سیستم ترمز

سیستم ترمز کمکی EBA    :

سیستم EBA  به منظور آن طراحی شده است تا بیشترین نیروی ترمز را در توقف های ناگهانی تأمین کند . این سیستم با محاسبه سرعت و نیرویی که پدال ترمز با آن فشار داده می‌شود تشخیص می‌دهد که راننده قصد ترمز شدید ناگهانی دارد و چنانکه راننده ترمز را به صورت کافی تا انتها فشار ندهد وارد عمل شده و با ایجاد نیرویی بیشتر از حداکثر توان ترمز خودرو استفاده می‌کند و در این حالت است که  ABS وارد عمل می‌شود تا چرخ ها قفل نکنند و خودرو هم قابل کنترل شود . تحقیقات نشان داده‌اند که راننده ها حتی بهترین های آن‌ها در هنگام مواجه شدن با خطر نمی‌توانند به اندازه کافی پدال ترمز را فشار دهند و به همین دلیل سیستم EBA طراحی شده است تا به کمک راننده بیاید و از خطرات احتمالی بکاهد.

سیستم توزیع الکترونیکی نیروی ترمز EBD  :

سیستم  EBD یا  EBFD یکی دیگر از سیستم‌های ترمز می‌باشد به صورت اتوماتیک و بسته به شرایط جاده ,سرعت خودرو و میزان بار خودرو نیروی متفاوتی را به هر یک از ترمزها منتقل می‌کند . این سیستم که عموماً با همکاری  ABS  کار می‌کند باعث می‌شود تا فشار ترمز بیشتر یا کمتری به هر یک از چرخ ها وارد شود تا بیشترین نیروی توقف لازم را در کنار کنترل مناسب خودرو به ارمغان آورد . معمولاً ترمز های جلو چون بیشترین وزن را تحمل می‌کنند بیشترین نیروی ترمز هم روی این چرخ ها اعمال می‌شود  EBD نیروی ترمز کمتری را هم به چرخ های عقب اعمال می‌کند تا چرخ های عقب قفل نکنند و قسمت عقب خودرو سر نخورد .

سیستم پایداری الکترونیکی  : ESP 

این سیستم در برندهای مختلف نام های متفاوتی دارد به چندتای آن‌ها اشاره می‌کنم در خودروی آکیورا  VSA بی ام و   DSC ولی برای اولین بار این سیستم در مرسدس بنز در سال 1995 معرفی شد . این سیستم وظیفه افزایش پایداری خودرو را با تشخیص و کاهش سر خوردن بر عهده دارد . هنگامی که ESP  از دست رفتن کنترل خودرو را تشخیص دهد به صورت اتوماتیک ترمزها را برای کمک به کنترل خودرو در مسیری که راننده می‌خواهد به کار می‌گیرید . البته لازم به ذکر است که سیستم ESP Cornering خودرو و یا به اصطلاح توانایی عبور از پیچ ها را افزایش نمی‌دهد و بیشتر احتمال از دست رفتن کنترل خودرو را کاهش می‌دهد .

سیستم کنترل ترمزها در پیچ  : CBC 

سیستم CBC  سیستمی می‌باشد که برای اولین بار توسط شرکت بی ام و معرفی شد و به نوعی مکمل سیستم ABS  به حساب می‌آید و برای توزیع نیروی ترمز در حال ترمز کردن در سر پیچ ها طراحی شده است .

سیستم کنترل هرز گردی   (TRACTION CONROL SYSTEM) : TCS

سیستم TCS نیز یکی دیگر از سیستم‌هایی است که در خودرو ها به کار گرفته می‌شود . این سیستم مانع هرز گردی چرخ ها در هنگام شتاب گیری می‌شود . که باعث شتاب گیری های سریع‌تر و کنترل شده تر می‌شود و همچنین باعث می‌شود که نیروی پیشرانه هدر نرود.

 

سیستم دید در شب  : NV 

سیستم دید در شب یکی از سیستم‌های ایمنی خودرو می‌باشد که برای اولین بار در چند سال قبل و برروی نسل جدید بنز کلاس  S معرفی شد. سیستم دید در شب با نشر اشعه مادون قرمز فضای بسیار وسیعی در جلوی خودرو را قابل رویت می‌کند این محدوده بیشتر از محدوده‌ای می‌باشد که توسط چراغ ها در شب روشن می‌شود . این سیستم تصاویری که فیلم‌برداری کرده است را در اختیار راننده می‌گذارد تا راننده با اطمینانی دو چندان در شب به رانندگی بپردازد .

کروز کنترل تطبیق شونده  : ACC

این سیستم جدید که برخلاف سیستم کروز کنترل معمولی که ابتدا طراحی شده است فاصله خودرو شما را با خودروی روبرویی تنظیم می‌کند برای مثال شما سرعت را روی 80 KM/H تنظیم می‌کنید و راه می‌افتید دراین هنگام اگر ماشینی در روبروی شما ترمز کند خودروی شما نیز ترمز می‌کند و اگر خودروی روبرویی متوقف شود خودروی شما نیز متوقف می‌شود و وقتی که خودروی روبرویی شما به حرکت خود ادامه دهد خودروی شما نیز دوباره سرعت میگیرد ولی فاصله را رعایت می‌کند .

سیستم کمکی هشدار انحراف از مسیر :  

این سیستم نیز اگر خودروی شما از مسیر خود منحرف شود با لرزاندن فرمان و یا هشدارهای صوتی اخطار می‌دهد . همچنین در خودروهایی مانند نسل جدیدE  کلاس بنز اگر راننده به هشدارهای این سیستم توجهی نکند به صورت اتوماتیک وارد عمل می‌شود و با ترمز کردن مانع بروز سانحه می‌شود همچنین اگر خودرویی از پشت در حال نزدیک شدن باشد و راننده بدون توجه اقدام به تغییر مسیر نماید باز با همان شیوه به راننده هشدار می‌دهد و اگر راننده توجه نکند مانع تغییر مسیر وی می‌شود .

سیستم نمایش فشار باد لاستیک :

 این سیستم همانطور که از نامش پیداست اگر فشار باد لاستیک کم یا زیاد شود به راننده اطلاع می‌دهد.

مشخصات فنی پرادو:

 

مشخصات فنی پرادو 

 

 

پرادو	کد PR110 - چهار درب 4 سیلندر
مدل	GX8 SAF SPL 2009
مشخصات موتور و دنده	4 سیلندر - 2700 سی سی - 4دنده اتوماتیک - 16 سوپاپ - VVT/DOHC
امکانات	سی دی چنچر با MP3 - سیستم ABS- سوکت برق اضافی -  کیسه ایمنی هوا بای سرنشینان جلو ( سر - زانو و پرده ای شیشه ها ) - کولر دو عدد اتوماتیک - رینگ 17 آلومینیومی - آنتن مخفی - سیستم ضد سرقت - بلوتوث - موکت کف - چراغ جلو با لنز چند جهته - برف پاک کن جلو تناوبی - سیستم ورودی بدون کلید - روکش صندلی پارچه ای - برف پاککن توانبی عقب - سنسورهای پارک عقب - شیشه ها با فیلتر UV - فرمان بشکن و تاشو - فرمان چوب و چرم - جلو داشبورد طرح چرم - سردنده طرح چوب

 

 

 

پرادو	کد PR111 - چهار درب 4 سیلندر
مدل	GX8 SAF SPL 2009
مشخصات موتور و دنده	4 سیلندر - 2700 سی سی - 4دنده اتوماتیک - 16 سوپاپ - VVT/DOHC
امکانات	سی دی چنچر با MP3 - سیستم ABS- سوکت برق اضافی -  کیسه ایمنی هوا بای سرنشینان جلو ( سر - زانو و پرده ای شیشه ها ) - کولر دو عدد اتوماتیک - رینگ 17 آلومینیومی - آنتن مخفی - سیستم ضد سرقت - بلوتوث - موکت کف - چراغ جلو با لنز چند جهته - برف پاک کن جلو تناوبی - سیستم ورودی بدون کلید - روکش صندلی پارچه ای - برف پاککن توانبی عقب - سنسورهای پارک عقب - شیشه ها با فیلتر UV - فرمان بشکن و تاشو - فرمان چوب و چرم - جلو داشبورد طرح چرم - سردنده طرح چوب ** ریموت استارت **

 

 

پرادو	کد PR112 چهار درب 6 سیلندر
مدل	VX8 S.SPL 2009
مشخصات موتور و دنده	6 سیلندر - 4000 سی سی- 5 دنده اتوماتیک - 24 سوپاپ - VVT/DOHC
امکانات	سی دی چنچر با MP3 - سیستم ABS- سوکت برق اضافی -  کیسه ایمنی هوا بای سرنشینان جلو ( سر - زانو و پرده ای شیشه ها ) - کولر دو عدد اتوماتیک - رینگ 17 آلومینیومی - آنتن مخفی - سیستم ضد سرقت - بلوتوث - موکت کف - چراغ جلو با لنز چند جهته - برف پاک کن جلو تناوبی - سیستم ورودی بدون کلید - روکش صندلی پارچه ای - برف پاککن توانبی عقب - سنسورهای پارک عقب - شیشه ها با فیلتر UV - فرمان بشکن و تاشو - فرمان چوب و چرم -  سردنده طرح چوب  سیستم کنترل ارتفاع فعال - بلوتوث - یخچال - کروز کنترل - صندلی های برقی راننده و سرنشین جلو - چراغ جلو با لنز چند جهته - سان روف - روکش صندلی فابریک - تنظیم کننده عمودی صندلی - جلوداشبورد طرح چوب

 

 

مشخصات فنی تندر 90

 
مشخصات فنی تندر 90
 

 
چرخ و لاستیک
1    اندازه چرخ    6.5j×15
2    اندازه لاستیک    205/55r16
سیستم تهویه
3    سیستم تهویه الکتریکی     با کلید گرم کردن
4    حجم    6.5
ابعاد
5    طول    4498میلی متر
6    عرض    1777میلی متر
7    ارتفاع    1460میلی متر
وزن
8    وزن ناخالص ماشین    1745 کیلوگرم
9    وزن بدون سرنشین    1370کیلوگرم
موتور
10    نوع ومدل    petrol-F4R1771
11    تعداد و طرز قرارگیریسیلندرها    4 سیلندر خطی
12    حجم کل موتور    1998cc
13    حداکثر قدرت    hp/rpm135/5500
انتقال قدرت دستی
14    تعداد دنده    4+دنده عقب
سیستم ترمز
15    جلو    تهویه ای
16    عقب    دیسکی
سیستم تعلیق
17    جلو    با میله پیچشیMacpherson
18    عقب    میله پیچشی با اتصال خارجی
سیستم فرمان
19    نوع    دنده ای/فرمان هیدرولیکیRack&pinion
نوع سوخت رسانی
20    نوع    fuel injection sys
21    حجم باک     60
 
 

 
 
 

 

انواع سیستم های تعلیق :

انواع سیستم های تعلیق :سیستم های تعلیق بطور گسترده به دو دسته مستقل و غیر مستقل تقسیم می شوند که هر یک از این دو نیز شامل انواع متفاوتی می باشند . در نوع غیر مستقل یا وابسته ( dependent ) به طور معمول از یک اکسل یکپارچه ، برای هر دو چرخ یک محور استفاده می شود ؛ که چرخها را به موازات یکدیگر و عمود بر اکسل نگه می دارد و زمانی که تنظیم یک چرخ بر هم بخورد ، تنظیم چرخ مقابل آن نیز بر هم خواهد خورد ، همچنین اگر یک چرخ با دست اندازی روبر شود و بالا یا پایین برود چرخ دیگر نیز موازی با آن تحت تاثیر این حرکت واقع خواهد شد .
اما در نوع مستقل ( Independent ) که نوع پیشرفته تری محسوب می شود ، هر چرخ توانایی حرکت مستقل و بدون تاثیر گرفتن از چرخ مقابل را داراست . در ادامه سعی خواهد شد اکثر سیستمهای تعلیق موجود و حتی برخی انواع از رده خارج شده ، مورد بررسی قرار گیرند Solid Beam Axle یا Live Axle : اولین تولید انبوه سیستم تعلیق جلو برای خودروها مربوط به این سیستم می باشد . این نوع را که Hotchkiss نیز می نامندش از یک بیم قوی و قطور فولادی تشکیل شده که دو چرخ مقابل را به یکدیگر متصل می نماید . این سیستم که پس از موفقیت در ، درشکه ها به خودروها انتقال یافت ؛ به حدی خوب و ایده آل به نظر می رسید که تا مدت زمان زیادی ، کسی فکر طراحی سیستمی جدیدتر از آنرا در سر نپروراند . در حالی که این سیستم اولین نوع سیستم تعلیق بوده است اما بدلیل قابلیتهای خاصش در تحمل وزنهای سنگین ، هنوز هم در بسیاری از خودروهای سنگین یافت می شود . اگر به زیر یک خودروی سنگین نگاه کرده باشید ، حتما این بیم قطور را که بین دو چرخ واقع شده خواهید دید . این سیستم ممکن است بسته به استفاده در جلو یا عقب خودرو ها با فنر تخت یا فنر لول مورد استفاده قرار گیرد ( در خودروهای سنگین غالبا از فنر تخت استفاده می شود ) .


