جزوه تایپ شده تکنولوژی مولد قدرت
مهندس احمد صادقنیا در دانشگاه آزاد اسلامی مهندسی مکانیک خودرو دانشگاه پیام نور حسن قنبری قجرلو علمی کاربردی استاد فخارزاده کاردانی
)(،: : :
)(: -)(: -)(: -)(: حجم دارند،همین افزایش حجم گاز ها باعث رانده شدن پیستون و تولید قدرت میشود.حرکت پیستون به سمت پایین از طریق دسته پیستون)شاتون( به میل لنگ منتق گردیده و باعث به گردش درآمدن میللنگ میشود و بدین ترتیب قدرت مکانیکی تولید میگردد
4-تخلیه Exhaust : سوپاپ دود باز شده و تخلیه دود ازداخل سیلندرانجام میشود.
بخش دوم
قطعات موتور:
مجموعه موتور از قطعات زیادی تشکیل گردیده است که هر یک از آنها وظیفه خاصی را برعهده دارند.
1-بدنه سیلندر)بلوک سیلندر(cylinder block:
بدنه اصلی موتور یک قطعه چدنی و یا آلومینیومی میباشد که فضای مورد نیاز سیلندرها درون آن تعبیه گردیده است.کلیه مجراهای عبور آب برای خنک کاری و راهگاه های عبور روغننیز درون بلوک سیلندر در نظر گرفته شده است.
روش تولید: این قطعه معمولا به روش ریخته گری تولید شده و پس از طی مراحل مختلف ماشینکاری تکمیل میگردد.مزیت استفاده از چدن خاکستری به عنوان جنس سیلندر،قابلیت جذب انرژی بالای آن میباشد،به طوریکه میتواند ارتعاشات و صدای حاصل از موتور را به خوبی جذب نماید.
مجراهای عبور آب به گونه ای داخل بلوک سیلندر تعبیه شده است که تمامی نقاط آن به خوبی خنک کاری گردد.گاهی اوقات این مجراها، آب را تا پشت بوش های سیلندر میرساند و میتواند بوش ها را خنک کاری نماید که به آن بوش تر میگویند و گاهی دیگر مجراهای آّ صرفا تا نزدیکی بوش سیلندر می آیند که به آن بوش خشک میگویند.

مولد قدرت
:cylinder headسرسیلندر-2
به عنوان در پوشی که بر روی بلوک سیلندر قرارگرفته و از جنس چدن و یا آلومینیوم میباشد.
روش تولید: به روش ریخته گری تولید شده و پس از آن توسط عملیات ماشینکاری تکمیل میگردد.
یکی از نکات حائز اهمیت در طراحی سرسیلندر،شکل محفظه احتراق میباشد جزوه تکنولوژی مولد قدرت چگونگی شکل محفظه احتراق تاثیر بسیار زیادی در نحوه احتراق و عملکرد یک موتور احتراق داخلی دارد.وجود نقاط گوشه و نوک تیز از توزیع یکنواخت سوخت در هوا جلوگیری نموده و باعث میشود که هموارده مقداری از سوخت ،به صورت نسوخته باقی مانده و این موضوع هم باعث کاهش راندمان موتور میشود وهم میزان آلایندگی گاز های خروجی را افزایش میدهد.اما در حالتی که فضای بالای محفظه احتراق به صورت نیمکره ای میباشد، شاهد احتراقی آرام و مناسب میباشیم و در این حالت هم اختلاط سوخت و هوا به خوبی انجام میشود.
3-واشر سرسیلندرGasket :
در هنگام قرار گیری سرسیلندر برروی بلوکه سیلندر،ارتباط بین محفظه احتراق با فضای سیلندر برقرار میشود.به منظور آببندی این فضا ها ضرورت دارد که از یک واشر تخت صفحه ای به نام واشر سر سیلندر استفاده شود، زیرا هر چقدر که سطح بلوک سیلندر و سر سیلندر مسطح باشد،باز هم هنگام قرارگیری برروی هم تمامی منافذ بین آنها آببندی نمیشود.واشر سرسیلندر علاوه بر قابلیت آببندی بالا،باید قابلیت شکل پذیری خوب نیز داشته باشد و خصوصیت حرارتی آن نیز مناسب باشد .
دانلود رایگان خلاصه کتاب پی دی اف جزوه تکنولوژی مولد قدرت
جنس آن از مواد نسوز با درجه بالا، مواد گرافیتی و یا از پنبه نسوز به علاوه فولاد و مس میباشد.
4-پیستونpiston: قطعه ای استوانه ای شکل که میتواند در داخل سیلندر حرکت رفت و برگشتی داشته باشد.
