مقاله مکانیک خودرو
مقاله مکانیک خودرو
مقاله ای که در زیر مطالعه میکنید با عنوان مکانیک خودرو از مرکز آموزش مجازی پارس گردآوری و ارائه شده است.
وسایل و ابزار اندازه گیری، خطكشی و انتقال اندازه
برای اندازهگیری از وسایل اندازهگیری استفاده میشود، که میتوان آنها را به گروههایی از قبیل مترها، وسایل انتقال اندازه، وسایل اندازهگیری متغییر و وسایل اندازهگیری ثابت طبقهبندی کرد.
• مترها:
با متر میتوان اندازههای طولی یک قطعه را مشخص کرد. دقت اندازهگیری با متر کم میباشد.
انواع متر:
1. متر تاشو
2. متر نواری فولادی
3. متر نواری از جنس چرم
4. چرخ اندازهگیر (برای اندازهگیری مسافتهای زیاد)
• خطكش فلزی
خطكش فلزی تیغهای از جنس فولاد سخت شده با خاصیت فنریت میباشد، كه در طولهای 15 تا 200 سانتیمتر ساختهمیشود. روی این خطكشها اجزای متر و اینچ حك شدهاست.
• سوزن خط کش
برای ترسیم خطوط روی قطعهکار، از سوزن خطکش استفاده میشود. به این منظور در موارد مختلف از سوزنخطكشهای متفاوتی به شرح زیر استفاده میشود:
1) برای ترسیم خطوط روی سطوح سخت و خشن، سوزن خطکش از جنس فولاد آب دیده بوده و زاویه سر این سوزن خطکشها در حدود 10 الی 15 درجه انتخاب میشود. و برای خطکشی روی سطوح پرداخت شده و یا قطعاتی که جنس آنها نرمتر است از سوزن خطکشهای برنجی استفاده میشود.
2) به منظور رسم خطوط موازی بر روی قطعه كار از سوزن خطكشی پایهدار معمولی و یا مدرج استفاده میكنند.
3) در ورقهای آلومینیمی از مداد برای خط کشی استفاده میشود.
• صفحه صافی
جنس این صفحات معمولاً از چدن انتخاب میشود و سطح آنها را با تراشكاری و شابر زدن پرداخت مینمایند. از صفحه صافی به عنوان صفحهی خطكشی در كارهای دقیق و همچنین برای تشخیص تاب داشتن قطعاتی از قبیل سرسیلندر، بلوكه و… استفاده میشود.
• گونیا:
برای خطكشی، اندازه گیری و کنترل زوایا ازگونیا استفاده میشود. از انواع گونیا میتوان به گونیای تخت، گونیای لبه دار، گونیای 120 درجه، 90 درجه و 45 درجه و گونیای مركزیاب كه برای پیداكردن مراكز قطعات گرد به كار میرود، اشاره كرد.
• پرگار:
از پرگار برای انتقال اندازه و یا به منظور رسم خطوط دایرهای استفاده میشود. پرگار را به فرمهای مختلفی از جنس فولاد ابزار میسازند. پرگار سوزنی و پرگار میلهای (برای رسم دوایر و كمانهای بزرگ) از انواع مختلف پرگار هستند.
• زاویهسنج ساده:
این ابزار برای كشیدن خطوط با زوایای مختلف مورد استفاده قرار میگیرد.
• زاویهسنج اونیورسال:
زاویهسنج اونیورسال برای كشیدن خطوط با زوایای دقیق مورد استفاده دارد.
• شابلنها:
شابلنها ابزاری هستند كه، به اشكال خاص و مختلفی ساخته میشوند و فقط برای رسم و یا اندازهگیری همان خطوط و یا اشكال مورد استفاده قرار میگیرند.
ابزار و وسایل اندازهگیری را میتوان به دو گروه زیر دستهبندی نمود:
1) ابزار اندازهگیری ثابت: اینگونه ابزار فقط برای اندازهگیری یك اندازهی خاص و یا رسم شكل خاصی به كار میروند: شابلنها، فیلر، گامسنج پیچ و… از این نوعند.
