپ فشار را در یک ترمز کم کرد پمپ دو باره فشار ایجاد می کند
۴) کنترل کننده:
کنترل کننده یک پردازنده است که با توجه به حسگرهای سرعت، سوپاپ ها را کنترل می کند.
● ترمز ضد قفل هنگام عمل کردن:
انواع مختلف و الگوریتم های کنترل گوناگونی برای ترمز های ضد قفل وجود دارد.ما درباره ی طرز کار یکی از ساده ترین انواع آن توضیح می دهیم.
کنترل کننده همیشه حسگرهای سرعت را کنترل می کند و به دنبال کاهش سرعت غیر معمول در چرخ ها می گردد.دقیقا قبل از اینکه چرخی قفل کند کاهش سرعت شدیدی را تجربه می کند اگر این چرخ کنترل نشود بسیار زودتر از زمانی که خودرو برای متوقف شدن نیاز دارد قفل خواهد کرد.یک خودرو که با سرعت ٦۰مایل در ساعت حرکت می کند درشرایط ایده آل حدود ٥ ثانیه زمان لازم دارد تا بایستد اما یک چرخ در کمتر از یک ثانیه از چرخیدن می ایستد و قفل می کند.
کنترل کننده می داند که یک چنین کاهش سرعتی در چرخها غیرممکن است.بنابراین در چرخی که کاهش سرعت غیر معمول داشته فشار ترمز را کاهش می دهد تا زمانی که حسگر آن چرخ افزایش سرعت را ثبت کند آنگاه کنترل کننده دوباره فشار ترمز را افزایش می دهد تا اینکه حسگر ها کاهش سرعت را گزارش کنند.کنترل کننده این کار را بسیار سریع وقبل از آنکه تایر تغییر سرعت زیادی داشته باشد انجام می دهد نتیجه این است که حرکت چرخ ها با همان شدتی که از سرعت خودرو کم می شود کند می گردد و ترمز ها چرخ ها را نزدیکی نقطه ی قفل کردن نگه می دارند که این به سیستم بیشترین نیروی ترمز کردن را می دهد.
وقتی ترمز ضد قفل در حال کار کردن است شما ضربات منظمی در پدال ترمز احساس می کنید که به خاطر باز و بسته شدن سریع سوپاپ ها است.بعضی از ترمزهای ضد قفل تا ۱٥بار در ثانیه این کار را انجام می دهند.
● انواع ترمزهای ضد قفل:
ترمزهای ضد قفل طراحی های مختلفی دارند که به نوع ترمز به کار رفته بستگی دارد.ما به آنها بر اساس تعداد کانال ها(تعداد سوپاپ هایی که به طور جداگانه کنترل می شوند) و تعداد حسگر های سرعت اشاره می کنیم:
▪ ترمز ضد قفل با چهار کانال و چهار حسگر سرعت:این بهترین طراحی است که در آن برای هر چرخ حسگر و سوپاپ جداگانه ای وجود دارد با این روش کنترل گر هر چرخ را به طور مجزا بررسی می کند تا به هر چرخ بیشترین نیروی اصطکاک وارد شود.
▪ سه کانال و سه حسگر:این روش بیشتر در وانت ها و کامیون ها با چهار چرخ ضد قفل استفاده می شود و در آن برای هر چرخ جلو یک حسگر و یک سوپاپ وجود دارد اما برای دو چرخ عقب فقط یک حسگر و یک سوپاپ وجود دارد.حسگر سرعت چرخ های عقب روی محور عقب قرار دارد.
در این حالت برای هر چرخ جلو کنترل جداگانه وجود دارد بنابراین چرخ های جلو به بیشترین نیروی ترمزی می رسند. چرخ های عقب قبل از فعال شدن سیستم ضد قفل، قفل می کنند. با این سیستم ممکن است یکی از چرخهای عقب هنگام ترمز کردن قفل کند که نسبت به حالت چهار کاناله باعث کاهش کارایی ترمز می شود.
▪ یک کانال و یک حسگر:این سیستم در وانت ها و کامیون ها با محور عقب ضد قفل وجود دارد که یک سوپاپ برای کنترل هر دو چرخ عقب و یک حسگر سرعت واقع در محور عقب دارد
این سیستم مشابه قسمت عقب سه کاناله عمل می کند دو چرخ عقب با هم کنترل می شوند و قبل از فعال شدن سیستم ضد قفل هر دو قفل می کنند.در این روش هم ممکن است یکی از چرخ های عقب هنگام ترمز کردن قفل کند که باز هم باعث کاهش کارایی ترمز می شود.
این سیستم به سادگی قابل تشخیص است.معمولا یک لوله ی ترمز وجود دارد که با یک اتصالT شکل به دو چرخ عقب وصل می شود.شما می توانید حسگر های سرعت را با مشاهده ی اتصالات الکتریکی نزدیک دیفرانسیل در محورعقب پیدا کنید.

نامگذاری و شناسایی گریس

 

محصولات روانکار دارای استانداردهای جهانی هستند تا کاربران بتوانند از مشخصات آنها آگاهی یافته و نوع مورد نیاز خود را انتخاب کنند. بطور مثال روغن SAE ۲۰W-۴۰ با سطح کیفیت API SE/CC نشان دهنده روانکار چند درجه ایست که قابل استفاده در هر دو فصل زمستان و تابستان است و می توان با مراجعه به ماخذ مربوطه اطلاعات کاملی از آنرا دریافت کرد. کاربران بیشتر با استانداردهای روغنها آشنایی دارند و تا کنون کمتر در خصوص گریس سخن به میان آمده است. بطور مثال آیا می دانیدKPE۳P-۴۰ معرّف چه نوع گریسی است؟ در این مقاله روش نام گذاری گریسها را بر اساس استاندارد DIN-۵۱۵۰۲ مورد بررسی قرار می دهیم.
نام گذاری گریس شامل۶ گروه اطلاعات است که با حروف و اعداد مختلف شناسایی می شوند. این۶ گروه از چپ به راست عبارتند از:
۱) نوع کاربرد گریس
۲) مواد افزودنی بکار رفته( در صورت استفاده)
۳) نوع روغنهای پایه سنتتیک(در صورت استفاده)
۴) گرید گریس
۵) حداکثر دمای مجاز عملیاتی
۶) حداقل دمای مجاز عملیاتی
اکنون به بررسی یکایک این گروهها خواهیم پرداخت.
اولین قسمت شامل معرفی نوع کاربرد گریس است. کدهای شناسایی و تعاریف آن در جدول شماره۱ آمده است. دومین قسمت شامل مواد افزودنی بکار رفته(در صورت استفاده) است. این فاکتور معرف مواد افزودنی است که در ساخت گریس مورد استفاده قرار گرفته است. زمانی که یک روانکار بصورت یک لایه نازک بین قطعات قرار می گیرد باعث سهولت لغزش آنها شده و ضمناً اجازه تماس آنها را به یکدیگر نمی دهد. اگر فشار مکانیکی وارده بر روی قطعات از حدی تجاوز کند، فیلم روانکار مابین آنها گسسته شده، قطعات با یکدیگر تماس مستقیم پیدا کرده و منجر به سایش و خرابی آنها می شود. در این حالت از مواد افزودنی تحمل فشار (EP=Extreme Pressure) استفاده می شود تا استقامت لایه روانکار را افزایش داده و در زمان کارکرد ما بین قطعات گسسته نشود. علامتهای بکار رفته معرف کاربرد آن(در صورت استفاده) و تعاریف آن طبق جدول شماره۲ است. این مواد می توانند بصورت مایع و یا جامد باشند.

سومین حروف شناسایی، نوع روغن سنتتیک بکار رفته برای ساخت گریس را در صورت استفاده مشخص می کند. کدهای شناسایی آن طبق جدول شماره۳ است.
چهارمین فاکتور شناسایی، گرید گریس است. در این استاندارد گرید گریس به۹ گروه طبقه بندی شده است. برای تعیین آن ابتدا گریس را در دمای۲۵ درجه سانتیگراد در دستگاه تعیین نفوذ قرار داده و میزان نفوذ مخروط استاندارد در آنرا بدست می آورند(عدد کارکرد).

سپس گریس را درون یک دستگاه مخصوص(ضربه زن) قرار داده و یک صفحه مشبک،۶۰ مرتبه در محفظه بسته آن با سرعت معین از بالا به پایین حرکت می کند. گریس مجبور است از درون روزنه های این صفحه عبور کرده و در نتیجه به بافت آن ضربه وارد می شود. سپس مخروط استاندارد را مجدداً در سطح آن توسط نیروی ثقل رها کرده و میزان نفوذ آنرا به دهم میلیمتر یادداشت می کنند(عدد کارکرد). با مراجعه به جدول استاندارد NLGI که در دو ستون تعریف شده، عدد سمت چپ میزان نفوذ مخروط استاندارد و عدد سمت راست گرید آن است.(جدول شماره۴). بطور مثال اگر میزان نفوذ۲۷۵ دهم میلیمتر درون گریس باشد، عدد سمت راست گرید۲ را مشخص می کند. هر طبقه دارای۳۰ فاصله و باگروه بعدی۱۵ واحد اختلاف دارد. اگر عدد بدست آمده بین این دوگروه باشد، گریس بدون گرید بوده و می بایستی بازسازی شود. مبنای تعیین گرید گریس، عدد کارکرد است و این عدد تنها برای بررسی و پیدا کردن برخی اطلاعات ساخت کاربرد دارد.
پنجمین فاکتور، شناسایی میزان حداکثر دمای قابل کاربرد گریس است. جدول آن دارای سه ستون است. اعداد ستونها از چپ به راست شامل کد حروف، حداکثر دمای کارکرد و سومین ستون شامل عملکرد گریس در مجاورت با آب است.(جدول شماره۵).
آخرین عدد بکار گرفته شده حداقل دمای قابل استفاده گریس را نشان می دهد. این جدول نیز دارای دو ستون است که در سمت چپ کد شناسایی و در ستون بعدی حداقل دمای کاربرد را نشان می دهد. (جدول شماره۶).