همچنین با پیشرفت این سیستم طی سالیان گذشته ، بر اساس دیگر اجزای تشکیل دهنده سیستم Solid Beam ( صلب ) ، ممکن است نامهای دیگری نیز به آن اطلاق شود ، از جمله زمانی که لینکهایی ( رابط یا طبق های باریک ) از روی بیم بصورت عرضی یا طولی به کف اتاق متصل شوند بر اساس تعداد این لینکها سیستم را Three Link ، Four Link و ... می نامند ، در صورتی هم که در نوع ۴ لینک دو عدد از لینکها به صورت زاویه دار به سمت وسط خودرو منحرف شوند ، آنرا Angled Arm می نامند . در دو نوع ۳ و ۴ لینکی و همینطور اکثر انواع بدون لینک Solid Axle مشکلاتی در زمینه کنترل افقی خودرو وجود دارد . از اینرو از یک میله فولادی به نام Panhard Bar که از یک سمت اکسل به صورت کج به سر لینک مقابل می رود ، استفاده می کنند تا از حرکت خودرو از یک سمت به سمت دیگر به صورت افقی جلوگیری نماید ، Panhard Bar در برخی دیگر سیستمها نیز ممکن است یافت شود .بطور کل سیستم هایی که از Solid Axle استفاده می نمایند ، همگی از نوع غیر مستقل بوده ، دارای سیستمی ساده ، قدرتی بالا در تحمل وزن و تقریبا بدون نیاز به تنظیم زاویه چرخ می باشند ( در صورتی هم که تنظیم چرخها به هم بخورد میزان کردن آنها کار مشکلی خواهد بود‌ ) . اما در مقابل در اکثر آنها بخصوص انواع غیر لینکی ؛ وزن غیر وارده ( Unsprung Weight ) بسیار بالا ، بدلیل سنگین بودن اکسل ، همچنین تحت تاثیر قرار گرفتن چرخ مقابل در هنگام مواجه چرخ مخالف با دست انداز که از عیوب تمامی سیستم های غیر مستقل می باشد و همچنین بزرگی سایز سیستم از عیوب سیستم های Solid Beam محسوب می شوند .Swing Axle : پس از آنکه مهندسین خودرو به معایب سیستم Solid Beam پی بردند ؛ کوشش ، برای ساخت اولین سیستم مستقل آغاز شد ، یکی از این تلاشها به ساخت نوعی با نام Swing Axle انجامید که امروزه آنرا نه مستقل بلکه نیمه مستقل می دانند . همانگونه که از نام آن پیداست ، این سیستم اجازه می دهد تا چرخها به صورت محوری به قسمتی در وسط دو چرخ خودرو متصل شده و قابلیت بالا و پایین رفتن در قوس مربوط به خود را داشته باشند .
این سیستم که بعنوان سیستم تعلیق عقب در فولکس های Beetle قدیمی ( قورباغه ای خودمان ) دیده می شود با وجود سادگی نسبی ، دارای نرمی رانندگی بهتری نسبت به سیستم Solid Axle می باشد . اما با وجود مستقل بودن ، بدلیل مشکلی در هندلینگ که آنرا پدیده Jacking می نامند و ناشی از بلند شدن چرخ در سر پیچها بدلیل ایجاد زاویه Camber مثبت در چرخ خارج از پیچ است ( باید منفی شود تا تعادل خودرو حفظ شود ) ، این سیستم از مقبولیت چندانی برخوردار نشد و جای خود را به دیگر سیستمها داد .

این سیستم که یک سیستم مستقل محسوب می شود از یک یا چند بازو ( Trailing Arm ) در جلوی هر چرخ بهره می برد که برای ساپورت سیستم از سمت دیگر به زیر شاسی متصل میشوند . این سیستم نسبت به سیستمهایی که تا کنون بررسی شد ، فضای کمتری را اشغال نموده و انعطاف پذیری بهتری را نیز داراست . اولین با ر این سیستم با استفاده از فنر لول در چرخهای جلوی فولکس Beetle استفاده شد . اما بدلیل اینکه در این سیستم ، زاویه Camber چرخ در تمامی حالات ثابت بود ، این سیستم خیلی زود از رده خارج شد و جای خود را به سیستم مشابهی داد که این مشکل را ندارد و آن سیستم ، Semi Trailing Arm است که با کج بودن زاویه قرار گیری بازوها ( Trailing Arms ) باعث می شود زاویه Camber بهینه در شرایط مختلف بدست آید .
.

ادامه مطلب

بوشها:

بوشها (‌ Bushes ) :بوشها قطعاتی هستند اکثرا از جنس لاستیک طبیعی که برای اتصال بین قطعات متحرک سیستم تعلیق به یکدیگر استفاده می شوند . هدف استفاده از بوشها حذف سر و صدا (Noise ) در حین حرکت ، حذف لرزشها و تحمل مقداری از ضربات وارده به جهت خاصیت الاستیکی می باشد . بوشهای لاستیکی مقاومت خوبی در برابر کشش داشته ، همچنین در دماهای پایین ، بسیار مقاوم می باشند .
اما در مکانهایی که بدلیل سرعت حرکت ، دما بالاست ، زود سخت شده و دچار ترکیدگی و شکست می شوند ، در چنین مواردی بهتر است از بوشهای ساخته شده از اورتان ( Urethane ) که مقاومت بیشتری در برابر گرما دارند ، استفاده شود ، البته این نوع بوشها انعطاف پذیری نوع لاستیکی را دارا نبوده و نرمی خودرو و هندلینگ آن را تا حدی تحت تاثیر قرار می دهند .
بوشها در مواردی بعنوان محور (‌ Pivot ) عمل می نمایند ، بدین صورت که دو قسمت فلزی بوسیله یک بوش استوانه ای مانند شکل زیر به یکدیگر متصل شده و در نتیجه حرکتی مانند حرکات مفاصل بدن انسان حاصل می گردد و حرکت سیستم تعلیق با وجود اتصال به شاسی ، با منتقل نمودن کمترین ضربه امکان پذیر می گردد .
طَبَق (‌ Control Arm ) :
قطعه ای است فلزی که در دو سر دارای بوشهای محوری ( مانند آرنج یا زانوی انسان عمل می کند ) می باشد که از یک سمت به قطعات متحرک سیستم تعلیق و از سمت دیگر به شاسی خودرو متصل می گردد و نقش اتصال شاسی به قطعات سیستم تعلیق را بر عهده دارد . در برخی موارد طبق ها به شکل حرف A می باشند یعنی در سمتی که به شاسی متصل می شوند دارای دو محور هستند که در این صورت آنها را جناغی ( Wish Bone ) و یا A-Arm می نامند ، اما در مواردی که به صورت یکپارچه باشند ، همان نام طَبَق ( Control Arm ) به آنها اطلاق می گردد . طَبَق ها بر حسب نوع سیستم تعلیق در هر دو محور جلو و عقب قابل استفاده بوده و باز هم بر حسب نوع سیستم تعلیق ممکن است یک خودرو بدون طَبَق ، با یک طَبَق در هر چرخ یا با دو طَبَق در هر چرخ ، طراحی شود . محل قرار گیری طَبَق ها ممکن است در نیمه بالا و یا نیمه پایین متعلقات چرخ باشد ؛ که در صورتیکه در قسمت بالا قرار داشته باشد به آن طَبَق بالا و در صورتیکه در قسمت پایین واقع شده باشد به آن طَبَق پایین گفته می شود . طَبَق پایین در محور جلوی اکثر خودروهای امروزی دیده می شود ، اما استفاده از طَبَق بالا با گسترش سیستم فنر و کمک فنر یکپارچه ( Strut ) رو به کاهش است .

سیبک (‌ Ball Joint ) :
سیبک همانگونه که از نامش پیداست از یک گوی فلزی دسته دار تشگیل شده که درون یک محفظه کروی از جنس فولاد سخت شده قرار گرفته و اطرافش با بوشهای لاستیکی پوشیده شده . سیبک بعنوان محور چرخشی ، چرخها را به نحوی به سیستم تعلیق متصل می نماید که قابلیت چرخش در زمان پیچاندن فرمان ، همزمان با بالا و پایین رفتن چرخها در دست اندازها ( حرکت سیستم تعلیق ) وجود داشته باشد ، دقیقا بمانند آنچه در محل اتصال پای انسان به لگن وجود دارد . سیبکها که قابلیت ساپورت مقداری از وزن خودرو را نیز دارا هستند ، معمولا از یکسو به طَبَق و از سوی دیگر به متعلقات چرخ متصل می شوند . سیبکها معمولا فقط در محور جلو ، و به سر هر طَبَق دیده می شوند ، البته سیبک هایی هم در اتصالات میل فرمان وجود دارد که کوچکتر از سیبکهای سیستم تعلیق هستند و غالبا توسط عوام با سیبک های سیستم تعلیق اشتباه گرفته می شوند .
اکثر سیبکها نیاز به نگهداری ندارند ، اما در برخی خودروهای قدیمی از سیبکهای گریس خور استفاده شده که باید همزمان با تعویض روغن یا حداکثر هر ? ماه یکبار گریس کاری شوند .میل تعادل (‌ Stabilizer ، Sway Bar ، Anti Roll Bar) : میل تعادل یا به اصطلاح مکانیکها ، موج گیر ، در اکثر موارد برای بالا بردن تعادل خودرو و جلوگیری از چپ شدن آن ، در خودرو هایی که دارای سیستم تعلیق مستقل ( در بخش بعدی توضیح داده خواهد شد ) می باشند ، بکار می رود .میله تعادل یک میله فولادی است که در دو سر دارای بوش بوده و غالبا بین دو چرخ یک محور قرار می گیرد و باصطلاح دو چرخ را به یکدیگر متصل می نماید ،‌ میل تعادل معمولا بوسیله دو اتصال محوری ( Pivot ) در دو طرف به شاسی نیز متصل می شود .
- در هنگامی که خودرو درون یک پیچ قرار می گیرد و مثلا پیچ به سمت چپ می چرخد ، بدنه خودرو به سمت راست متمایل می گردد و چرخهای سمت راست تمایل به بلند شدن پیدا می کنند ؛ در این حالت میل تعادل نیروی رو به بالای چرخ مخالف را ، با پیچش خود ( مانند Torsion Bar ) به چرخ داخل پیچ منتقل کرده و آنرا پایین کشیده ، متعادل می نماید . بسته به قطر میله ، میل تعادل تا ??? قابلیت کاهش امکان چپ شدن خودرو را داراست . Strut :
زمانی که کمک فنر در درون فنر لول قرار گیرد به این ترکیب اصطلاحا Strut گفته می شود . این نحوه قرارگیری کمک و کمک فنر ، که در اکثر خودروهای امروزی یافت می شود ، فضای کمتری اشغال نموده و قیمت ارزان تری نیز دارد و در اکثر سیستم ها باعث حذف سیبک و طَبَق بالا می گردد .
Strut Braces :زمانی که صحبت از بالا بردن هندلینگ خودرو می شود ، اولین فکری که به ذهن هر کس میرسد کاهش ارتفاع خودرو است ، اما یکی دیگر از مؤثرترین روشها استفاده از Strut Brace در خودروهایی است که دارای سیستم Strut می باشند . زمانی که شما درون یک پیچ قرار می گیرید تمامی شاسی خودرو به پیچش واداشته می شود ، چرا که هیچ پیوند فیزیکی بین دو سوی بالایی آن نیست ( میل تعادل در منتها الیه پایین ، دو سوی شاسی را بهم متصل می نماید ) و تنها اتصال بدنه خودرو است ، که آن هم به راحتی به نسبت مقاومتش دچار خمش می شود . اما یک Strut Brace که از روی موتور عبور کرده و در دو سمت به برآمدگی محل پیچ شدن Strut ها به بدنه وصل می شود ، سیستم تعلیق را محکم تر کرده و از چپ شدن خودرو تا حد زیادی جلوگیری می نماید . در مواردی که موتور ارتفاع بالاتری نسبت به محفظه Strut ها داشته باشد می توان از Strut Brace چهار ضلعی استفاده نمود .

فرمان اتومبیل:

 
  
فرمان اتومبیل را بیشتر بشناسیم
متعلقات فرمان روی اوس یا اکسل جلو درسمت راست و یا چپ اتومبیل بسته می شود و توسط چرخهای جلوهدایت اتومبیل به دلخواه راننده صورت میگیرد. بدین معنی که حرکت غربیالک توسط راننده و میله اصلی فرمان به هزار خاری و میله های رابط فرمان و بعد به سگدست منتقل شده و در نتیجه حرکت رفت وبرگشتی یا سمت چپ و راست غربیالک فرمان باعث گردش اتومبیل می شود.

انواع فرمان:

ساختمان فرمان به انواع مختلف ساخته می شود که معروفترین آنها عبارتنداز
1- مارپیچ حلزونی 2- چرخ حلزونی(تاج خروسی) 3- ساچمه ای گردان  4- شانه ای 5- هیدرولیکی ساختمان فرمان:
-     1 غربیالک یا فلکه (رل) 2- میله اصلی که انتهای آن به صورت مارپیچ می باشد 3- جعبه فرمان 4- لوله حفاظ میله اصلی 5- دو عدد بلبرینگ یا کاسه ساچمه  6- دنده چرخ حلزونی یا دنده تاج خروسی که با مارپیچ فرمان درگیر است 7- پیچ تنظیم خلاصی فرمان 8- اهرم یا بازوی هزار خاری دنده حلزونی یا تاج خروسی 9- دو عدد میل فرمان کوتاه 10- میل فرمان بلند(رابط دو میل فرمان کوتاه) 11- دو عدد شغال دست 12- دو عدد سگدست 13-سیبکها 14- میل تعادل 15- نمدی فرمانطرز کار فرمان :هنگامیکه راننده برای چرخاندن فرمان نیرو وارد میکند این نیرو توسط غربیالک جهت پیدا می کندو توسط میل فرمان اصلی وارد جعبه فرمان شده و توسط مارپیچ میله به چرخ حلزونی یا تاج خروسی که مانند کرانویل و پنیون عمل می کند انتقال میابد سپس از چرخ حلزونی به اهرم یا بازوی حلزونی و از آن به میل فرمان کوتاه سمت چپ انتقال میابد پس از آن از میل فرمان کوتاه توسط سیبک به شغالدست منتقل می شود و شغالدست نیز سگدست رذا که چرخ روی آن سوار است میچرخاندو باعث چرخ زدن اتومبیل میشود.
از طرف دیگر نیرو از میل فرمان کوتاه سمت چپ توسط میل فرمان بلند به میل فرمان کوتاه سمت راست منتقل میشود بنابرین سمت چپ و راست هر دو با هم گردش می کنند تا اتومبیل در پیچ ها بتواند به راحتی بچرخد .تنظیم بودن زوایای هندسی و فاصله چرخ های جلو در عمل فرمان تاثیر فراوان دارد. برای تسهیل در هنگام گردش اتومبیل ویا دورزدن یا پارک نمودن در جاهای کم فاصله و همچنین برای جلوگیری از سر خوردن و انحراف اتومبیل به یک سمت تنظیم دستگاه فرمان به دفت و اهمیت بیشتری احتیاج دارد.زوایای هندسی
:1-  زاویه تواین یا سر جمعی چرخها 2-  زاویه تو اوت3-  زاویه کمبر4-  زاویه کسترزاویه تواین(TOE IN) :فاصله جلوی چرخهای جلو نسبت به فاصله عقب چرخها مقداری کمتر است.چرخهای اتومبیل در حال حرکت بسمت بیرون تمایل پیدا میکند و این امر باعث لغزش چرخها به سمت راست و چپ میگردد و چرخها را باید با زاویه ساخت زیرا این کار باعث میگردد که در حین حرکت خودرو چرخها بصورت موازی قرار گیرند و تعادل برقرار گردد و از سنگینی حرکت فرمان و انحراف خودرو جلوگیری شود.و زاویه تواین در ماشینهای محور عقب کاربرد دارد.
زاویه تواوت:این زاویه به مقدار بسیار کهی در خودرو قرار دارد وتمایل چرخها به بیرون  زاویه تواوت می باشد و این زاویه بمقدار کمی در خودرو لازم است زیرا در یسر پیچها چرخ داخلی دایره کوجکتری نسبت به چرخ  بیرونی دارد و چنانچه این زاویه ضفر گردد احتمال اینکه چرخها در حرکت به سمت داخل گشیده شوند هست .و این زاویه بیشتر در ماشینهای جدید که اکثرا محور جلو هستند مشاهده می شوند
زاویه کمبر:زاویه کمبر عبارتند از
: شیب چرخ را با خط قائم  جهت زوایای کمبر در نظر گرفته میشود که اگر عمو باشد کمبر صفر اگر بیرون باشد کمبر مثبت و اگر داخل باشد کمبر منفی در نظر گرفته می شودالف: زاویه کمبر منفی :اتومبیلهای مسابقه اکثرا دارای کمبر منفی بوده و این زاویه باعث میگردد در زمانی که از دست اندازی عبور کند و یا سرعت زیادی داشته باشد از منحرف شدن خودرو جلوگیری کند.ب- کمبر صفر: چنانچه جرخ عمود بر جاده باشد دارای کمبر صفر است و در این کمبر بدلیل اینکه سطح بیشتری از لاستیک بازمین در تماس است یک مقدار کمی فرمان به سختی بسمت چپ و راست حرکت میکند.ج- کمبر مثبت :زمانیکه چرخ به بیرون شیب داشته باشد (کمبر مثبت) این کار باعث میشود که در سر پیچها از چپ شدن ویسیله نقلیه جلوگیری شودو باید چرخها مقداری کمبر مثبت داشته باشند.