انرژی حاصل از انبساط گاز های ناشی از احتراق،باعث پایین رانده شدن پیستون میشود و با به حرکت درآمدن پیستون قدرت تولید میشود.از آنجایی که پیستون در شرایط کاری دشوار کار میکند،ضرورت دارد که از استحکام بالایی برخوردار باشد.در هر انفجاری که جزوه تکنولوژی مولد قدرت سیلندر رخ میدهد،تقریبادر حدود 01KN به پیستون نیرو وارد میشود.دما در برخی از قسمتهای کف پیستون تا حدود 2211 درجه سانتیگراد میرسد.
جنس پیستون: آلیاژ های آلومینیوم تقویت شده که با روش مدرج ریخته گری تولید میشود.
به منظور افزایش استحکام بیشتر آن،سطح پیستون با عناصر آلیاژی نظیر قلع و یا کادمیوم پوشش داده میشود.گاهی نیز در پیستون از آلیاژ فولاد نیکل دار استفاده میشود.
نکته:اگر نیاز باشد که حجم موتور افزایش چشمگیری داشته باشد،بیشتر از افزایش تعداد سیلندر ها استفاده میشود زیرا هر چقدر پیستون بزرگتر باشد،به آن گشتاور های بزرگتری وارد شده و در اثر تغییر شکلهای ناشی از آن،عمر پیستون کم میشود.
نکته2: معمولا قطر پیستون را بین 22 تا 022 میلیمتر و وزن آنرا در حدود 491 گرم در نظر میگیرند.
نکته3:به منظور حرکت آسان پیستون در داخل سیلندر،لازم است یک تلرانس لقی 12129 میلیمتروجود داشته باشد که این فاصله لقی توسط لای ای از روغن پر میشود.
نکته4:کف پیستون میتواند دارای اشکال متفاوتی باشد. تخت، فرورفته یا گنبدی شکل.البته شکل کف پیستون باید متناسب با شکل قسمت فوقانی محفظه احتراق باشد تا بتواند تلاطم و شرایط مناسب برای احتراق را فراهم نماید.
نکته5: به منظور نکوبیدن پیستون به دیواره سیلندر،تکیه گاه گژن پین جزوه تکنولوژی مولد قدرت از راستای مرکزی پیستون انحراف دارد به طوریکه وقتی از سمت جلو به موتور نگاه میکنیم، به سمت چپ سیلندر و پیستون،نیروی بیشتری وارد میشود.
علت:تغییر دائمی زاویه دسته پیستون)شاتون( و پیستون.
5-رینگ پیستون:
به منظور آببندی لقی بین پیستون و جداره سیلندر،از چند مورد رینگ استفاده میشود تا بتواند فضای بالای پیستون را نسبت به فضای زیرین آن آببندی نماید.
5-1: رینگ های تراکم)فشاری(: این رینگ ها مانع عبور هوای متراکم به فضای زیر پیستون میشوند و باید بتواند فشاری در حدود 291 تا 411 KPN را تحمل نماید.با توجه به اینکه این رینگ ها دائما در معرض سایش هستند ضرورت دارد که جنس آنها سخت و ضد سایش باشد و معمولا جنس آنها چدن با پوشش کروم است.با توجه به زیاد بودن فشار تراکم و وجود بریدگی بر روی رینگ ها، جهت آببندی معمولا از چند رینگ )حداقل3تا( استفاده میشود.
5-2: رینگ روغن: رینگ روغن دارای حلقه های زنجیره شکل است که میتواند در هنگام بالا رفتن پیستون،روغن پاشیده شده از طریق سیستم روغن کاری را با خود حمل نموده و سطح داخلی جدار سیلندر را روغنکاری نماید و در هنگام پایین آمدن روغن موجود برروی سطح جداره سیلندر را جمع آوری نموده و دوباره به کارتل بازگرداند.برای این منظور یک عدد رینگ روغنی برروی پیستون و بیشتر از رینگ های تراکم نصب میگردد.جنس این رینگ روغنی معمولا فولادی بوده و دارای پوشش کروم میباشد.
: connecting rodشاتون-6
به عنوان اهرم رابطی بوده که نیروی حاصل از احتراق وارد بر پیستون را به میل لنگ منتقل مینماید و باعث به گردش درآمدن میل لنگ میگردد.دو طرف شاتون اتصالات حلقوی شکلی وجود دارد که به آنها چشم شاتون گفته میشود.چشم بزرگتر شاتون توسط یاتاقان به میل لنگ متصل میگردد و چشم کوکتر آن به وسیله گژن پین به پیستون متصل میگردد.معمولا شاتون به روش فورج )اهنگری داغ( تولید میگردد.