تاریخچه نگهداری و تعمیرات

از سال ۱۹۳۰ تا کنون میتوان سیر تحولات و تغییرات در نگهداری و تعمیرات را به سه دوره اساسی تقسیم نمود :
● سیر تحولات در دوره اول :
تحقیقات نشان میدهد که تحول اولیه در نت در سالهای قبل از جنگ جهانی دوم رخ داده است در آن ایام صنایع بشکل امروزی مکانیزه نبوده و لذا خرابیها و توقف ناگهانی ماشین آلات مشکل جدی را برای دست اندرکاران امر تولید ایجاد نمی نمود به عبارت بهتر ، جلوگیری از بروز عیب در ذهن اکثر مدیران و مهندسین مفهوم نداشته و یا حداقل ضرورتی از این نظر احساس نمیگردید علاوه بر این اکثر ماشین آلات و تجهیزات تولیدی از طرح نسبتا ساده ای برخوردار بوده و این ویژگی ، کار با آنها را ساده و تعمیرشان را آسان کرده است نتیجه اینکه در آن زمان نیازی به استفاده از نت سیستماتیک احساس نمیگردیده و اکثر شرکتها و واحدهای تولیدی و صنعتی فقط زمانی که دستگاه و یا تجهیزاتی از کار می افتاد ، بازبینی و یا تعمیر آنرا آغاز می کردند ، در واقع سیستم نگهداری و تعمیرات به هنگام از کارافتادگی و یا BM ( Breakdown Maintenance ) معمول بود
● سیر تحولات در دوره دوم :
همه چیز در خلال جنگ جهانی دوم بطور انفجار آمیز دستخوش تحول قرار گرفت فشار های ناشی از زمان جنگ تقاضا برای انواع محصولات را افزایش داده و این درحالی بود که تامین نیروی انسانی صنایع بشدت کاهش پیدا نمود این موضوع باعث گردید تا مکانیزاسیون افزایش پیدا نماید تقریبا سال ۱۹۵۰ سال رونق طراحی و ساخت ماشین آلات مکانیزه بوده و این ایام را میتوان سرآغاز وابستگی صنایع به تجهیزات مکانیزه و اتوماسیون دانست
با افزایش روزافزون اتوماسیون مساله شکست و از کارافتادگی ماشین آلات نیز از اهمیت بیشتری برخوردار می گشت پس از گذشت چندی روند افزایش خرابیها به گونه ای گردید که کمیت و کیفیت تولیدات را تحت شعاع قرار داده و اسباب نارضایتی صاحبان صنایع را فراهم نمود ادامه این روند ناخوشایند مدیران و کارشناسان را به فکر چاره و راه حلی مناسب برای جلوگیری از روند رو به رشد عیوب نمود در این رهگذر سیستم نگهداری و تعمیرات پیشگیرانه یا PM ( Preventive Maintenance ) بعنوان چاره درد و راه حلی مناسب در کشور امریکا پیشنهاد و به اجرا درآمد
نیاز صنایع بر تولید محصولات با کیفیت بالا و قیمت مناسب جهت افزایش توانایی رقابت در بازار موجب گردید که استفاده از سیستم PM نیز رونق یافته و در این راستا اجرای تعمیرات و تعویضهای پیشگیرانه دوره ای بعنوان موثرترین راه حل جهت کاهش خرابیها مورد استفاده قرار گیرد
در طول دهه ۱۹۵۰ نت پیشگیرانه به تدریج تکامل یافته تا پاسخگوی نیازهای جدید صنعت باشد در این راستا سیستم نگهداری و تعمیرات بهره ور ( Productive Maintenance ) در سال ۱۹۵۴ به صنایع آمریکا معرفی گردید در این سیستم ضمن تاکید برروی اصلاح خرابیهای اتفاقی و از کارافتادن غیر منتظره تجهیزات با بهره گیری مناسب از علوم و امار و احتمالات و پژوهش عملیاتی ، شبیه سازی ، اقتصاد مهندسی ، تئوری صف و نگرش های تحلیلی ، تکنیکها و مدلهایی برای حالات مختلف انواع دستگاهها و تجهیزات ابداع شد که متخصصین این رشته می توانستند کلیه فعالیتها و عملیات نگهداری و تعمیرات را به نظم درآورده ، خرابیها را پیش بینی نموده تا جهت نگهداری و تعمیر آنها برنامه ریزی نمایند
دهه ۱۹۶۰ را میتوان دهه گسترش استفاده از نت بهره ور در صنایع نامید معرفی نت بی نیاز از تعمیر ( ۱۹۶۰) ، مهندسی قابلیت اطمینان و مهندسی قابلیت تعمیر ( ۱۹۶۲ ) از نتایج تحقیقات انجام شده در این دهه بوده که در تکامل سیستم نت بهره وربسیار موثر بوده است
معرفی سیستم نگهداری و تعمیرات بهره ور فراگیر یا TPM ( Total Productive Maintenance ) در دهه ۱۹۷۰ از سوی صنایع ژاپنی را میتوان بعنوان آخرین دستاورد در دوره دوم تحولات نگهداری و تعمیرات نامید سیستم TPM در حقیقت همان سیستم نت بهره ور به شیوه آمریکا است که در جهت سازگاری با شرایط صنعتی ژاپن در آن بهبود هایی داده شده است.ابتکار محوری و حساس در اصول TPM این است که اپراتورها خودشان به امور اصلی و اولیه نگهداری و تعمیرات ماشینهای خودشان میپردازند. در نت بهره ور فراگیر نتایج حاصل از فعالیت های صنعتی و تجاری به صورت اعجاب انگیزی بهبود یافته و باعث ایجاد یک محیط کاری با بهره وری بالا، شادی آفرین و ایمن، با بهینه سازی روابط بین نیروی انسانی و تجهیزاتی که به آن سرو کار دارند می گردد .
● سیر تحولات در دوره سوم :
میزان افزایش سرمایه گذاری برروی ماشین آلات صنعتی و اتوماسیون از یکسو و افزایش ارزش مالی و اقتصادی انها از سوی دیگر منجر به آن شد که مدیران و صاحبان صنایع به فکر راه کارهایی منطقی که قادر به بیشینه سازی طول عمر مفید تجهیزات تولیدی خویش و طولانی کردن چرخه عمر اقتصادی آنها شود افزایش میزان اثربخشی ماشین آلات ، بهبود کیفیت محصولات در کنار کاهش هزینه های نت و عدم خسارت به محیط زیست از جمله مواردی بود که باعث ایجاد تحولی جدید در زمینه نگهداری و تعمیرات گردید
▪ دست آوردهای جدید نت در این دوره عبارتند از :
۱)معرفی سیستم نگهداری و تعمیرات برپایه شرایط کارکرد ماشین آلات و ترویج استفاده از روشهای CM همچون آنالیز لرزش ، حرارت سنجی و ..
۲) معرفی و بکارگیری انواع روشهای تجزیه و تحلیل خرابیهای ماشین آلات
۳) طراحی تجهیزات با تاکید بیشتر برقابلیت اطمینان و قابلیت تعمیر
۴) تحول اساسی در تفکر سازمانی به سمت مشارکت و گروههای کاری
۵) معرفی سیستم نگهداری و تعمیرات موثر
۶) معرفی روش نت مبتنی بر قابلیت اطمینان بعنوان روشی جامع جهت تصمیم گیری در استفاده صحیح از انواع سیستمهای نگهداری و تعمیرات موجود RCM فرایندی است که اولا معین می کند چه کاری می بایست برای تداوم عمر هرگونه سرمایه فیزیکی انجام شود ، ثانیا انتظارتی را که کاربران از تجهیزات دارند ضمانت و عملی می نماید.