فرمان (خودرو)
هنگامی که راننده غربیلک فرمان خودرو را به چپ یا راست می‌‌چرخاند این حرکت به وسیله پیچ بی‌انتهایی که در انتهای میل فرمان است دنده را حول محورش به راست یا چپ بسته به گردش چرخ فرمان می‌‌گرداند.
محور این دنده به وسیله اهرم‌های مختلف به چرخ‌های جلو که چرخ‌های هدایت خودرو هستند حرکات سمتی می‌‌دهند.
حساسیت فرمان در خودرو نهایت اهمیت را داشته، راننده بایستی به روغن‌کاری اهرم‌های فرمان و مرتب بودن آنها توجه داشته باشد.
امروزه کیسه‌های هوایی که محافظ راننده به هنگام تصادف هستند نیز در درون فرمان جاسازی می‌شوند.

نیوماتیکی و هیدرولیک
مایعات تقریباً تراکم ناپذیر هستند. این ویژگی سبب شده است که از مایعات به عنوان وسیله مناسبی برای تبدیل و انتقال کار استفاده شود. بنابراین می‌توان از آنها برای طراحی ماشینهایی که در عین سادگی، با نیروی محرک خیلی کم بتواند نیروی مقاوم فوق العاده زیادی را جابجا نماید، استفاده نمود. به این ویژگی و همچنین دانش مطالعه این ویژگی هیدرولیک گفته می‌شود.
امروزه در بسیاری از فرآیندهای صنعتی ، انتقال قدرت آن هم به صورت کم هزینه و با دقت زیاد مورد نظر است در همین راستا بکارگیری سیال تحت فشار در انتقال و کنترل قدرت در تمام شاخه های صنعت رو به گسترش است. استفاده از قدرت سیال به دو شاخه مهم هیدرولیک و نیوماتیک ( که جدیدتر است ) تقسیم میشود .
از نیوماتیک در مواردی که نیروهای نسبتا پایین (حدود یک تن) و سرعت های حرکتی بالا مورد نیاز باشد (مانند سیستمهایی که در قسمتهای محرک رباتها بکار می روند) استفاده میکنند در صورتیکه کاربردهای سیستمهای هیدرولیک عمدتا در مواردی است که قدرتهای بالا و سرعت های کنترل شده دقیق مورد نظر باشد(مانند جک های هیدرولیک ، ترمز و فرمان هیدرولیک و...).
حال این سوال پیش میاید که مزایای یک سیستم هیدرولیک یا نیوماتیک نسبت به سایر سیستمهای مکانیکی یا الکتریکی چیست؟در جواب می توان به موارد زیر اشاره کرد
۱) طراحی ساده ۲) قابلیت افزایش نیرو ۳) سادگی و دقت کنترل ۴) انعطاف پذیری ۵) راندمان بالا ۶) اطمینان در سیستم های هیدرولیک و نیوماتیک نسبت به سایر سیستمهای مکانیکی قطعات محرک کمتری وجود دارد و میتوان در هر نقطه به حرکتهای خطی یا دورانی با قدرت بالا و کنترل مناسب دست یافت ، چون انتقال قدرت توسط جریان سیال پر فشار در خطوط انتقال (لوله ها و شیلنگ ها) صورت میگیرد ولی در سیستمهای مکانیکی دیگر برای انتقال قدرت از اجزایی مانند بادامک ، چرخ دنده ، گاردان ، اهرم ، کلاچ و... استفاده میکنند. در این سیستمها میتوان با اعمال نیروی کم به نیروی بالا و دقیق دست یافت همچنین میتوان نیرو های بزرگ خروجی را با اعمال نیروی کمی (مانند بازو بسته کردن شیرها و ...) کنترل نمود. استفاده از شیلنگ های انعطاف پذیر ، سیستم های هیدرولیک و نیوماتیک را به سیستمهای انعطاف پذیری تبدیل میکند که در آنها از محدودیتهای مکانی که برای نصب سیستمهای دیگر به چشم می خورد خبری نیست.
سیستم های هیدرولیک و نیوماتیک به خاطر اصطکاک کم و هزینه پایین از راندمان بالایی برخوردار هستند همچنین با استفاده از شیرهای اطمینان و سوئیچهای فشاری و حرارتی میتوان سیستمی مقاوم در برابر بارهای ناگهانی ، حرارت یا فشار بیش از حد ساخت که نشان از اطمینان بالای این سیستمها دارد. اکنون که به مزایای سیستم های هیدرولیک و نیوماتیک پی بردیم به توضیح ساده ای در مورد طرز کار این سیستمها خواهیم پرداخت. برای انتقال قدرت به یک سیال تحت فشار (تراکم پذیر یا تراکم ناپذیر) احتیاج داریم که توسط پمپ های هیدرولیک میتوان نیروی مکانیکی را تبدیل به قدرت سیال تحت فشار نمود. مرحله بعد انتقال نیرو به نقطه دلخواه است که این وظیفه را لوله ها، شیلنگ ها و بست ها به عهده میگیرند .
بعد از کنترل فشار و تعیین جهت جریان توسط شیرها سیال تحت فشار به سمت عملگرها (سیلندرها یا موتور های هیدرولیک ) هدایت میشوند تا قدرت سیال به نیروی مکانیکی مورد نیاز(به صورت خطی یا دورانی ) تبدیل شود. اساس کار تمام سیستم های هیدرولیکی و نیوماتیکی بر قانون پاسکال استوار است.
● قانون پاسکال
۱) فشار سرتاسر سیال در حال سکون یکسان است .(با صرف نظر از وزن سیال) ۲) در هر لحظه فشار استاتیکی در تمام جهات یکسان است. ۳) فشار سیال در تماس با سطوح بصورت عمودی وارد میگردد. کار سیستمهای نیوماتیک مشابه سیستم های هیدرولیک است فقط در آن به جای سیال تراکم ناپذیر مانند روغن از سیال تراکم پذیر مانند هوا استفاده می کنند .
در سیستمهای نیوماتیک برای دست یافتن به یک سیال پرفشار ، هوا را توسط یک کمپرسور فشرده کرده تا به فشار دلخواه برسد سپس آنرا در یک مخزن ذخیره می کنند، البته دمای هوا پس از فشرده شدن بشدت بالا میرود که می تواند به قطعات سیستم آسیب برساند لذا هوای فشرده قبل از هدایت به خطوط انتقال قدرت باید خنک شود. به دلیل وجود بخار آب در هوای فشرده و پدیده میعان در فرایند خنک سازی باید از یک واحد بهینه سازی برای خشک کردن هوای پر فشار استفاده کرد. اکنون بعد از آشنایی مختصر با طرز کار سیستمهای هیدرولیکی و نیوماتیکی به معرفی اجزای یک سیستم هیدرولیکی و نیوماتیکی می پردازیم.
● اجزای تشکیل دهنده سیستم های هیدرولیکی
۱) مخزن : جهت نگهداری سیال ۲) پمپ : جهت به جریان انداختن سیال در سیستم که توسط الکترو موتور یا ۳) موتور های احتراق داخلی به کار انداخته می شوند. ۴) شیرها : برای کنترل فشار ، جریان و جهت حرکت سیال ۵) عملگرها : جهت تبدیل انرژی سیال تحت فشار به نیروی مکانیکی مولد کار(سیلندرهای هیدرولیک برای ایجاد حرکت خطی و موتور های هیدرولیک برای ایجاد حرکت دورانی).
● اجزای تشکیل دهنده سیستم های نیوماتیکی
۱) کمپرسور ۲) خنک کننده و خشک کننده هوای تحت فشار ۳) مخزن ذخیره هوای تحت فشار ۴) شیرهای کنترل ۵) عملگرها
● یک مقایسه کلی بین سیستمهای هیدرولیک و نیوماتیک
۱) در سیستمهای نیوماتیک از سیال تراکم پذیر مثل هوا و در سیستمهای هیدرولیک از سیال تراکم ناپذیر مثل روغن استفاده می کنند. ۲) در سیستمهای هیدرولیک روغن علاوه بر انتقال قدرت وظیفه روغن کاری قطعات داخلی سیستم را نیز بر عهده دارد ولی در نیوماتیک علاوه بر روغن کاری قطعات، باید رطوبت موجود در هوا را نیز از بین برد ولی در هر دو سیستم سیال باید عاری از هر گونه گرد و غبار و نا خالصی باشد ۳) فشار در سیستمهای هیدرولیکی بمراتب بیشتر از فشار در سیستمهای نیوماتیکی می باشد ، حتی در مواقع خاص به ۱۰۰۰ مگا پاسکال هم میرسد ، در نتیجه قطعات سیستمهای هیدرولیکی باید از مقاومت بیشتری برخوردار باشند. ۴) در سرعت های پایین دقت محرک های نیوماتیکی بسیار نامطلوب است در صورتی که دقت محرک های هیدرولیکی در هر سرعتی رضایت بخش است . ۵) در سیستمهای نیوماتیکی با سیال هوا نیاز به لوله های بازگشتی و مخزن نگهداری هوا نمی باشد. ۶) سیستمهای نیوماتیک از بازده کمتری نسبت به سیستمهای هیدرولیکی برخوردارند.

 
ادامه مطلب

ایموبیلایزر(immobilizer) :

 

 

ایموبیلایزر(immobilizer) :

یک قطعه ی الکترونیکی که به صورت یک قفل نرم افزاری عمل می کند و باعث می شود که خودرو تنها با سوئیچ مخصوص خودش روشن می شود.

ایموبلایزر در تمام خودروهای تولیدی از سال 1997 در انگلیس و از سال 2001 در استرالیا تولید می شود.

اولین ایموبیلایز

ترانسپاندر:داخل سوئیچ چیپ (transponder)کوچکی است که اگر در معرض میدان مغناطیسی قرار بگیرد به صورت یک گیرنده و فرستنده عمل می کند.

انتن ترانسپاندر: تشکیل شده است از یک سیم پیچ روی قفل فرمان و یک مدار الکترونیکی که مانند انتن عمل کرده و یک ارتباط دوجانبه را ایجاد می کند.

وقتی سوئیچ را در قفل فرمان قرار می دهیم ترانسپاندر شروع به انتشار امواج می کند و انتن این سیگنالها را طی ارتباط دوجانبه می خواند و به ecu  می فرستد در صورت انطباق کد رمز فرستنده و کد نوشته شده در  ای سی یو خودرو استارت خورده و روشن می شود ولی اگر تطابق نداشته باشد حداقل دو مدار را قطع می کند. به طور نمونه انژکتورها و مدار پمپ بنزین و در بعضی ها هم ممکن است استارت نیز قطع شود.

 

ناک سنسور:

 

ناک سنسور یعنی سنسور ضربه:

همانطوری که از اسمش پیداست ربطی به ضربه داره و كارش شناسایی ضربه های وارد به موتور ماشین و اعلام اونها به ای سی یو هستش.

این ضربه ها به دلیل سوخت ناقص و احتراق بد هنگام(زود هنگام یا دیرهنگام به دلیل استفاده از بنزین معمولی با اكتان پائین)توسط پیستون و شاتون و قطعات متحرك به موتور ماشین زده میشه(انفجارناقص موجب این فرایند میشه) و در دراز مدت موجب خرابی و فرسایش موتورمیشه...صدای موتور رو هم زیاد میكنه و لرزش موتور زیاد میشه و نتیجه عمرموتور كم میشه.

ضربه زنی در اثر احتراق پیش رس(زود هنگام) یا خود سوزی مخلوط هوا وسوخت در داخل موتور ایجاد میشه ودر صورت تداوم میتواند منجر به صدمه به قطعات موتورگردد.

از جمله صدمات اون میشه به ترک خوردن و ذوب شدن پیستون خم شدن شاتون وصدمه به شمع ها اشاره کرد.

سنسور ضربه بروز آنرا حس کرده وبه Ecu گزارش میکندو Ecu در جهتجلوگیری از آن مقدار آوانس جرقه را کم کرده ونسبت هوا به سوخت را کمی غنی تر میکند.

با از بین رفتن ضربه زنی مجددا آوانس جرقه توسط Ecu افزایش میابد.این کاهش وافزایش مرتبا ادامه میابد تا جایی که موتور همیشه در شرایط آستانه ضربه زنی که حداکثر بازدهی وجود دارد کار کند.

سنسور ضربه (Knock Sensor Or Pinking Sensor) در موتور K4M لوگان یا مگان 1600 سی سی درست در جلوی موتور و قسمت بالای سمت راست  روغن قرار گرفته که در عکس زیر که از موتور خودروی خود گرفته ام با رنگ آجری مشخص است. البته در عکس کابل خروجی آن مشخص نیست. (روغن آبی رنگ نیز به خوبی قابل مشاهده است.

ساختار سنسور ضربه مبتنی بر کریستال پیزو الکتریک می باشد و با ارسال سیگنال به ECU عملکرد

 

خوشبختانه تمامی سنسورها و قطعات الکترونیکی حساس از برندها و شرکت های برتر این صنعت هستند.

SIEMENS، BOSCH،MAGNETI-MARELLI،SAGEM،JEAGER و....

سیستم های کنترل موتور کامپیوتری شده کنونی ، مبتنی بر اطلاعات چندین سنسور به منظور تنظیم عملکرد موتور ، آلاینده ها و سایر عملکردهای مهم هستند. در صورتی که این سنسورها اطلاعات دقیقی را ارائه ندهند ، باعث بروز مشکلاتی در عملکرد موتور از قبیل : افزایش مصرف سوخت و تولید آلاینده ها خواهند شد.