2) ابزار اندازهگیری متغییر: این ابزار برای گسترهای از اندازههای مختلف مورد استفاده قرار میگیرند از جمله: متر، خطكش، كولیس، میكرومتر و…
• سنبه نشان:
از سنبهنشان برای مشخص كردن مسیر خطكشی و مشخص كردن محل تقاطع خطوط به منظور سوراخكاری استفاده میشود. جنس سنبه نشان از فولاد ابزار انتخاب شده که حتماً باید آب دیده شود، چراکه بایستی از جنس قطعه کار سختتر باشد. سنبهنشان در انواع و كاربردهای زیر وجود دارند:
1) سنبهنشان با زاویهی رأس 30 درجه برای نشانهگذاری مسیر خطكشی.
2) سنبهنشان با زاویهی رأس 60 درجه برای تقاطع خطوط و مركز دوایر.
3) سنبهنشان با زاویهی رأس 75 و90 درجه نیز برای نشانهگذاری تقاطع جهت سوراخكاری استفاده میشود.
4) سنبهنشان دوبل برای سرعت عمل در نشانهگذاری و دقت در فواصل نشانهها به كار میرود.
5) سنبهنشان مركزیاب برای نشانهگذاری و پیداكردن مركز قطعات گرد به كار میرود.
ابزار اندازهگیری دقیق
• کولیس:
یكی از مهمترین و متداولترین ابزارهای اندازهگیری کولیس میباشد. تنوع و سهولت در اندازهگیری از مزایای آن است. با استفاده از کولیس اندازههای داخلی، خارجی و عمق اجسام را با دقت 1/0؛ 05/0 و 02/0 میتوان اندازهگیری کرد.
اجزاء کولیس:
كولیس ساده:
این كولیسها فاقد عمقسنج میباشند و فقط برای اندازهگیری سطوح داخلی و خارجی بكار میروند.
كولیس مركب:
این كولیسها دارای تیغهی عمقسنج میباشند و علاوه بر اندازهگیری سطوح داخلی و خارجی برای اندازهگیری عمق نیز بكارمیروند.
روش كار با كولیس:
برای اندازهگیری ابعاد با استفاده از كولیس، صرف نظر از نوع كولیس بایستی مراحل زیر را انجام داد:
1) پیچ محكم كننده را شل كنید.
2) قطعهكار را بین فكها (برای سطوح خارجی) و یا بین شاخكها ( برای سطوح داخلی) قرار دهید.
3) دقت كنید كه لبههای قطعهكار در محدودهی مجاز فكها قرار داشتهباشند.
4) كشوئی كولیس را با ضامن و توسط شصت خود به قطعه كار بفشارید و در این حالت پیچ محكمكننده را سفت كنید.
5) حال كولیس را از قطعهكار جدا كنید و اندازهی روی آن را بخوانید.
كولیس میلیمتری:
تقسیمات بر روی این كولیس، براساس سیستم متریك و برحسب میلیمتر میباشد. ابتدا روش محاسبهی دقت یك كولیس میلیمتری را بیان میكنیم و سپس در مورد روش خواندن یك عدد از روی كولیس صحبت خواهیمكرد.
دقت یك كولیس بیانگر اجزایی از یك واحد بزرگتر مثل میلیمتر میباشد كه توسط كولیس میتوان آنها را تشخیص داد و خواند. بعنوان مثال دقت یك خطكش یك میلیمتر میباشد، این بدان معناست كه توسط این خطكش میتوان اندازههایی با اختلاف یك میلیمتر از همدیگر را تشخیص داد. مثلاً 26، 27، 28 میلیمتر و…
در عین حال وقتی گفته میشود كه دقت یك كولیس 02/0 میلیمتر است، به آن معناست كه كولیس مذكور، میتواند اندازههایی با اختلاف 02/0 میلیمتر را تشخیص بدهد. به عنوان مثال با این كولیس میتوان اندازههایی از قبیل 23، 02/23، 04/23، 06/23 میلیمتر و… را اندازهگیری كرد. ولی توسط آن نمیتوان اندازهای مانند 01/23 میلیمتر را اندازهگیری كرد چرا كه این كولیس توان تشخیص 01/0 میلیمتر را ندارد.