اجزای دوچرخه

الف) اجزای اصلی
اجزای اصلی یک دوچرخه عبارتند از :
۱) تنه :
تنه دوچرخه اصلی ترین قسمت دوچرخه و مهمترین ملاک در تعیین کیفیت و کارایی آن است . تنه ها از جهات مختلف قابل تقسیم بندی هستند ، از جمله وزن ،مقاومت و عکس العمل در مقابل انواع نیروها ،اندازه ،کاربرد خاصی که برای آن طراحی شده اند ،جنس آلیاژ به کار رفته در آنها ،رنگ و هزینه ساخت .
تنه دوچرخه معمولا از قسمتهای اصلی زیر تشکیل می شود :
لوله زین ،میله تنه ، پیشانی ،توپی تنه، میله تحتانی و قسمتی که معمولا به شکل دو مثلث در عقب تنه قرار دارد و محور چرخ عقب به ان متصل می شود . ممکن است روی تنه سوراخها و زوائدی تعبیه شود، از جمله سوراخهای عبور روکش های ترمز و دنده عوض کن یا سیم آنها ،محل نصب قمقمه ،محل نگهداری تلمبه ،محل نصب ترمز عقب ،نگهدارنده های ترک بند ،شبرنگها ،فنرهای تنه و محل نصب شانژمان (گوشواره ) .
۲) دو شاخه جلو :
دو شاخه جلو شامل دو قسمت اصلی است :قسمت اول که به شکل دوشاخه است و از دو طرف محور چرخ جلو را می گیرد ؛ قسمت دوم که به وسط این دوشاخه متصل می شود و داخل پیشانی تنه قرار می گیرد .
به علت فشار زیادی که بر دو شاخه جلو وارد می شود و نقش مهمی که در تعادل دوچرخه ایفاءمی کند ، در ساخت آن دقت زیادی می شود . سوراخها و زوائدی نیز ممکن است روی دو شاخه جلو باشد که برای نصب ترمز جلو ،باربند ،کیلومتر شمار ،شبرنگ ،دینام و چراغ از آنها استفاده می شود .
۳) کزپی فرمان :
کرپی فرمان یا از جوش دادن دو میله یا به شکل یک پارچه ساخته می شود . کرپی فرمان دو پیچ دارد که یکی کرپی را به دو شاخه جلو وصل می کند و دیگری نگهدارنده میله فرمان است .
۴) فرمان :
مانند دیگر ماشین های مکانیکی ،برای کنترل حرکت دوچرخه بکار می رود . فرمان در دوچرخه های کورسی دارای دو انحنای نیم دایره در دوطرف است و این امکان را به دوچرخه سوار می دهد که در حالت فشار روی دوچرخه خم می شود . فرمان در دوچرخه های کوهستان به شکل صاف یا با انحنای کم است که به دوچرخه سوار کمک می کند در حالت راحت تری روی زین بنشیند . عرض فرمان در دوچرخه های کورسی برای کم کردن مقاومت هوا کمتر است و در دوچرخه های کوهستان برای تعادل بهتر در سرعتهای کم ،بیشتر است .
۵) زین و میله زین :
هر چه استفاده دوچرخه سوار از دوچرخه بیشتر باشد اهمیت زین بیشتر می شود . معمولا افرادی که به شکل تفریحی ،مثلا هفته ای یکبار حدود یکی دو ساعت ،از دوچرخه استفاده می کنند متوجه تفاوت زینها نمی شوند ،ولی برای افرادی که دوچرخه به عنوان وسیله نقلیه یا مسابقه استفاده می کنند این مسئله بسیار مهم است . زینها با توجه به نوع فعالیت دوچرخه سوار و بدن وی ساخته و انتخاب می شوند . میله زین نیز از یک طرف داخل لوله زین محکم می شود و از طرف دیگر به زین متصل است که توسط پیچ متصل به تنه ،ارتفاع آن تنظیم می شود. با پیچ متصل به زین ،عقب و جلو بودن و زاویه زین نسبت به افق و راستای تنه تنظیم می شود .
۶) میل توپ تنه :
معمولا جنس آن سخت و توپر است ؛به دلیل اینکه فشار زیادی بر آن وارد می شود ،حساسیت زیادی دارد و اگر دچار آسیبی شود باید آنرا تعویض کرد . احتمال دارد میل توپ تنه در محل قرار گرفتن ساچمه ها خورده شود یا از تقارن حول محور افقی دوران خارج گردد یا در محل اتصال به قامه ها آسیب ،ببیند .
۷-) قامه ها :
قامه چپ به میل توپ تنه متصل است و قامه راست علاوه بر میل توپ تنه ،به نگهدارنده طبقها (که به شکل سه پره یا پنچ پره است ) متصل است . هر چه طول قامه کوتاهتر باشد دوچرخه سوار می تواند دور پای بالاتری داشته باشد ؛در عوض باید نیروی بیشتری به پنجه رکابها وارد کند .
۸) طبق ها (سینی ها ) :
در دوچرخه های کورسی ،دو طبق متوسط و بزرگ وجود دارد . هنگام دوچرخه سواری هر چه طبق مورد استفاده بزرگتر باشد ،سرعت بیشتر و دور پا کمتر می شود . طبقها می توانند به شکل دایره یا منحنیهای دیگری باشند که انتقال بهینه نیرو به زنجیر را ممکن کنند . معمولا برای آسان شدن تعویض سینی ها ،شکل بعضی دندانه ها با بقیه متفاوت است .
۹) پنجه رکابها :
پنجه رکابها دارای یک محور اصلی هستند که حول آن می گردند . در دو طرف پنجه رکابها دو سری ساچمه خور وجود دارد که باعث چرخش آسان رکاب دور محور می شوند و روی هر محور پنجه رکاب یک پیچ وجود دارد تا داخل قامه محکم شود . پیچ پنجه رکاب راست ، راست گرد است و پیچ پنجه رکاب چپ،چپ گرد ؛یعنی برعکس پیچهای معمولی سفت می شود و برای اینکه تعمیر کاران و مونتاژکاران به اسانی پنجه رکابهای چپ و راست را از هم تشخیص دهند ،روی پنجه رکاب راست حرف R (Right) و روی پنجه رکاب چپ حرف L (letf ) نوشته شده است.
۱۰) زنجیر :
زنجیر نقش مهمی در اتلاف یا صرفه جویی در انرژی دوچرخه سوار به عهده دارد . روان بو دن زنجیر به جهت کاهش اتلاف انرژی و مقاوم بودن آن در برابر نیروهای کششی از مشخصه های زنجیر است .
۱۱) خودروها :
برای ایجاد مزیت مکانیکهای متفاوت در شیب یا کفی ،در دوچرخه های کورسی بین پنج تا هفت عدد و در دوچرخه های کوهستان بین شش تا هشت عدد خودرو در نظر گرفته می شود . صفحات خودرو در یک جهت از کوچک به بزرگ (از بیرون به سمت توپی چرخ ) روی استوانه محکم می شوند و استوانه نگهدارنده روی استوانه ای دیگر در یک جهت هرز می گردد و در جهت دیگر با خارهایی ثابت می شود و نیرو را به استوانه زیرینم انتقال می دهد . بین دو استوانه ،دو سری ساچمه وجود دارد که باعث می شود خودرو در جهت عکس به راحتی بگردد . معمولا برای آسان شدن تعویض دنده ،شکل بعضی دندانه های خودرو با بقیه تفاوت دارد .
۱۲) طبق عوض کن :
نیرویی که از سیم دنده به طبق عوض کن وارد می شود ،محل عبور زنجیر را (که مانند راهرویی است ) جابجا می کند . معمولا برای انداختن زنجیر روی طبق بزرگ از نیروی کششی سیم دنده استفاده می شود و برای انداختن زنجیر روی طبق کوچک با تغییر موقعیت دست دنده و شل شدن سیم ،ازنیروی ذخیره شده در فنری که داخل طبق عوض کن وجود دارد استفاده می شود . طبق عوض کن یک بست تنه دارد که محل قرار گرفتن آن را روی تنه تعیین می کند . طبق عوض کن دارای دو پیچ تنظیم است که محدوده جابجایی راهرو طبق عوض کن را تعیین می کنند و تنظیم درست آنها نقش مهمی در درست کار کردن طبق عوض کن دارد .
۱۳) شانژمان :
شانژمان علاوه بر تعویض خودروی درگیر ،وظیفه کشش زنجیر را بر عهده دارد و همین امر باعث شده تا یک فنر دیگر و دو قرقره برای عبور زنجیر به دستگاه شانژمان اضافه شود . محل نصب شانژمان یا روی محور چرخ عقب است (که بابار کردن چرخ باز می شود) یا درمحل تعبیه شده ای روی شاخه عقب (مشهور به گوشواره) . شانژمان نیز مانند طبق عوض کن دارای دو پیچ تنظیم است .
۱۴) دسته دنده ها :
دسته دنده ها ، شانژمان و طبق عوض کن را کنترل می کنند و عموما دو نوع هستند :
الف) دسته دنده های جفت ،
ب) دسته دنده های جدا .
دسته دنده های جفت که در دوچرخه های کورسی به کار می روند ،روی تنه یا کرپی فرمان نصب می شوند . در این نوع دسته ها ،تنظیم مکان زنجیر روی طبق یا خودرو را دوچرخه سوار انجام می دهد و به مهارت او وابسته است . در این حالت گوش دوچرخه سوار باید به صدای جابجایی زنجیر روی خودرو و طبق، و صدایی که ناشی از تنظیم نبودن شانژمان یا طبق عوض کن است خیلی حساس باشد ؛زیرا تنظیم غلط منجر به اتلاف انرژی و خوردگی راهرو زنجیر ها می شود . در نوع دوم ،دسته دنده طبق عوض کن و دسته دنده شانژمان جدا از هم هستند و در کنار ترمزها ،روی ترمزها یا انتهای دسته فرمان قرار دارند . دراین نوع ،به علت چرخش پله ای دسته دنده ها نیازی نیست که دوچرخه سوار آنها را تنظیم کند و با تغییر مکان دسته از یک پله به پله دیگر دنده مناسب را انتخاب می کند ؛ و تنها در صورتی که تنظیم آن به هم بخورد ،با شل یا سفت کردن مهره های نگهدارنده روکش سیم ، می توان آنها را تنظیم نمود .
۱۵) چرخها :
هر چرخ دوچرخه حدودا شامل ۱۱۰ قطعه است :
لاستیک رویی ،لاستیک تویی ، سوزن باد ،مهره نگهدارنده والف ،مهره نگهدارنده سوزن ، ساچمه سوزن یا کرمک ،حلقه کش داخل حلقه ، پره ها (۳۶ قطعه ) ،سرپره ها (۳۶ قطعه)‌،توپی ،میل توپ ،ساچمه ها ،(قطعه ۱۸ = ۹*۲ ) ،گیوها(۲ قطعه )‌،مهره های نگهدارنده گیو (۲ قطعه ) ،واشرها (‌۲ قطعه)‌،مهره های نگهدارنده توپی یا ضامن (۲ یا ۸ قطعه ) .
گیو و مهره نگهدارنده ،هر دو روی میل توپ قرار می گیرند و مهره نگهدارنده گیو از شل و سفت شدن گیو جلوگیری می کند ؛زیرا اندکی سفتی و شلی گیو روی ساچمه ها باعث خوردگی ساچمه ها ،کاسه های ساچمه ها یا خود گیو ها خواهد شد . میزان سفتی پره ها تعیین کننده اتلاف نیرو در انتقال به زمین است . البته پره اه را نمی توان بیشتر از حد سفت کرد ،ولی پره شل قطعا با عث اتلاف انرژی دوچرخه سوار است . فرق بین چرخ عقب و جلو در قطر ساچمه ها و توپی ها ،طول توپی ها ،شیوه پره بندی و داشتن رزوه روی توپی عقب برای بستن خودرو است .
۱۶) دستگاه ترمزها :
هر کدام از ترمزها شامل دسته ترمز ،کتی ترمز ،روکش سیم ترمز، بستهای روکش ،سیم ترمز ،اهرمهای نگهدارنده لقمه ها ، لقمه ترمز ها ، محور نگهدارنده اهرمها و فنر است . هنگامی که ترمز می گیرید سیم ترمز کشیده می شود و لقمه ها از دو طرف حلقه چرخ را می گیرند و باعث کم شدن سرت می شوند . عنگامی که دسته ترمز را رها می کنید ،فنر داخل دستگاه ترمز ،لقمه ها و در نتیجه سیم ترمز را به حالت اولیه بر می گرداند .
ترمز ها دو نوع هستند :
ترمزهای با محور مشترک که دو اهرم نگهدارنده لقمه ها روی یک محور می گردند ؛ترمزهای با محور جداگانه که در این حالت هر اهرم روی یک محور می گردد . این محور ها روی دوشاخه کار گذاشته می شوند . امنیت و قدرت ترمزهای نوع دوم – که به ترمز چکشی مشهورند – بیشتر است و معمولا ترمزدوچرخه های کوهستان چکشی ، و ترمز دوچرخه های کورسی از نوع اول است.

