قسمتهای مهم تشکیل دهند? موتور: 1- سرسیلندر 2 – سیلندر 3 کارتر

 

سر سیلندر:

 

 در کارخانه های ماشین سازی سرسیلندر را از چدن دندانه ریزیا آلمنیوم ریخته گری می کنند و سپس سطوح لازم را تراشیده و صیقل می دهند همچنین محفه سرسیلندرها را مصدود می کنند و از این خود قسمتی از اتاقک احتراق را تشکیل می دهد. سر سیلندر قطعه ای است که در بالای بدنه سیلندر قرا می گیرد تا محفظه عملیات را مصدود کند.بدلیل اینکه در اطاقک انفجار می بشد از فلزی استفاده می کنند که دارای 4 فاکتور زیر باشد. 1- انتقال حرارتی خوبی داشته باشد، یعنی سریع گرمشودو سریعهم نیز سرد شود.2- سبک باشد.3- ارزان باشد.4- قابل تراش باشد.

 

مراحل باز کردن سرسیلندر:

 

برای باز کردن سرسیلندر اول پیچهای قالپاق را باز می کنیم و بعد قالپاق را بلند می کنی مو سپس پیچهای محور اسبک را شل می کنیم و بعد کاملأ باز می کنیم و بعد تایپت ها را خارج می کنیم وبعد شروع میکنیم به دو روش حلزونی یا ضربدری سر سیلندر را باز می کنیم .

نکته:برای باز کردن سر سیلندر باید 8 الی 12 ساعت از خاموش شدن خودرو گذشته باشد در غیر این صورت اگر پیچی شُل شود چون فاصله مولوکولی زیاد است از طرفی که یچ شل شده سر سلندر به طرف بالا می آید و در نتیجه سر سیلندر تاب بر می دارد و باید کف ترراشی شود.

شِکِل: یعنی تراز کردن پیچها با چرخوانیدن آنها تا 2الی 3 رزوه آنها درگیر شود.(برای بستن)

 

قطعات سر سیلندر:

 

1- شمع 2- سوپاپ 3- اسبکها 4- محور اسبکها 5- گایت {گاید} 6- فنر سوپاپ 7- فنر سوپاپ 7- پولک 8- خارهای سوپاپ 9- کانالهای آب 11- کانالهای روغن 12- محل بستن ترموستات 13- مینیفولدهای هوا (بنزین)و دود 14- اطاقک احتراق

 

واشر سرسیلندر : 

 

 سطحی بلوکی سیلندر وسر سیلندر هر چند که تراز و صاف تراشیده شده شوند قدرت آبندی نمودن محفظه احتراق را نسبت خارج ومجاری آب را ندارد بنا بر این در بین سطوح یاد شده واشر قرار می دهند که خواص آن عبارت اند از

 

1)تراکم پذیر باشد:تا در پستی و بلندی سطوح بلوکه و سر سیلندر نفوذ نموده و عمل آب بندی را بخوبی انجام دهند.

 

2)ضریب تعادلی حرارتی بالا: تا در اثر افزایش درجه حرارتی گرمارا را انتقال داده و خود نسوزد.

 

3)ارزان باشد:تا هزینه تعمیر موتور بالا نرود.

 

انواع واشر سر سیلندر:

1- واشر سر سیلندر مسی 2- واشر سر سیلندر فولادی 3- واشر سر سیلندر از جنس آسبست با حله های فلزی 4- واشر سر سیلندر یک طرف آسبست و یک طرف فلزی

 

شمع:

 

وسیله ای است متشکل از فلزوچینی که بر اثر ولتاژ زیاد جرقه نموده ومخلوط متراکم وسوخت را منفجر می کند.

 

سوپاپ:

 

قطعه ای است فلزی قارچی شکل که در روی دریچه های ورودی و خروجی قرار می کیرد در ایجاد چهار زمان موتور نقش دارد.

 

نکته:

زاویه اکثر سوپاپها 40 درجه یا 45 درجه است—سوپاپهای 45درجه جهت بالا بردن راندمان کاری بالاوجلوگیری از ورود و خروج کمپرس.

 

اسبکها:

 

 قطعاتی فلزی که بصورت اهرم حرکتش را از میل تایپت دریافت می کند و نیروی خود را به سوپاپ وارد می کند

 

محور اسبکها:

 

میله ای است توخالی که اسبکها روی آن قرار گرفته واز آن روغن عبور کرده واسبکها را روغن کاری می کند.

 

گایت:

 

 استوانه ای است توخالی که در آسوپاپ حرکت رفت و برگشتی انجام می دهد.

 

تایپت:

 

استوانه ای است تو خالی که در زیر ساق سوپاپ ومیل تاپت قرار داشته و سوپاپرا از محل نشست خود بلند مند و حرکت خود را از بادامک میل سوپاپ می گیرد.

 

سیت(نشیمنگاه سوپاپ):

 

دایره ای است که سوپاپروی آن می نشیند.

 

فنر سوپاپ:

 

فنرها یسوپاپ از مفتول گرد فولادی که باقطر تقریبی 5/3 میلیمتر ساخته می شود و انتهای فنر به صورت تخت ساخته می شود که بعد از این که سوپاپ باز شاد توشط این فنر بسته شود.

 

پولک:

 

درزی است که داخل سوراخهای سیلند و سر سیلندر قرار می گیردکه در موقع یخ بستن و انجماد آب در داخل سیلندر و سر سیلندرو یا در موقع جوش آمدن موتور، پولکها از جای خود خارج می شوند ویا می پرند تا از ترکیدگی سیلندر جلو گیری کند.

 

خارهای سوپاپ:

 

در اغلب موتورها برای نگه داتشتن فنر در بشقابک آن، در روی ساق سوپاپ از خارهای سوپاپ شکل یا خارهای دو پایه استفاده می شود.

 

مجرای آب و روغن:

 

جاهای خالی که در اطراف سیلندر و سر سیلند ایجاد می کنند که در آن آب گردش کرده ودمای بیش از حد موتور را به رادیا تور انتقال دهد.

 

مینی فولد های سرد و گرم:

 

 لوله های انتقال دهندهای هستند که سوخت را به موتور وارد و یا دود های مازاد احتراق را از آن خارج می کنند و جنس آنها از چدن بهسازی یا خشک می باشد.

چرا همیشه مینی فولد سرد بالای مینی فولد گرم قرار می گیرد:برای اینکه زمان سرد بودن مینی فولد عمل میعان قرار نگیرد ومحلول گازها گرم بماد تا زمان انفجار                                                                                                

موتور:

 

 وظیفه موتور تبدیل انرزی حرارتی حاصل از سوخت به انرژی میکانیکی می باشد که بصورت قدرت دورانی بر روی میل لنگ آماده می شود.

 

طرز کار موتور:

 

هر چند موتور وسیله نقلیه دارای ساختمان وترتیب متفارتی می باشند ولی یکی از اختلافات اصلی بین آنها مربوط به سیکل کارشان است.یک سیکل کار در موتورهای بنزینی یا با چهار کورس و یا اینکه با دو کورس پیستون تکرار می شود.نوع اول موتور های چهار زمانه و نوع دوم را موتور های دوزمانه می گویند.وقتی پیستوندر بالا ترین حرکت خود در سیلندر قرار میکیرد گفته می شود که به نقطه مرگ بالا رسیده است در این وضعیت مرکز پیستون، گژن پین،شاطون،میللنگ بر روی خط مرکز واقعشده است.همچنین وقتی پیستون به پایین ترین نقطه از حر کت خود می رسد پیستون به نقطه مرگ پایین رسیده است.

کورس پیستون: فاصله را که پیستون از نقطه مرگ پایین تا نقطه مرگ بالا و یابلعکس طی می کند کورس پیستون می گویند.

 

سیکل:

 

کلیه فعل و انفعالات و تغییراتی که در یک سیستم از بدو شروع تا آغاز مجدداتفاق می افتد را سیکل می گویند.

 

سیکل کار در موتورهای چهار زمانه:

 

 در طول یک سیکل پیستون در داخل سیلندر دو باربالا ودو بار پایین می رود. در هر یک از این چهار کورس، عمل به خصوصی صورت می گیرد.در هر سیکل با دو دور کامل ودوران 720 درجه میل لنگ انجام گرفته و عینا" تکرار می شود.

 

چهار مرحله کار موتور به ترتیب عبارت اند از: 1- مکش(تنفس) 2- تراکم 3- انفجار 4- تخلیه

 

 

مکش (تنفس) :

 

 در حالت تنفس پیستون از نقطه مرگ بالا به طرف نقطه مرگ پایین حرکت می کند.در این زمان سوپاپ بنزین و هوا باز شده و مقداری مخلوط هوا و بنزین وارد سیلندر می شود که همزمانبا رسیدن پیستون به نقطه مرگ پایین سوپاپ بنزین و هوا بسته می شود.پس در حالت تنفس فقط سوپاپ هوا و بنزین باز است و میل لنگ 180 درجه در جریان نیم دور گردش کرده و میل سوپاپ 90 درجه گردش می کند.

تراکم:در این حالت هر دو سوپاپ بسته می شود و سوپاپ از ننطه مرگ پایینبه طرف بالا شروع به حرکت می کند تا هوا و بنزینرا به یک نسبت معین، متراکم یا فشرده می نماید.هرچه پیستون به نقطه مرگ بالا نزدیک شود گاز موجود در سیلندر نزدیک به هم شده که در اثرآن نیز گرما تولید می شود و میل لنگ نیم دور(180درجه)دیگر و میل سوپاپ 90 درجه دیگر گردش می کند.