نقش سوخت موتورها در رابطه با آلودگی هوا:

 

سوخت بیشتر اتومبیلها منبع فسیلی دارند و هنگام احتراق به مقدار زیادی هوا را آلوده می کنند . برای کاهش آلاینده های ناشی از احتراق موتورها بهتر است گاز مایع را جایگزین سوختهای فسیلی کرد و یا اینكه سیستم سوخت رسانی تصحیح شود كه در این راستا از بهبود كیفیت كاربراتورها گرفته و تا این اواخر استفاده از تكنولوژی سیستم سوخت رسانی الكترونیكی (EFI) ، حركت هایی بسیار مهم انجام شده است . که در این راستا بعضی از کشورهای صنعتی از جمله ژاپن و امریکا پیشتازان این طرحها بوده و به نتایج مطلوبی هم رسیده اند .

برآوردی که روی 20 هزار تاکسی و کرایه تبدیل شده به گاز مایع در رابطه با آلودگی محیط زیست هوای تهران صورت گرفته به شرح زیر است :

منو اکسید کربن CO 80%معادل 100 تن در روز کاهش دارد

اکسیدهای ازت NOX 40%معادل 5/2 تن در روز کاهش دارد

هیدروکربن های نسوخته HC 40%معادل 4 تن در روز کاهش دارد

ذرات دوده و سرب 100%معادل – کاهش دارد

بررسی هر یك از این آلاینده ها از نظر منابع ، غلظت و تاثیرات :

كربن منوكسید :كربن منوكسید (CO) یكی از فراوانترین و گسترده ترین آلوده كننده ها است كه اتمسفر پایین یافت میشود كربن منوكسید گازی است كه در تمام دماهای بالاتر از نقطة جوشش (C 192 ـ ) بی رنگ ، بی بو و بی مزه است . چگالی آن 5/96 درصد هوا است و به طور قابل ملاحظه ای غیر قابل حل درآب می باشد . این گاز قابل اشتعال است و با شعلة آبی می سوزد .

اهمیت CO ناشی از فعالیت های انسان ( منابع مصنوعی ):علیرغم سهم كوچك این منابع در مقام مقاسیه با انتشار جهانی CO (4/9 درصد از كل ) ، تأثیر منابع مصنوعی نیز نباید نادیده گرفته شود . اطلاعات قبلی ، نمی توانند توجیه كننده این واقعیت مهم باشند كه منابع طبیعی CO در سراسر جهان پخش شده اند ، در حالی كه منابع مصنوعی در مناطق بسیار كوچكی متمركز شده اند . برای مثال ، 95 تا 98 درصد از CO اتمسفری در یك منطقه شهری ناشی از فعالیت های انسانی حاصل می شود . این مقادیر CO به طور معمول 50 تا 100 برابر از مقادیر مشخص جهانی (1/0 تا 5/0 ppm ) بالاتر است . اثر منابع مصنوعی درمشكلات آلودگی هوا ، به طور مقدماتی محصول دو خاصیت ، موقعیت و سرعت بالای انتشار هستند . بنابراین باقیمانده بحث آلودگی CO دراین فصل روی منابع مصنوعی متمركز خواهد بود .

غلظت و توزیع CO :از آنجا كه اتومبیل به تنهایی تولید كنندة بزرگترین منبع آلودگی CO می‌باشد (6/65 درصد)، مناطق پرجمعیت شهری غلظت بالایی از CO را نشان میدهند . در چنین مناطقی غلظت CO بستگی به وضعیت فعالیتهای روزانه جمعیت دارد . غلظت روزانه CO بستگی كامل به میزان ترافیك دارد .

چهارنظریه جهت كنترل آلودگی حاصل از اتومبیل ها مدنظر است .

1ـ اصلاح موتورهای احتراقی داخلی در جهت تقلیل مقدار تولید آلودگیها در حین احتراق سوخت .

2ـ پیشرفت راكتورهای سیستم اگزوزی كه فرآیند سوخت را كامل نموده و آلودگیها را به موادی قابل قبول تر نماید .

3ـ ابداع و توسعه سوخت های مناسب تر كه آلودگیهای كمتری را هنگام سوختن تولید نمایند .

4ـ اختراع امكانات و منابع تولید نیرویی كه جهت جایگزینی موتورهای احتراق داخلی آلودگی كمتری ایجاد نماید . ( نظیر موتورهای گاز سوز )

اصلاح كاربراتور ، مانع می شود تا مخلوط هوا و سوخت كه میزان سوخت آن بالا باشد به وجود می آید . همانطور كه در شكل 93 نشان داده شده ، مخلوطی كه مقدار سوخت آن زیاد باشد به هنگام سوختن مقدار فراوانی CO و HC تولید می كند .

اكسیدهای نیتروژن :هشت نوع متفاوت اكسید ازت شناخته شده اند . ولی معمولاً فقط سه نوع آنها دراتمسفر یافت می شوند .

این سه نوع عبارت از : نیتروس اكسید (N2O) نیتریك اكسید(NO) نیتروژن دی اكسید (NO2) است .

نیتروس اكسید ، گازی ، بیرنگ ، غیر قابل اشتعال و غیر سمی بامزه و بوی نسبتاً خوب است .

نیتریك اكسید نیز ، بیرنگ و غیر قابل اشتعال ولی بی بو و سمی است .

نیتروژن دی اكسید ، گازی است بارنگ قرمز ـ قهوه ای غیر قابل اشتعال و بی بوی شدیداً خفقان زا مشخص می شود .

اكسیدهای سولفور:سولفور اكسیدی كه به بیشترین مقدار دراتمسفر انتشار می یابد سولفور دی اكسید SO2 می باشد . معمولاً مقدار كمی از سولفور تری اكسید SO3 همراه سولور دی اكسید است . ولی مقادیری بیشتر از حدود 1تا 2 درصد SO2 نمی باشد . مجموعة این دو نوع اكسیدبا Sox نشان داده می شود . سولفور دی اكسید گازی بی رنگ و غیر قابل اشتعال ، با نقطه ذوب و جوش به ترتیب c 5/75 ـ وc 0/10 ـ است . در غلظت های نزدیك به ppm بوی زننده و سوزش آوری دارد . سولفور تری اكسید گازی فوق العاده فعال و بی رنگ و به اسانی به صورت مایع متراكم می گردد (b.p =44/8c) . تحت شرایط معمولی هیچ SO3 در اتمسفر یافت نمی شود . چون كه سریعاً با رطوبت واكنش می دهد و سولفوریك اسید به وجود می آورد.(H2SO4) .

تأثیرات Sox بر روی انسان ها :اغلب تأثیرات SO2 بر روی سلامتی انسان به ناراحتی های مستقیم تنفسی مربوط می شوند . در شكل 94 برخی تأثیرات ازغلظت های SO2 داده شده است . سطوح SO2 لازم برای تولید عكس العمل های قابل مشاهده در انسانها خیلی بیشتر از سطوحی است كه باعث صدمه به گیاهان می شود . غلظت پایینتر از ppm 25تأثیر شدید و آزار دهندة Sox عمدتاً به سطح فوقانی تنفسی و چشم ها محدود می شود . تأثیرات تنفسی به سطح فوقانی از قابلیت انحلال SO2 در آب است .

ذرات معلق :آلوده كننده های هوا كه در فصول گذشته مورد بحث قرارگرفتند ، همگی گاز بودند . نباید تصور كرد كه تمامی ذرات آلوده كنندة هوا در حالت گازی هستند . به طور كلی به ذرات جامد كوچك و قطرات مایع ، ذرات معلق می‌گویند كه در حال حاضر به شدت در آلودگیها و مسائل و مشكلات مربوط به آن سهیم می باشند . آب خالص به صورت قطره ای ، تنها مایعی است كه از این طبقه بندی مجزاست.

انتخاب باتری مناسب :

) انتخاب باتری مناسب

1 – 1) از نظر کیفیت الکتریکی , ظرفیت باتری cn و جریان استارت در سرما Icc ( اعدادی که توسط کارخانه روی باتری نوشته میشود ) باید

مساوی یا بر حسب لزوم تاحدی بزرگتر از ظرفیت مورد نیاز خودرو باشد. مثلا باتری مورد نیاز در خودروی پراید با ظرفیت 50 Ah و جریان استارت سرد 306 A یا باتری پیکان با ظرفیت 60 Ah و جریان استارت سرد 300 A میباشد ( مطابق با استاندارد مربوط به خودرو ).

1 – 2 ) از نظر شکل ظاهری اندازه باتری باید متناسب با جایگاه آن در خودرو باشد بطوریکه دچار لقی یا تکان های شدید نشود.

1 – 3) برای اضافه کردن تجهیزات برقی روی خودرو ( مثلا اضافه کردن کولر ) باید از باتری با ظرفیت بیشتری استفاده کنیم.

2) نحوه آماده سازی و نصب باتری برنا بر روی خودرو

 

2 – 1) قطر کابل های باتری با قطر قطب های باتری متناسب باشد.

2 – 2) بست ها و قطب های باتری عاری از هر گونه رسوب و غبار باشد و بعد از تمیز نمودن بست ها و قطب ها , آنها را با گریس آغشته کنیم.

2 – 3) قبل از نصب باتری لازم است سیستم های برقی خودرو را کنترل نموده و از صحت عملکرد آنها اطمینان حاصل نماییم.

2 – 4) برای استفاده از باتری خشک باید ابتدا آب اسید باتری را با توجه به استاندارد ملی ایران و شرایط محیطی با چگالی 1.265 – 1.290 gr/cm3 انتخاب کنیم.

2 – 5) بعد از ریختن الکترولیت داخل باتری تا خط مینیمم , مدتی صبر کرده تا الکترولیت با محیط هم دما شود. سپس آنقدر الکترولیت اضافه میکنیم تا سطح الکترولیت بین Min و Max قرار گیرد.

2 – 6) برای جلوگیری از ایجاد شوک الکتریکی و صدمه رسیدن به سیستم الکتریکی خودرو , هنگام نصب باتری ابتدا قطب مثبت و سپس قطب منفی را وصل و هنگام جدا کردن باتری , ابتدا قطب منفی و سپس قطب مثبت را قطع میکنیم.

2 – 7) به دلیل جلوگیری از ریزش مواد فعال و صدمه رسیدن به ترمینالها , از وارد نمودن هر گونه ضربه و پیچاندن ترمینالهای باتری در هنگام نصب اتصالات خوددراری نمائید.

2 – 8) برای جلوگیری از اتصال کوتاه و انفجار , هنگکام نصب بست ها از قرار دادن هر گونه لوازم فلزی روی سطح باتری خودداری کنید.

2 – 9) قبل از نصب باتری در جایگاه مربوطه , سینی کف آن را تمیز کرده و بعد از نصب آن را روی جایگاه قرار داده و پیچ های نگهدارنده باتری را کاملا محکم نمایید.

2 – 10) پس از اجرای بند 2- 5 و قبل از نصب باتری روی خودرو باید ولتاژ دو سر قطب ها را اندازه گیری کنیم. چنانچه ولتاژ آن بالاتر از 12.4 V بود نصب گردد و اگر ولتاژ از 12.4 V پایین تر بود برای دستیابی به کیفیت بهتر باید باتری با جریان 0.05 cn ( مثلا برای باتری خودروی پراید 2.5 A و خودروی پیکان 3 A ) تا ولتاژ 12.7 V شارژ گردد که مناسبترین حالت برای شارژ باتری است.

 

 

3) استفاده صحیح از باتری و سرویس آن

 

3 – 1) از اتصال باتری کمکی به باتری خودرو برای روشن کردن موتور جدا خودداری شود.

3 – 2) برای جلوگیری از انفجار , منافذ درپوش های باتری باید همواره تمیز باشد.

3 – 3) عدم وجود درپوش های باتری باعث آلودگی و ورود ناخالصی در مواد فعال باتری میگردد.

3 – 4) وجود رسوبات بیش از اندازه روی سطح باتری , باعث افزایش دشارژ خودبخودی و ضعیف شدن باتری میگردد.

3 – 5) استفاده نادرست از هیدرومتر سبب تغییر شکل سپریتور و ایجاد اتصال کوتاه میگردد.

3 – 6) در صورت استفاده از آفتامات با ولتاژ بالا , دمای باتری بالا رفته و این گرما باعث صدمه دیدن مواد فعال و سپریتور ونیز کاهش الکترولیت میگردد و اگر ولتاژ آفتامات پایین باشد باعث افزایش سرعت رشد رسوبات روی صفحات باتری شده و عمر باتری کوتاه میگردد.

3 – 7) چنانچه سطح الکترولیت پس از مدتی پایین آمده است , برای تنظیم آن فقط از آب مقطر استفاده کنید.

 

4) شناسایی عیوب باتری و نحوه رفع آنها

 

4 – 1) هنگام مواجه شدن با خودرویی که استارت نمی زند در ابتدا باید وضعیت ظاهری باتری را کنترل نمود که دچار شکستگی جلد درب قطب یا آثار ناشی از حرارت دیدن و علائم وجود فشار بر آن نباشد.

4 – 2) ولتاژ قطب ها و دانسیته الکترولیت را اندازه گیری کرده و به رنگ الکترولیت توجه فرمائید. چنانچه ولتاژ دو سر باتری بالاتر از 12.3 V و دانسیته نیز بالاتر از 1.02 gr/cm3 و رنگ الکترولیت شفاف باشد باتری سالم است و مشکل از سیستم الکتریکی خودرو میباشد.

4 – 3) اگر الکترولیت شفاف نبوده و به رنگ قهوه ای باشد یا اینکه روی درب باتری رسوبات زیادی تجمع کرده باشد و سطح الکترولیت در همه خانه ها از سطح صفحات داخل باتری خیلی پایین تر باشد و در عین حال ولتاژ باتری بیش از 12.7 V باشد در این صورت باتری تحت شارژ اضافی بوده است. بنا براین سیستم الکتریکی خودرو باید کنترل گردد.

4 – 4) اگر ولتاژ مدار باز کمتر از 12.3 V باشد باتری را شارژ نمایید تا دانسیته الکترولیت به 1.26 – 1.28 gr/cm3 برسد.

4 – 5) اگر اختلاف دانسیته خانه های باتری با یکدیگر بیش از 0.05 gr/cm3 باشد باتری معیوب است.

4 – 6) پس از شارژ کردن باتری آن را به مدت 8 ساعت به حالت مدار باز قرار دهید و در صورتی که افت دانسیته و افت ولتاژ زیادی نداشته باشد باتری سالم است و در غیر اینصورت باتری معیوب میباشد.

4 – 7) اگر باتری با دانسیته الکترولیت پایین به دستگاه شارژ متصل شود ولی شارژ نپذیرد در صورتی که سولفاته سخت نباشد باتری معیوب است.

