اجزا محرک خودرو شامل پیستون ، شاتون ، میل لنگ و ... می شوند که به توضیح هر کدام در بخش جداگانه ای نموده ایم.
در اینجا مطالبی را تشریح می کنیم که آشنایی با آنها به درک بهتری از عملکرد اجزای محرک و متحرک در خودرو را منجر می شود. مفاهیم ، مکانیزم ها و قطعاتی که در اینجا می خواهیم در رابطه با آنها صحبت کنیم ، شامل موارد زیر می شود.
1- محور
2- کشویی
3- یاتاقان لغزشی
4- یاتاقان غلتشی
5- نیروی گریز از مرکز
6- بالانس
7- نیروی خطی
8- نیروی چرخشی یاگشتاور
قبل از توضیح این مفاهیم ، ابتدا باید با انواع حرکت آشنا بشویم.
انواع حرکت
به طور کلی حرکت اجسام به سه گونه می باشد : خطی ، چرخشی و یا ترکیبی از خطی و چرخشی.
حرکت خطی
حرکت خطی به حرکت یک جسم در امتداد یک خط می گویند ، این خط می تواند صاف باشد یا دارای انحراف و پیچش باشد. برای مثال ، حرکت خودرو در امتداد یک جاده صاف یا پیچ در پیچ ، حرکت کره زمین به دور خورشید و حرکت پیستون از بالا به پایین و بالعکس را می توان جزو حرکات خطی نامید.
در شکل زیر ، چرخش زمین به دور خورشید نشان داده شده ، همانطور که می بینید ، این حرکت در امتداد یک خط انجام می شود و با رنگ سفید مشخص شده است.
حرکت چرخشی
حرکت چرخشی به چرخش یک جسم حول یک محور می گویند ، محور چرخش می تواند روی خود جسم یا خارج جسم باشد. برای مثال ، چرخش چرخ خودرو به دور خودش ، چرخش کره زمین به دور خودش و چرخش میل لنگ خودرو را می توان نمونه ای از حرکات چرخشی به حساب آورد.
در شکل زیر ، چرخش زمین به دور خودش با فلش سبزرنگ نشان داده شده است.
اکنون که با انواع حرکت آشنا شدیم می توانیم اصطلاحات مربوطه را شرح دهیم.
1- محور
هر جسمی که چرخش می کند ، می بایست به دور یک محور بگردد ، اصطلاحا می گویند حول آن محور می گردد. در واقع ، محور گردش ، نقطه ای فرضیست که مانند مرکز یک دایره ، همه ی نقاط دیگر جسم به دور آن می گردند. مثلا محور چرخ خودرو در وسط آن قرار دارد.
در شکل زیر محور گردش کره زمین به دور خودش ، یعنی محوری که زمین حول آن می چرخد با رنگ قرمز نشان داده شده است.
اما جسم چرخان شکل زیر حول فردی می گردد که نخ را گرفته و جسم را دور خود می چرخاند ، در این شکل ، این فرد ، محور گردش جسم می باشد.
2- کشویی
هر جسمی که حرکت خطی دارد ، باید داخل یک کشویی حرکت کند ، حرکت پیستون داخل کشویی سیلندر امکان پذیر می شود ، حرکت کشوی لباس نیز داخل کشویی کمد لباس می باشد.
در شکل زیر حرکت خطی پیستون داخل سیلندر ، با رنگ زرد نشان داده شده است.
3- یاتاقان لغزشی
کلیه اجسامی که حول یک محور گردش می کنند ، می بایست داخل یاتاقان باشند ؛( در صنعت ، به میله چرخان شفت گفته می شود) در شکل زیر یک نمونه شفت را مشاهده می کنید.
یاتاقان ها همیشه در محور چرخش یک جسم چرخان ، یا همان شفت قرار دارند ، یاتاقان ها دارای سوراخی به اندازه قطر شفت می باشند ( به سوراخ یاتاقان ها بوش گفته می شود. ) که این سوراخ یا بوش ، به عنوان نشیمنگاه شفت ، علاوه بر تحمل وزن شفت ، امکان دوران شفت ، حول محور یاتاقان را امکان پذیر می کند. در شکل زیر ، دو عدد یاتاقان ، در مسیر شفت قرار گرفته اند.
در یاتاقان لغزشی ، همانگونه که از اسمش پیداست دو سطح شفت و بوش یاتاقان ، روی همدیگر لغزش می کنند. وظیفه یاتاقان لغزشی ، ایجاد سطحی صاف و ساده به عنوان نشیمنگاه ، برای دوران شفت و همچنین مهار شفت می باشد. در شکل زیر یک نمونه یاتاقان لغزشی را می بینید.
هر شفت به وسیله دو یاتاقان مهار می شود و یاتاقان ها بر روی یک سطح ، ( مثلا سطح زمین ، سطح بلوک سیلندر و .... ) محکم می شوند. در شکل زیر مهار یک شفت توسط دو عدد یاتاقان و اتصال این دو یاتاقان توسط پایه هایشان به زمین را مشاهده می کنید.
دو سطحی که با یکدیگر تماس دارند می بایست به طور دائم روغن کاری شوند تا از تماس مستقیم فلز سوراخ با فلز میله جلوگیری شود ، در غیر اینصورت ، در سرعت های بالا ، تماس فلز با فلز باعث خرابی یاتاقان می شود.