 

انفجار(قدرت):

 

در حالت انفجار نیز هر دو سوپاپ بسته است و در این حالت با متراکم شدن گاز و بالا رسیدن سیتون ، شمع جرقه زده و گازها منفجر می شوند. در اثر سوختن، گازها ازدیام حجم پیدا می کند وپیستونبه شدت پایین رانده می شود در این حالت نیز میل لنگ 180 درجه و میل سوپاپ 90 درجه دیگر دور می زند.

 

تخلیه:

 

 در این حالت که داخل سیلندر پر از دود حاصل از انفجار است. پیستون بواسطه ضربه ای که در اثر انفجار متحمل شده است در نقطه نقطه مرگ پایین قرار می گیرد در این لحظه پیستون در بالا حرکت کرده و همزمان با شروع این حرکت سوپاپ دود باز می شود تا دود داخل سیلندر را تخلیه کند، وهمین که پیستون به نقطه مرگ بالا رسید عمل تخلیه نیز تمام شده و سوپاپ دود نیز بسته میشود، با بسته شدن سوپاپ دود نیز چهار عما اصلی موتور نیز به پایان می رسد ولی در حقیقت موتور برای ادامه کار باید مجددا" چهار عمل مذکور را به ترتیب تکرار نماید و در ای حالت نیز میل لنگ 180 درجه (نیم دور)و میل سوپاپ 90 درجه دوردور می زند.

 

اجزاء بلوک سیلندر

 

 

پیستون:

 

پیستون یکی از قطعات تشکیل دهنده، موتور می باشد که عموما" استوانه ای شکل ساخته می شود که قسمت بالایی آن بسته و قسمت پاینی آن باز است.

 

گژن پین:

 

 میله ای است استوتنه ای شکل که جنس آن از فولاد است.این قطعه را برای مقاومت در برابر فشارهای ناشی از ضبات انفجار آبکاری و یقل داده و از آن برای اتصال شاتون به پیستون استفاده می شود.

 

 

 

 

موتور استرلینگ موتورهای گرما- کاری هستند که حرارت را تبدیل به جنبش می کنند و نسبت به موتور بنزینی و دیزلی کارآیی بیشتری دارند. امروزه چنین موتورهایی برای موردهای خاص استفاده می کنند مثل زیر دریایی یا قایق خصوصی. گازهایی که درون موتور استرلینگ استفاده می شود هرگز از موتور خارج نمی شوند. در چنین موتورهایی هیچ احتراقی صورت نمی پذیرد، هیچ اگزوزی وجود ندارد و هیچ صدای انفجاری شنیده نمی شود به همین دلیل چنین موتورهایی فاقد صدا هستند. این موتورها از منبع گرمایی خارجی مثل آتش استفاده می کنند. گرما به گاز درون سیلندر گرم شده اضافه می شود. همین امر سبب ایجاد فشار می گردد و پیستون را به سمت پائین می برد. زمانیکه پیستون راست پائین میرود پسیتون چپ به سمت بالا برده می شود. سپس گاز گرم را به سیلندر خنک شده وارد می نماید که خیلی سریع گاز را خنک می سازد و فشار آنرا پائین می آورد. پیستون سیلندر خنک شده گاز را، فشرده می سازد. گرمای ایجاد شده توسط چنین فشرده سازی توسط منبع خنک سازی خارج می گردد. موتور استرلینگ فقط نیرو را در مدت بخش اولیه چرخش بوجود می آورد. دو روش اساسی جهت افزایش نیروی خارجی چرخه استرلینگ وجود دارد: در مرحله اول، فشار گاز گرم شده بر پیستون فشار وارد می آورد. افزایش فشار در این مرحله نیروی خارجی موتور را افزایش میدهد. یک روش افزایش فشار، افزایش درجه حرارت گاز است.

موتورهای استرلینگ چگونه کار می کنند؟
موتور استرلینگ یک موتورحرارتی است که اختلاف زیادی با موتورهای احتراق داخلی در اتومبیل دارد که در سال 1816 توسط رابرت استرلینگ اختراع شد. موتور استرلینگ قابلیت بازدهی بیشتری نسبت به موتورهای بنزینی و دیزلی دارد.
اما امروزه موتورهای استرلنگ فقط در برخی کاربرد های خاص مانند زیر دریاییها یا ژنراتورهای کمکی در قایق ها که عملکرد بی صدا مهم است استفاده می شود. اگر چه موتورهای استرلینگ به تولید انبوه نرسید اما برخی اختراعات پرقدرت با این موتور کار می کند.
موتورهای استرلنگ از چرخه استرلنگ استفاده می کند که مشابه چرخه های استفاده شده در موتورهای احتراق داخلی نیست.
• گاز استفاده شده در داخل موتورهای استرلنگ هیچ وقت موتور را ترک نمی کند و مانند موتورهای دیزل و بنزینی سوپاپ دود که گازهای پر فشار را تخلیه می کند و محفظه احتراق وجود ندارد .به همین علت موتورهای استرلنگ بسیار بی صدا هستند .
• چرخه استرلینگ از یک منبع حراتی خارجی که می تواند هر چیزی از بنزین و انرژی خورشیدی تا حرارت ناشی از پوسیدگی گیاهان باشد استفاده کند و هیچ احتراقی داخل سیلندرهای موتور رخ نمی دهد .
صدها راه وجود دارد که یک موتورهای استرلنگ ایجاد کنیم .در این مقاله ما درمورد چرخه استرلینگ و چگونگی کار انوع مختلف این موتورمطالبی می آموزیم .
چرخه استرلینگ:
قاعده اصلی کار موتور استرلنگ این است که مقداری گاز داخل موتور محفوظ شده است .چرخه استرلینگ شامل یک سری رویداد است که فشار گاز داخل موتور را تغییر می دهد و سبب ایجاد کار می شود . چند خاصیت مهم گاز وجود دارد که برای عملکرد موتورهای استرلنگ مهم است :
• اگر مقداری گاز محبوس در یک حجم ثابت از فضا داشته باشید و شما به آن گاز حرارت بدهید , فشار گاز افزایش خواهد یافت .
• اگر مقداری گاز محبوس داشته باشید و آن را فشرده کنید (حجم آن را در فضا کاهش دهید ) ، دمای آن گاز افزایش خواهد یافت .
اجازه دهید به هر کدام از مراحل سیکل استرلینگ ، هنگامی که به موتور ساده شده استرلینگ نگاه می کنیم برویم .
موتور ساده شده ما از دو سیلندر استفاده می کند. یک سیلندر به وسیله ی یک منبع خارجی گرما، گرم می شود (مثل آتش) ودیگری به وسیله ی یک منبع سرد خارجی ، سرد می شود (مثل یخ ).محفظه گاز دو سیلندر به هم متصلند ، وپیستون ها به طور مکانیکی به وسیله ی یک اتصال که چگونگی حرکت انها را معین می کند به یکدیگر متصلند .
دو پیستون در انیمیشن بالا تمام مراحل سیکل را انجام می دهند .
سیکل استرلینگ 4 مرحله دارد :
1- حرارت به گاز داخل سیلندر گرم منتقل می شود (چپ) و سبب ایجاد فشار می شود این فشار پیستون را مجبور می کند تا به سمت پایین حرکت کند و این قسمتی از سیکل استرلینگ است که کار انجام می دهد .
2- هنگامی که پیستون راست به طرف پایین حرکت میکند پیستون چپ بالا می آید .این جابجایی گاز داغ را به داخل سیلندر سرد می راند ، که به سرعت گاز داخل منبع سرد را ، سرد می کند و فشار آن کاهش می یا بد .این عمل فشرده کردن گاز را در قسمت بعدی سیکل ساده تر می کند .
3- پیستون داخل سیلندر سرد (راست) شروع به فشرده کردن گاز می کند و گرمای تولید شده توسط این متراکم سازی به وسیله ی منبع سرد حذف می شود .
4- هنگامی که پیستون چپ پایین می رود پیستون سمت راست بالا می آید .این عمل گاز را به داخل سیلندر گرم می راند ،که به سرعت گرم شده و فشار ایجاد می کند .در این هنگام سیکل تکرار می شود .
موتوراسترلنگ فقط در طول مرحله اول سیکل نیرو تولید می کند . در این جا دو روش برای افزایش قدرت خروجی از سیکل استر لیتگ وجود دارد :
• افزایش قدرت خروجی در مرحله اول : در مرحله اول سیکل، فشار گاز گرم، پیستونی که کار انجام می دهد را می راند ، افزایش فشار در طول این قسمت از سیکل قدرت خروجی موتور را افزایش می دهد .یک راه افزایش فشار، افزایش دمای گاز است . هنگامی که ما بعدا به دو پیستون موتور استرلنگ در این مقاله نگاه کنیم خواهیم دید که چگونه یک وسیله که ریجناتور نامیده می شود قدرت خروجی موتور را به وسیله ی حرارت ذخیره شده ی لحظه ای بهبود می بخشد .
• کاهش قدرت استفاده شده در مرحله 3 :در مرحله سوم سیکل ، پیستون روی گاز کار انجام می دهد و از قسمتی ازکار ایجاد شده در مرحله اول استفاده می کند . کاهش فشار در طول این مرحله از سیکل، می تواند قدرت استفاده شده در این مرحله را کاهش دهد (و به طور موثر قدرت خروجی افزایش می یابد ). یک راه کاهش فشار سرد کردن گاز در دمای پایین تر است .
این بخش سیکل ایده آل استرلینگ را توضیح داد .کار واقعی موتور به دلیل محدودیتهای طراحی فیزیکی مقداری با سیکل ایده آل اختلاف دارد .
در دو قسمت بعدی ما نگاهی به دو نوع مختلف موتورهای استرلنگ می کنیم .تحلیل نوع جابجا شونده موتور ساده تر است بنابراین ما این نوع را شروع می کنیم .