ورنیه: تقسیمات روی کشوئی متحرک کولیس را ورنیه میگویند، این تقسیمات بیانگر دقت اندازهگیری یك كولیس میباشند.
روش خواندن عدد كولیس:
• اگر صفر ورنیه در مقابل یکی از تقسیمات اصلی خطکش قرارگیرد، عددی که در مقابل صفر ورنیه قرار گرفته، همان اندازهی قطعه بوده و نیازی به خواندن ورنیه نیست. « مثلاً 102 میلیمتر تمام، 86 میلیمتر تمام و…»
اگر صفر ورنیه بین دو خط از تقسیمات اصلی خطکش قرارگیرد، میبایست برای تعیین اندازه قطعهکار، ابتدا تقسیمات اصلی واقع در سمت چپ صفر ورنیه( صفر خطكش تا صفر ورنیه) را خوانده و سپس با نگاه کردن به ورنیه، خطی از تقسیمات آنرا که در مقابل یکی از تقسیمات اصلی خطکش قراردارد، تشخیص داده و تعداد خطوط سمت چپ آن را در دقت كولیس ضرب کرده و حاصل را به عنوان بخش اعشاری عدد در جلوی عدد صحیح خوانده شده از روی خطكش كولیس قرار داد.
اره کاری
از ارهکاری بمنظور بریدن، جداكردن و یا ایجاد شیار در قطعه کار استفاده میشود. دندانههای اره مانند گوههای کوچکی هستند که پشت سرهم قرار گرفته و بترتیب از روی کار براد هبرداری میکنند. این مجموعه گوههای کوچک، که در حقیقت روی یک قطعه فولادی بطور یکپارچه قرار گرفتهاند را تیغه اره میگویند.
شكل دندانههای تیغه اره: دندانههای تیغه اره تحت زوایای مختلفی قرار میگیرند که در شکل زیر مشخص شدهاست:
• زاویه براده (گاما)
• زاویه گُوِه (بتا)
• زاویه آزاد (آلفا)
مكانیزم برش:
در هنگام حركت كماناره به سمت جلو (جهت برش) در اثر فشار اعمال شده بر روی كماناره، عمل برش با كندهشدن براده از سطح قطعهكار انجام میگیرد. اما در حركت برگشت كه بایستی بدون فشار انجام گیرد، برشی صورت نخواهدگرفت. باید توجه داشت برادهبرداری در ارهكاری فقط در حركت رفت انجام میگیرد و در حركت برگشت هیچگونه برادهبرداری انجام نمیشود.
مشخصات تیغهاره:
تیغهارهها را با طولهای 300، 250 و 200 میلیمتری با عرض 7/12 تا 16 میلیمتر و با ضخامت 6/0 تا 8/0 میسازند. فاصله رأس یک دنده تا رأس دندانه بعدی گام تیغهاره نام دارد. که برحسب نوع وجنس کار متفاوت میباشد. برای بریدن فلزات سخت از تیغهارههای دندهریز و برای بریدن فلزان نرم از تیغهارههای دنده درشت استفاده میشود. ریزی و درشتی دندانه براساس تعداد دندانه در هر اینچ از طول تیغهاره ( یا در هر 25 میلیمتر) بیان میشود.
نکاتی که در اره کاری باید رعایت شود:
• هنگام بستن تیغه اره به كماناره دستی دقت شود که جهت دندانهها به سمت جلو باشد.
• برای جلوگیری از ارتعاش و ایجاد صدا باید قطعه کار نزدیک به گیره بسته شود.
• برای جلوگیری از شکستن تیغه اره نیروی برشی را بطور یکنواخت به قطعه کار وارد کنید. توجه داشتهباشید فشار زیاد موجب شكسته شدن تیغهاره و فشار كم موجب لرزش تیغهاره و كج شدن شكافمیگردد.
• تیغه اره بایستی نسبت به سطح کار 10 تا 15 درجه مایل قرارگیرد.
• برای جلوگیری از گرم شدن تیغه اره، عمل برش را با سرعت مناسب « 60 بار در دقیقه » انجام دهید.