مدار روغن لکوموتیوهای آلستوم

مدار روغن در لکوموتیوهای آلستوم به دو بخش تقسیم میشود :
۱) مداراصلی
۲) مدار پیش روغنکاری
▪ مداراصلی:
پمپ روغن مورد استفاده در مدار اصلی روغنکاری موتور لکوموتیوهای آلستوم یک پمپ مکانیکی است که در عقب موتور ( طرف توربوشارژ ) درسمت B موتورخانه قراردارد که با چرخش میل لنگ و در نتیجه چرخش پمپ مکانیکی روغن از داخل کارتل پس از عبور از یک عدد صافی استرینر فلزی تعبیه شده در کف کارتل مکش شده و این روغن پمپاژ شده وارد مدار می گردد .
با توجه به مکانیکی بودن پمپ روغن به منظور عملکرد صحیح پمپ و جلوگیری از خسارت به آن یک عدد سوپاپ فشارشکن در مدار بعد از پمپ روغن تعبیه شده که درصورت گرفتگی مسیر و هر علت دیگری که در مدار روغن باعث شود که امکان جریان روغن نباشد مدار روغن مسیرکوتاه شده و روغن مکش شده از داخل کارتل مجددا ًبه داخل کارتر ریخته شده و با توجه به اینکه محل قرارگیری سنسورهای حسگر فشار روغن در مدار بعد از محل قرارگیری سوپاپ فشارشکن قرار دارند درصورتی که این مسیرکوتاه صورت گیرد و اتفاق بیافتد توسط سنسورهای حسگر فشار روغن (PS۱ و PS۲ ) با توجه دور لحظه ای موتور و دنده ای که لکوموتیو در آن میباشد یکی از این دو سنسور حسگر فشار روغن (PS۱ در دورهای زیر دور ۷۰۰ دور در دقیقه یا PS۲ در دورهای بالای دور ۷۰۰ دور در دقیقه ) عمل کرده و باعث خاموشی لوکوموتیو می شوند .
در حالت نرمال کار موتور روغن مکش شده از کارتر به سمت خنک کننده روغن پمپاژ میشود . در بالای خنک کننده روغن یک عدد سوپاپ حرراتی قرار دارد که چهار عدد المنت حرراتی( ترموستات ) داخل آن با توجه به درجه حرارت روغن پمپاژ شده ( در۷۷ درجه باز و در۸۲ درجه کاملا بسته ) وظیفه تنظیم کننده اتوماتیک دما روغن پمپاژی را به عهده دارد . روغن در مسیر خود بعد از پمپ و فشارشکن روغن به دو شاخه شده یک مسیر با عبور از خنک کننده روغن ( با توجه به دمای روغن ) و
تبادل حرراتی روغن با لوله های آب داخل خنک کننده به سمت محفظه صافی روغن عبور میکند و مسیر دوم با عبور روغن از سوپاپ حرارتی بالای خنک کننده روغن به سمت محفظه صافی های روغن روانه میگردد.
یک عدد خنک کننده روغن در سمت B موتور خانه جهت تبادل حرراتی روغن پمپا‍‍ژ شده توسط پمپ روغن و آبی که از مدار آب LT در لوله های آب داخل آن جریان دارد وجود دارد .
ـ محفظه صافی روغن
ـ خنک کننده روغن
روغن عبوری وارد محفظه صافی های دوقلوی روغن شده وتصفیه می گردد .
روغن تصفیه شده دو انشعاب می یابد : یک انشعاب جهت روانکاری و خنک کاری اجزای متحرک موتور و یک انشعاب نیز جهت روانکاری توربوشارژ مورد استفاده قرار میگیرد.
روغنهای برگشتی از دو مسیر فوق الذکر به داخل کارتل مجدد برمی گردد .
درلکوموتیوهای ورودی سریهای اول یک مداری جهت روغنکاری سیت سوپاپهای سرسیلندر تعبیه شده بود که در آن روغن توسط یک پمپ کوچک برقی روغن پودر شده را در ایربند ها ( ورودی هوا به سرسیلندرها ) پاشش میکرد که با توجه به عدم کارایی این سیستم و مشکلاتی که این سیستم در لکوموتیوها بوجود آورد این سیستم توسط شرکت MAN از روی لکوموتیو ها باز گردید.
▪ مدارپیش روغنکاری:
درسمتA موتورخانه یک عدد پمپ الکتریکی آبی رنگ وجود دارد که این پمپ از طریق باطریهای لکوموتیو تغذیه میشود . با راه اندازی این پمپ در هنگام استارت لکوموتیو روغن از داخل کارتل مکش شده و پس از عبور از یک عدد صافیV شکل فلزی که درسمت A موتور نزدیک پمپ پیش روغنکاری قرار گرفته روغن از زیرخنک کننده روغن وارد مدار روغن شده و ادامه مدار روغن مشابه مدار مکانیکی می باشد .
● کارتر موتور :
کارتر ( کارتل ) در یک موتور بصورت یک مجموعه مشبک بندی ساخته شده و محل ذخیره و نگهداری مقدار روغنی است که با توجه به طراحی خاص هر موتور طراحی و ساخته شده است و این طراحی خاص تعیین کننده حجم روغنی است که کارتر موتور قابلیت نگهداری آن حجم خاص روغن را دارد . وجود صفحات مشبک بندی شده داخل کارتر از ایجاد حرکات موجی سیال ( روغن ) در داخل کارتر جلوگیری می کند .
با توجه به تاثیر پذیری کارکرد موتور از میزان سطح روغن داخل کارتر جهت هر موتور شاخصی خاص طراحی و ساخته شده است که بر روی این شاخص میزان مطلوبیت میزان سطح روغن مدرج شده و در محلی خاص از بلوکه موتور نصب میگردد .
در موتورهای لکوموتیو های ‌آلستوم در سمتA بلوکه موتور روی درب کارتر سیلندر ۵A محل قرارگیری شمشیرک ( شاخص خاص تعیین میزان سطح روغن ) قراردارد که بر روی شمشیرک های نصب شده فعلی سه خط LOW ( کم ) و HIGH ( پر ) و خط INIT FILL وجود دارد که میزان مطلوب روغن برابر خط سوم INIT FILL میباشد.
در شمشیرک نوع قدیمی چهار خط وجود داشت سه خط LOW ( کم ) و HIGH ( پر ) و خط INIT FILL و خط چهارم که به فاصله ۲۵ میلیمتر از خط INIT FILL علامت گذاری شده بود .
در شمشیرک نوع جدید و فعلی خط INIT FILL برابر با خط چهارم(که به فاصله ۲۵ میلیمتر از خط INIT FILL علامت گذاری شده بود) در شمشیرک نوع قدیم میباشد.
شمشیرک نوع اول ( قدیم ) :
۲۵mm
→ ←
low high INIT FILL خط شاخص چهارم
● شمشیرک نوع دوم ( جدید) :
low high INIT FILL
ظرفیت روغن کارتر لکوموتیو های آلستوم ۸۵۰ لیتر میباشد
در لکوموتیو های ‌آلستوم دو محل روغنگیری در دو طرف موتور مقابل سیلندرهای ۷Bو ۶A و یک محل قرارگیری شمشیرک تنها روی درب کارتل سیلندر ۵A طراحی شده است .
شیر تخلیه روغن کارتل در قسمت عقب موتور ( زیر کوپلنیگ موتور ) بصورت یک شیر گازی قرار دارد که بعد از این شیر توسط یک لوله لاستیکی به زیر شاسی بغل منبع سوخت( بغل لوله لاستیکی تخلیه آب LT ) منتقل میگردد .

روغن و گریس های پایه بیولوژیک

 

در اکثر کشورهای جهان، قوانین جدیدی برای جایگزین کردن روانکارهای پایه بیولوژیک بجای پایه(معدنی) با هدف حفاظت از محیط زیست و جلوگیری از آلودگی و تخریب آن تدوین شده است. در این زمینه پژوهشگران بسیاری در حال تحقیق و فعالیت هستند، از آن جمله دکتر قاسم طلوع هنری استاد دانشگاه آیوای شمالی در ایالات متحده و مؤسس سازمان تولید روانکارهای پایه کشاورزی (NABL۱) است که به عنوان یکی از شاخص ترین پژوهشگران در این رشته شناخته شده است. وی سمت و عضویت های مختلفی را در سازمانهای معتبر روانکاری جهان مانند ASTM، SAE، NFPA، NLGI، STLE، AOCS داشته و برنده جایزه DIAA۲ از سازمان FPS۳ نیز بوده است. دکتر طلوع هنری طی۱۵ سال تحقیق و بررسی، بیش از۳۰ فرمولاسیون را برای روغن و گریسهای پایه بیولوژیک تدوین کرده و۹ حق اختراع(Patent) به نام وی ثبت شده است. او اولین گریس ساخته شده از روغن سویا را در سال۱۹۹۸ به بازار عرضه کرد که از تغلیظ کننده های پایه بنتون (Clay) برای ساخت آن استفاده شده است. این پژوهشگر صاحب نام همچنین نقش مؤثری در تولید و عرضه گریسهای پایه بیولوژیک لیتیم، لیتیم کمپلکس، آلومینیوم کمپلکس، و گریس های مصرفی صنایع غذایی، خودروسازی و صنایع سنگین خصوصاً راه آهن به بازارهای جهانی داشته است.
مقاله پیش رو، برگرفته از مقاله دکتر طلوع هنری است که در کنفرانس سالیانه انجمن روانکار گریس اروپا، ELGI ، در سال۲۰۰۷ ارایه شده است.
براساس تعریف سازمان FSRIA محصولات پایه بیولوژیک عبارتند از تولیدات بازرگانی و یا صنعتی (به غیر از خوراکی) که کل و یا بخشی از آن از مواد پایه بیولوژیک و یا از منابع کشاورزی(شامل گیاهان و گونه های مختلف حیوانات) ساخته شده باشد. این گروه فرآورده ها به دوبخش پایه بیولوژیک (Bio-based) و زیست- تجزیه پذیر (Bio- degradable) تقسیم بندی شده است.
طبق تعریف اولیه، فرآورده های پایه بیولوژیک به محصولاتی اطلاق می شود که دست کم۵۱ درصد مواد تشکیل دهنده آنها از مواد پایه بیولوژیکی باشد. بعدها این تعریف منحصر به فرآورده هایی شد که درصد مشخصی از آن از مواد پایه بیولوژیکی باشد.
فرآورده های زیست تجزیه پذیر شامل محصولاتی است که بتواند استاندارد US(ASTEM) و یا مشخصات و نیازهای European Eco-label Biodegradability را بر آورده و از مواد پایه بیولوژیک و یا زیست تجزیه پذیر ساخته شده باشد. بطور مثال استرهای پایه سنتزی که از مواد پتروشیمی بدست می آید به علت رعایت استانداردهای لازمه به عنوان زیست تجزیه پذیر شناخته می شود و مسلماً از مواد بازیافتی ساخته نشده است.
روش تعیین و تشخیص روانکارهای پایه بیولوژیک، روغن و گریس، شامل اندازه گیری مقدار کل کربن فرآورده و مشخص کردن درصد مربوط به مواد پایه بیولوژیک و درصد مربوط به مواد فسیلی است. به عبارت دیگر، محاسبه مقدار کربن موجود در یک فرآورده که از مواد پایه بیولوژیک است در مقایسه با کل کربن موجود در آن، تعیین کننده نوع پایه روانکار است. در حال حاضر بسیاری از فرآورده های پایه بیولوژیک ساخته شده از هردو گروه هستند. بطور مثال ارزش۷۵ درصد بیولوژیکی در یک روانکار نشانگر آنست که۷۵ درصد کربن آن از مواد پایه بیولوژیکی و۲۵ درصد دیگر از مشتقات دیگر به ویژه پایه نفتی است. در حال حاضر کشورهای سازنده این نوع فرآورده ها مشغول تدوین استانداردهای لازم برای گروه بندی و کیفیت آنها هستند. این فرآورده ها باید به لحاظ تأثیرات و رعایت استانداردهای زیست محیطی مورد تایید باشند.
جدول زیر گروه بندی روانکارها و برخی فرآورده های پایه بیولوژیک را با تعیین حداقل نیاز درصد مواد پایه بیولوژیک در آنها نشان می دهد.

تلاش پژوهشگران برای تدوین استاندارد سوختهای پایه بیولوژیک ادامه دارد، چرا که تأثیرات مثبت این سوختها برروی محیط زیست بسیار قابل توجه است. در سال۱۹۹۹، ۴ میلیارد گالن سوخت پایه اتانول از۱/۵ میلیارد ساقه ذرت در ایالات متحده تولید شد. همزمان تولید سوخت موتورهای دیزل پایه بیولوژیک نیز در دستور کار سیاستگزاران بخش انرژی این کشور قرار گرفت و در سال۲۰۰۰ این سوخت به میزان۲۰۰ میلیون لیتر از روغن سویا بدست آمد.
هم اکنون نیز تحقیقات وسیعی برای ساخت فرآورده های پایه بیولوژیک از جمله انواع سوختها، روانکارها، مواد شیمیایی و نظایر آن در حال انجام است. بد نیست بدانیم درصد سهم این فرآورده ها در بازارهای جهانی در سال۲۰۰۰ به میزان۱۲/۸ درصد بوده و هدف کلی، رسیدن به ارقام۲۳/۷ تا۵۵ درصد بین سالهای۲۰۱۰ تا۲۰۳۰ است. به این منظور، مشوقهای بسیاری برای تولید و کاربرد این فرآورده ها در صنایع در نظر گرفته شده است.
یکی از کلیدهای رفع مشکلات کاربرد این فرآورده ها، تغییرات ژنتیکی دانه های مختلف گیاهی است. روغنهای پایه گیاهی در مقابل اکسیداسیون مقاومت کمی دارند و برای کاربرد در دماهای پایین نیز ضعیف اند. حال آن که پژوهشگران با تغییر دادن ژنتیک این دانه ها خصوصاً سویا توانسته اند به پیشرفتهای قابل ملاحظه ای برای رفع مشکلات دست یابند. ضمن آن که تلاش برای بدست آوردن دانه های گیاهی (که فرآورده های بدست آمده از آنها دارای مشخصات و کیفیت کافی برای روانکاری باشد) ادامه دارد. در این میان، عمده ترین ماده مورد مصرف، روغن سویا است که در صد اصلی ماده اولیه برای این نوع فرآورده ها را تشکیل می دهد.
از هر۳ لیتر روانکار پایه نفتنیک تولید شده در جهان، یک لیتر باعث آلودگی محیط زیست می شود. این موضوع باعث تمرکز بسیاری از پژوهشگران بر روی تولید روغن و گریسهایی شده است که این نکته منفی را نداشته باشند. با توجه به پیشرفت در این زمینه، جایگزینی بسیاری از روانکارهای پایه بیولوژیک بجای معادل آن از مواد پایه نفتنیک مورد توجه قرار گرفته است، چرا که دور ریز آنها کمترین آسیب را به محیط زیست خواهد رساند. گریسهای ساخته شده از روغن سویا پس از دور ریز در محیط زیست هیچگونه آلودگی را ایجاد نخواهند کرد. این گروه شامل گریسهای مصرفی برای ریلهای راه آهن، شاسیهای کامیون و۵ نوع گریس چرخ خودرو است. تاکنون تعداد زیادی از انواع گریسهای پایه بیولوژیک تولید شده که
توانسته اند مشخصات و استانداردهای لازم را تأمین و از نقطه نظر اقتصادی قابل رقابت با نوع مشابه خود باشند.
تقاضای جهانی برای نفت خام در سال۲۰۰۵ در حدود۸۴ میلیون بشکه در روز و به عبارتی۳۱ میلیارد در سال بوده است. اما این ماده حیاتی روبه اتمام است و می بایست جایگزین مطمئنی برای آن پیدا کرد. فرآورده های پایه بیولوژیک که دامنه تنوع آنها نیز رو به افزایش است نه تنها جایگزین خوب و قابل دسترسی به شمار می آیند، بلکه معضل آلودگی محیط زیست فرآورده های نفتی را نیز بطور بسیار وسیعی برطرف خواهند ساخت.