نوع جابجا شونده موتور استرلینگ :
به جای داشتن دو پیستون ،نوع جابه جا شونده یک پیستون دارد که جابه جا می شود .جابه جا کننده برای کنترل موقعی که مخزن گاز گرم و یا موقعی که سرد است به کار می رود .این نوع موتور استرلینگ اغلب به صورت نمایشی در کلاس درس استفاده می شود .شما حتی می توانید قطعات آنرا برای سر هم کردن بخرید .
.
به عبارتی حرکت موتور بالا مستلزم یک اختلاف دما بین بالا و پایین سیلندر بزرگ است . در این مورد ، اختلاف بین دمای دستتان و هوای اطراف آن برای چرخش موتور کافی است
.در این موتورها
1- پیستون قدرت :که پیستون کوچکتر در بالای موتور است و به طور محکم محفوظ شده است وبه علت انبساط گاز داخل موتور بالا می آید .
2- جابه جا کننده :که پیستون بزرگ در تصویر است .این پیستون در داخل سیلندر بسیار آزاد است بنابراین هوا به سادکی بین قسمت گرم و سرد موتور هنگامی که پیستون بالا و پایین می رود می تواند حرکت کند .
جابه جا کننده بالا و پایین می رود تا گاز داخل موتور گرم و سرد شود .دو موقعیت برای این حالت وجود دارد :
• هنگامی که جابه جاکننده نزدیک بالای سیلندر بزرگ است بیشتر گاز داخل موتور توسط منبع گرم ، گرم و منبسط شده است و فشار ایجاد شده درداخل موتور، نیروی بالا برندگی پیستون را ایجاد می کند .
• هنگامی که جابه جاکننده نزدیک کف سیلندر بزرگ است بیشتر گاز داخل موتور سرد و متراکم شده است که سبب افت فشار می شود و پایین آمدن پیستون قدرت را ساده تر می کند و گاز فشرده می شود .
موتور مکررا گاز گرم وسرد می کند و از گاز منبسط و منقبض شده انرژی دریافت می کند .
ما نگاهی به موتور استرلینگ دو پیستونه خواهیم داشت .
موتور استرلینگ دو پیستونه:
در این موتور ،سیلندر به وسیله ی مشعل خارجی گرم می شود . سیلندر سرد با جریان هوا سرد شده و در آن بالا و پایین می رود تا به فرایند سرد شدن کمک کند . میل رابط هر پیستون به یک دیسک کوچک متصل است که در حال چرخیدن به یک فلایویل بزرگ متصل است و هنگامی که نیرویی توسط موتور تولید نمی شود باعث تداوم حرکت پیستون می شود .

1- در قسمت اول سیکل ، فشار تولید می شود و پیستون را به حرکت به سمت چپ مجبور می کند و کار صورت می گیرد . پیستون سرد چون در موقعیتی است که در حرکت خود تغییر جهت خواهد داد تقریبا ساکن باقی می ماند .
2- در مرحله بعدی ، هر دو پیستون حرکت می کنند ،پیستون گرم به سمت راست و پیستون سرد به سمت بالا حرکت می کند . این عمل گاز را بیشتر به سمت رجیناتور و پیستون سرد حرکت می دهد .رجیناتور وسیله ای است که به طور موقت حرارت را می تواند ذخیره کند و از شبکه سیمی که گاز گرم از بین آن عبور می کند ساخته شده است .سطح بزرگ شبکه سیمی، حرارت را جذب می کند وآن را به آرامی به محیط سرد می دهد .
3- پیستون در سیلندر سرد شروع به متراکم کردن گاز می کند .گرمای ایجاد شده توسط این تراکم به واسطه ی سطح سرد از بین می رود .
4- در آخرین مرحله سیکل هر دو پیستون حرکت می کنند ، هنگامی که پیستون گرم به سمت چپ حرکت می کند پیستون سرد به سمت پایین حرکت می کند .
این عمل گاز اطراف رجیناتور (جایی که در طول سیکل قبلی گرما را ذخیره کرده بود ) را به داخل سیلندرگرم می راند .در این لحظه سیکل دوباره تکرار می شود.
شما ممکن است از اینکه هیچ درخواستی برای تولید انبوه موتور استرلینگ نبوده است تعجب کرده باشید .
در بخش بعدی ما به برخی دلایل آن اشاره می کنیم.
چرا موتورهای استرلینگ متداول نیستند؟
دو ویژگی وجود دارد که ساخت موتورهای استرلینگ را برای استفاده در بسیاری از کاربردها مانند بسیاری از ماشین ها و کامیون ها غیر عملی می کند .
به دلیل اینکه منبع حرارت در خارج است برای موتور مقداری طول می کشد تا به تغییرات گرمایی داخل سیلندر عکس العمل نشان دهد. برای انتقال حرارت بین دیواره های سیلندر و گاز داخل موتور زمانی صرف می شود . این بدین معناست که :
• موتورقبل از اینکه کار مفید را ایجاد کند به مقدارزمانی نیاز دارد تا گرم شود .
• موتور نیروی خروجی اش را نمی تواند به سرعت تغییر دهد .
این نقایص باعث شده است که این موتور با موتورهای احتراق داخلی اتومبیل جایگزین نشود. هر چند که وجود موتور استرلینگی که به ماشین هیبریدی نیرو می دهد امکان پذیر است .
موتورهای استرلینگ علیرغم مزایای ویژه ای که نسبت به موتورهای احتراق داخلی دارند، دارای این عیب عمده هستند که به خاطر نحوه انتقال انرژی گرمایی، توان مورد نیاز را با تاخیر تامین می کنند. کندی عکس العمل موتورهای استرلینگ در مقابل تغییرات بار ورودی باعث محدودیت کاربردهای صنعتی آنها خاصه در مواردی که نظیر خودرو، نیاز به تغییرات سریع بار وجود دارد گردیده است. مقاله حاضر روشی را برای این حل مشکل در کلاس وسیعی از موتورهای استرلینگ ارایه می نماید. در این مقاله طراحی سیستم کنترلی، بر روی مدل ریاضی غیر خطی موتور استرلینگ نوع گاما که با استفاده از نتایج تجربی به دست آمده، اعمال شده است. سیستم کنترلی پیشنهادی بر مبنای تنظیم دو عامل دما و فشار به عنوان ورودی های کنترلی طراحی و ارایه شده است. نشان داده شده است که این سیستم دو ورودی – یک خروجی، توانایی پاسخگویی به تغییرات سریع توان را دارد
در موتورهای استرلینگ، علت اصلی کندی عکس العمل موتور نسبت به تامین توان مورد نیاز آن است که تامین انرژی سیستم به وسیله انتقال انرژی حرارتی از طریق پوسته گرمکن به گاز عامل داخل سیلندر انجام می شود. چون انتقال انرژی حرارتی از طریق پوسته به کندی انجام می شود، برخلاف اکثر سیستمهای کنترلی، درموتورهای استرلینگ عملگر سیستم خود دارای بیشترین تاخیر زمانی است. ، به منظور افزایش سرعت عکس العمل موتور استرلینگ به تغییرات توان مورد نیاز، علاوه بر ورودیهای کنترلی دما و فشار، سرعت پیستون جابجایی نیز در نظر گرفته شده است. به این ترتیب، سیستم کنترلی نخست درشرایط دما ثابت، براساس توان مورد تقاضا، ازجداول سرعت- توان، سرعت مناسب موتور را انتخاب می نماید. این سرعت در ابتدا توسط یک موتور الکتریکی کمکی dc تامین می شود. سپس، با مقایسه سیگنال خروجی، توان حاصله با توان مورد نیاز، فرامین کنترلی برای تنظیم فشار و دمای گاز عامل تعیین می شوند. در مدلسازی موتور استرلینگ فرض ایزوترم بودن فرایند حذف شده است تا رفتار مدل به موتور واقعی نزدیکترباشد. نتایج شبیه سازی سیستم مدار بسته با کنترلر طراحی شده نشان دهنده افزایش موثر سرعت عکس العمل موتور است. همچنین، نشان داده شده که سیستم کنترلی در مقابل اغتشاشات خارجی و داخلی نیز مقاوم است. این اغتشاشات به صورت تغییر در دمای منبع سرد و تغییر در پارامترهای سیستم اعمال شده است. به دلیل ثابت بودن گشتاور موتور های استرلینگ در محدوده وسیعی از سرعت، در سیستم کنترلی فرض شده راندمان موتور کمتر دستخوش تغییر می شود