 

5) رعایت نکات ضروری

 

5 – 1) محل نگهداری باتری باید به گونه ای باشد که هوا در آن به راحتی جریان داشته باشد و زیر تابش مستقیم آفتاب نباشد. دمای آن نیز 16 تا 21 درجه سانتیگراد باشد.

5 – 2) مصرف کننده بهیچ وجه مجاز به اتصال کوتاه نمودن باتری نمیباشد.

5 – 3) از جابجا نمودن خودرو با استفاده از نیروی استارت خورو خودداری گردد.

5 – 4) از افزودن مواد غیر مجاز اعم از قرص و مایع به داخل باتری خودداری نمایید چون این مواد باعث کاهش طول عمر باتری میگردند.

5 – 5) قبل از استارت زدن از صحت عملکرد موتور خودرو اطمینان حاصل و از استارت زدنهای پی در پی خودداری گردد.

 

6) شرایط گارانتی و نحوه استفاده از ضمانت نامه

 

6 – 1) هر باتری از تاریخ شروع گارانتی به مدت یک سال گارانتی میباشد.

6 – 2) کلیه ایراداتی که ناشی از ساخت و مراحل تولید باشد شامل ضمانت نامه میگردد

6 – 3) موارد زیر شامل گارانتی نمیباشد :

1 - شکستگی یا ضرب دیدگی یا حرارت دیدگی جعبه یا درب

2 - پایین بودن مقدار شارژ ( در صورتی که باتری توسط مصرف کننده تخلیه شده باشد )

3 - سولفاته شدن صفحات به هر دلیل

4 - لجن شدن صفحات مثبت و منفی ( قرمز شدن اسید )

5 - دفرمه شدن باتری

6 - آتش گرفتگی بر اثر سانحه یا یا به علت نقص در سیستم برقی خودرو

7 - شارژ بیش از حد باتری

8 - استفاده از اسید غیر استاندارد

9 - آسیب دیدگی قطب های باتری بر اثر اتصال کوتاه , ضربه زدن یا نادرست بستن اتصالات

10 - پایین آمدن سطح الکترولیت از لبه باتری

11 - تخلیه الکترولیت ( خالی کردن آب اسید باتری )

سنسور اکسیژن:

سنسور اکسیژن

اولین سنسور اکسیژن در سال 1976 بر روی VOLVO 240 به کار رفت. پس از آن هنگامی که قوانین مربوط به آلاینده ها در ایالت کالیفرنیا کاهش این مواد مضر را لازم دانست ؛ خودروهای موجود در کالیفرنیا در سال 1980 از این سنسور استفاده کردند. کمی بعد قوانین فدرال در مورد آلاینده ها ، نصب سنسور اکسیژن بر روی تمامی خودروها و کامیون های سبک ساخته شده در سال 1981 اجباری کرد و حالا با وجود آیین نامه OBD II ، ( خودروهای ساخته شده از سال 1996 تا کنون ) برخی از خودروها به چند سنسور اکسیژن مجهزاند که در تعدادی از آنها چهار سنسور اکسیژن به کار رفته است. سنسور اکسیژن بر روی مانیفولد دود نصب شده تا نشان دهد که میزان اکسیژن محترق نشده در اگزوز یا به عبارتی آلاینده های اگزوز ، چقدر است. بررسی میزان اکسیژن در اگزوز یکی از راه های اندازه گیری مخلوط سوخت و هوا است. اگر مخلوط محترق شده سوخت غنی (اکسیژن کمتر ) یا رقیق ( اکسیزن بیشتر ) باشد ، سنسور اکسیژن این تغییرات را به واحد کنترل الکترونیکی ECU  ) گزارش می دهد).

آشنای با رشته مهندسی مکانیک خودرو :

 

مهندسی مکانیک مکانیک؛ یعنی تعمیر خودرو و مهندس مکانیک؛ یعنی فردی با دستهای آلوده به بنزین یا روغن ماشین! چنین دیدگاهی را میتوانید در بین تعداد قابل توجهی از عامه مردم و حتی داوطلبان آزمون سراسری بیابید، در حالی که رشته مهندسی مکانیک به جز یک درس تک واحدی، تقریباً هیچ ارتباطی با شغل مکانیکی ماشین ندارد. البته دانشجویان در این رشته با اصول طراحی و طرز کار مکانیزمهای مختلف به کار رفته در اتومبیل به طور اصولی و پایهای آشنا میشوند اما به تعمیر خودرو نمیپردازند. در حقیقت رشته مکانیک بخشی از علم فیزیک است که با استفاده از مفاهیم پایه علم فیزیک و به تبع آن ریاضی به بررسی حرکت اجسام و نیروهای وارد بر آنها میپردازد و میکوشد تا با توجه به نتایج بررسیهای خود، طرحی نو در زمینه فن شناسی وضعیت ارائه دهد و در راه پیشرفت انسان گامی به جلو بردارد. این رشته را شاید بتوان از نقطه نظر تنوع موضوعات تحت پوشش، جامعترین رشته مهندسی به شمار آورد. چون رشته مهندسی مکانیک در برگیرنده تمامی علوم و فنونی است که با تولید، تبدیل و استفاده از انرژی، ایجاد و تبدیل حرکت و انجام کار، تولید و ساخت قطعات و ماشینآلات و به کارگیری مواد مختلف درساخت آنها و همچنین طراحی و کنترل سیستمهای مکانیکی، حرارتی و سیالاتی مرتبط میباشد.به عبارت دیگر محاسبات فنی، مدلسازی و شبیهسازی، طراحی و تهیه نقشهها، تدوین روش ساخت، تولید و آزمایش تمامی ماشین آلات و تأسیسات موجود در دنیا، با تکیه بر تواناییهای مهندسین مکانیک انجام میگیرد. مهندسی مکانیک دارای گرایشهای طراحی جامدات ، حرارت و سیالات ، ساخت و تولید و مهندسی دریا است. گرایش حرارت و سیالات در گرایش حرارت و سیالات، عوامل مؤثر بر خواص مختلف حرکت سیال بخصوص سیال داغ مطالعه میشود و اثر عبور سیال بر محیط، مانند نیروهایی که در نتیجه عبور خود در محل ایجاد میکند یا طولهای ناشی از افزایش یا کاهش دما در اعضای مختلف یک دستگاه، بررسی میشود. به عبارت دیگر دانشجویان این گرایش در زمینة تهویة مطبوع، دستگاههای آب و فاضلاب و گرمکنندة ساختمانها مطالعه میکنند و دربارة طراحی نیروگاهها، موتورهای احتراق داخلی و طراحی انواع موتورهای درونسوز اتومبیل آموزش میبینند. درسهای این رشته در طول تحصیل : دروس مشترک در گرایشهای مختلف مهندسی مکانیک: ریاضیات، فیزیک عمومی، شیمی عمومی، برنامهنویسی کامپیوتر، محاسبات عددی، معادلات دیفرانسیل، ریاضی مهندسی، مبانی مهندسی برق، نقشهکشی صنعتی، استاتیک، دینامیک، مقاومت مصالح، علم مواد، ترمودینامیک، مکانیک سیالات، طراحی اجزاء، انتقال حرارت، دینامیک ماشین، ارتعاشات مکانیکی، کنترل اتوماتیک. دروس تخصصی گرایش حرارت و سیالات: توربوماشین، توربین گاز و موتور جت، موتورهای احتراق داخلی، سوخت و احتراق، نیروگاه، تهویة مطبوع، سیستمهای تبرید و سردخانه، سیستمهای انتقال سیال، کنترل آلودگی محیط زیست.( بسیاری از درسهای مهندسی مکانیک در گرایشهای مختلف همراه با آزمایشگاه و کارگاه است.) گرایش طراحی جامدات مهندس طراح جامدات باید تمامی نیروها و گشتاورهایی را که به هر عضو ماشین وارد میشود بررسی کرده و بهترین حالت قطعه مورد نظر را برای تمامی آن نیروها و گشتاورها و همچنین برای داشتن بهترین کارایی به دست آورد و کارایی مناسب آن قطعه را در زمان طولانی تضمین کند. همچنین طراحی سیستم، طراحی ماشینهای تراش، فرز، چاپ و قسمتهای تعلیق، سیستمهای انتقال قدرت و دینامیک یک خودرو، توسط مهندسین این گرایش طراحی میشود. در ضمن در یک هواپیما قسمتهای مربوط به فرود، پرواز، کنترل پرواز به نحوی مربوط به طراحی جامدات میگردد. دروس تخصصی گرایش طراحی جامدات: روشهای تولید و کارگاه، طراحی مکانیزمها، یاتاقان و روغنکاری، روشهای طراحیمهندسی، طراحی ماشینهای ابزار و تولید، طراحی بدنه و شاسی خودرو، طراحی ماشین به کمک کامپیوتر، ساخت به کمک کامپیوتر، رباتیک. گرایش ساخت و تولید یک قطعه باید به چه روشی ساخته شود تا دارای تولیدی سریع، ارزان و همچنین کیفیت مناسب و کارایی مطلوب باشد؟ پاسخ به این سؤال مهم بر عهده مهندسین گرایش ساخت و تولید است. گرایش ساخت و تولید به زمینههای کاربردی مهندسی مکانیک میپردازد و مهندس این گرایش در زمینه شکل دادن فلزات، طراحی قالبها و ساخت قطعههای گوناگون فعالیت میکند. دروس تخصصی مجموعه ساخت و تولید: قالب و پرس، ماشینهای کنترل عددی، اندازهگیری، تولید مخصوص، هیدرولیک و پنوماتیک گرایش مهندسی دریا دانشجوی مهندسی دریا گرایش کشتیسازی مسائلی از قبیل طراحی بدنه، استحکام بدنه، سیستمهای پیشرانه، پایداری کشتی در مقابل امواج کناری و جانبی کشتی و طراحی سیستمهای مربوط به ناوبری را مطالعه میکند. به عبارت دیگر یک مهندس دریا، مهندس مکانیکی است که در کاربردهای دریایی مشغول به کار میشود. گفتنی است این گرایش تنها در دانشگاه صنعتی شریف ارائه میشود و در دانشگاههای دیگر به عنوان یک رشتة مجزا مطرح است. تواناییهای لازم : دانشجوی مهندسی مکانیک باید در دو درس ریاضی و فیزیک قوی بوده و همچنین از هوش، استعداد و قدرت تجسم خوبی برخوردار باشد. فعالیت در رشته مهندسی مکانیک بسیار متنوع است و در نتیجه هم دانشجوی علاقهمند به کارهای تئوریک میتواند جذب این رشته شود و در بخشهای نظری و تئوری فعالیت کند و هم دانشجوی خلاق و علاقهمند به طراحی و ساخت وسایل و دستگاههای مختلف میتواند این رشته را انتخاب نماید. موقعیت شغلی در ایران توسعه سخت افزاری و رشد مسایل مهندسی، گرایش به سمت تولید داخل و ایجاد تکنولوژی تولید تجهیزات و وسایل در داخل کشور و روی آوردن به خدمات مهندسی در داخل کشور به علت محدودیتهای ارزی و کاهش درآمدهای نفتی، باعث رشد چشمگیر بازار کار مهندسین مکانیک در ایران شده است. یک مهندس مکانیک در حال حاضر در زمینههای مختلفی فعالیت میکند که از جملة آنها میتوان طراحی و ساخت ماشینآلات و قطعات آنها، طراحی و ساخت تجهیزات مکانیکی نیروگاهها، طراحی و ساخت تجهیزات و سیستمهای انتقال و تصفیه آب، سیستمهای مکانیکی وکنترلی پالایشگاهها و کارخانجات شیمیایی، طراحی و ساخت تأسیسات حرارتی و برودتی ساختمانها ، ساخت ماشینآلات تغلیظ و بازیافت مواد مثل کارخانجات قند، کاغذ سازی ، سیمان، نساجی، نمک و کنسانتره، طراحی و ساخت وسایل و تجهیزات حمل و نقل زمینی، دریایی و هوایی، ساخت تجهیزات دفاعی و ساخت رباتها، بازوهای مکانیکی و سیستمهای تولید را نام برد. در ضمن یک مهندس مکانیک میتواند به عنوان کارشناس و مشاور فنی در بانکها، شرکتهای سرمایهگذاری و بیمه و شرکتهای بازرسی و نظارت امور بینالمللی فعالیت کند

شبیه‌سازی ماشینكاری CNC

 

امروزه با توجه به تنوع قطعات مصرفی در صنایع مختلف، فرایند ماشینكاری CNC به یكی از اجزای اصلی ساخت این قطعات یا حداقل قالب مورد نیاز برای تولید آنها تبدیل شده ‌است.
همان‌طور كه می‌دانید، پروسه CAD/CAM به ترتیب شامل موارد زیر است:
الف- طراحی قطعه یا قالب مورد نیاز در نرم‌افزارهای CAD (كه ممكن است به روش طراحی مستقیم یا به صورت مهندسی معكوس انجام پذیرد)
ب- وارد كردن قطعه یا قالب یادشده در محیط نرم‌افزارهای CAM و موقعیت‌دهی مناسب به آن، به منظور رسیدن به صفحات كاری مدنظر و در نهایت معین ‌كردن نقطه Reference ماشینكاری
پ- انجام مراحل مختلف ماشینكاری بسته به Geometry محل مورد نظر برای ماشینكاری و تهیه Gcode ‌های مربوط به هر مرحله
اما به مرور، مرحله چهارمی نیز به مراحل یادشده اضافه شد كه شرح و علت پیدایش آن را در ادامه مطلب ملاحظه خواهید‌كرد. مهم‌ترین دغدغه فكری متخصصین این فن، در نهایت تهیه Gcode ‌های صحیح و بی‌خطر است زیرا در غیر این صورت، امكان بروز خسارات مالی و بعضاً جانی جبران‌ناپذیری برای قطعه‌كار، ماشین ابزار و اپراتور وجود دارد.
شركت‌های تولیدكننده نرم‌افزارهای CAM برای پاسخ به این نیاز، اقدام به افزودن یك شبیه‌ساز به نرم‌افزارهای خود كرده‌اند، اما مشكل با این اقدام به‌طور كامل مرتفع نشد، چون اكثر این نرم‌افزارها فرایند تهیه شده را شبیه‌سازی می‌كردند و فقط تعداد معدودی توانایی شبیه‌سازی Gcodeهای استخراجی را داشتند و پرواضح است كه در نهایت این Gcode ها هستند كه روی ماشین ابزار اجرا می‌شوند نه فرایند كار.
حالت دوم كه شبیه‌سازی Gcode ها بود، بر اساس توضیح بالا از درجه اعتبار بیشتری نسبت به حالت اول برخوردار بود چون بارها مشاهده شده به علت bug موجود در نرم‌افزارها و یا قفل شكسته‌بودن نرم‌افزارهای مصرفی در داخل كشور، نرم‌افزار در شبیه‌سازی فرایند هیچ خطایی را نمایش نمی‌دهد، اما در شبیه‌سازی Gcode متوجه وجود خطا می‌شویم.
نرم‌افزارها به وسیله Processor طراحی شده برای آنها فرایند را به Gcode تبدیل می‌كنند و در عمل، عكس آن كه تبدیل Gcode به فرایند مجاری است نیز از قوانین حاكم بر همین Processor استفاده می‌كنند. در نتیجه، گاهی اوقات نه در شبیه‌سازی فرایند و نه در شبیه‌سازی Gcode خطایی را نمایش نمی‌دهند، اما در عمل Gcode ها دارای خطا هستند.
مطمئن‌ترین روش موجود كنونی شبیه‌سازی Gcodeهای استخراجی از نرم‌افزارهای CAM توسط نرم‌افزارهای صرفا شبیه‌ساز است. (تهیه Gcode در نرم‌افزار CAM و تست آن در نرم‌افزار شبیه‌ساز دیگر).