میل بادامک چگونه کار می کند؟

می‌دانید که سوپاپ ها اجازه می دهند مخلوط هوا-سوخت به موتور وارد شود و همچنین دود خارج شود.میل بادامک از برجستگی هایی (به نام بادامک) استفاده می کند که هنگام چرخیدن،سوپاپ ها را می فشارد تا باز شوند،در حالی که فنرهای روی سوپاپها،آنها را به موقعیت بسته باز می گرداند.این یک کار حیاتی است،که می تواند تاثیرات بسزایی روی عملکرد موتور در سرعتهای مختلف داشته باشد.
● میل بادامک
در این مقاله،خواهید آموخت که میل بادامک چگونه عملکرد موتور را تحت تاثیر قرار می دهد.ما انیمیشن هایی داریم که نشان می دهند که چگونه موتور هایی با طرح بندی متفاوت،مثل تک میل بادامک و دو میل بادامک ،کار می کنند.سپس به سراغ راه هایی می رویم که بدان وسیله ماشین ها میل بادامک خود را به گونه ای تنظیم می کنند که بیشترین بازده را در سرعت های مختلف داشته باشد.
مهمترین قسمت هر میل بادامک بر جستگی های آن است.هنگامی که میل بادامک می چرخد،برجستگی ها متناسب با پیستون ها،سوپاپ ها را بالا و پایین می کنند.برای این منظور،رابطه مشخصی بین برجستگی بادامک ها و نحوه عملکرد موتور در سرعت های مختلف وجود دارد.
برای درک چنین موضوعی فرض کنید که موتور بسیار آهسته کار می کند-در ١٠الی ٢٠دور در دقیقه(RPM)-که به پیستون در طی کردن هر سیکل چند ثانیه وقت می دهد.البته واقعاً به کار انداختن ماشین در این سرعتی غیر ممکن است.در این سرعت کم،ما نیاز داریم که بادامک ها به گونه ای قرار گرفته باشند که:
۱) همین که پبستون در مرحله مکش شروع به پایین رفتن می کند نقطه مرده بالا(Top dead center,TDC)بایستی سوپاپ ورودی باز باشد.زمانی که پیستون به پایین می رسد،سوپاپ بایستی بسته شود.
۲) سوپاپ خروج بایستی در زمان نقطه مرده پایین(bottom dead center,BDC)که همان انتهای مرحله احتراق است،باز شوند و در زمانی که پیستون مرحله تخلیه را طی کرد،باید بسته شوند.این مرحله باید بسیار مرتب تا زمانی که موتور با این سرعت کار می کند،تکرار شود.اما چه اتفاقی می افتد زمانی که دور موتورافزایش می یابد؟خواهیم دید
زمانی که شما دور موتور را می افزایید،تنظیمات ١٠الی ٢٠rpm دیگر خوب کار نمی کند .اگر موتور در ٤٠٠٠ rpm باشد،سوپاپ ها در هر دقیقه ٢٠٠٠بار باز و بسته می شوند ویا ۳۳ بار در هر ثانیه.در این سرعت،پیستون خیلی سریع حرکت می کند وهمچنین مخلوط هوا-سوخت نیز به سرعت وارد سیلندر می شود،زمانی که سوپاپ ورودی باز می شود و پیستون مرحله مکش را آغاز می کند مخلوط هوا-سوخت شروع به شتاب گرفتن برای ورود به سیلندر می کند. زمانی کی پیستون به پایین مرحله مکش می رسد ،مخلوط هوا-سوخت با سرعت زیاد در حال حرکت است،اگر بخواهیم سوپاپ ورودی را به شدت ببندیم،تمامی هوا و سوخت متوقف می شود و وارد سیلندر نمی مشوند.اگر سوپاپ ورود برای لحظه ای بیشتر باز باشد،تکانه هوا-سوخت که با سرعت در جریان است,به فشار آوردن روی پیستون در ابتدای مرحله تراکم ادامه می دهد.پس هر چه سریع تر موتور حرکت کند،سریع تر مخلوط هوا-سوخت حرکت می کند و ما زمان بیشتری را لازم داریم تا سوپاپ ورودی باز بماند.همچنین می خواهیم که در سرعت های بالا تر سوپاپ پهن تر باز شود.این ویژگی که ترفیع سوپاپ نام دارد،با مشخصات برجستگی بادامک ها امکان پذیر است.
هر کدام از میل بادامک ها در یک دور موتور خاص خوب کار می کنند.در بقیه سرعت ها موتور با تمام قدرت خود کار نمی کند.به هر حال،یک "میل بادامک ثابت"همواره ارجح بوده است.به همین دلیل است که خودرو سازان برنامه هایی را برای تنوع دادن به پروفیل بادامک ها متناسب با سرعت ماشین در دست بررسی دارند.
میل بادامک ها در موتور های مختلف متنوعند.ما در مورد متعارف ترین انها صحبت خواهیم کرد.احتمالاً اصطلاحات زیر را شنیده اید:
▪ تک میل بادامک (ingle Overhead Cam (SOHC
▪ دو میل بادامک (ouble Overhead Cam(DOHC
▪ میل فشاری Pushrod
اجازه دهید با تک میل بادامک شروع کنیم.
▪ تک میل بادامک
در این چیدمان موتور دارای یک میل بادامک به ازای هر سرسیلندر است.پس اگر موتور مورد نظر یک موتور ٤ یا ٦ سیلندر تک خط باشد ،یک میل بادامک، و اگر V-۶ یا V-۸ باشد،٢ عدد خواهد داست.(یکی برای هر سرسیلندر)
بادامک ها بازوهایی را که به سوپاپ ها متصل است به کار می اندازند."فنر" ها سوپاپ ها را به وضعیت بسته اولیه باز می گردانند.این فنر ها بایستی بسیار قوی باشند زیرا در سرعت های بالا با سرعت بسیار زیاد به پایین فشرده خواهند شد و این فنرها هستند که باید بازوها را به بادامک چسبیده نگه دارند.اگر قدرت فنرها زیاد نبود،ممکن بود بازوی سوپاپها از بادامک جدا شود و در این صورت این وضعیت باعث فرسودگی مضاعف بازوها می شود.
▪ دومیل بادامک
موتورهای دومیل بادامک دارای دو میل بادامک به ازای هر سرسیلندر می باشند.پس موتور های یک خط دارای دو میل بادامک و موتورهای V-شکل دارای چهار میل بادامک می باشند ومعمولاًسیستم دو میل بادامک برای موتورهایی کاربرد دارد که دارای تعداد چهار یا بیشتر سوپاپ به ازای هر سیلندر می باشند.در واقع یک میل بادامک نمی تواند به اندازه کافی برجستگی روی خود جا دهد تا بتواند این تعداد سوپاپ را به کار بیندازد.
ایده اصلی استفاده از دومیل بادامک برای اینست که بتوان از سوپاپ های ورود و خروج بیشتری بهره جست.سوپاپ های بیشتر بدان معناست که گازهای ورودی و خروجی به دلیل وجود فضای بیشتر برای عبور،راحت تر جریان پیدا می کنند .این امر موجب افزایش قدرت موتور می شود.
▪ میل فشاری(Pushrod)
همانند موتورهای SOHC و DOHC ,در موتور های میل فشاری سوپاپ ها در سرسیلندر واقع شده اند.تفاوت اساسی اینست که میل بادامک ها به جای اینکه درسرسیلندر جاسازی شده باشند،در خودِ بلوک موتور جای دارند.
بادامک ها میله های بلندی را که از بلوک ِموتور تا سرسیلندر امتداد پیدا کرده اند و به منظور فشردن بازوهای سوپاپ ها استفاده می شوند را به حرکت در می آورند.این میله ها یک اضافه بار برای سیستم محسوب می شوند،که باعث افزودن نیروی مازاد بر نیاز به فنر سوپاپ ها می شوند.این مشکل باعث محدود شدن سرعت این گونه موتور ها می شود،موتورهایی که میل بادامک در سرسیلندر دارند،با حذف استفاده از میله های بلند،یکی از تکنولوژی هایی است که امکان ساخت موتور های پرسرعت را می دهند.
میل بادامک در موتور های میل فشاری معمولاً با یک چرخ دنده یا زنجیر کوچک به حرکت در می آیند.چرخ دنده ها معمولاً کمتر مستعد شکستگی می باشند.
● تنظیم سوپاپ متغیر
چندین روش جدید وجود دارد که میل بادامک ها قادرند برنامه زمانی ِ سوپاپ ها را تغییر دهند.سیستمی که بر روی تعدادی از موتور های Honda استفاده شده است Variable Valve Timed and lift Electronic Control,VTEC نام دارد. VTECیک سیستم مکانیکی-الکترونیکی است که به موتور اجازه می دهد که چندین میل بادامک داشته باشد.موتور های VTECیک بادامک مکش ِاضافه به همراه سوپاپ مخصوص آن دارند.پروفیل منحصر به فرد این بادامک ها موجب می شود که سوپاپ مکش ِ اضافه مدتِ بیشتری باز بماند.دردور موتورهای پایین،این بادامک به سوپاپی وصل نیست.اما در دورهای بالا یک پیستون،بازوی سوپاپ اضافه را به بادامک مربوطه قفل می کند.برخی اتومبیل ها از وسیله ای استفاده می کنند که زمان بندی سوپاپ را پیش می اندازد.این وسیله سوپاپها را طولانی تر باز نگه نمی دارد،بلکه در عوض،آن را دیرتر باز کرده و دیر تر می بندد.برای اینکار،میل بادامک را چند درجه جلو تر از حد معمول خود می چرخانیم.اگر سوپاپ مکش در حالت عادی ١٠درجه قبل از نقطه مرده بالا (TDC)باز شود ودر ١۹٠ درجه بعد از TDC بسته شود،کل مدت باز بودن سوپاپ ٢٠٠درجه است.زمان باز و بسته شدن سوپاپ ها را می توان با استفاده از مکانیزمی که میل بادامک را چند درجه ای به جلو می چرخاند، جابجا کرد. پس ممکن است سوپاپ ١٠ درجه بعد از TDCباز شود و ٢١٠درجه بعد از آن بسته شود.٢٠درجه دیرتر بسته شدن سوپاپ ها بسیار عالیست،ولی به هر حال ما بایستی سعی کنیم که مدت زمانی که سوپاپ مکش باز است را افزایش دهیم.
Ferrari یک ایده واقعاً زیبا را برای این کار در اختیار دارد.میل بادامک در بعضی از ماشین های Ferrari به صورت پروفیل سه بعدی برش داده شد اند که برجستگی بادامک در طول میل بادامک تغییر می کند.برجستگی بادامک در یک سمت بزرگتر از سمت دیگر آن است که شیب ملایمی این دو پروفیل را به هم متصل کرده است.یک مکانیزم می تواند کل میل بادامک را در امتداد محور خود جابجا کند تا اینکه بازوی سوپاپ با بخش های مختلف بادامک در تماس باشد.این میل بادامک هنوز هم مانند میل بادامک های عادی می چرخد ولی اگر آنرا به آرامی در امتداد محور متناسب با سرعت و بار خودرو جابجا کنیم،می توانیم زمان بندی سوپاپ را بهینه کنیم.
بسیاری از کارخانجات تولیدی ِ خودرو در حال انجام تحقیقات بر روی سیستم هایی هستند که بتوان تحت آنها به تغیّر نامحدود در زمان بندی سوپاپ ها دست یافت.برای مثال، تصور کنید که سوپاپ ها یک سیملوله به دور خود دارد که می تواند به جای استفاده از میل بادامک، توسط کامپیوتر اداره شود.با این سیستم،شما قادر به دریافت بیشترین بازده از موتور در هر دور موتوریخواهید بود.وسیله ای که می تواند چشم انداز آینده باشد.