4- یاتاقان غلتشی
برای کاهش اصطکاک بین دو سطح لغزان ( دو سطحی که روی هم می لغزند ) یاتاقان غلتشی استفاده می کنند. یاتاقان غلتشی یا بلبرینگ از انواع ساچمه های گرد یا با فرم خاص بین دو سطح میله و سوراخ استفاده می کنند. استفاده از ساچمه باعث کاهش چشمگیر اصطکاک بین دو سطح لغزان می شود و نیازی به روغن کاری ندارد ولی در دورهای بالای یاتاقان ، باعث خرابی زودرس ساچمه ها شده و بنابراین استفاده از این نوع یاتاقان ها محدودیت هایی دارد.
در شکل زیر یک یاتاقان غلتشی را مشاهده می کنید. همانطور که مشاهده می کنید ، حلقه داخلی به میله سفت می شود و با آن می چرخد ، حلقه خارجی بر روی یک سطح ثابت محکم می شود سپس تعدادی ساچمه بین این دو حلقه ، امکان حرکت بدون اصطکاک این دو حلقه بر روی همدیگر را فراهم می کنند.
5- نیروی گریز از مرکز
وقتی جسمی حول یک محور می چرخد ، تمام ذرات جسم تمایل دارند ، در جهت طولی برخلاف نقطه محور گردش حرکت کنند. برای مثال هنگامی که جسمی را با نخ ببندید و دور خود بجرخانید ، احساس می کنید که جسم می خواهد از شما دور شود.
درواقع با چرخش جسم ، نیرویی طولی برخلاف محور گردش که شما هستید به وجود می آید به این نیرو ، نیروی گریز از مرکز می گویند.
نیروی گریز از مرکز با افزایش تعداد دوران جسم ، افزایش می یابد ( با افزایش سرعت دوران جسم حول شما که محور دوران می باشید نیروی گریز از مرکز که نیروی به وجود آمده در جسم در جهت گریز از شما ، افزایش می یابد) به همین دلیل با افزایش تعداد دور ، ممکن است نخ پاره شود و جسم با سرعت زیاد از شما دور شود.
6- بالانس
منظور از بالانس ، تعدیل کردن نیروهای یک جسم یا مکانیزم ، جهت حفظ تعادل آن می باشد. از آنجایی که اجسام دوار در خودرو زیاد می باشند ، در صورتی که بالانس نشوند باعث ایجاد سر و صدا ، ارتعاش و آسیب به سایر قطعات خودرو می شوند. میل لنگ خودرو و چرخ ها از جمله قطعاتی هستند که باید بالانس شوند.
در شکل زیر ، به علت بالانس نبودن چرخ های خودرو ، ارتعاش بیش از اندازه به خودرو وارد می شود مخصوصا چرخ ها و فرمان خودرو می شود.
بالانس چرخ خودرو
برای بالانس بودن مجموعه چرخ خودرو یعنی تایر ، رینگ ، بلبرینگ و کاسه چرخ خودرو می بایست از به وجود آمدن نیروی گریز از مرکز جلوگیری کرد. نیروی گریز از مرکز ، هنگامی به وجود می آید که وزن قسمتی از چرخ ، بیشتر از قسمت دیگر باشد. در شکل زیر ، بالانس کردن چرخ های خودرو توسط دستگاه مخصوص نمایش داده شده است.
بالانس بودن میل لنگ
همانگونه که بیشتر بودن وزن یک قسمت از چرخ باعث ایجاد نیروی گریز از مرکز در چرخ می شود و به یاتاقان چرخ آسیب می زند ، جهت جلوگیری از آسیب به یاتاقان های میل لنگ ، باید به روشی میل لنگ خودرو را بالانس نمود ، برای آگاهی از روش بالانس میل لنگ ، اینجا کلیک کنید.
7- نیروی خطی
حرکت اجسام در طول یک خط ، می بایست توسط نیروی خطی انجام پذیرد.
برای مثال حول دادن یک خودرو توسط نیروی خطی ایجاد شده توسط شما در راستای یک خط انجام می گیرد.
نیروی پیستون در جهت خط سیلندر ، از موج انفجار به وجود آمده در محفظه احتراق موتور به وجود می آید و نیروی خطی به پیستون می دهد.
8- گشتاور
گشتاور ، یک نیروی چرخشی می باشد. گشتاور را می توان مستقیما از نیروی چرخشی به دست آورد مثلا وقتی که شما با یک آچار ، پیچی را باز یا بسته می کنید ، در واقع به آن پیچ نیروی چرخشی یا گشتاور وارد می کنید.
گشتاور را می توان از نیروی خطی نیز به دست آورد.
در اینجا باید به نحوه به وجود آوردن گشتاور از نیروی خطی صحبت کنیم ، با ذکر مثال هایی ، گشتاوری که از نیروی خطی به وجود آمده را بررسی می کنیم ، به عنوان مثال ، شما جهت باز و بسته کردن درب های منزل ، ماشین و... باید نیروی عمود به عرض درب وارد کنید در شکل زیر دربی را مشاهده می کنید که حول لولایش چرخش می کند ، برای ایجاد این گردش و نیروی چرخشی ، باید یک نیروی عمودی ( یا نیروی خطی ) به دستگیره درب وارد کنیم تا باعث ایجاد گشتاور حول لولای درب بشود و در نهایت ، چرخش درب حول لولایش به علت نیروی گشتاور اتفاق می افتد. نیروی چرخشی گشتاور در شکل زیر با فلش آبی نمایش داده شده است.
در شکل زیر مجموعه مکانیزم پیستون ، شاتون و میل لنگ نمایش داده شده است و شما می توانید نیروی خطی پیستون در جهت بالا و پایین ، گشتاور چرخشی میل لنگ و چرخش میل لنگ به دور خودش را مشاهده کنید.( هر دو نیرو با فلش سبز نمایش داده شده ) در ضمن شاتون ها نیروی خطی پیستون را به نیروی چرخشی میل لنگ تبدیل می کنند.
برچسب ها