:piston pin گژن پین-7
پین فولادی است که برای اتصال پیستون و شاتون استفاده میشود.محور گژن پین دقیقا باید عمود بر راستای شاتون باشد.اگر کوچکترین انحرافی در این موضوع وجود داشته باشد،سبب از بین رفتن آببندی پیستون با جدار سیلندر و آسیب دیدن جداره سیلندر میگردد.
: crank shaft میل لنگ-8
شفت اصلی موتور که قدرت تولید شده در جزوه تکنولوژی مولد قدرت از طریق پیستون و شاتون باعث به گردش درآمدن آن میشود.برای تعادل میل لنگ و بالانس کردن آن، در مقابل هر لنگ یک وزنه تعادلی وجود دارد تا توزیع جرم میل لنگ را حفظ نموده و مانع خیز برداشتن میل لنگ شود.
میل لنگ معمولا از جنس فولاد های آلیاژی بوده که برای تولید آن معمولا از روش فورج یا ریخته گری استفاده میشود.
: fixed and variable bearings یاتاقان های ثابت و متحرک-9
یک یاتاقان باید دارای قابلیت انتقال حرارت مناسب و مقاوم در برابر سایش و خوردگی بوده و در مجاورت روغن از سازگاری خوبی برخوردار باشد.به منظور کاهش اصطکاک میل لنگ با تکیه گاه هایش از یاتاقانهای ثابت لغزشی استفاده میشود وبه یاتاقانهایی که برروی لنگ های میل لنگ نصب میشود یاتاقان متحرک میگویند.ضخامت آنها حدود022 mm است و از جنس ورق های فولادی هستند که روی آنها آلیاژ بابیت به ضخامت 120mm پوشش داده شده است.آلیاژ های بابیت شامل 51% قلع،
9% مس ،9 تا 6% آنتیموآن و 2 تا 01% سرب هستن که باعث کاهش اصطکاک جزوه تکنولوژی مولد قدرت و سطحی لغزنده را فراهم میکند. البته گاهی در آلیاژهای مس، سرب نیز استفاده میکندد.لقی یاتاقانهای میل لنگ در حدود12102 الی 12120 میلیمتر میباشد.

دانلود رایگان خلاصه کتاب تکنولوژی مولد قدرت
11-سوپاپ ها valves:
هر سیلندر حداقل دارای دو سوپاپ میباشد.یکی از آنها سوپاپ هوا intake valve است که در مرحله مکش بازشده و برای ورود مخلوط سوخت و هوا به داخل محفظه سیلندر میباشد و دیگری سوپاپ دود exhaust valve که در مرحله تخلیه باز شده و به منظور خروج دود از محفظه سیلندر استفاده میگردد.معمولا سوپاپ هوا بزرگتر از سوپاپ دود است زیرا گاز هایی که میخواهند از محفظه احتراق خارج شوند پر فشار هستند.
11-نشیمنگاه سوپاپ )سیت سوپاپ( valve seat:
سطحی که محل نشستن پیشانی سوپاپ است،سیت جزوه سیستم های اطلاعات مدیریت میگویند.معمولا بین سطح پیشانی سوپاپ و سیت سوپاپ یک زاویه یک درجه در نظر میگیرند تا در هنگام نشستن سوپاپ بر روی سیت به آن بچسبد.بع این زاویه زاویه تداخل گفته میشود.در همه سرسیلندر های آلومینیومی و بعضی از سر سیلندرهای چدنی،سیت سوپاپ حلقه ای از جنس فولاد مقاوم در برابر حرارت میباشد که در سرسیلندر،یه صورت پرسی جا زده میشود ولی در اکثر سر سیلندرهای جزوه تکنولوژی مولد قدرت ،نشیمنگاه سوپاپ به عنوان قسمتی از خود سرسیلندر میباشد.
12-راهنمای سوپاپ)گیت سوپاپ(valve guide :
گیت سوپاپ به عنوان تکیه گاه و راهنمای ساق سوپاپ محسوب میگردد یه طوریکه سوپاپ میتواند درون آن رفت و برگشت نماید.گاهی اوقات این تکیه گاه به صورت بوشی میباشد که درون سرسیلندر با پرس جازده شده وگاهی به صورت یکپارچه به عنوان قسمتی از سرسیلندر است.مقدار لقی سوپاپ و گیت بین1219 تا 12109 میلیمتر است.به منظور جلوگیری از نفوذ روغن به داخل محفظه احتراق ضرورت دارد که بروی ساق سوپاپ و یا در داخل گیت سوپاپ از کاسه نمد استفاده شود.