سیستم های تعلیق خودرو چگونه کار می کنند؟

هنگامی که مردم در مورد کارایی اتومبیل فکر می کنند، معمولاً کلماتی نظیر: اسب بخار، گشتاور و شتاب صفر تا صد به ذهن شان خطور می کند. ولی اگر راننده نتواند خودرو را کنترل کند، همه قدرتی که توسط موتور ایجاد می گردد، بدون استفاده است. به همین دلیل، مهندسین خودرو تقریباً از هنگامی که به فناوری موتورهای احتراق داخلی چهار زمانه دست پیدا کردند، توجهشان به سیستم تعلیق معطوف گردید.
کار تعلیق خودرو، در به حداکثر رسانیدن اصطکاک بین لاستیک و سطح جاده، برای فراهم آوردن هدایت پایدار، دست فرمان خوب و اطمینان از اینکه سرنشینان در راحتی به سر می برند، خلاصه می شود. در این مقاله ما به کاوش چگونگی کارکرد سیستم تعلیق می پردازیم، و اینکه در طول سال ها چگونه متحول شده، و اینکه طراحی سیستم های تعلیق در آینده به کدام جهت سوق پیدا می کند.
اگر جاده ها کاملاً صاف بودند و بدون هیچ دست اندازی، ما نیازی به سیستم تعلیق نداشتیم. ولی جاده ها از صاف بودن فاصله زیادی دارند. حتی جاده هایی هم که به تازگی آسفالت شده اند، دارای ناصافی هایی جزئی هستند که می توانند بر چرخ های خودرو تاثیر بگذارند. این ناصافی ها بر چرخ ها نیرو وارد می کنند و طبق قوانین حرکت نیوتن، همه نیروها جهت و اندازه دارند. یک دست انداز باعث می شود تا چرخ به صورت عمودی بر سطح جاده بالا و پایین برود. البته نیرو به بزرگی و کوچکی دست انداز بستگی دارد. در عین حال، چرخ خودرو هنگامی که از نا هم سطحی عبور می کند، یک شتاب عمودی را نیز به دست می آورد.
بدون یک نظام مداخله کننده، همه انرژی عمودی چرخ، به شاسی که در همان جهت در حال حرکت است انتقال می یابد. در چنین شرایطی، ممکن است که چرخ ها به طور کامل ازجاده جدا شده و سپس، تحت نیروی جاذبه، مجدداً با سطح جاده برخورد کنند. چیزی که شما نیاز دارید، سیستمی است که انرژی چرخ را (که دارای شتاب عمودی است) در حال عبور از دست انداز، جذب کرده و به شاسی و بدنه اجازه دهد تا به راحتی حرکت کنند.
مطالعه نیروهای موجود در یک خودروی متحرک را دینامیک خودرو می نامند، و برای درک بهتر ضرورت وجود یک سیستم تعلیق، در وحله اول، نیاز به دانستن بعضی مفاهیم می باشد. اکثر مهندسان اتومبیل، دینامیک خودروی متحرک را از دو دیدگاه بررسی می کنند:
▪ سواری، توانایی خودرو برای به نرمی عبور کردن از یک جاده پر دست انداز.
▪ دست فرمان، امنیت خودرو در شتاب، ترمز و در پیچ ها و دورها.
این دو خصیصه را می توان به صورت عمیق تری در سه بخش مهم توضیح داد – ایزولاسیون جاده، نگهدارندگی جاده و پیچ.
▪ شاسی:
سیستم تعلیق یک خودرو در حقیقت بخشی از شاسی است که شامل تمام سیستم های مهمی که در زیر بدنه قرار دارند، می شود.
این سیستم ها شامل بخش های زیر می شوند:
ـ شاسی(فریم): قطعه ساختاری و حامل بار که بدنه موتوردار خودرو را حمل می کند، پس در نتیجه توسط سیستم تعلیق پشتیبانی می شود.
ـ سیستم تعلیق: تشکیلاتی که وزن را تحمل می کند، شوک و فشار را جذب کرده و کاهش می دهد و تماس لاستیک را کنترل می کند.
ـ سیستم هدایت: مکانیزمی که راننده را قادر می سازد تا وسیله را هدایت کرده و جهت بدهد.
ـ چرخ ها و لاستیک ها: اجزایی که حرکت خودرو را، با درگیری (اصطکاک) با سطح جاده، میسر می سازند.
با مرور این شمای کلی در ذهن، نوبت پرداخت به سه قطعه بنیادین هر سیستم تعلیق می رسد: فنرها، کمک فنرها و میل موج گیر.
▪ فنرها:
سیستم فنرهای امروزی بر پایه ی یک طرح از چهار طرح کلی می باشند:
ـ فنرهای پیچشی: رایج ترین نوع فنر بوده و در اصل یک میله فلزی سخت و محکم می باشد که حول یک محورپیچیده است. فنر پیچی ها باز و بسته می شوند تا جا به جایی چرخ ها را جذاب کنند.
ـ فنرهای تخت: این نوع از فنر از لایه های مختلف فلزی تشکیل شده که به یکدیگر متصل می شوند تا به عنوان یک واحد عمل کنند. فنرهای تخت، اول بار در کالسکه های اسب کش استفاده شدند و تا سال ۱۹۸۵ بر روی اکثر اتومبیل های آمریکایی به کار گرفته می شدند. امروزه نیز هنوز بر روی اکثر کامیون ها و خودروهای سنگین استفاده می شوند.
ـ میله های پیچشی: میله های پیچشی از خواص پیچش یک میله استیل استفاده می کند تا کارایی همانند فنر پیچشی را ایجاد کند. طریقه کارش به این صورت می باشد که یک سر میله به بدنه خودرو قلاب و متصل شده. انتهای دیگر به یک جناغ متصل است که مانند اهرمی عمل می کند که با زاویه º ۹۰ نسبت به میله پیچشی حرکت می کند. هنگامی که چرخ با یک دست انداز برخورد می کند، حرکت عمودی به جناغ انتقال یافته و سپس، در طی عمل هم سطح سازی، به میله پیچشی می رسد. پس از آن میله پیچشی به دور محورش می پیچد تا نیروی فنری ایجاد نماید. خودروسازان اروپایی از این سیستم به صورت گسترده ای استفاده کردند، و نیز در ایالات متحده، پاکارد و کرایسلر در طول سال های ۱۹۵۰ تا ۱۹۶۰ این کار را انجام دادند.
ـ فنرهای بادی: فنر بادی که شامل یک محفظه سیلندری هوا می باشد، بین چرخ و بدنه خودرو قرار گرفته، و از خواص فشرده سازی هوا استفاه می کند تا لرزش های چرخ را بگیرد. طرح آن بیش از یک قرن قدمت دارد و می توان آن را در کالسکه های اسب کش یافت. فنرهای بادی در آن دوران از کیسه های چرمی پر از هوا درست می شدند، بسیار شبیه به کیسه های سازهای بادی؛ در سال ۱۹۳۰ فنرهای بادی چرمی-قالبی جایگزین این کیسه ها شدند.
با توجه به محلی که فنرها در خودرو قرار دارند – که همان بین چرخ ها و بدنه می باشد – مهندسان، اغلب صحبت درباره جرم معلق و جرم نامعلق (= جرمی که در تماس با جاده می باشد) را مناسب می دانند.
▪ فنرها: جرم معلق و نامعلق
جرم معلق، جرم خودرو بر فنرها است، حال آنکه جرم نامعلق به صورت جداگانه، جرم بین جاده و فنرهای سیستم تعلیق تعریف می شود. خشکی فنر، بر عکس العمل جرم معلق در هنگام رانندگی تاثیر می گذارد. خودروهایی که دارای جرم معلق ضعیفی هستند، نظیر خودروهای اشرافی (مانند خودروی شهری لینکلن) می توانند دست اندازها را به راحتی هضم کرده و یک سواری فوق العاده نرم و راحت را فراهم آورند؛ هر چند، این چنین خودرویی از شیرجه و نشست، در هنگام ترمز کردن و شتاب گرفتن رنج می برد و در سر پیچ ها و دورزدن ها، تمایل بیشتری به تجربه موج یا پیچش بدنه نشان می دهد. خودروهایی که دارای فنرهای سخت می باشند، مانند خودروهای اسپرت (مثل Mazda Miata) نسبت به جاده های پر دست انداز، خشونت بیشتری نشان می دهند. ولی این نوع اتومبیل، به خوبی حرکت بدنه را به حداقل می رساند؛ واین بدان معناست که آنها قابلیت سواری به صورت دیوانه وار را دارا هستند، حتی در سر پیچ ها.
پس در حالی که فنرها به خودی خود، قطعاتی ساده به نظر می آیند، طراحی و به کارگیری آنها بر روی یک خودرو به منظور تعادل بین راحتی سرنشین و کنترل خودرو، فرآیند پیچیده ایست. و برای پیچیده تر ساختن مسئله، همین کافی است که فنرها به تنهایی نمی توانند یک سواری کاملاً نرم را فراهم آورند. چرا؟ زیرا آنها در جذب انرژی بسیار عالی عمل می کنند، ولی در رهاسازی اش به آن خوبی نیستند. قطعات دیگری، به عنوان کمک فنر نیاز هستند تا این کار به خوبی انجام پذیرد.
● سیستم های تعلیق تاریخی
در قرن شانزدهم تلاشی در حل مشکل انتقال بد همه نیرو از دست انداز به گاری و واگن ها انجام گردید. آنها توسط چهار کیسه چرمی پر از باد که به چهار ستون شاسی متصل بودند، بدنه گاری را (که شبیه به یک میز وارونه بود) معلق نمودند، و چون بدنه گاری از شاسی معلق بود، سیستم، به عنوان یک "سیستم تعلیق" شناخته شد – اصطلاحی که امروزه نیز به انواع راه حل ها اطلاق می شود. سیستم "بدنه معلق"، یک نظام فنری کامل نبود، ولی چرخ ها و بدنه را قادر می ساخت تا به صورت آزاد حرکت کنند.
فنرهای نیمه بیضوی، که با نام "فنرهای گاری" نیز شناخته می شوند، به سرعت جایگزین تعلیق کیسه های چرمی شدند. فنرهای نیمه بیضوی به صورت عمومی در انواع واگن ها، گاری ها و ... استفاده می شدند. اغلب، هم بر روی اکسل عقب و هم بر روی اکسل جلو به کار می رفتند. هرچند، این سیستم باعث به وجود آمدن موج رو به جلو و عقب می شد و مرکز ثقل بسیار بالایی داشت.
با ورود و ازدیاد خودروهای موتوری، سیستم های فنری متفاوت و موثرتری گسترش یافتند که سواری را بر سرنشینان راحت تر می کردند.