معرفی نرم‌افزار شبیه‌سازCNC SIMULATOR
این نرم‌افزار یكی از شبیه‌سازهای رایج و مورد استفاده متخصصین CAD/CAM و دارای محاسن زیر است:
الف- كاركردن بسیار ساده و آسان با آن
ب- امكان نمایش قطعه‌كار از زوایای مختلف به شكل همزمان هنگام شبیه‌سازی
پ- امكان دریافت و بروز‌رسانی ساده و رایگان آن از طریق سایتWWW.CNCSIMULATOR.COM
در ادامه مطلب به شرح مختصری از مراحل كار كردن با این نرم‌افزار می‌پردازیم.

الف:تعریف ابعاد بلوك اولیه
ب:تعیین موقعیت نقطهReference ماشینكاری نسبت به لبه‌های بلوك
پ: انتخاب ابزار
ت: وارد كردن Gcode در محیط نرم‌افزار و اجرای آن

معرفی موتورهای 6زمانه

 

عملکرد موتورهای درون­سوز به این صورت است که پس از تراکم مخلوط هوا و سوخت، انفجار در سیلندر رخ می­دهد. به بیانی دیگر، انبساط گاز مستقیماً روی پیستون اثر گذاشته و میل­لنگ را 180­درجه می­چرخاند. فرایند احتراق در موتورهای احتراقی به دو صورت داخلی و خارجی اتفاق می­افتد. در موتور درون­سوز فرایند اختلاط سوخت و هوا که منجر به انفجار و احتراق می­شود، درون موتور صورت گرفته و پس از احتراق، هیچ­کدام از اجزای یاد­شده قابل بازیافت نیستند (نظیر موتور خودرو و هواپیما) در موتورهای برون­سوز، احتراق سوخت بدون تماس مستقیم با سیال کاری، تولید قدرت می­کند (نظیر موتور بخار یا بویلرهای نیروگاه).

طراحی مکانیکی و ساختمانی موتور شش زمانه، همانند موتورهای درون­سوز است با این تفاوت که چرخه ترمودینامیکی تغییر کرده است. تعبیه دو اتاقک جدید در سر سیلندر این موتور را متمایز می­کند. اتاقک احتراق و اتاقک تراکم (گرمکن هوا) که هر دو از سیلندر موتور جدا هستند. با توجه به اینکه احتراق اصلی درون سیلندر رخ نمی­دهد، رخداد انفجار در محفظه احتراق کمکی، مستقیماً روی پیستون اثر نمی­گذارد و در نتیجه از 180درجه چرخش میل­لنگ در چرخه قدرت، مستقل است.

محفظه احتراق، کاملاً توسط محفظه گرمکن احاطه شده است. دیواره­های محفظه احتراق با تبادل گرما با محفظه گرمکن، باعث می­شوند که فشار هوا درون محفظه گرمکن افزایش یابد و قدرت اضافی تولید شود.

به طور خلاصه، مزایای موتورهای شش زمانه عبارتند از:

• افزایش بازده حرارتی
• کاهش مصرف سوخت
• کاهش آلاینده های شیمیایی
• کاهش آلودگی صوتی
• افزایش کورس مفید کار
• مصرف بهینه و پاشش مستقیم سوخت در هر دور موتور
• امکان استفاده از چند سوخت مختلف

 

عملکرد موتورهای شش زمانه

در طول چرخه کاری موتور شش زمانه، محفظه های کمکی اجازه می­دهند برخی فرایند های ذیل همزمان عمل کنند. بنابراین، فرایند تولید قدرت برای هریک از چرخه­های درون­سوز و برون­سوز به وجود می­آید. شکل (1) نمودار پیوستگی هشت فرایند را نشان می­دهد.

 

شکل 1: فرایند های موتور شش­زمانه

مراحل چرخه برون­سوزی (شکل 2) عبارتند از:

فرایند 1: مکش هوای خالص درون سیلندر (فرایند دینامیکی)

فرایند 2: تراکم هوای خالص در محفظه گرمکن (فرایند دینامیکی)

فرایند 3: هوای خالص فشرده شده در محفظه بسته گرمکن با تبادل گرما با دیواره­های محفظه احتراق، افزایش دما پیدا می­کند (فرایندی استاتیکی است چون مستقیماً روی میل لنگ اثر نمی­گذارد)

فرایند 4: انبساط هوای داغ درون سیلندر و تولید قدرت (فرایند دینامیک)

 

شکل 2: فرایند برون­سوزی

طی این چهار فرایند، هوای خالص هرگز در تماس مستقیم با سوخت و شمع نخواهد بود.

دومین چرخه مربوط به درون­سوزی است.

فرایند 5: تراکم مجدد هوای خالص و گرم درون محفظه احتراق (فرایند دینامیک)

فرایند 6: تزریق سوخت، بدون تاثیر بر میل­لنگ و احتراق در محفظه احتراق (فرایند استاتیک)

فرایند 7: گازهای احتراق منبسط می­شوند و کار انجام می­شود (فرایند دینامیک)

فرایند 8: تخلیه محصولات احتراق (فرایند دینامیک)

 

شکل 3: فرایند درون­سوزی

طی این چهار فرایند، هوا مستقیماً با سوخت تماس دارد (شکل 3).

 

طراحی سرسیلندر

در سر سیلندر موتورهای شش­زمانه، دو محفظه و چهار سوپاپ به ازای هر سیلندر وجود دارد. این در حالی است که وجود دو سوپاپ برای مکش و تخلیه، امری متداول است. دو سوپاپ دیگر، از مواد مقاوم در برابر حرارت بالا ساخته شده­اند. فشار بالا در محفظه سوپاپ­ها طی مراحل احتراق و گرم کردن هوا ممکن است سوپاپ­ها را باز کند. برای پیشگیری از این پدیده، روی هر دو سوپاپ یک پیستون نصب شده که فشار روی سوپاپ­ها را خنثی می­کند. نکته دیگر اینکه در چرخه شش زمانه، سرعت دورانی میل بادامک یک سوم میل­لنگ است (شکل 4).

دیواره های محفظه احتراق، هنگامی که موتور روشن است، در واقع سوزان هستند. محفظه گرمکن هوا، محفظه احتراق را احاطه کرده است. ضخامت کم­دیواره، امکان تبادل حرارت مابین دو محفظه را به وجود می­آورد. محفظه گرمکن هوا برای کاهش تلفات حرارتی از سر سیلندر، عایق شده است (برای معرفی ساده­تر موتور، جزئیات محفظه احتراق در این مقاله تشریح نشده است).

انتقال حرارت از محفظه احتراق به محفظه گرمکن، طی دو مرحله انجام می­شود که نتیجه آن فشار کمتر بر روی پیستون و نرمی بهتر موتور است. از آنجا که محفظه احتراق توسط سوپاپ­ها از سیلندر جدا شده است، قطعات محرک به ویژه پیستون، نسبت به تنش های ناشی از دما و فشار بسیار بالا، در خطر نیستند. به کمک این سوپاپ­ها، از خودسوزی یا احتراق پیش­رس مخلوط سوخت و هوا، جلوگیری می­شود.

نسبت تراکم محفظه احتراق و گرمکن، متفاوت است. به نظر منطقی می­رسد که نسبت تراکم محفظه گرم­کن بیشتر از نسبت تراکم محفظه احتراق باشد تا مرحله برون­سوزی بخوبی صورت پذیرد. متناظراً نسبت تراکم کمتر در محفظه احتراق، بر چرخه درون­سوزی عمل می­کند. در این صورت، احتراق تمامی سوخت پاشیده شده در محفظه احتراق، تضمین می­شود زیرا به دلیل گرم شدن هوای درون محفظه احتراق، تمامی سوخت پاشیده شده، می­سوزد. علاوه بر این، دیواره­های سوزان محفظه نیز مشابه چندین شمع عمل می­کنند. همچنین، برای آسان روشن­شدن موتور در هوای سرد، درون محفظه احتراق یک شمع گرمکن کار گذاشته شده است.

1. سوپاپ ورودی هوا
2. سوپاپ محفظه گرمکن
3. سوپاپ محفظه احتراق
4. سوپاپ خروج هوا
5. سیلندر
6. محفظه احتراق
7. محفظه گرمکن
8. جداره محفظه احتراق
9. سوخت پایین انژکتور
10. شمع گرمکن

 

شکل 4: سر سیلندر موتور شش­زمانه

در مقایسه با موتور دیزل که به بدنه­ای سنگین نیاز دارد، این موتور چندگانه­سوز می­تواند از سوخت دیزل نیز استفاده کند. بنابراین، امکان ساختن مدل بسیار سبکتر در مقایسه با موتور بنزینی، وجود دارد.

پاشش و احتراق سوخت طی 360 درجه از دوران میل لنگ در محفظه احتراق بسته، اتفاق می­افتد. این خصوصیت باعث می­شود که زمان ایده­ال سوختن سوخت، افزایش یابد به­طوری که عمده انرژی پتانسیل شیمیایی سوخت، آزاد شود. به همین خاطر، اولین عامل آلودگی محیط زیست یا همان خام­سوزی، از بین می­رود. با استفاده از انژکتور معروف به SNDF، امکان پاشش دو سوخت از یک نازل وجود دارد.

دیواره‌های سوزان محفظه احتراق، باقیمانده سوختی را كه طی پاشش ته‌نشین شده است، می‌سوزاند. در نتیجه، دومین عامل كاهش آلایندگی یا همان هیدروكربن‌های نسوخته (HC) تحقق می‌یابد.

در مراحل تخلیه و مکش، سوپاپ­های محفظه احتراق و گرمکن، زمان استراحت بیشتری برای تعدیل دارند که باعث کاهش سرو صدا و بهبود بازده موتور می­شود. با توجه به روند تغییر طراحی در موتور شش­زمانه، جزئیات بیشتر در خصوص طراحی این موتور، در مقاله­های آتی همین ماهنامه ارائه خواهد شد.

 

شکل 5: شش مرحله عملکرد موتورهای شش­زمانه

 

عوامل موثر در افزایش بازده حرارتی و کاهش مصرف سوخت و آلایندگی

1. با احاطه کردن محفظه احتراق توسط محفظه گرمکن، گرمای هدر رفته از سر سیلندر طی خنک­کاری موتورهای متداول، بازیافت می­شود.
2. بعد از مکش، انرژی جنبشی هوا در محفظه گرمکن افزایش می­یابد و طی 720 درجه دوران میل­لنگ، متراکم می­شود. این در حالی است که محفظه در طول 360 درجه گردش میل­لنگ بسته است (برون­سوزی).
3. تبادل گرمای دیواره­های بسیار نازک محفظه احتراق با محفظه گرمکن، دما و فشار گازهای منبسط شده و تخلیه شده از محفظه احتراق را متاثر می­سازد.
4. احتراق و انبساط بهتر گازها طی 540 درجه گردش میل­لنگ در مرحله قدرت رخ می­دهد. در طول 360 درجه، محفظه احتراق بسته است و در طول 180 درجه، انبساط گازها صورت می­گیرد.
5. دیواره­های سوزان محفظه احتراق اجازه می­دهند تا هر نوع سوخت و باقیمانده ته­نشین شده آن به بهترین شکل ممکن بسوزد.
6. کورس کار، شامل دو انبساط طی شش کورس کاری است. در نتیجه، قدرت موتور شش­زمانه حدود 8 درصد نسبت به موتورهای چهار زمانه بیشتر است.
7. سیلندر در کورس مکش، به علت دمای پایین دیواره سیلندر و سر سیلندر، بهتر پر می­شود.
8. برخلاف موتورهای چهار­زمانه که در مدتی کوتاه، تخلیه و مکش را توام انجام می­دهد (وضعیت قیچی قیچی سوپاپ­ها)، در موتور شش­زمانه، مکش در کورس اول و تخلیه در کورس چهارم رخ می­دهد که سبب حذف تلاقی گازهای خروجی با مخلوط احتراق می­شود.
9. تلفات قدرت در سیستم خنک­کاری کاهش می­یابد، به طوری که امکان دارد نیاز به خنک­کاری با آب نباشد و یا با پمپاژ آب و دمش فن رادیاتور کاهش یابد.
10. سبک­بودن قطعات محرک، سبب اینرسی کمتر خواهد شد.
11. با احتراق در محفظه بسته، حتی در هوای سرد فشار کمتری به روغن می­آید و رقیق شدن روغن اتفاق نمی­افتد.

از آنجا که موتورهای شش­زمانه، یک­سوم موتورهای چهار­زمانه تخلیه و مکش دارند، افت فشار روی پیستون در مکش و فشار منفی گازهای اگزوز در تخلیه به نسبت یک­سوم کاهش پیدا می­کند. تلفات اصطکاک با تقسیم بهتر فشار روی قطعات متحرک، تعدیل­شده و به همین دلیل قدرت طی دو مرحله، تولید شده و احتراق مستقیم نیز حذف می­شود.

 

مزایای موتورهای شش زمانه نسبت به موتورهای چهارزمانه

1. حداقل 40 درصد کاهش مصرف سوخت

بازده کاری موتور شش­زمانه، تقریباً 50درصد است. بنابراین، در مقایسه با بازده 30 درصدی موتورهای بنزینی مصرف سوخت به شکلی ویژه کاهش می­یابد.

به رغم افزوده شدن قطعات در سر سیلندر به دلیل افزایش بازده حرارتی و داشتن دو مرحله قدرت در طول شش مرحله کاری موتور، توان ویژه این نوع موتور از موتور بنزینی چهار زمانه، کمتر نیست.

از آنجا که کورس کار در دو مرحله رخ می­دهد (360 درجه از 1080 درجه) گشتاور 8 درصد نسبت به موتور چهارزمانه (180 درجه از 720 درجه) بیشتر است. این امر باعث می­شود تا در سرعت پایین، موتور بدون تاثیر چشمگیر بر مصرف سوخت، به نرمی کار کند. در واقع، احتراق تحت تاثیر سرعت خودرو نخواهد بود. این مزیت بهبود عملکرد خودرو را در ترافیک به همراه دارد.