13-انگشتی سوپاپ)اسبک(rocker arm :
اسبک اهرمی است که برروی سوپاپ قرار گرفته و وظیفه انتقال حرکت تایپیت به سوپاپ را برعهده دارد و به روش فورج و یا ریخته گری تولید میشود.
بین اسبک و سوپاپ یک لقی وجود دارد که به آن فیلر گفته میشود.میزان این لقی توسط پیچ تنظیمی که برروی اسبک وجود دارد،قابل تنظیم است.به تنظیم مقدار این لقی،فیلرگیری نیز گفته
میشود.هرچقدر میزان این لقی بیشتر باشد،اسبک دیر تر به سوپاپ رسیده و آنرا به حرکت در می آورد.بنابراین زمان بازبودن سوپاپ کاهش میابد.برعکس با کاهش مقدار لقی فیلر،زمان باز بودن سوپاپ افزایش میابد.
:valve rotator سوپاپ چرخان-15
باتوجه به اینکه دمای نقاط مختلف ننشیمنگاه سوپاپ با هم متفاوت است،جهت جلوگیری از ذوب موضعی و افزایش عمر سوپاپ،بهتر است در هر مرحله که سوپاپ باز میشود،اندکی در محل خود گردش نماید تا توضیع حرارت به صورت یکنواخت انجام پذیرد.
:tappet تایپت-16
رابط بین میل بادامک و اسبک است.در اثر جزوه تکنولوژی مولد قدرت میل بادامک،تایپت ها برروی بادامک ها بالا و پایین رفته و باعث به حرکت درآمدن اسبک ها میشود.
17-میل بادامک)میل سوپاپ( cam shaft:
محوری است که برروی آن به ازاء هر شوپاپ یک بادامک وجود دارد.با گردش میل بادامک،بادامک ها نیز همراه آن به گردش درآمده و باعث به حرکت درآمدن تایپت ها،اسبک ها و سوپاپ ها میگردند و با این عمل باز و بسته شدن سوپاپ ها صورت میپذیرد.میل بادامک حرکت خود را توسط تسمه تایمینگ،چرخدنده تایمینگ و یا زنجیر تایمینگ،از سر آزاد میللنگ میگیرد.در هر سیکل کاری موتور چهارزمانه،میل لنگ دوبار و میل بادامک یک مرتبه گردش مینماید.
:crank case کارتل-18
برای محفوظ کردن زیر بلوک سیلندر و نگهداری روغن در زیر موتور از پوست ای کاسه ای شکل به نام کارتل استفاده میشود.
:manifold مانیفولد-19
مجرای ورود هوا و خروج دود است.مانیفولد هوا جزوه تکنولوژی مولد قدرت ای است که ارتباط سیستم سوخت رسانی و مسیر ورود هوا را با محفظه سیلندر ها برقرار مینماید.در این قطعه هر یک از خروجی ها به سوپاپ هوای یکی از سیلندر ها متصل میگردد.
مانیفولد دود: گاز های حاصل از احتراق از طریق آن از محفظه سیلندر ها خارج میشود،به طوریکه این قطعه، رابط بین خروجی سوپاپ های تخلیه دود و گلویی اگزوز میباشد.
:engine mount دسته موتور ها-21
برای نصب موتور بر روی شاسی از قطعاتی به نام دسته موتور استفاده میشود و جزوه تکنولوژی مولد قدرت موتورها دارای دو قسمت فلزی میباشد که یکی از آنها به موتور و دیگری به شاسی متصل میگردد.در بین این دو قسمت فلزی از لاستیک فشرده به منظور جلوگیری از انتقال ارتعاشات و لرزش موتور به شاسی و بدنه استفاده شده است.
سیستم خنک کاری موتور
در موتورهای احتراق داخلی،فقط در حدود29% انرژی حاصل از احتراق به کار تبدیل میشود و صرف حرکت در آوردن پیستون ها ومیل لنگ میشود.9% الی 01% این انرژی صرف غلبه بر اصطکاک قطعات داخل موتور شده و تقریبا29% الی 41% آن نیز از طریق اگزوز دفع
میشود.تقریبا چیزی در حدود31% از این انرژی نیز باعث گرم شدن قطعات میگردد.دمای گاز های حاصل از احتراق ممکن است به بیش از 411 درجه سانتیگراد برسد در صورتیکه دمای جداره
سیلندر نباید بیش از22 درجه سانتیگراد شود زیرا در غیر اینصورت هم احتمال آسیب دیدگی قطعات و ذوب شدن موضعی آنها افزایش میابد و هم احتمال تجزیه شدن روغن موتور وجود دارد.