دانشمندان تلاش میکنند موتورهای گرمایی را به بالاترین بازده ممکن یعنی بازده کارنو ( بازدهی که موتور گرمایی بتواند بدون اتلاف انرژی در جهت عکس(یخچال) هم کار کند یعنی یخچالی که به همان خوبی ای که یخچال است بتواند موتور هم باشد یا بر عکس !) برسانند.موتور استر لینگ نمونه عینی قانون ترمودینامیک در مورد موتورهای گرمایی است( حتی بهتر از موتور بخار پیستونی) چون دقیقآ همان تعاریفی که در ترمودینامیک از ان می شود را می توان بدون هیچ تغییری در مورد موتور استرلینگ به کار برد( مثلآ موتورهای چهار زمانه کار براتوری مرحله تخلیه را مترادف بامرحله سرد شدن گاز محبوس( ! در ترمودینامیک گاز کاری یا سیستم درون استوانه ای محبوس شده و هیچ ارتباط مستقیمی با محیط بیرون ندارد ضمن اینکه در شرایط ایدئال همیشه گاز در تعادل(شرایط استاندارد)است)در نظر می گیریم) ولی در موتور استرلینگ واقعآ گاز محبوس را سرد می کنیم و احتیاج به هیچگونه تطبیق دادن فرایند ها و فرض انگاری نیست.
پس موتور استرلینگ برای یاد گیری اصول ترمودینامیک مدلی بسیار عالی است به همین خاطر در کشورهای غربی برای یادگیری بهتر اصول ترمودینامیک دانش اموزان را با این موتورها اشنا می کنند ومثلآ دانش اموزان ترغیب می شوند که خودشان با وسایل ابتدایی مانند قوطیهای کنسروو..کار دستی هایی از موتورهای استرلینگ بسازند وقتی بچه ها می بینند موتوری که با دست خودشون ساخته اند و سر کلاس معلم قواعد حاکم بر ان را توضیح داده واقعآ کار می کند اشتیاق به یادگیری زیادی درونشان به وجود می یاد

به عنوان یک مدل می توان گفت یخچال شما توسط یک موتور استرلینگ کار میکند
قبلآ گفته بودم که پمپها وموتورهای شیمیایی و به طور کلی انبساطی دارای اصول کار کرد یکسانی هستندواقعآ مهیج است وقتی می بینید مطالب تئوری اینگونه و بدون هیچ اشتباه و خطایی به عمل تبدیل می شوندصرفآ با چند فرمول و قاعده که بر مبنای اصول ریاضی است در اکثر مورد وسیلهای اختراع می شود و سپس قوانین و فرمولها برای توجیه رفتار ان کشف می شوند ولی اینکه از رابطه یا فرمولی وسیله ای ساخته شود کاری به مراتب مشکلتر است و فقط از پس افراد خاصی بر می اید...
دانش طراحی موتور استرلینگ
شما اگر بخواهید مطمئن باشید می تونید بدون دانشگاه رفتن یک متخصص طراح موتورخیلی ماهر باشید درست است که برای طراحی حتی یک موتور چهار زمانه نسبتآ ساده به چند صد نفر نیاز داریم تا هر کدام کار بخصوصی را انجام بدهند ولی حتی یک نفر متخصص هم می تونه کار همه ی اونها را انجام بده به شرطی که مهارتهاش را طی سالها روز به روز زیاد کنه تا بالاخره در این زمینه متخصص شود اگر سالها پیش حتی یک نفرایرانی خودش را وقف موتور کرده بود الان مجبور نبودیم یک موتور با فناوری سطح متوسط اروپای فعلی را موتور ملی خودمون بنامیم در صورتی که اصلا می تونیم اونرا موتوری المانی بنامیم من اصلآ نمیخوام قدر نشناسی از زحمات محققان کشورمون کنم ولی حقیقت تلخ اینه که در ایران چنین فردی که بتونه فناوری طراحی موتور رابرای ایران بومی کنه نیست حالا شما میتونید از همین حالا مهارتهای طراحی خودتون را تقویت کنید تا انشاالله بتونیم دین خودمون را به کشورمون ادا کنیم اولین کار دادن طرح اولیه است که میتونه مال خودتون باشه یا کس دیگری