2. چندگانه سوز بودن موتور

چندگانه­سوز بودن، برتری مهم دیگری است. موتور شش­زمانه، می­تواند با سوخت­های مختلف کار کند یعنی از سوخت های فسیلی و گیاهی گرفته تا LPG و روغن حیوانی. اختلاف در میزان اشتعال­پذیری یا ضد کوبشی سوخت، هیچ نقشی در احتراق ندارد.

ساختمان استاندارد یک موتور بنزینی و نسبت اندک تراکم محفظه احتراق موتورهای شش­زمانه، مانع استفاده از سوخت دیزل نمی­شود. همچنین سوخت گازول (در ایران متداول نیست) یا مخلوط بنزین و الکل (متانول) قابل استفاده است.

3. کاهش چشمگیر آلاینده های خروجی از اگزوز

به ازای مصرف مخصوص سوخت کمتر، آلودگی صوتی، حرارتی و شیمیایی کاهش می­یابند و پر واضح است که این نوع موتورها، آلاینده های هیدروکربن، مونوکسید کربن و نیترات کمتری تولید می­کنند. از این گذشته قابلیت کار کرد این موتورها با سوخت­های گیاهی و گازهای کم­آلاینده، باعث می­شود تا سخت­ترین استانداردهای آلودگی نیز قابل دستیابی باشند.

4. استفاده از سوخت مایع یا LPG

قیمت ارزان، آلایندگی کمتر LPG نسبت به بنزین و کاهش مصرف سوخت ویژه، استفاده از سیستم LPG را به صورت تکسوز، توجیه‌پذیر می­کند. بنابراین، به کمک یک موتور شش زمانه LPG سوز روی خودرو با مخزنی معادل مخزن یک خودروی معمولی بنزین­سوز، می توان مسافت بیشتری را طی کرد.

5. قیمت قابل مقایسه این موتور نسبت به موتور چهارزمانه

موتور شش­زمانه، به هیچ تغییر اساسی نیاز ندارد. تکنولوژی و تجربه تخصصی و صنعتی کنونی کفایت می­کند. قیمت ساخت سر سیلندر (محفظه احتراق و محفظه گرمکن) با ساده­سازی چندین قطعه، تعدیل می شود. با سبک سازی قطعات متحرک، کاهش سیستم خنک کاری، کاهش اندازه مخزن و ساده­سازی پاشش مستقیم سوخت بدون استفاده از شمع (نظیر دیزل) و غیره... قیمت موتور کاهش قابل ملاحظه­ای می­یابد.

 

نتیجه­گیری

تاکنون راه­حلی قاطع برای جایگزینی موتورهای درون­سوز ارائه نشده است، مگر اینکه با ظهور تکنولوژی­های نوین و رو­به رشد در زمانی معقول و با رعایت ملاحظات مالی تحویل عظیم در طراحی موتور، اتفاق بیفتد. موتور شش­زمانه و پذیرش آنها در صنعت خودروسازی جهان، می­تواند تاثیری عظیم بر محیط زیست و اقتصاد جهانی بگذارد، زیرا موتوری است که 40درصد صرفه­جویی در مصرف سوخت و 60 تا 90 درصد (بستگی به نوع سوخت دارد) کاهش آلایندگی دارد.

• پیش­بینی می­شود که مصرف سوخت برای خودروهای متوسط بین 4 تا 5 لیتر در 100 کیلومتر و برای خودروهای کوچک 3 تا 4 لیتر در 100 کیلومتر باشد.
• خودروهای دارای موتور شش­زمانه را می­توان تا 3 یا 5 سال دیگر به صورت انبوه عرضه کرد.
• قایق موتوری­ها (موتورهای درون و بیرون کشتی) می­توانند پیشنهاد بازار فروش بزرگی برای این موتورها باشند زیرا خواسته­های آنها کاملا با مزایای اقتصادی، ایمنی، ساده­سازی و کاهش آلودگی صوتی و شیمیایی این موتورها، مطابق است. از این گذشته، استفاده از سوخت­های دیگر غیر بنزین می­تواند، قویاً مد­نظر قرار گیرد.
• استفاده از سوخت­های گیاهی (غیر فسیلی)، گازهای طبیعی و دیگر سوخت­ها به همراه کارکردن موتور با کمترین تنظیم و آلایندگی، می­تواند بهره­گیری از آنها را در انژکتورها، پمپ­های کشاورزی، موتورهای خودرو و قایق میسر سازد.

 

ریخته گری

 

ریخته­گری با مدل­های فومی فداشونده یکی از روش­های جدید ریخته­گری است که به علت برخورداری از ویژگی­های منحصر بفرد خود، مورد توجه خاص قرار گرفته است و روزبه­روز در حال توسعه است. در حال حاضر، تحقیقات متعددی در زمینه شناخت مکانیزم­های کنترل­کننده این فرایند، در حال انجام است. در این فرایند، به محض تماس مذاب با مدل فومی جامد، این مدل تبخیر یا ذوب شده و مذاب جای آن را پر کرده و شکل قطعه نهایی را به­وجود می­آورد. روش ریخته­گری با استفاده از مدل­های فومی، یکی از روش­های تولید قطعات با پیچیدگی بالا و دقت مناسب است و امروزه در شرکت­های پیشرفته خودروسازی نظیر بنز، BMW، فورد و جنرال موتورز برای تولید انبوه برخی از قطعات پیچیده آلومینیمی و چدنی استفاده می­شود. در این مقاله، تلاش شده تا فرایند ریخته­گری با این روش و برخی عوامل مؤثر بر تهیه و تولید مدل­های فومی، شرح داده شود.

فرایند ریخته­گری با مدل از بین­رونده در کشورهای صنعتی با نام­های Evaporative pattern casting (EPC), Ecpandable pattern casting (EPC), Full mold casting و Lost foam casting (LFC) و در ایران با نام­های فرایند ریخته­گری توپر، ریخته­گری با مدل از بین­رونده و یا ریخته­گری با مدل تبخیرشونده، شناخته شده است.

در این روش، مدل از جنس پلی­استیرن منبسط شده EPS­[1] یا پلی­متیل متاکریلات منبسط­شده EPMIMA­[2] ساخته می­شود.

مدل فومی، توسط دوغاب حاوی مواد دیرگداز، پوشش داده شده و خشک می­شود. پس از مونتاژ و خوشه­چینی درون یک درجه، توسط ماسه بدون چسب قالب­گیری می­شود. برای افزایش استحکام خام، معمولاً درجه را در حین پرکردن از ماسه، تحت ارتعاش مکانیکی قرار می­دهند. سپس عمل مذاب­ریزی انجام می­شود. مدل فومی به مجرد ورود مذاب شروع به تجزیه شدن کرده و مواد حاصل از تجزیه به درون ماسه بدون چسب نفوذ کرده و از محفظه قالب خارج می­شوند. در روش ریخته­گری توپر، سرعت پرشدن قالب، سرعت و نحوه انتقال حرارت درون محفظه به محیط اطراف، نحوه انجماد و احتمال ایجاد انواع عیوب ریختگی، به نحوه تجزیه فوم پلیمری و خروج مواد حاصل از تجزیه بستگی دارد. گرچه تمام فلزات را می‌توان از این روش ریخته­گری کرد، اما اکثراً برای ریخته­گری آلیاژهای آلومینیم و چدن استفاده می­شود و تقریباً تمامی مطالعات انجام شده، بر روی این دو دسته از آلیاژها صورت پذیرفته است.

شكل 1: مراحل تولید قطعه به روش ریخته‌گری با مدل‌های فومی فداشونده

مهم­ترین مزایای روش ریخته­گری توپر در مقایسه با روش ریخته­گری معمولی در ماسه را می­توان به شرح ذیل خلاصه کرد:

1. حذف سطح جدایش و قابلیت تولید قطعات پیچیده و سهولت تولید قطعات با شیب­های منفی (عدم نیاز به خارج کردن مدل) و تولید آسان‌تر قطعاتی که نیازمند ماهیچه­های ظریف و شکننده می­باشند.
2. فرایند قالب­گیری بسیار ساده­تر
3. کاهش اتلاف مواد اولیه و کاهش تولید مواد آلوده­کننده محیط­زیست (در این روش به چسب نیازی نیست و تقریباً تمام ماسه مصرف شده به سهولت و بدون هیچ فرایند اضافی قابل بازیابی است.)
4. افزایش دقت ابعادی ناشی از وجود پوشان بر سطح مدل فومی و کاهش سرعت سرد شدن قطعه (و در نتیجه کاهش تاب برداشتن و ترک گرم) و در نتیجه افزایش قابل ملاحظه کیفیت سطحی.
5. ساده، سریع و ارزان بودن ساخت مدل فومی و داشتن توجیه اقتصادی برای تولید قطعاتی که به صورت تک­ریزی مدل­سازی می­شوند.
6. حذف ماهیچه و در نتیجه عدم شکست و جابجایی ماهیچه و عدم نیاز به تخلیه ماهیچه و تمیزکاری کانال­های قطعه
7. عدم سرمایه­گذاری در تجهیزات ماهیچه­گیری، بازیافت ماسه و تجهیزات پیچیده تخلیه ماهیچه
8. صرفه­جویی در مواد اولیه و بازده ریخته­گری بالا به دلیل استفاده از خوشه­چینی و حجم کمتر مصرفی برای راهگاه­ها
9. نداشتن پلیسه
10. عدم از دست دادن دقت ابعادی قالب­های تولید فوم بر اثر استفاده مکرر

 

اجزای فرایند

1. مدل فومی

پلی­استیرن منبسط­شده (EPS) ماده­ای ترموپلاستیک و مرکب از 92درصد کربن و 8درصد هیدروژن است. این ماده، شامل یک عامل فرار و پف­کننده هیدروکربنی مانند پنتان (C₅H₁₂) است که باعث می­شود ذرات پلی­استیرن بر اثر حرارت تا چگالی 15کیلوگرم بر مترمکعب منبسط شوند و با این چگالی کم بتوانند علاوه بر حفظ صلبیت لازم، قالب­های پیچیده را براحتی پر کنند.

تبدیل ذرات جامد و متراکم EPS به مدل منبسط­شده دارای چگالی کم، طی دو مرحله اصلی انجام می­شود: انبساط اولیه و قالب­گیری. در خلال مرحله انبساط اولیه، دانه­های EPS حرارت داده می­شوند و در نتیجه پلی­استیرن ترموپلاست، نرم می­شود و مواد فرار موجود در دانه­های پلیمر تبخیر شده و به تدریج بر اثر افزایش درجه حرارت، منبسط می­شوند. در این مرحله، چگالی حجمی دانه­ها به اندازه موردنظر برای مدل نهایی می­رسد. سپس، دانه­هایی که انبساط اولیه را گذرانده­اند، وارد محفظه­ای می­شوند که شکل نهایی مدل موردنظر را دارد.

شکل2: دانه­های فوم اولیه (بالاچپ) و دانه­ها در مرحله انبساط اولیه (پایین-راست)

به طوری که دانه­های کروی، تمامی زوایا و گوشه­های محفظه را پر می­کنند. بر اثر حرارت (معمولاً ناشی از بخار آب)، دانه­های کروی بیشتر منبسط شده و فضای بین خود و همچنین گوشه­ها را به طور کامل پر می­کنند.

شکل3: دانه­ها در مرحله انبساط اولیه (راست) دانه­ها بعد از انبساط نهایی (چپ)

بخار آب، ابتدا از یک قسمت قالب دمیده شده و از منافذ سمت دیگر قالب خارج می­شود. سپس این کار به طور معکوس انجام می­گیرد. بر اثر حرارت، ذرات پلاستیکی شده و به یکدیگر جوش می­خورند و توده­ای کفی شکل را تشکیل می­دهند که تمامی محفظه قالب را پر کرده است. پس از آن، مدل توسط دمش آب به دیواره­های قالب یا اعمال خلاء، به درون منافذ دیواره­های قالب خنک­شده تا فشار گاز داخل هر ذره کاهش یابد و دیواره­ آن سخت شود و شکل نهایی مدل بر اثر خروج از محفظه ثابت باقی بماند.

شكل 4: حالت بهینه پرشدن قالب و قانون «سه دانه مجاور در باریك‌ترین مقطع»

در مورد اندازه دانه­هایی که انبساط اولیه را گذرانده­اند، قانونی وجود دارد که بر طبق آن، اندازه بهینه این دانه­ها برای بهترین حالت پرشدن قالب باید به قدری باشد که در باریک­ترین مقطع مدل حداقل سه دانه در کنار هم قرار گیرد. مدل­های ساخته شده از EPS به مرور زمان منقبض می­شوند. کارخانه­ای که از مدل­های از بین­رونده استفاده می­کند، باید هنگام ساخت قالب مدل به انقباض مدل نیز در کنار انقباض ناشی از انجماد توجه داشته باشد. مقدار و سرعت انقباض مدل­های فومی به ابعاد و چگالی ذرات EPS مورداستفاده بستگی دارد. عمر دانه­ها قبل از انبساط اولیه و قالب­گیری نیز ممکن است بر شدت و میزان انقباض تأثیر بگذارد. بیشتر انقباض در خلال 30روز اول تولید مدل ایجاد می­شود و میزان آن می­تواند در حدود 8/0درصد انقباض خطی باشد.

عوامل بسیاری بر دقت ابعادی مدل فومی تاثیر می­گذارد که از جمله آنها می­توان به نوع پلیمر مورداستفاده، مقدار و نوع مواد منبسط­کننده، دمای بخار آب، زمان بخاردهی، چرخه سردکردن قالب، زمان خارج کردن مدل از قالب، دمای مدل در حین خروج و زمان و دمای پایدارسازی، اشاره کرد. مدل­های فومی دارای چگالی­های متفاوت، مقادیر متفاوتی گاز در اثر تجزیه تولید می­کنند. هر چه چگالی مدل بیشتر باشد، حجم گاز حاصل از تجزیه فوم بیشتر خواهد بود. علاوه بر آن، مدل­های ساخته شده از EPMIMA گاز بیشتری نسبت به مدل­های EPS در حین تجزیه تولید می­کنند. حجم گاز تولید شده بر سرعت خروج فراورده­های تجزیه از قالب و در نتیجه بر سرعت حرکت مذاب در درون قالب تأثیر زیادی دارد.

 

2. مونتاژ و خوشه­چینی

برای تهیه مدل­های پیچیده در این روش، ابتدا مدل را به قطعه­های ساده­تر قابل ساخت تقسیم کرده و سپس هر قطعه را در قالب فوم مخصوص به آن تولید می­کنند. در مرحله بعد قطعه­های تولید شده را به وسیله چسب­های مخصوص با یکدیگر مونتاژ می­کنند تا شکل نهایی قطعه حاصل شود. معمولاً برای مونتاژ قطعه­های فومی از چسب گرم استفاده می­شود. برای ریخته­گری راهگاه­ها که به صورت جداگانه تهیه شده به قطعه مونتاژ می­شود. در بیشتر موارد برای بهینه­سازی ذوب­ریزی و کاهش مذاب مصرفی قطعه­ها خوشه­چینی می­شوند.