ترمزها چگونه کار می کنند؟

همگی می دانیم که فشردن پدال ترمز ماشین،سرعت را می کاهد.اما چگونه؟چگونه ماشین نیروی پای شما را به چرخ ها منتقل میکند؟چگونه نیروی شما را چند برابر می کند تا برای متوقف کردن جسمی به بزرگی یک ماشین کافی باشد؟
● طرحی کلی از سیستم ترمز
در این مقاله زنجیره ای از اتفاقاتی را که از فشردن پدال تا چرخ ها طی می شود دنبال خواهیم کرد.این قسمت،مفاهیم اساسی ای که در پشت سیستم ترمز ماشین نهفته است را پوشش می دهد و یک سیستم ساده ترمز ماشین را امتحان می کند.در مقالات بعدی،ادامه اجزای سیستم ترمز را با جزییات و نحوه عملکرد توضیح داده خواهد شد.وقتی شما پدال ترمز را می فشارید،ماشین نیروی پای شما را از طریق یک سیال به ترمز ها منتقل میکند.زیرا ترمزهای واقعی نیرویی خیلی بیشتر از نیرویی که شما توسط پایتان وارد می کنید نیاز دارد.ماشین باید نیروی پای شما را چند برابر کند.این کار از طریق ٢ روش انجام میشود:
۱) مزیت مکانیکی(اهرمها)
۲) افزایش هیدرولیکی نیرو
ترمزها نیرو را از طریق اصطکاک به چرخ ها منتقل می کنند و چرخ ها نیز این نیرو را توسط اصطکاک به جاده می دهند.
قبل از اینکه بحث را بشکافیم،اجازه دهید این ٣ قانون را یاد بگیریم:
الف) دستگاه اهرمی
ب) دستگاه هیدرولیکی
ج) دستگاه اصطکاکی
● دستگاه اهرمی
پدال به نحوی طراحی شده که میتواند نیروی پای شما را قبل از اینکه هرگونه نیرویی به روغن ترمز وارد شود چند برابر کند.
▪ افزایش نیرو
نیروی F به سمت چپ اهرم وارد شده است.سمت چپ اهرم (۲X) دو برابر سمت راست(X) است.در نتیجه در سمت راست اهرم،نیروی ۲F ظاهر میشود،ولی در نصف جابجایی (Y) نسبت به سمت چپ(۲Y).تغییر نسبت سمت چپ و راست اهرم تعیین کننده نسبت نیروی دو طرف است.
● سیستم هیدرولیکی
ایده اساسی ساده ای در پشت هر سیستم هیدرولیکی نهفته است: نیروی وارد به هرنقطه از سیال تراکم ناپذیر،که عموماً یک نوع روغن می باشد،به همان اندازه به مابقی نقاط منتقل می شود.بیشتر سیستم های ترمز از این طریق نیرو را چند برابر می کنند.
▪ یک سیستم ساده ی هیدرولیکی
دو پیستون(به رنگ قرمز)در دو استوانه شیشه ای,پر شده از روغن,گنجانده شده اند و از طریق یک لوله پر از روغن به یک دیگر متصل اند.اگر شما یک نیروی رو به پایین به یک پیستون وارد کنید(مثلاً سمت چپی در شکل)نیرو از طریق لوله روغن به پیستون بعدی منتقل می شود.از آن جایی که روغن تراکم ناپذیر است،کارایی بسیار بالاست.تقریباً تمامی نیروی اعمال شده در پیستون دوم تولید می شود.نکته مهم در مورد سیستم هیدرولیکی اینست که لوله متصل کننده دو پیستون به هر شکل و طولی می تواند باشد،به طوری که امکان هر گونه تغییر شکل را در مسیر انتقال نیرو میسرمی کند.این لوله همچنین می تواند چند شاخه شود،در نتیجه یک پیستون مادر می تواند بیش از یک شاخه،در صورت نیاز داشته باشد
یک نکته شسته رفته دیگر در مورد سیستم هیدرولیک اینکه می تواند نیرو را چند برابر کند،(یا تقسیم کند)اگر شما "چگونه قرقره و جعبه دنده کار می کنند؟" یا "نسبت دنده چگونه کار می کند؟" را خوانده باشید،حتماً می دانید که مبادله نیرو و جابه جایی در سیستم های مکانیکی بسیار مرسوم است.در یک سیستم هیدرولیکی ،کافیست سایز یک پیستون را نسبت به دیگری متفاوت انتخاب کنیم
▪ افزایش هیدرولیکی نیرو
برای تعیین ضریب افزایش در شکل بالا،با توجه به اندازه پیستون ها کار را شروع می کنیم،فرض کنید که قطر پیستون درسمت چپ ٢ اینچ,در سمت راست ۶ اینچ باشد.مساحت هر پیستون از رابطه &#۹۶۰;r۲ دست می آید.پس مساحت پیستون سمت چپ ۳/۱۴ و سمت راست ۲۸/۲۶ است.پیستون سمت راست ۹ برابر پیستون سمت چپ است،این بدان معناست که نیرویی معادل ۹ برابر نیروی اعمال شده به پیستون سمت چپ،در پیستون سمت راست تولید می شود.پس اگر یک نیروی ۱۰۰ پوندی به پیستون چپ وارد کنیم،نیروی معادل ۹۰۰ پوند در سمت راست تولید می شود.تنها نکته این ست که شما باید پیستون سمت چپ را ۹ اینچ پایین ببرید تا پیستون سمت راست ۱ اینچ بالا بیاید.
● اصطکاک
اصطکاک،میزان سختی حرکت دادن یک جسم بر روی جسم دیگر است.نگاهی به شکل زیر بیندازید.
۱) هر دو جسم از یک جنسند،ولی یکی سنگین تر است.فکر می کنم که همه ما می دانیم که کدام یک سخت تر جابجا می شود.
▪ اصطکاک در ابعاد میکروسکوپی
با وجود اینکه بلوک ها با چشم غیر مسلح صاف به نظر می آیند ,در واقع در سطح میکروسکوپیک ناهموارند.وقتی شما یک بلوک را روی یک میز قرار می دهید،فرو رفتگی ها و بر آمدگی های کوچک در یک دیگر فرو می روند،و بعضی در واقع به هم جوش می خورند.وزن بلوک سنگین تر باعث میشود که این پستی بلندی ها بیشتر در یکدیگر فرو بروند،در نتیجه سخت تر روی هم بلغزند.اجسام مختلف ساختار های میکروسکپیک مختلفی دارند.مثلا ًپاک کن روی پاک کن سخت تر جابجا می شود تا استیل روی استیل.جنس ماده تعیین کننده ضریب اصطکاک،نسبت نیروی لازم برای جابجایی جسم به وزن بلوک،است.یعنی اگر ضریب اصطکاک در آزمایش ما یک باشد١٠٠پوند برای جابجایی بلوک١٠٠پوندی لازم است یا ٤٠٠ پوند نیرو برای جابجایی بلوک ٤٠٠ پوندی لازم است.ولی اگر ضریب اصطکاک ١/٠ باشد،در نتیجه ١٠پوند نیرو برای جابجایی بلوک ١٠٠پوندی لازم است.پس نیروی لازم برای جابجایی جسم با وزن آن متناسب است.این مفاهیم در مباحث کلاچها و ترمزها ،محلی که یک صفحه به یک دیسک دوار فشرده میشود کاربرد دارد.هر چه نیروی فشار دهنده صفحه بزرگتر باشد،نیروی متوقف کننده بیشتر است.قبل از اینکه به بحث اصلی ترمز ماشین وارد شویم،اجازه دهید نگاهی به سیستم ساده زیر بیندازیم.
● یک ترمز ساده
مشاهده می کنید که فاصله پدال تا محور دوران ٤ برابر فاصله سیلندر تا محور است,پس نیروی پدال با ضریب ٤ به سیلندر متنقل میشود.همچنین مشاهده می کنید که قطر سیلندر ترمز٣ برابر قطر سیلندر پدال است که باعث می شود که نیرو در ۹ ضرب شود.در مجموع ،این سیستم نیرو را ٣٦برابر می کند.اگر شما نیروی ١٠ پوند را به پدال وارد کنید ٣٦٠پوند در فشردن دیسک ترمز وارد می شود.تعدادی مشکل در مورد این سیستم وجود دارد.اگر یک سوراخ وجود داشته باشد،چه اتفاقی می افتد؟اگر یک سوراخ کوچک باشد چه؟در واقع مایع کافی برای پر کردن سیلندر ترمز وجود ندارد،و ترمز ها کار نمی کنند.اگر یک سوراخ بزرگ باشد،برای اولین باری که ترمز را می فشارید،تمامی مایع به بیرون نفوذ خواهد کرد و ترمز به کلی خراب می شود.سیلندر مادر در ماشین های مدرن به گونه ای طراحی شده اند که با این مشکل مقابله کنند.

موتور های دیزل چگونه کار می کنند؟

رودولف دیزل ایده موتور های دیزل را توسعه داد و در سال ۱۸۹۲ حق ثبت اختراع آلمان را بدست آورد . هدف او بوجود آوردن موتوری با بازده بالا بوده است . موتور های بنزینی در سال ۱۸۷۶ اختراع شد ، که خصوصاً در آن موقع بازده بالایی نداشتند .