وظایف سیستم خنک کاری:
0-موتور را خنک نگه داشته و جزوه تکنولوژی مولد قدرت بدهد که حرارت آن از حد مشخصی بالاتر برود.
2-در شروع کار موتور،دمای موتور را به سرعت به دمای کاری مناسب برساند.
3-از آن به عنوان منبع گرمای بخاری نیز استفاده میشود.
اجزاء سیستم خنک کاری:
1-مجراهای آب: کجراهای داخل بلوکه موتور و سرسیلندر در هنگام ریخته گری و به وسیله ماهیچه گذاری ایجاد میشوند.
2-پمپ آب )واتر پمپ:( یک پمپ گریز از مرکز است که وظیفه به گردش درآوردن آب درون سیستمخنک کاری را بر عهده دارد.واتر پمپ نیروی محرکه خود را توسط تسمه ای از سرمیللنگ میگیرد.واتر پمپ آب را از خروجی رادیاتور گرفته و به دورن موتور میفرستد.
3-ترموستات thermostat: به عنوان یک شیر یک طرفه در مسیر خروجی جریان آب جزوه تکنولوژی مولد قدرت قرار گرفته است و تا هنگامی که دمای موتور کمتر از حد مشخصی)29 تا51 درجه(باشد بسته باقی میماند و اجازه خروج آب از درون موتور را نمیدهد اما با گرم شدن موتور و رسیدن به دمای کاری ،ترموستات باز شده و آب جریان پیدا مینماید تا عمل خنک کاری انجام گردد.در خودرو های امروزی نیز گاهی اوقات از ترموستات الکتریکی استفاده میشود.هرگاه دما از یک حد مشخصی بالاتر رود،سیگنالی را به سوی واحد کنترل الکترونیکیecu ارسال مینماید تا با فرمانی که ایسیو صادر مینماید،یک شیربرقی باز شده و امکان گردش آب در سیستم خنک کاری فراهم شود.
4-رادیاتور: آب خارج شده از موتور،پس از عبور از ترموستات،به سمت رادیاتور میرود تا خنک شود.
5-درب رادیاتور: هم مجرای ورود آب است و هم به عنوان شیرفشارشکن عمل میکند.وجود این شیرفشارشکن باعث میشود که در هنگام زیاد بودن فشار، با تخلیه مقداری از هوا و آب داخل رادیاتور،فشار کاهش یابد زیرا فشار بیش از حد میتواند باعث جزوه تکنولوژی مولد قدرت دیدگی لوله ها و مجرا های داخل رادیاتور گردد.از سوی دیگر درب رایاتور،به عنوان یک شیر خلاء شکن نیز محسوب میگردد.این شیر خلاء شکن که سوپاپ خلاء نیز نامیده میشود در هنگام سرد بودن موتور که فشار
دخال رادیاتور کاهش یافته است، باز شده و با هدایتمقداری هوا به داخل رادیاتور، باعث تنظیم فشار گردد.
:expansion tank منبع انبساط-6
همانطور که میدانیم آب در فشار اتمسفر در 011 درجه سانتیگراد به جوش میاید و با افزایش فشار درجه جوش هم زیاد میشود.تقریبا به ازاء هر 2kpa افزایش فشار،دمای جوش 2 درجه سانتیگراد بالاتر میرود.معمولا به دلیل کنترل افزایش بیش از حد فشار، از یک شیرفشار شکن )یا همان درب رادیاتور(استفاده میکنند تا در هنگام بالارفتن بیش از حد فشار، باز شده و آب اضافی رادیاتور وارد منبع انبساط شود.منبع انبساط یک ظرف پلاستیکی است که در هنگام افزایش فشار،آب اضافی وارد آن میگردد و در مواقع دیگری که دچار کاهش فشار میشویم،میتواند آب مورد نیاز را تامین کند.در حقیقت منبع انبساط،به عنوان مخزن ذخیره سازی آب اضافی میباشد.
7-شیلنگ های لاستیکی:
علت استفاده از جنس لاستیکی،جلوگیری از انتقال لرزش موتور به رایاتور است.
8-پروانه فن:
درگذشته نیروی محرک موردنیاز جهت به گردش در آوردن جزوه تکنولوژی مولد قدرت از سر خروجی میللنگ گرفته میشد
اما امروزه پروانه دارای یک الکتروموتور است که با گرفتن برق از باطری،-:
:
-: -: -:-: -:
فهرست مطالب