شکل5: مدل فومی و قطعه ریخته شده بلوک سیلندر (یکی از محصولات کارخانه جنرال موتورز)

 

شکل6: مدل به قطعه­های ساده­تر قابل ساخت تقسیم شده و سپس مونتاژ می­شود

3. پوشان

الف- ویژگی­ها و فواید پوشان

مدل پلی­استیرنی، قبل از قالب­گیری در ماسه بدون چسب، توسط دوغابی دیرگداز، پوشش داده می­شود. این دوغاب پس از خشک شدن پوسته­ای محکم را بر سطح مدل ایجاد می­کند. پوشش­دهی می­تواند به دو روش غرق در حوضچه و یا اسپری مواد پوشان انجام شود.

شکل7: پوشش­دهی به روش غرق کردن در حوضچه

 

شکل8: پوشش­دهی به روش اسپری مواد پوشان

پوشان از مواد متعددی شامل پودر ماده دیرگداز، ماده معلق­کننده، چسب، مواد دگرروانی[3] و حامل (معمولا آب) تشکیل شده است. به عنوان پودر دیرگداز، معمولاً از سیلیس، آلومینا، زیرکن، کرومیت و آلومینوسیلیکات­های نظیر مولایت و پیروفیلایت استفاده می­کنند. فرایند خشک کردن معمولاً در دمای 50 تا 60درجه سانتی­گراد و زمان 24ساعت در خشک­کن انجام می­شود.

قابلیت پوشان در عبور دادن مواد حاصل از تجزیه فوم را معمولاً نفوذپذیری[4] می­نامند. بسته به دمای فلز مذاب ورودی، مواد حاصل از تجزیه فوم ممکن است به صورت گاز یا مایع باشند. هر دو فراورده­ها باید بتوانند در زمان مناسب از پوشان عبور کنند. چدن­های با دمای بارریزی حدود 1400درجه سانتی­گراد باعث می­شوند که قسمت عمده مواد حاصل از تجزیه فوم به صورت گاز درآیند. در این حالت، نفوذپذیری پوشان از اهمیت زیادی برخوردار است. دمای بارریزی آلیاژهای آلومینیم معمولاً در حدود 750درجه سانتی­گراد است و این باعث می­شود که مواد حاصل از تجزیه فوم اکثراً به حالت مایع باشند. در این حالت قابلیت جذب مایع توسط پوشان در حد قابل قبول باشد.

ضخامت پوشان معمولاً در حد 25/0 تا 5/0میلی­متر است. هرچه ضخامت پوشان بیشتر باشد، نفوذپذیری آن کمتر است. نفوذپذیری پوشان به طور عمده، توسط اندازه، توزیع اندازه و شکل ذرات دیرگداز موجود در پوشان تعیین می­شود.

هنگامی که مذاب وارد محفظه قالب می­شود، مدل فومی تجزیه شده و مذاب ورودی جایگزین آن می­شود. در این حال، بر اثر تشعشع حاصل از مذاب، فاصله­ای خالی (gap) مابین جبهه مذاب در حال پیشروی و فوم در حال تجزیه به وجود می­آید. این فاصله حاوی مخلوطی از هوا و گازهای حاصل از تجزیه فوم است. مهم­ترین هدف پوشش دادن سطح خارجی مدل فومی توسط دوغاب دیرگداز، نگه داشتن ماسه در زمان کوتاه بین تجزیه فوم و جایگزینی آن توسط مذاب است. علاوه بر آن، لایه پوشان باعث بهبود کیفیت سطحی و دقت ابعادی قطعه می­شود. اعمال پوشان همچنین باعث کاهش ضریب انتقال حرارت کلی شده و سیالیت مذاب درون قالب را افزایش می­دهد و در نهایت اعمال پوشان باعث جلوگیری از تغییر شکل مدل فومی در حین قالب­گیری و ارتعاش شده و به این ترتیب دقت ابعادی قطعه افزایش می­یابد.

ب- تجزیه مدل فومی و خروج مواد حاصله از طریق پوشان

یکی از مهم­ترین پدیده­های مؤثر بر ایجاد انواع عیوب قطعات ریختگی تولید شده به روش EPS، نیاز به خروج مواد حاصل از تجزیه فوم از درون قالب است. قسمت عمده مواد حاصل از تجزیه فوم در تماس با مذاب چدن به گاز و در تماس با مذاب آلومینیم به مایع تبدیل می­شوند. مواد گازی حاصل از تجزیه فوم می­توانند به سهولت از خلل و فرج پوشان دیرگداز عبور کنند، اما مواد مایع یا مابین فلز مذاب و پوشان به دام می­افتند و یا به تدریج به درون منافذ پوشان نفوذ می­کنند. ترکنندگی و نفوذ این مواد مایع به درون پوشان در درجه حرارتی بحرانی اتفاق می­افتد. این دمای بحرانی به نوع و جنس پوشان بستگی دارد.

1.ب- مذاب آلومینیم

حذف مدل پلی­استیرن با ذوب شدن آن آغاز می­شود و بر اثر آن، ساختار سلولی فوم در هم ریخته و کاهش حجمی به اندازه 50 به 1 ایجاد می­کند. مواد مایع حاصل از ذوب فوم یا توسط جبهه انجماد به سمت جلو رانده می­شوند و یا به درون پوشان و سپس به درون ماسه اطراف نفوذ می­کنند و در این حال حرارت درون قالب را نیز همراه با خود به درون ماسه حمل می­کنند. در این حالت، فاصله هوای قابل ملاحظه­ای بین جبهه پیشروی مذاب و فوم در حال تجزیه مشاهده نشده است.

مقدار کمی گاز نیز در جلوی جبهه انجماد تولید می­شود و به صورت حباب­های در درون پلیمر مذاب حرکت می­کنند. سرعت حرکت مذاب در قالب حدود 60 تا 80میلی­متر بر ثانیه اندازه­گیری شد که بسیار کمتر از حداکثر سرعت در نظرگرفته شده در هنگام طراحی سیستم راهگاهی، یعنی 150میلی­متر بر ثانیه بود و این مسئله نشان می­دهد که سرعت حرکت مذاب توسط سرعت تجزیه مدل و خروج مواد حاصل از آن کنترل می­شود، نه سیستم راهگاهی. این مسئله هنگام طراحی سیستم راهگاهی از اهمیت زیادی برخوردار است. هنگام استفاده از مدل­های دارای چگالی بالا، سرعت حرکت مذاب کمی کاهش یافت.

2. ب- مذاب چدن

مذاب چدن نسبت به آلومینیم دارای حرارت بسیار بیشتری است. این بار نیز مدل پلیمری ذوب شده و ساختار سلولی آن تخریب می­شود، اما این تجزیه نسبت به حالت قبل، بسیار سریع­تر انجام می­شود. حرارت بالای مذاب باعث می­شود که قسمت عمده مواد حاصل از ذوب و تجزیه فوم به گاز تبدیل شوند. همچنین فاصله­ای چند سانتی­متری نیز بین جبهه مذاب و پلیمر در حال تجزیه ایجاد می­شود. سرعت حرکت مذاب چدن در سیستم راهگاهی (150میلی­متر بر ثانیه) بسیار بیشتر از مذاب آلومینیم است. این عدد نشان­دهنده کنترل سرعت حرکت مذاب توسط سیستم راهگاهی است. از این رو طراحی دقیق سیستم راهگاهی نقش مهمی در کنترل اغتشاش مذاب و سلامت قطعه ایفا می­کند.

4. قالب­گیری

مجموعه قطعه، درون درجه­های مخصوص ریخته­گری قرار می­گیرد و یک قطعه سرامیکی نسوز به عنوان حوضچه بارریزی روی مجموعه سوار می‌شود. درجه در سه مرحله با ماسه خشک روان حاوی کربن پر می­شود. بعد از هر بار تزریق ماسه درجه در سه جهت ویبره می­شود تا ماسه تمام فرورفتگی­های قطعه را پر کند. در هنگام تزریق ماسه معمولا یک صفحه فلزی کوچک بالای قطعه و زیر نازل­ها قرار می­گیرد تا از برخورد مستقیم ماسه با قطعه و خورده شدن قطعه فومی یا تغییر شکل آن در اثر فشار تزریق جلوگیری شود.

از کف درجه بر روی مجموعه قطعه و ماسه درون مکش ایجاد می­شود تا هوای بین دانه­های ماسه از درجه تخلیه شده و ماسه­ها با استحکام بیشتری دور قطعه قرار بگیرند تا هنگام ریختن مذاب و از بین رفتن مدل فومی، قالب ماسه­ای تهیه شده شکل قطعه را حفظ کرده و بر اثر وزن مذاب فرو نریزد. در قسمت کف درجه یعنی سطحی که مکش روی آن ایجاد می­شود، چند لایه از فیلترهایی وجود دارد که از خارج شدن ماسه از کف درجه در هنگام ایجاد مکش جلوگیری می­کند.

شكل9: پركردن درجه با ماسه خشك روان

5. شبیه­سازی و ریخته­گری

برای دست­یابی به بهترین کیفیت قطعات و کوتاه نمودن زمان طراحی فرایند برای محصول جدید، می­توان از شبیه­سازی­های کامپیوتری و نرم­افزارهای پیشرفته برای مدل کردن سیالیت مذاب و نحوه انجماد آن استفاده کرد. نتایج حاصل منجر به طراحی سیستم راه گاهی بهینه­ای خواهد شد که پرشدن یکنواخت و جریان بدون تلاطم مذاب در تمامی قسمت­های قطعات پیچیده را تضمین می­کند. در شکل 10، نمونه­ای از این شبیه­سازی­ها برای بررسی نحوه انجماد قطعه به منظور جلوگیری از به­وجود آمدن شرینکیج­ها نشان داده شده است.

شكل10: مراحل شبیه‌سازی برای بررسی نحوه انجماد قطعه بلوك سیلندر

مهم­ترین عامل تاثیرگذاری که در هنگام بارریزی مذاب باید به آن توجه شود، دما و ترکیب شیمیایی مذاب است. دمای بارریزی بهینه در فرایند لاست فوم برای آلومینیم 1015درجه­سانتی­گراد گزارش شده. در هنگام برخورد مذاب با فوم حرارت مذاب موجب بخار شدن فوم داخل قالب می­شود. در روش ریخته­گری با فوم انتقال حرارت علاوه بر روش­های جابجایی، همرفت و تشعشع، توسط انتقال جرم مواد گازی حاصل از تجزیه فوم نیز انجام می­گیرد. هنگامی که فوم توسط فلز مذاب تجزیه می­شود، اختلاف فشار بین درون و بیرون محفظه قالب باعث انتقال فراورده­های گازی از میان پوشان دیرگداز به درون دانه­های ماسه می­شود و این باعث گرم شدن سریع­تر دانه­های ماسه نزدیک به فصل مشترک قالب- فلز نسبت به روش ریخته­گری معمولی می­شود. این اختلاف مخصوصاً در مراحل اولیه انتقال حرارت دارای اهمیت زیادی است. از آنجا که عمق نفوذ مواد حاصل از تجزیه فوم کوتاه است. به این ترتیب ماسه­های کمی دورتر از این منطقه به این زودی تحت تأثیر حرارت منتقل شده توسط این مواد قرار نمی­گیرند. سپس ماسه­های دورتر این مواد گازی را خنک و درون حفره­های خالی مابین ذرات ماسه متراکم می­کند. از این به بعد از آنجا که دیگر پلی­استیرنی برای تجزیه شدن باقی نمانده است، به تدریج شیب فشار از بین رفته و سرعت حرکت مواد به درون ماسه کاهش خواهد یافت. پس از این حرارت تنها به روش­های متداول جابجایی، همرفت و تشعشع از فلز در حال انجماد به درون دانه­های ماسه منتقل می­شود. ممکن است مواد مذاب یا گازی شکل حاصل از تجزیه فوم که در اطراف قالب متراکم شده­اند، بر اثر این حرارت مجدداً تجزیه شوند این «تجزیه ثانویه» باعث تشکیل لایه سیاه رنگ اطراف قطعه می­شود.

شكل11: بارریزی مذاب آلومینیم در قالب تهیه شده

 

نتیجه­گیری

ورود به عرصه­های نوین رقابت در بازارهای امروزی نیازمند به‌کارگیری تکنولوژی­های مدرن در زمینه­های مختلف صنعت است. با پیشرفت تکنولوژی دستیابی سریع­تر، آسان­تر و کم­هزینه­تر به قطعات سالم در فرایند ریخته­گری میسر شده است. از آنجا که همواره یکی از محدودیت­های طراحی یک قطعه پیچیده، به قابلیت فرایند ریخته­گری در تولید مربوط می­شود، استفاده از روش­هایی که این محدودیت­ها را برطرف می­نمایند بسیار سودمند خواهد بود. همان­طور که در این نوشته اشاره شد، یکی از این روش­ها ریخته­گری با مدل­های فومی فداشونده می­باشد که در دهه­های اخیر رشد گسترده­ای به ویژه در میان کارخانه­های پیشرفته تولید قطعات خودرو داشته است. زیرا روش­های قالب­گیری مرسوم محدودیت­هایی را به بخش طراحی تحمیل می­کند چون در اغلب آنها از مدل­های دائمی استفاده می­شود که می­بایستی پیش از قالب­گیری از قالب خارج شوند. بنابراین، در طراحی یک مدل دائمی باید به قابلیت خروج آن از قالب توجه کرد. با استفاده از مدل­های فومی بسیاری از محدودیت­های موجود در طراحی برداشته می­شود. اگرچه این فرایند نیز محدودیت­ها و معایبی دارد و برای تمام قطعات مناسب نیست، اما در مواردی که امکان استفاده از این روش وجود داشته باشد، کاهش هزینه­ای بین 20 تا 60درصد امکان­پذیر خواهد بود.

روغن های مصنوعی:

روغن مصنوعی:

از ترکیب گلیکول بوده که در آب حل شده و برای چرب کاری و خنک کاری ماشینهای ابزار به کار برده می شود.

نوع	کیفیت روغن کاری	مقاومت در برابر اکسید اسیدی	پایداری حرارتی	اندیس ویسکوزیند
سیلیسکون	ضعیف	تا	خیلی خوب	180+
استرهای پلی گلیکول	خوب	ضعیف	متوسط	تا 150
دی استرها	خوب	متوسط	خیلی خوب	تا 150
فلوئورو کربن ها	خوب	عالی	عالی	کم