یکی از محبوب ترین مقالات سایت HowStuffWorks طرز کار موتور خودرو است ، که در مورد اساس اولیه موتور های احتراق داخلی توضیح می دهد و در مورد سیکل چهار زمانه بحث می کند و در موتور تمام سیستم های کمکی که به موتور کمک می کنند تا کار انجام دهد صحبت می کند. برای یک مدت طولانی بعد از انتشار این مقاله ، یکی از سوالهای بسیار متداولی که می پرسند این است: که چه تفاوتی بین موتور های بنزینی و دیزلی وجود دارد ؟ رودولف دیزل ایده موتور های دیزل را توسعه داد و در سال ۱۸۹۲ حق ثبت اختراع آلمان را بدست آورد . هدف او بوجود آوردن موتوری با بازده بالا بوده است . موتور های بنزینی در سال ۱۸۷۶ اختراع شد ، که خصوصاً در آن موقع بازده بالایی نداشتند . ● تفاوت موتور های دیزلی و موتور های بنزینی: یک موتور بنزینی مخلوط هوا و گاز را مکش می کند و آنرا متراکم می کند و بعد مخلوط را با جرقه مشتعل می کند یک موتور دیزلی فقط هوا را می گیرد و آنرا متراکم می کند و بعداً سوخت را به داخل هوای متراکم تزریق می کند . گرمای حاصل از متراکم شدن هوا موجب مشتعل شدن خود به خودی سوخت می شود . نسبت تراکم موتور های بنزینی۸:۱ تا ۱۲:۱ است، در حالیکه نسبت تراکم موتور های دیزلی ۱۴:۱ به بالا مثلاً ۲۵:۱ است . نسبت تراکم بالای موتور های دیزلی منجر به بهتر شدن بازده می شود . موتور های بنزینی معمولاً از کاربراتور استفاده می کنند که هوا و سوخت را قبل از ورود به داخل سیلندر مخلوط می کند یا دریچه تزریق سوخت دارند که فقط سوخت را پیش از مرحله مکش می پاشد(بیرون سیلندر). موتور های دیزل از تزریق سوخت مستقیم استفاده می کنند یعنی سوخت را مستقیماً به داخل سیلندر می پاشند . توجه کنید که موتور های دیزل شمع ندارند . آنها هوا را می مکند ( مکش می کنند ) و آنرا متراکم می کنند و سپس سوخت را مستقیماً به داخل محفظه احتراق تزریق می کنند ( تزریق یا پاشش مستقیم) و در نتیجه گرمایی حاصل از متراکم شدن هوا موجب مشتعل شدن سوخت در یک موتور دیزل می شود . در بخش بعدی ما مرحله تزریق سوخت دیزل را بررسی خوایم کرد. ● تزریق سوخت در موتور های دیزل: انژکتور در موتور های دیزل از اجزای بسیار پیچیده ای تشکیل شده است و موضوع بسیاری از آزمایشات بزرگ بوده است . ممکن است در هر موتور خاصی در یک مکان مختلف جای گرفته باشد . انژکتور بایستی قادر باشد تا دما و فشار داخلی سیلندر را تحمل کرده و سوخت را به قطرات ریز تبدیل کند . گردابی کردن قطرات در داخل سیلندر که باعث پخش متناسب آنها می شود ، نیز یک چالش است . بنابراین بعضی موتور های دیزلی سوپاپ مکش مخصوصی قبل از محفظه احتراق به کار می گیرند یا از وسایل دیگری برای گردابی (چرخشی) کردن هوا در داخل محفظه احتراق استفاده می کنند و یا در غیر این صورت جرقه زنی و فرآیند احتراق بهبود می دهند . یکی از تفاوتهای بزرگ بین موتور های دیزلی و بنزینی در فرآیند تزربق سوخت است . اکثر موتور خودرو ها از دریچه تزریق ( انژکتور) یا یک کاربراتور استفاده می کنند که نسبت به تزریق مستقیم ترجیح دارد . بنابراین در یک موتور خودرو ، همه سوخت در داخل سیلندر در طی مرحله مکش بارگذاری شده و سپس متراکم می شود . مقدار تراکم مخلوط سوخت و هوا محدود به نسبت تراکم موتور است . اگر موتور هوا را بیش از اندازه متراکم کند ، مخلوط سوخت و هوا به طور خود به خودی مشتعل می شود و سبب ضربه زدن می شود . موتور های دیزل تنها هوا را متراکم می کنند، بنابراین نسبت تراکم می تواند خیلی بالا باشد. نسبت تراکم بالا، قدرت بیشتری تولید می کند . بعضی موتور های دیزل شامل یک شمع گرمکن* از انواع آن است. موقعی که یک موتور دیزل سرد است، مرحله کمپرس ممکن است دمای هوا را به اندازه کافی برای مشتعل کردن سوخت بالا نبرد . شمع گرمکن (glow plug ) یک سیم گرمکن الکتریکی است (مانند سیم های داغی که شما در یک برشته کن می بیننید) که محفظه احتراق را گرم می کند و دمای هوا را موقعی که موتور سرد کار می کند را افزایش می دهد بنابراین موتور می تواند روشن شود . همه وظایف در موتور های جدید توسط ارتباط ECM ** با مجموعه از سنسور های پیچیده ای که هر چیزی را از دور موتور تا دمای روغن و مایع خنک کننده را اندازه گیری می کنند ، حتی وضعیت موتور(i.e. T.D.C.) کنترل می شود . امروزه گرمکن ها به ندرت در موتور های بزرگ استفاده می شود . ECM دمای هوای محفظه را حس می کند و تایمینگ موتور را در هوای سرد ریتارد می کند ، بنابراین انژکتور سوخت را دیرتر تزریق می کند. هوا در داخل سیلندر بیشتر متراکم می شود در نتیجه گرمای زیادی ایجاد شده، که به روشن شدن موتور کمک می کند . موتور های کوچک و موتورهای که کنترل کامپیوتری پیشرفته ندارند از گرمکن برای حل این مشکل(روشن شدن در هوای سرد) استفاده می کنند . البته تنها تفاوت بین موتور های دیزلی و موتور های بنزینی دلایل مکانیکی نیست ،بلکه از لحاظ سوخت مصرفی شان نیز دارای تفاوت هستند . ● سوخت دیزل: اگر شما سوخت دیزل (گازوئیل) با بنزین مقایسه کنید ، شما می دانید که آنها متفاوت هستند . آنها مطمئناً بوی متفاوتی دارند . سوخت دیزل (گازوئیل) سنگین تر و روغنی تر است . گازوئیل نسبت به بنزین دیرتر تبخیر می شود، در واقع نقطه جوش آن نسبت به آب بالاتر است. معمولاً وقتی صحبت از سوخت دیزل می شود تمام توجهات معطوف به گازوئیل می شود . شمع گرمکن(Glow plug) :گرمکن الکتریکی کوچکی که در محفظه احتراق اولیه موتور های دیزلی نصب می شود تا محفظه احتراق را پیش گرم کند و موتور در هوای سرد آسانتر روشن شود . ECM (مخفف electronic control module مدول کنترل الکترونیکی): جعبه فلزی حاوی واحد پردازنده ی مرکزی (سی پی یو) یا کامپیوتری که اطلاعات را از کلید ها و حسگر ها (ورودیها) دریافت می کند و سپس مدار اولیه را باز و بسته می کند ؛ممکن است مدول مجزایی باشد یا یکی از کارکرد های مدول کنترل موتور یا سیستم انتقال توان باشد.

کاشف ویتامین

فردريك گولاندهاپكينز در 20 ژوئن 1861 در ايست‌پورن انگليس در خانواده‌اي متوسط ديده به جهان گشود، پدرش برادرزاده «جرارد مانلي هاپكينز» يكي از شعراي معروف انگليس بود. فردريك هيچ وقت طعم محبت پدر را نچشيد زيرا وقتي كه نوزاد بود، پدرش را از دست داد.مادرش نيز فقط به فكر خودش بود و تنها تا ده سالگي مسئوليت نگهداري فردريك را به عهده گرفت، سپس او را به يك مدرسه شبانه‌روزي سپرد. فردريك هميشه با ميكروسكوپي كه از پدرش به يادگار مانده بود به تماشاي اجسام ريز مي‌پرداخت. او به ادبيات نيز علاقه‌مند بود و گاهي اشعار كوتاهي هم مي‌سرود.

ورود به عرصه علم

در سال 1871 مادرش او را ترك كرد و به آنفيلد در ليورپول رفت و فردريك به مدرسه‌اي در لندن انتقال يافت. او عليرغم اين‌كه از مهر خانواده محروم شده بود اما در مدرسه بهترين نمرات را كسب مي‌‌كرد، وقتي دوران دبيرستانش به پايان رسيد، تصميم گرفت وارد دنياي علم شيمي شود. 17 ساله بود كه ديپلم گرفت و با نوشتن يك مقاله در زمينه زندگي حشرات برنده جايزه انجمن ملوم لندن شد.او براي گذران زندگي در بانك سلطنتي لندن به استخدام درآمد تا بتواند از عهده هزينه تحصيل خود برآيد. از اين رو فردريك وارد دانشگاه لندن شد و به تحصيل در رشته شيمي پرداخت و به تجزيه و تحليل سموم در بدن پرداخت.22 ساله بود كه فارغ‌التحصيل شده، سپس وارد دانشگاه پزشكي شد، او در آزمايشگاه به تحقيق در زمينه علم شيمي پرداخت. در سن 28 سالگي مدال طلا در رشته شيمي از دانشگاه پزشكي لندن را دريافت كرد و مدرك كارشناسي‌اش را در زمينه سم‌شناسي و فيزيولوژي به دست آورد.همان زمان در دانشگاه با «جسي آ استيوز» دانشجوي رشته پزشكي آشنا شد و در سن 36 سالگي با او ازدواج كرد. ثمره اين ازدواج دو فرزند دختر بود. بعدها جاكيتا دختر بزرگش با نويسنده معروف انگليسي «جي بي‌ پريستلي» ازدواج كرد.در سال 1898 با ارائه يك سخنراني در دانشگاه كمبريج مورد توجه همه اساتيد علم شيمي قرار گرفت و عضو انجمن هيئت مديره اين دانشگاه شد و به كرسي استادي دست يافت. فردريك عليرغم موفقيت‌هاي چشمگيرش در عرصه علم و دانش هميشه از لحاظ محبت والدين احساس خلاء مي‌كرد.يك بار تصميم گرفت به همراه همسر و دو فرزندش به ديدار مادرش برود. مادر او ازدواج كرده بود و فردريك را به طور كلي از ياد برده بود، برخورد مادر با او و خانواده‌اش بسيار سرد بود، تا جايي كه فردريك از اين‌كه به ديدار مادرش رفته، احساس پشيماني مي‌كرد.

كشف ويتامين‌ها

فردريك در آزمايشگاه، مخلوطي از انواع هيدرات‌هاي كربن، چربي‌ها، پروتئين‌ها و نمك‌ها را كه براي بدن لازم است به يك گروه موش خوراند. چند هفته بعد مشاهده كرد كه موش‌ها همگي مرده‌اند ولي گروه ديگر موش‌ها كه در همان مدت همان مخلوط غذايي را همراه با مقدار كمي شير خورده بودند، زنده ماندند. او نتيجه گرفت كه شير موادي دارد كه براي زنده ماندن و رشد موش‌ها لازم است اما امروزه مي‌دانيم اين مواد ضروري، ويتامين‌ها هستند.در آن دوران دوست بسيار صميمي فردريك «دكتر كريستين ايجكمان» بود كه در زمينه بيماري‌ها تحقيق مي‌كرد، او ثابت كرده بود كه بيماري «بري بري» در نتيجه كمبود تغذيه ايجاد مي‌شود. اين امر راه را براي كشف ويتامين‌ها و مواد ويتامين‌دار مسئول بيماري بري‌بري يعني «تيامين» هموار كرد. به اين ترتيب ايجكمان به ياري فردريك برنده جايزه نوبل پزشكي در سال 1929 شد. لذا علم جديد تغذيه به سرعت گسترش يافت و اولين تحقيقات و نظريه‌ها در مورد ويتامين‌ها در همان سال‌ها به وسيله فردريك انجام شد و او به خاطر همين تحقيق، جايزه انجمن سلطنتي لندن را دريافت و به لقب «سر فردريك هاپكينز» نائل آمد.فردريك، فردي بسيار پركار بود و به هيچ وجه از كار كردن و تحقيق در آزمايشگاه و مطالعه خسته نمي‌شد. او در طول شبانه‌روز فقط 3 ساعت مي‌خوابيد و بقيه اوقات خود را صرف كسب علم و ارائه مقالات پزشكي و شيمي مي‌كرد. فردريك بسيار خانواده‌دوست بود و هميشه مي‌خواست فرزندانش در كنار او باشند.فردريك هاپكينز در 16 مي‌ 1947 در حالي كه مشغول تحقيقات در آزمايشگاه دانشكاه كمبريج بود به دليل سكته قلبي در سن 86 سالگي چشم از جهان فرو بست، بعدها مجسمه يادبود وي را در كمبريج بنا كردند تا نسلهاي آينده اين دانشمند برجسته را كه گام بزرگي در علوم تغذيه گذاشت به فراموشي نسپارند.