ابتدا اصول کارکرد موتور را مشخص کنید و ببینید ایا تا بحال چنین موتوری ساخته شده وپس از ساختن نمونه ی اولیه و مطمئن شدن ازکار کرد صحیح ان شروع کنید به بهینه سازی طرح اولیه پس از کامل شدن بهینه سازی و طراحی اولیه کلیه اجزاشروع می کنیم به طراحی دقیق اجزاء امروزه با وارد شدن نرم افزارهای بسیار قوی در زمینه ی شبیه سازی وانالیز کارها بسیار سریعتر و دقیقتر انجام می شودولی بازهم مجبورید در بسیاری مواقع از همان روشهای سنتی استفاده کنید در زمینه ی موتور شما به دو دانش اصلی تر مودینامیک و دینامیک باید احاطه ی کامل داشته باشید و همچنین با ید ریاضیات خودتون را بخصوص در زمینه ی حل معادلات دیفرانسیلی قوی کنیداین دروس بیشتر در دانشگاهها شامل دروس: مکانیک سیالات،تر مودینامیک،مقامت مصالح ، طراحی اجزاء دینامیک ،ارتعاشات،طراحی مکانیزمها.. می باشدبرای تمرین یک قطعه رادر نظر بگیرید مثل میل لنگ ابتدا حرکت انرا در کل مجموعه بررسی کنید بینیدچند درجه ازادی دارد نقاط تکیه گاهی و قید ان کجاست حدس بزنید به چه قسمتهایی بار بیشتری وارد می شوندچه قسمتهایی میتونند باعث ارتعاش شدیتری در سیستم شونداگر می تونید با فرملهایی که بلدید نقاط بحرانی سیستم را پیدا کنیدو هر قطعه ای را جدا گانه طراحی کنیدو اگر با نرم افزار ها اشنایی داری انها را تحت تنشهای استاتیک دینامیکی و حرارتی قرار دهید من همیشه در منزلم یک موتور همراه با کولیس میکرو متر و ساعت اندازه گیری دارم در مواقع بی کاریم به سراغشون می رم دقیقآ قطعات اونرواندازه گیری می کنم و فکر می کنم که چرا مثلآ قطر اینجا بیشتر است و قطر اینجا کمتروچرا فلان قطعه این شکل را داردو...و سعی می کنم با فرمولهایی که بلدم قطعه مورد نظرم را طراحی کنم و بعضی مواقعکه نتیجه مطلوب نمی رسم به مراجع دیگر رجوع می کنم.به این صورت در علم طراحی پیشرفت زیادی پیدا می کنیدو به جایی می رسید که با دیدن هر موتوری نقاط ضعف و قوت طراحی اش برایتان نمایان می شودو با مواجه شدن با طرحهای جدید آنآ چهار چوب و روند طراحی ان برایتان نمایان می شود
رفتار سوخت را در موقع واکنش بررسی کنید ضربه انفجار اونرو پیداکنید و اثراتش را بر محفظه ی احتراق اگر می تونید با نرم افزار بدست بیارید
بهترین شکل و جنس را برای قطعات پیدا کنید همه ی قطعات طراحی شده را ادغام کنیدو بهینه ترین حالت را پیدا کنیدشاید چیزی که به دست می اورید اصلآ با واقعیت صدق نکند ولی شما چیزهای زیادی یاد می گیریدچون مجبورید به منابع زیادی رجوع کنیدتا به پرسشهایی که در ذهنتان بوجود امده پاسخ دهید و جسارت طراحی قطعات جدید درونتان بوجود می اید
اگر بازم خواستید پیش بریدو مشخص کنید چه قطعاتی را نمی توان به سادگی ساخت ویا ساختشون گرون تموم می شه اگه می تونید اونرا طوری طراحی کنیدکه بشه راحت ساختش وگرنه یکم بررسی کنید ببینید می تونید اجزاء دیگر را طوری تغیر دهید که بتونیداون قطعه را دوباره طراحی کنید و اگر بازم نشد ببینید گرون تموم شدن قطعه بهتره یا طراحی مجدد مکانیزم و بالاخره طرحتون را کامل کنید لازم نیست از قطعات پیچیده شروع کنیدمی تونید از مکانیزمهای کاملآ ساده واستاتیک شروع کنید
در ابتدا شاید سردر گم باشیدو اصلآ ندونید باید چکار کنیدولی کم کم راه می افتید
موتور دیزلی تنها در محلی که هوا وجود دارد، می تواند کارکند. موتور دیزلی، صدایی بسیار بلند تولید می کند که برای زیردریایی بسیار نامناسب است. زیردریایی ها در هنگام غوطه ور شدن، از باتری هایی که تنها برای یک روز قابلیت شارژ دارند، استفاده می کنند. موتورهای اتمی این محدودیت ها را ندارند، اما شرکت سوئدی تولید کننده زیردریایی کوکافر ab راه حل دیگری را پیشنهاد می کند.این سازنده، موتورهای استرلینگ را درون تولیدات خود نصب می کند. این موتورها نیروی لازم را برای نیازهای الکتریکی زیردریایی ها فراهم می کنند. این طرح موتور نیازی به هوا ندارد و در همین حال دیزلی است و ذخیره اکسیژن را با خودش حمل می کند. به گفته لارس لارسون، مدیر بخش استرلینگ شرکت، این زیردریایی می تواند هفته ها زیر آب بماند. برخلاف موتورهای دیزلی دیگر، موتور استرلینگ بسیار بی سروصدا کار می کند. موتور استرلینگ در نوع خود پدیده ای شگرف است، شاید به این دلیل است که تعداد کمی از آنها در اطرافمان وجود دارند. هنگامی که این گونه موتور اختراع شد، در قیاس با موتورهای بخار امنیت بیشتری داشت، اما با ظهور موتورهای درون سوز از وجهه آنها کاسته شد. با این حال، آنها هیچ گاه از رده خارج نبوده اند. سیکل استرلینگ در اسباب بازی های ساخت شرکت «آمریکن استرلینگ»، با گرمای دست کار می کنند. موتورهای استرلینگ در خنک کننده های انجمادی و تولید نیرو در بخش های خاصی از صنعت به کار می روند، اما در ماه های اخیر، خبرهایی به گوش می رسد که نشان دهنده فزونی توجه به این موتورها است. توسعه دهندگان موتورهای استرلینگ می گویند که موتورهای آنها بازده انرژی بالایی دارند و دوام آنها از دیگر انواع موتورهای با کارکرد یکسان بیشتر است. این موتورها ساکت و آرام کار می کنند، زیرا سیکل های استرلینگ برخلاف موتورهای درون سوز، نیازی به انفجار سوخت برای به حرکت درآوردن پیستون ها ندارند. تنها نیاز آن حرارت دائمی است. تفاوتی ندارد که این حرارت از آتش مواد نفتی، شیمیایی، واکنش هسته ای و یا نور خورشید گرفته شده باشد. هنگامی که دکتر رابرت استرلینگ در سال ???? موتوری را که اکنون به نام او خوانده می شود، به ثبت رسانید، انتظار داشت نتیجه ای درخور از تلاش های خود بگیرد. قصد او این بود که راه حل جانشین امنی برای بویلرهای بخاری که بر اثر ساخت بد مخازن، کارکنان اطراف آن را به کشتن می داد، بیابد. گازی که درون سیلندر محبوس نگه داشته می شود، به تدریج گرم و سرد می شود تا پیستون را به حرکت درآورد. همانند موتور بخار، منبع حرارت بیرون از سیلندر قرار داده می شود، اما فشار داخل آن بسیار کمتر از موتورهای بخار است. با ظهور استیل بسمر، کارآیی و ایمنی دیگ های بخار بهبود یافت و ایده استرلینگ کم رنگ تر شد. موتورهای استرلینگ برای ساخت به ماشین کاری دقیق نیاز دارند و در مقایسه با ماشین های بخار نیروی کمتری تولید می کنند. درست هنگامی که دنیا در حال گذار از دوران دیگ های بخار به دوران موتورهای درون سوز بود، ایراد بزرگ زمان طولانی گرم کردن موتور استرلینگ آن را در حاشیه قرار داد. شرکت استرلینگ تکنولوژی چند پروژه فضایی و زمینی دارد که با استفاده از همین موتورها انرژی لازم را برای این پروژه ها فراهم می کند. یکی از این ژنراتورها برای ناسا ساخته شده است. این ژنراتور ویژگی های بازده بالا و کارکرد درازمدت را که برای یک کاوشگر ژرفنای فضا حیاتی هستند، فراهم می آورد. یک مجموعه تست با خروجی ?? وات که با این موتورها کار می کند، آگوست گذشته???/?? ساعت کار مداوم را که معادل ?? سال کار بدون نیاز به تعمیرات و کاهش کارآیی است، رد کرد. به گفته موسس این شرکت، این سیستم تست به وسیله منبع حرارتی الکتریکی نیرودهی می شود، اما خود سیستم به گونه ای طراحی شده است که بتواند در فضا به وسیله یک رادیو تلسکوپ تغذیه شود. این موضوع سوژه مقاله ای بود که در سال ???? در شماره فوریه مجله مهندسی مکانیک به چاپ رسید. عنوان مقاله « موتورهایی که هرگز خورده نمی شوند» بود. هرگز زمان زیادی است، البته ?? سال کار بدون وقفه هم زمان زیادی است. یکی از ویژگی های موتورهای استرلینگ امروزی این است که اجزایی که مالش دائم روی یکدیگر داشته باشند، ندارند. پیستون لقی ?? میکرومتری درون سیلندر را دارد و یاتاقان های منحنی، به ویژه دیسک های فلزی با چاک های مارپیچی به خوبی مهار می شوند. آنها از طرفین صلب هستند و پیستون را در مرکز نگاه می دارند. با حرکت پیستون آنها نیز حرکت نرم و خمیده ای را انجام
می دهند. پیستون یک آلترناتور خطی را به حرکت در می آورد. هیچ اتصالی برای تبدیل حرکت خطی به دورانی صورت نمی گیرد. موتور و ژنراتور هر دو درون یک محفظه گرد آمده و ایزوله شده اند.ایزولاسیون محفظه به دلیل انتخاب گاز هلیم به جای هیدروژن درون موتور است.
هزینه هلیم بالاتر است، اما برای این شیوه طراحی بهتر جواب می دهد. هیدروژن به طور اجتناب ناپذیری از فلز داغ تراوش می کند و به طور نامحسوسی انرژی را در سیستم به هدر می دهد. هلیم برای سرهای هیترها شکنندگی ایجاد نمی کند و مشکلات مربوط به ایمنی حمل و نقل هیدروژن را ندارد. «استرلینگ تکنولوژی می گوید که در حال حاضر در حال تولید ژنراتورهای ?? وات و ?? وات است و پیش بینی می شود که در مجموع ?? سیستم را در ظرف سه سال آینده به دست مشتریان برساند. پروژه دیگری که این شرکت سرگرم کار روی آن است، یک ژنراتور متحرک برای ارتش است. این ژنراتور دیزلی، آب گرم مورد نیاز برای آشپزخانه صحرایی و یک کیلووات الکتریسیته را فراهم خواهد آورد. یک شرکت هلندی به همراه موسسه ای تحقیقاتی از همان کشور، سیستمی مشابه برای مصارف خانگی ساخته اند. سیستم شرکت اناتک از یک دیگ تشکیل شده است که بخشی از انرژی حرارتی را برای تولید الکتریسیته به کار می گیرد. تا به حال ?? دستگاه ازآن در خانه های دورافتاده نصب شده اند. شرکت مجزای دیگری به نام سیستم های انرژی استرلینگ به همراه آزمایشگاه های ملی ساندیا از دیش های کولکتور برای متمرکر کردن نور خورشید استفاده می کنند تا بتوانند حرارت مورد نیاز برای یک سیستم ژنراتور استرلینگی را فراهم کنند. به گفته باب لیدن، مدیر سیستم های انرژی استرلینگ، ژنراتورهای استرلینگ هریک به تنهایی
می توانند حداکثر ?? کیلووات، از یک دیش ?? متری تولید کنند. چنین مساحتی ???/?? وات انرژی خورشیدی را جذب می کند و در نتیجه نرخ بازده ?? درصد است. برای مقایسه، پانل های فتوولتاییک موجود دربازار، که نور خورشید را به طور مستقیم به الکتریسیته تبدیل می کنند، بازده هایی کمتر از ?? درصد دارند. سیستم های فتوولتاییک با قدرت یک کیلووات که نور خورشید را متمرکز می کنند و بازده بالای ?? درصدی دارند نیز، به بازارآمده اند.
دیش شرکت استرلینگ انرژی m? ?? نور خورشید را روی مساحتی به قطر معادل ?? سانتی متر متمرکز می کند تا موتور استرلینگ چهار پیستونی که یک ژنراتور دورانی را به راه می اندازد، تغذیه کند. شرکت دیگری که نیروگاه های تولید الکتریسیته دارند نیز، به گونه ای دیگر از این موتورها استفاده می کنند. سوختی که این موتورها را گرم می کند، از نفت سبک همراه با اسیدهای چرمی که از کارخانه های روغن گیاهی گرفته می شوند، تشکیل شده است. این عصاره های پسماندهای روغن گیاهی، قیمت کمی دارند و معمولاًدر مخازن ذخیره می شوند. این شرکت امیدوار است که بتواند ?? درصد از هزینه ?/? میلیون دلاری پروژه را با دریافت کمک های ایالت نیوجرسی برای به کارگیری انرژی های بازگشت پذیر و پاکیزه جبران کند. سوختی که شرکت آرهوس استفاده می کند، برای موتورهای درون سوز کنونی بسیار خورنده است، اما در موتورهای استرلینگ به خوبی جواب می دهد، زیرا محصولات احتراق با هیچ یک از قطعات متحرک موتور تماس ندارند. تعمیرات و نگهداری شامل روان کاری و تعویض سیالات روانکاری، تعویض رینگ های پیستون ها، کار تریج های پوشش میله ها و دیگر اجزایی است که در عوض هر ???/?? ساعت کار ?? ساعت زمان می برد. سخن آخر این که موتورهای استرلینگ در ??? سال زمان پیدایششان نه هرگز از رده خارج شده اند و نه جایگاه مستحکمی یافته اند. در کتاب ها و سایت های مربوط به صنعت همواره از این موتورها یاد می شود. شرکت هایی هم در تلاشند تا با تولید انبوهی از محصولات استرلینگی وارد بازار تولید انرژی خانگی تجاری شوند.