• برای خنککاری از آب صابون استفاده کنید و حتیالامكان سعی كنید از روغن استفاده نکنید، چراکه موجب جذب برادهها میشود.
• تیغه اره را با كشش كافی بر روی كمان اره ببندید، شل بودن تیغهاره باعث ارتعاش آن و بیش از حد سفت بستن آن نیز موجب شكستن تیغهاره خواهدشد.
• پس از اتمام کار مهره خروسکی را مقداری شل کنید تا فشار از روی تیغه اره برداشته شود.
• در برشهای بلند تیغهاره را عمود بر كماناره ببندید.
تعریف موتور
موتور دستگاهی است كه انرژی شیمیایی را به انرژی حرارتی و انرژی حرارتی را به انرژی مكانیكی تبدیل میكند.
به طوركلی ما در رشته مكانیك خودرو اطلاعات كلی در مورد نحوه كار موتورهای 4 زمانه یا 4 سیلندر احتراق داخلی مانند موتور پیكان و یا پراید كاربراتوری را بدست خواهیم آورد .لذا در ابتدا به چند تعریف اساسی و مورد نیاز میپردازیم و پس از آن نحوه كار موتور را خواهیم شناخت و پس از آن نیز به بررسی و شناخت قطعات و عیوبی كه این قطعات پیدا میکنندمیپردازیم .
سیكل : انجام 4 مرحله موتور شامل مكش، تراكم، احتراق و تخلیه را یك سیكل كار موتور مینامند كه مراحل مطرح شده در زیر توضیح داده خواهد شد .
نقطه مرگ بالا TDC : نقطهای كه پیستون به حداكثر بالا رفتن خود در سیلندر میرسد.
نقطه مرگ پایینBDC: نقطهای كه پیستون به حداكثر پایین رفتن خود در سیلندر میرسد.
كورس پیستون: فاصلهای كه پیستون بین نقطه مرگ بالا و مرگ پایین را طی میكند.
سیستم روغنکاری موتور
قطعات زیادی در موتور خودروها وجود دارد كه نسبت به هم حركت نسبی داشته و در اثر نیروی مالشی ایجاد شده سطوح تماس آنها در معرض خطر سایش قرار میگیرد. برای تقلیل تاثیر نیروی اصطكاك در بین قطعاتی كه نسبت به هم حركت دارند از ماده كم اصطكاك تر استفاده میشود.
در بعضی مواضع متحرك موتور سرعت عمل اصطكاك كه با نیروی نسبی زیاد اعمال میشود آنقدر زیاد است كه بدون روغنكاری صحیح نیروی مالشی زیادی را بوجود می آورد كه بعضی از قطعات را ذوب نموده و یا موجب انبساط برخی دیگر شده و درنتیجه آن جوش خوردن قطعات به هم و متوقف شدن موتور را به دنبال خواهد داشت كه اصطلاحاً به این حالت گریپاژ میگویند.
نیروی اصطكاك در اثر در گیر شدن سطوح ناهموار دو قطعه ای كه با هم در تماس بوده و حركت نسبی دارند بوجود می آید هر چه سطوح تماس دو قطعه ای را كه نسبت به هم حركت دارند صیقل دهند باز هم دندانه هائی در سطوح آنها باقی می ماند كه در اثر نیروی عمود وارد شده بر آن قطعات، این دندانه ها در هم فرو رفته و نیروی اصطكاك را بوجود می آورد
.
ترمز
ترمزها از دید کلی به دو دسته اصطکاکی و الکتریکی تقسیم بندی میگردند. ترمزهای اصطکاکی از رایجترین ترمزها میباشد که امروزه در صنایع خودروسازی بکار گرفته میشوند و خود به دو دسته دیسکی و کاسه ی تقسیم بندی میگردند.
هر کدام از این ترمزها داری مزایا و معایب خاص خود می باشند. ترمزهای کاسه ی معمولاً قوی تر از ترمزهای دیسکی عمل می کنند مخصوصاً اگر از نوع خود قفل کن باشند. به همین دلیل در اکثر ماشین های سنگین از این نوع استفاده میگردد. در عوض کنترل پذیری ترمزهای دیسکی به مراتب بهتر از ترمزهای کاسه ی میباشد چون نیروی وارده بر دیسک متناسب با نیروی وارده بر پدال میباشد و از این رو کنترل ABS با این نوع ترمزها توصیه میگردد.
ترمزهای دیسکی داری انتقال حرارت بهتری از نوع کاسه ی می باشند همچنین در شرایط بارانی به دلیل نیروی گریز از مرکز قابلیت بهتری بری دفع آب دارند و ترمزگیری را مطمئن تر میسازند.
و اما ترمزهای الکتریکی که شاید استفاده تجاری از آن در خودروها به یک دهه هم نمیرسد در این نوع ترمزها یک روتور ( آرمیچر) کوپل شده با محور گردنده وجود دارد که درون یک استاتور می چرخد. به محض ترمزگیری جریانی در استاتور القاء شده و این مجموعه همانند یک ژنراتور عمل میکند و انرژی تولید شده از این مجموعه باطری ها را شارژ می کنند. در حقیقت در ترمزهای معمولی، انرژی جنبشی ( مکانیکی) بر اثر اصطکاک به گرما تبدیل میگردد اما در ترمزهای الکتریکی انرژی مکانیکی به الکتریکی تبدیل و در باطری ها ذخیره میگردد. از این نوع ترمزها معمولاً در خودروهای هایبریدی استفاده میشود ( از قبیل هوندا اینسایت و تویوتا پریوس). به همین دلیل مصرف انرژی در این نوع خودروها به کمترین مقدار خود میرسد. (مصرف هوندا اینسایت 2.4 لیتر در هر 100 کیلومتر است).
سیستمهای ترمز اصطکاکی معمولاً به دو نوع هایدرولیکی (روغنی) و پنوماتیکی (بادی) تقسیم میشود که در ماشینهای رده سواری از نوع هایدرولیکی و در ماشینهای سنگین از نوع پنوماتیکی استفاده میگردد.
اهمیت سیستم ترمز درخودرو
کار ترمز ایجاد شتاب منفی لازم برای توقف خودروی در حال حرکت است.علاوه بر متوقف کردن کامل خودرو، کنترل حرکت خودرو در سراشیبی، توقف مرحله ای، و کاهش سرعت به اندازه دلخواه را می توان از وظایف اصلی این سیستم دانست.
حال برای توقف خودرو نیاز به عضوی است که نیروی اصطکاک منفی (مخالف حرکت گردشی چرخ) را برای ما ایجا کند، این عضو لنت نام دارد.
لنت ترمز، به دیسک یا کاسه ترمز وارد میشود تا اصطکاکی مناسب برای ایجاد شتاب منفی در خودرو ایجاد کند.
در اثر این نیروی مخالف، انرژی جنبشی عضومحرک (نیروی گردشی چرخ) اصطکاک و اصطکاک به انرژی حرارتی تبدیل،و درنهایت گرمای تولیدی در فضا پخش میشود. دستگاه ترمز به وسیله سیستم های مکانیکی، خلاای، هوای فشرده،و هیدرولیکی فعال میشود.
همان طور که ذکر شد سیستم های مختلفی برای موقف کردن مطمئن و ایمن خودرو ها طراحی شده، که معمول ترین آنها در خودروهای سواری، ترمز هیدرولیکی دومداری و ترمز دستی مکانیکی است.
حالا این سیستم ترمز خودروی ما باید این توانایی را داشته باشد که خودرویی راکه با سرعت متوسط 80 کیلومتر در ساعت، که درحال حرکت است، درمواقعی که راننده تشخیص دهد، به خوبی عمل کرده و سریع خودرو را متوقف کند.
ولی آیا این نیرویی که راننده به پدال وارد میکند در حدی هست(قدرت کافی) که خودروی مارا متوقف کند؟ به طور قطع نه! پس به یک وسیله مکمل و تقویت کننده، برای افزایش چند برابری نیرو نیاز داریم.این وسیله بوستر است.