نحوه کار کرد موتور های جت

---

تمام موتورهای جت که توربین دارند، نوع پیشرفته تری از همان موتورهای توربین گازی هستند که در زمان های دورتر استفاده می شده است. موتورهای جت به چند دسته اساسی تقسیم می شوند: • توربوفن Turbo Fan • توربوجت Turbo Jet • توربوپراپ Turbo Prop • پالس جت Pulse Jet • پرشر جت Pressure Jet • رم جت Ram Jet • سکرام جت Scram Jet در حقیقت، تمام موتورهای جت که توربین دارند، نوع پیشرفته تری از همان موتورهای توریبن گازی هستند که در زمان های دورتر استفاده می شده است. از موتورهای توربین گازی بیشتر برای تولید برق نه تولید نیروی رانش استفاده می شود. موتورهای جت کلاً بر پایه ی موارد زیر کار می کنند: هوا از مدخل وارد موتور جت شده و سپس با چرخاندن توربین نیروی لازم را برای مکش هوا برای سیکل بعدی آماده کرده و خود از مخرج خارج می شود. در این حالت فشار و سرعت هوای خروجی، بدون در نظر گرفتن اصطکاک، با سرعت و فشار هوای ورودی برابر است. سیکل کاری موتورهای جت پیوسته است، این بدین معناست که هنگامی که هوا وارد کمپرسور می گردد، به سوی توربین عقب موتور رفته و آن را نیز همراه با خروج خود به حرکت در می آورد، یعنی نیروی لازم برای مکش در حقیقت به وسیله توربین انتهایی موتور تولید شده است و بدین گونه است که همزمان با ورود هوا به کمپرسور، توربین نیز به وسیله نیروی تولید شده توسط سیکل قبلی در حال چرخش است و نیروی آن صرف چرخاندن کمپرسور می شود. در این فرآیند، دوباره نیروی تولید شده توسط این سیکل به توربین داده شده و توربین نیروی لازم جهت ادامه کار را فراهم می آورد. موتور توربوفن با ضریب کنار گذر پایین F-119 پرات اند ویتنی 1- موتورهای توربوفن یا Turbo Fan موتورهای توربوفن در حقیقت چیزی میان موتورهای توربوجت و توربو پراپ هستند. بازده موتورهای توربوفن بسیار زیاد است، و به همین علت هم در بسیاری از هواپیماهای مسافربری و ترابری در سرعت های ساب سونیک Sub Sonic از آن ها استفاده می شود. در موتورهای توربوفن، ابتدا هوا کمپرس شده سپس وارد اتاقک احتراق می شود و بعد از انفجار از طریق شیپوره یا نازل خروجی خارج شده و در طی این فرآیند، نیروی تراست لازم را جهت رانش هواپیما به جلو تامین می نماید. البته در موتورهای توربوفن، مقادیر دیگری از هوا از طریق کنارگذر نیز عبور داده می شود که در نهایت به گازهای خروجی داغ پیوسته و نیروی تراست را افزایش می دهد. تفاوت موتورهای توربوفن با توربوپراپ در این است که موتورهای توربوپراپ، فن یا ملخ ایجاد کننده تراستشان در خارج از پوسته موتور قرار گرفته اما در موتورهای توربوفن، ملخ یا فن تولید کننده تراست کاملاً در درون پوسته موتور قرار گرفته است. دیاگرام یک موتور توربوفن با ضریب کنار گذر بالا 2- موتورهای توربوجت یا Turbo Jet موتورهای توربو جت، بیشتر بر نیروی تولیدی از گازهای خروجی اتکا دارند و در هواپیماهایی بیشتر کاربرد دارند که با سرعت های مافوق صوت حرکت می کنند. در موتورهای توربوجت، ابتدا، هوا وارد کمپرسور شده و متراکم می گردد. اما چون این هوا با سرعت نسبتاً زیادی وارد موتور گردیده برای احتراق مناسب نمی باشد و بیشتر سوخت مصرف شده، بدون اشتعال حدر می رود. به همین دلیل هوا به قسمت دیفیوژر یا همان کاهنده سرعت فرستاده می شود تا از سرعت آن کاسته شود. در دیفیوژر، ابتدا از سرعت هوا کاسته و بر دما و فشار آن افزوده می شود. سپس این هوای آماده برای احتراق، به اتاقک احتراق فرستاده می شود. در اتاقک احتراق یا Combaustion Chamber، هوا ابتدا وارد لوله احتراق گشته، با سوخت مخلوط شده سپس منفجر می گردد. قسمتی از نیروی حاصله از این انفجار صرف گرداندن توربین شده و مابقی برای تولید نیروی رانش به کار می رود. گاهی در هواپیماهای توربوجت، بعد از شیپوره خروجی یا نازل، قسمتی به نام پس سوز یا After Burner قرار می دهند که بر نیروی تراست می افزاید. دیاگرام کار موتور های توربوجت، توربوپراپ و توربوفن After Burner یا قسمت پس سوز چگونه کار می کند؟ هنگامی که گازهای خروجی از موتور خارج می شوند، هنوز مقداری اکسیژن و سوخت مصرف نشده دارند که در قسمت پس سوز، با مشتعل ساختن دوباره گازهای خروجی و افزایش 4 برابر سوخت معمولی به این مخلوط، به طور قابل توجهی بر نیروی تراست می افزایند. البته استفاده از پس سوز فقط در شرایط اضطراری و شرایط جنگی مجاز است در غیر این صورت مجاز نیست. تنها هواپیمای مسافربری با پس سوز، هواپیمای کنکورد Concorde ساخت مشترک آلمان، انگلیس و فرانسه است که به علت ایجاد آلودگی صوتی زیاد و مصرف سوخت بالا، بازنشست شد. 3- موتورهای توربوپراپ یا Turbo Prop: موتورهای توربو پراپ، در حقیقت از نیروی ملخ برای تولید تراست استفاده می کنند و تنها وجه جت بودن آنها، تولید نیروی لازم برای این چرخش توسط موتور جت است. طرز کار موتورهای توربوپراپ عیناً مانند موتورهای جت توربینی دیگر است و تنها وجه تمایز آنها این است که نیروی تولید توسط توربین بیشتر صرف چرخاندن ملخ می شود تا کمپرسور، به همین دلیل برای تولید نیروی بیشتر، تغییراتی هم در توربین موتورهای توربوپراپ داده می شود. 4- موتورهای پالس جت یا Pulse Jet: موتورهای پالس جت دارای توربین، کمپرسور، یا شفت نمی باشند و تنها قطعه متحرک البته در نوع دریچه دار، دریچه آن می باشد. در این گونه موتورها، ابتدا توده بزرگی از انفجار در داخل موتور صورت می پذیرد که سبب بسته ماندن دریچه می شود. چون تنها راه فرار هوا از موتور قسمت انتهای آن می باشد هوا به طرف آنجا هجوم می آورد.در نتیجه تر ک هوا، خلا یا حالت مکشی به وجود آمده که باعث باز شدن دریچه و ورود هوای تازه می شود. در این حالت، مقداری هوای محترق شده از خروج بازمانده و صرف تراکم و انفجار گاز تازه وارد می گردد و سیکل به همین ترتیب ادامه پیدا می کند.در نوع بدون دریچه، از یک خم برای ایفای نقش دریچه استفاده می شود که با انفجار گازها و بدلیل وجود این خم، کاهش فشار صورت گرفته و مقداری از گازهای خروجی باز می گردند به همین ترتیب سیکل ادامه داده می شود. 5- موتورهای پرشر جت یا Pressure Jet: از این گونه موتورها در حال حاضر استفاده ای نمی شود و شرح کارکرد آنها در اینجا اضافی است. 6- موتورهای رم جت یا Ram Jet: موتورهای رم جت، هیچ قطعه ی متحرکی ندارند و در نگاه اول، مانند یک لوله توخالی به نظر می رسند که بیشتر در سرعت های مافوق صوت به کار می روند. موتورهای رم جت نیز مانند پالس جت، دارای توربین، کمپرسور یا ... نمی باشند استفاده از آنها به عنوان موتور دوم معمول است که بیشتر در موشکها به کار می روند. در این گونه موتورها، برای روشن شدن موتور ابتدا باید سرعت هوا به مقدار لازم برسد در صورت رخداد چنین حالتی، موتور جت به طور خودکار خود را روشن می کند. در موتور رم جت، هوا با سرعت زیاد وارد موتور شده و به علت سرعت بیش از حد، در قسمت دیفیوژر به خوبی کمپرس و متراکم شده و دما و فشار آن بسیار بالا می رود. در این حالت مخلوط هوا و سوخت منفجر گشته و با خروج از موتور، نیروی تراست بسیار زیادی را آزاد می کنند. این موتورها قدرت بسیار زیادی را دارا می باشند اما برای شروع پرواز و برخاست مناسب نمی باشند. نمای یک موتور توربوجت چند محوره 7- موتورهای سکرم جت یا Scram Jet: نام این موتورها از دو واژه Super Sonic و Combustion گرفته شده که به معنای انفجار در سرعت مافوق صوت است. این گونه موتور ها در سرعت های هایپر سونیک Hyper Sonic به کار می روند و طرز کار آنها بسیار مشابه موتورهای رم جت با تغییراتی می باشد. این نکته قابل توجه است که مشتعل ساختن مولکول های هوا در حالی که هوا با سرعت بالای 4 ماخ وارد موتور می گردد، مانند روشن کردن کبریت در گردباد تورنادو است! و از همین جا می توان درک کرد که چه تکنولوژی عظیمی در این لوله توخالی به کار گماشته شده است. شایان ذکر است که اولین هواپیمای دارای موتور سکرم جت، هواپیمای X-43 است که سرعت آن بالای 7 ماخ می باشد. اجزای اصلی موتورهای جت: 1- کمپرسور: کمپرسورها وظیفه متراکم کردن هوای ورودی را بر عهده دارند. کمپرسورها بر دو نوع هستند: 1- کمپرسورهای محوری 2- کمپرسورهای شعاعی یا گریز از مرکز. کمپرسورهای محوری که در اکثر موتورهای جت امروزی استفاده می شود، از چند طبقه فن یا پنکه به تعداد مشخص (دو یا بیشتر) تشکیل شده است که هرچه به سمت درون بیشتر پیش برویم، از زاویه پره های فن ها کاسته می شود و هم چنین توسط همین تیغه ها یا پره ها، به سیال جهت حرکت داده شده و با کاهش زاویه پره ها، به فشار سیال یا هوا افزوده و از سرعتش کم شده و در نتیجه متراکم می گردد. اما در کمپرسورهای شعاعی یا گریز از مرکز، که بیشتر در موتورهای گازی ساده یا قدیمی کاربرد داشته است، در اصل هوا به یک مانع برخورد کرده و سپس توسط پره های آن به قسمت دیفیوژر یا کاهنده سرعت منحرف می شود که این فرآیند با ازدیاد فشار همراه است، در نتیجه هوا متراکم می گردد. کمپرسور محوری چند مرحله ای یک موتور توربوجت 2- سیستم احتراق: سیستم احتراق، شامل سوخت پاش، جرقه زن و اتاقک و لوله احتراق می گردد. فرآیند انفجار در درون لوله های احتراق صورت می پذیرد که این عمل با وارد شدن هوا به اتاقک و مخلوط شدن آن با سوخت سپس انفجار آن به وسیله شمع جرقه زن انجام می شود. انژکتور Injector وسیله است که با استفاده از نیروی موتور، سوخت را به پودر تبدیل می کند و حکمت این کار در بهتر مشتعل شدن در صورت تبدیل به پودر نهفته است. البته سوخت قبل از ورود به انژکتور، مقداری گرم شده تا برای احتراق آماده تر باشد. ابتدا انژکتور سوخت را روی هوای متراکم می پاشد و سپس این مخلوط آماده انفجار است که به وسیله شمع جرقه زن، این عمل صورت می گیرد. محفظه احتراق Can-Type یک موتور توربوجت 3- سیستم توربین: در اینجا، ابتدا هوای منفجر شده به پره های توربین برخورد کرده و نیروی لازم جهت گرداندن کمپرسور و مکش هوا برای سیکل بعدی تولید می شود که این نیرو به وسیله شفتی به کمپرسور انتقال داده شده و باعث حرکت آن می شود. قبل از توربین، استاتور توربین وجود دارد که برای تنظیم جهت حرکت سیال هوا برای ورود به قسمت توربین به کار می رود. توربین ها نیز به دو دسته محوری و شعاعی تقسیم می شوند که نوع محوری چند طبقه است. چون دمای کارکرد توربین بسیار بالا می باشد، در ساخت آن از آلیاژهای مخصوصی استفاده می شود. 4- سیستم خروج گازهای داغ: این سیستم، در حقیقت تولید تراست واقعی را برای رانش هواپیما به جلو می کند و سهم اصلی را در تولید و توضیع فشار دارد. در مدل های متحرک، زاویه پره های شیپوره انتهایی موتور برای میزان کردن فشار قابل تنظیم است. گفتنی است سیستم پس سوز یا After Burner بعد از این بخش نصب می شود. به این قسمت، نازل Nozzle هم گفته می شود. 5- سیستم کشش برگردان یا Thrust Reversation System: در سیستم کشش برگردان، به وسیله دریچه هایی، نیروی تراست موتور برعکس می شود، بدین صورت که خلبان در هنگام فرود نیروی برگردان را فعال ساخته و از آن به عنوان ترمز استفاده می کند، یعنی نیروی موتور در جهت عکس اعمال می شود. البته توضیح خود این سیستم و کلیه سیستم های دیگر هر یک می تواند به اندازه یک کتاب توضیحات تکمیلی نیاز داشته باشد اما در اینجا به ذکر همین نکات کوتاه و جزئی و اجمالی بسنده می شود. در صورت اظهار علاقه خوانندگان به چگونگی کار کرد این موتور ها مقالات بیشتر را در این زمینه شاهد خواهید بود. لازم به ذکر است که ساخت موتورهای جت به صورت خانگی هم امکان پذیر است و هم اکنون رواج بسیاری در بین جوانان علاقه مند به این علم دارد و یک چنین موتورهای جت دست سازی به طور گسترده ای در هواپیماهای مدل قدرتمند به کار گرفته می شوند.

احتراق : 

در این فاز احتراق سوخت منجر به تشکیل توده بزرگی از گرما و فشار میشود فشار حاصل منجر به بسته ماندن شیر یکطرفه که در پشت هوا و سوخت محترق میباشد میگردد در نتیجه توده محترق بناچار فقط در مسیرمورد نظر میتواند حرکت کند.     

 

انفجار:

در این مرحله سوخت و هوای منبسط شده از نازل خارج میگرددو گازهای داغ خروجی منجر به تولید نیروی رانش میگردد.

 

سوخت گیری:

 گازهای داغ بدلیل انعطاف پذیری و دارا بودن جرم تمایل به حفظ حرکت خود به سمت نازل را دارند حتی اگرفشار داخل موتور کمتر فشار محیط باشد خروج این گازها از محفظه احتراق موجب افت فشار در محفظه و بازشدن شیر یکطرفه میگردد و مقداری سوخت و هوا به این محفظه وارد میشود

فشردگی:

بدلیل فشار کم موجود بین هوا و سوخت ورودی    و  گازهای داغ خروجی مقداری از این گازهای داغ به محفظه احتراق باز میگرددکه این عمل موجت محترق شدن این توده هوا و سوخت میشود و سیکل به مرحله اول باز میگردد .

 

سیکل کارکرد پالس جت بدون دریچه :

 

در پالس جت های بدون دریچه خمی که مابین محفظه احتراق و نازل قرار دارد دقیقا کاری را انجام میدهد که دریچه در نوع دریچه دار انجام میدهد .با وجود این خم در این ناحیه کاهش فشار ایجاد شده و مقداری از گاز های در حال خروج را به محفظه احتراق باز میگرداند .و بقیه مراحل دقیقا همانند نوع دریچه دار میباشد که در بالا توضیح داده شد .

 

?. پرشر جت 

 

این موتور جت امروزه کاربردی در صنایع هوایی و به عنوان پیشران جت ندارد . این موتور را میتوان طرحی ابتدایی از موتور رم جت دانست . در این پیشران جت سوخت از قسمت بالایی  به داخل لوله ای چند تکه که از بالا به پایین قطور تر میگردد پاشیده میشود و از قسمت بالایی و دهانه لوله و همچنین از فواصلی که مابین این لوله چند تکه وجود دارد هوای تازه وارد لوله شده و با سوخت مخلوط میگردد . سپس مخلوط سوخت و هوا وارد محفظه احتراق شده و محترق میگردند . برای گرم کردن  سوخت پیش از عمل احتراق ، لوله سوخت رسان را در محفظه احتراق و بدور جدار داخلی آن میپیچانند  و به این ترتیب سوخت گرما را از توده گاز داغ محترق شده دریافت میکند و گرم میشود ، به این ترتیب عمل احتراق نیز با کیفیت بهتری انجام میگردد.

 

?. توربو جت

توربو جتها از انواع متداول موتورهای جت هستند که در اکثرهواپیماهای جنگنده و پرنده هایی که با سرعتهای زیاد حرکت میکنند استفاده میگردد . در زیر به طرز کار موتور توربو جت میپردازیم

1 . در مرحله اول هوا از طریق دهانه ورودی وارد ابتدای قسمت کمپرسور میشود .

2 . در مرحله بعدی هوا توسط کمپرسور فشرده شده و بطرف دیفیوژر فرستاده میشود .

3 . پس از کاسته شدن سرعت و افزایش فشار و دمای هوا در دیفیوژر هوا به محفظه احتراق و سپس لوله احتراق فرستاده میشود .

4 . پس از عملیات احتراق در موتور گاز های داغ تولیدی باعث چرخش توربین و در نتیجه محور متصل به توربین میگردد.از نکات قابل توجه در طراحی یک توربو جت طراحی بخش نازل و خروجی است چراکه هدف استفاده از توربوجت نیروی رانش پرنده میباشد . در بهترین حالت فشار ستون هوای داغی که از موتور خارج میگردد با فشار جو اطراف  پرنده برابر است .