اجزای ترمز
سیستم ترمز پائی شامل دو بخش اصلی است. این بخشها عبارتند از سیلندر اصلی یا پمپ زیر پا و مکانیسمهای ترمز کاسه ای یا دیسکی در چرخها. پمپ زیر پا یک پمپ پیستونی رفت و برگشتی است. وقتی راننده پدال را فشار می دهد، این فشار به سیستم هیدرولیکی منتقل میشود، روغن ترمز از پمپ زیر پا وارد لوله های روغن میشود و به مکانیسمهای ترمز می رسد. با افزایش فشار هیدرولیکی کفشکها یا لنت ترمزها به کاسه ها یا دیسکهای چرخان فشرده میشوند، در نتیجه نیروی مکانیکی پدال ترمز به نیروی هیدرولیکی وارد بر مکانیسمهای ترمز چرخ تبدیل میشود.
در اکثر خودروها، ترمزهای چرخها دو به دو با هم عمل می کنند. بدین صورت که معمولاً در خودروهای دیفرانسیل عقب دو چرخ عقب از یک لوله روغن و چرخهای جلو از یک لوله روغن مجزا استفاده میکنند. در بسیاری از خودروهای دیفرانسیل جلو نیز چرخها بصورت ضربدری هرکدام به یک لوله متصلاند. مجزا کردن سیستم هیدرولیکی به دو بخش، ایمنی خودرو را افزایش میدهد. اگر یکی از بخشها نشتی روغن داشته باشد و کار کند، بخش دیگر به کار خود ادامه می دهد و خودرو را متوقف میکند. به ندرت ممکن است هر دو بخش همزمان از کار بیفتند. در سیستمهای قدیمی، سیلندر اصلی یا پمپ زیر پا فقط یک پیستون داشت. در این سیستمها وقتی در نقطه ای از سیستم هیدرولیکی عیبی بروز می کرد، خودرو دیگر ترمز نمیگرفت.
طرز کار سیلندر اصلی ترمز :
وظیفه سیلندر اصلی ترمز افزایش فشار در روغن و ارسال آن به مدارت روغن در چرخ های مختلف، برای کاستن سرعت یا توقف خودرو است، و همان طور که ذکر کردم از تقویت کننده بوستر برای افزایش فشار روغن استفاده میشود.
برای ایمنی بیشتر در مدارات سیستم ترمز، از سیستم ترمز دومداری استفاده میشود. در این سیتم دو مدار جداگانه و مستقل از هم بکار می رود، که در صورت خرابی یکی از مدارها، مدار دوم به کار خود ادامه دهد.
سیستم فرمان
برای هدایت خودرو در مسیر دلخواه، چرخ ها باید جهت پذیر باشند. مکانیزمی به نام سیستم فرمان این تغییر جهت را اعمال میکند. که ممکن است مکانیکی، هیدرولیکی و یا حتی الکترونیکی باشد.
اجزای مکانیزم سیستم فرمان عبارتند از:
• غربیلک فرمان (فلکه فرمان)
• میل فرمان (ستونی فرمان)
• جعبه فرمان
• بازوی پیتمن
• میل درگ: این درگ اهرمی است که بین بازوی پیتمن و شغال دست ارتباط ایجاد میکند، اتصال هر دو سر میله ی درگ توسط سیبک است. (شکل زیر را مشاهده کنید.)
• شغال دست (بازوی فرمان): علت نام گذاری این قطعه مربوط به شکل ظاهری این اهرم است که خمیده است. انتقال نیرو به سگ دست توسط این بخش انجام میشود. (شکل زیر را مشاهده کنید.)
• سگ دست: قطعه ای u شکل است که توسط یک پین بزرگ نسب به محور، لولا شده و قابلیت گردش نسبت به آن را دارد. اگر مکانیزم فرمان شغال دست را به حرکت در آورد، سگ دست می چرخد و از این طریق چرخ ها نیز تغییر جهت می دهند.
• میل فرمان وسط
• اهرم تای راد
برای ثبت نام در دوره آموزشی مکانیک خودرو می توانید بر روی نام دوره با عنوان مکانیک خودرو کلیک کنید.