 

 

توربو جت با جریان محوری (با کمپرسور محوری چند مرحله ای):

 

 

 

توربو جت با جریان مرکزی (با کمپرسور سانتریفیوژ چند مرحله ای):

 

تبلیغاتX صفحه نخست| پست الکترونیک منوی اصلی صفحه اصلی تماس با ما و ارسال Mail خانگی کردن این صفحه درج در علاقه مندی ها موضوعات راهنمای بخشهای سایت مـــولــــــــــد قـــدرت انــتــــقــال قــــــدرت سیستمهای سوخت رسانی و سیــستم های EFI سیستم های الـکتـریکی و الکـترونیـکی خودرو شاسی و بدنه - تعلیق اخـــبـار گــالــری ســایـــت مـطــالب جالب و متفـرقه در زمـیـنه صنعت و خـودرو نقد , بررسی و مشخصات فنی خودروهای خارجی نقد , بررسی و مشخصات فنی خودروهای داخلی درخواسـتهای شـما مـوتــورسـیـکلت مـــــرزهــای فـنــــــــاوری سـوخـت های جـایــگزیــن آرشیو ماهانه آرشیو ماهانه سایتخرداد 1387اردیبهشت 1387فروردین 1387اسفند 1386بهمن 1386دی 1386 خبرنامه Top of Form عضویتلغو عضویت Powered by WebGozar Bottom of Form جستجو در بوگاتی Top of Form در کل اینترنت در بوگاتی Powered by Google Bottom of Form لینک دوستان انجمن های تخصصی آریاتیمز :: سیستم انتقال قدرت دو کلاچه سیستم انتقال قدرت دو کلاچه اکثر مردم این را می دانند که ماشین های موجود با دو سیستم انتقال قدرت متفاوت کار می کنند،یکی سیستم عادی که راننده با فشار دادن پدال کلاچ و با استفاده از دسته تعویض دنده ،دنده را تعویض می کند و دیگری سیستم اتوماتیک است که با استفاده از چند کلاچ و یک مبدل گشتاور و چرخدنده های سیاره ای همه کارهای تعویض دنده را برای راننده انجام می دهد.اما سیستم دیگری مابین این دو وجود دارد که ترکیبی از بهترین ویژگی های هر دو سیستم را فراهم می کند و آن سیستم انتقال قدرت دو کلاچه است که به آن ، سیستم انتقال قدرت شبه اتوماتیک ، سیستم دستی بدون کلاچ یا سیستم دستی انتقال قدرت اتوماتیک شده هم گفته می شود. البته در زمینه ماشین های مسابقه سیستم های شبه اتوماتیک مانند گیربکس دستی متوالی همواره استفاده شده اند اما در ماشین های معمولی تکنولوژی نسبتا جدیدی است. در این مقاله خواهیم آموخت که سیستم انتقال قدرت دو کلاچه چگونه کار می کند، و آن را با سیستم های دیگر مقایسه خواهیم کرد و بررسی خواهیم کرد که چرا بعضی آن را سیستم انتقال قدرت در آینده می دانند. ادامه مطلب :: نوشته شده توسط امین در مورخه پنجشنبه بیست و نهم فروردین 1387 ساعت 8:35 یک نظر یک نظر :: CVT چیست و چگونه کار می کند؟ CVT چیست و چگونه کار می کند؟ بعضی ها معتقدند نمی توان به یک سگ پیر حرکات جدید یاد داد،اما انتقال قدرت پیوسته ( CVT) که لئوناردو داوینچی 500 سال پیش اندیشه اش را در سر داشت و در حال حاضر جای انتقال قدرت اتوماتیک را در بعضی خودروها گرفته،یک سگ پیر است که قطعا چیز جدیدی یادگرفته است ! در واقع از اولین CVT که در1886 ثبت شده تاکنون تکنولوژی آن بهبود پیدا کرده است،امروزه چندین کارخانه خودروسازی از جمله جنرال موتورز،آیودی،هوندا و نیسان در حال طراحی CVT های خود هستند. برای مشاهده ادامه متن بر روی ادامه مطلب کلیک کنید... ادامه مطلب :: نوشته شده توسط امین در مورخه چهارشنبه بیست و یکم فروردین 1387 ساعت 21:48 آرشیو نظرات آرشیو نظرات :: همه چیز در مورد گیربکس های اتوماتیک (بخش چهارم) همه چیز در مورد گیربکس های اتوماتیک (بخش چهارم) سیستم هیدرولیک ، پمپ و گاورنر گیربکس اتوماتیک در خودرو شما چندین وظیفه دارد . شما ممکن است نفهمید که چطور آن از راههای بسیار متفاوت عمل می کند . برای نمونه برخی ویژگی های که یک گیربکس اتوماتیک دارد : · اگر ماشین در حالت اورداریو (در گیربکس های چهار دنده)باشد.گیربکس دنده ای مبنی بر سرعت وسیله نقلیه و موقیت پدال گاز انتخاب میکند. · اگر شما به آرامی شتاب بگیرید ، تغیر دنده با سرعت کمتری نسبت به موقعی است که شما با تمام گاز شتاب بگیرید. · اگر پدال گاز را رها کنیم ،گیربکس به دنده بعدی پائینی تعویض می شود. · اگر شما اهرم دنده رادر حالت دنده پائین تر قرار دهید ،گیر بکس تغیرمکان خواهد داد(تعویض خواهد شد)مگر اینکه سرعت خودرو سریعتر ازسرعت دنده انتخابی باشد.اگر سرعت خودرو خیلی زیاد باشدباید صبر کنید تا سرعت آن کم شود و بعد از آن دنده تعویض شود(به دنده پایین). · اگر شما گیربکس را در حالت دنده 2 قرار دهید،افزایش و کاهش سرعت بیش از دنده 2 را نخواهیم داشت و هرگز به طور کامل نخواهد ایستاد مگر اینکه دسته دنده را تغیر دهیم. برای مشاهده ادامه مطلب روی ادامه مطلب کلیک کنید... ادامه مطلب :: نوشته شده توسط امین در مورخه جمعه بیست و ششم بهمن 1386 ساعت 16:59 آرشیو نظرات آرشیو نظرات :: همه چیز در مورد گیربکس های اتوماتیک (بخش سوم) همه چیز در مورد گیربکس های اتوماتیک (بخش سوم) باندها و کلاچ ها شیر دستی ، سوپاپ دستی ،سوپاپ تعویض دنده دستی (Manual valve): شیر ماسوره ای در سیلندر پمپ یک جعبه دنده خودکار که راننده از طریق میله بندی ، با دست آن را به کار می اندازد سوپاپ راه دهنده ، شیر راه دهنده (Shift valve) : در جعبه دنده خودکار ، شیری که امکان تعویض دنده و تغییر نسبت چرخ دنده را فراهم می آورد. سیلندر پمپ گیربکس ، محفظه سوپاپ ،جعبه سوپاپ (Valve body) : قطعه ریخته گری نصب شده در سینی زیر گیربکس که بیشتر شیر های جعبه دنده خودکار هیدرولیکی در آن قرار دارد . موقعی که گیربکس را در حالت اوردرایو قرار می دهیم ، بسیاری از قسمت ها باید وصل و قطع شود. حامل سیاره ای به وسیله کلاچ به پوسته تورک کنورتور وصل می شود . دنده خورشیدی کوچک به وسیله یک کلاچ از توربین جدا می شود ( قطع می شود ) بنابراین آن می تواند خلاص بچرخد ، دنده خورشیدی بزرگ توسط باند نگه داشته می شود ( ثابت ) . بنابراین آن نمی تواند بچرخد. هر بار که دسته دنده را فشار می دهیم یک سری از اتفاقات با درگیر شدن و آزاد شدن کلاچ ها و باندها ی مختلف رخ می دهد . بیاید نگاهی به باندها داشته باشیم . برای مشاهده ادامه مطلب روی ادامه مطلب کلیک کنید... ادامه مطلب :: نوشته شده توسط امین در مورخه جمعه بیست و ششم بهمن 1386 ساعت 16:45 آرشیو نظرات آرشیو نظرات :: همه چیز در مورد گیربکس های اتوماتیک (بخش دوم) همه چیز در مورد گیربکس های اتوماتیک (بخش دوم) اجزای مجموعه دنده های سیاره ای این گیربکس اتوماتیک از مجموعه دنده هایی استفاده می کند که ترکیب مجموعه دنده های سیاره ای نامیده می شود، آن شبیه یک مجموعه دنده سیاره ای منفرد است اما مانند دو مجموعه سیاره ای ترکیب شده(متحد) عمل می کند . آن یک دنده رینگی دارد که همیشه خروجی گیربکس است . اما آن دو دنده خورشیدی و دو مجموعه دنده سیاره ای دارد . اجازه دهید به بعضی قسمت های آن نگاهی داشته باشیم : برای مشاهده ادامه مطلب روی ادامه مطلب کلیک کنید... ادامه مطلب :: نوشته شده توسط امین در مورخه جمعه بیست و ششم بهمن 1386 ساعت 16:15 آرشیو نظرات آرشیو نظرات :: همه چیز در مورد گیربکس های اتوماتیک (بخش اول) همه چیز در مورد گیربکس های اتوماتیک (بخش اول) اگر شما یک ماشین با گیربکس اتوماتیک رانده باشید ، دو تفاوت بزرگ بین گیربکس های اتوماتیک و گیربکس های دستی را می شناسید : - خودرو های دارای گیربکس اتوماتیک پدال کلاچ ندارند . - خودرو های دارای گیربکس اتوماتیک نیازبه تعویض دنده دستی ندارند . یک بار شما دنده را در حالت drive قرار می دهید ، همه چیز ها دیگر خودکار عمل می کند . گیربکس اتوماتیک ( بعلاوه مبدل گشتاور ) و گیربکس دستی ( با کلاچ ) دقیقاً مانند هم عمل می کنند ، اما از راه های کاملاً متفاوت. روش گیربکس اتوماتیک برای تعویض دنده کاملاً شگفت انگیز است . محل قرار گرفتن گیربکس اتوماتیک ما در این مقاله طرز کار گیربکس اتوماتیک را خواهیم گفت . ابتدا با اساس کلی سیستم شروع می کنیم : دنده های سیاره ای . برای مشاهده ادامه مطلب روی ادامه مطلب کلیک کنید... ادامه مطلب :: نوشته شده توسط امین در مورخه جمعه بیست و ششم بهمن 1386 ساعت 15:38 آرشیو نظرات آرشیو نظرات :: خط انتقال نیرو در خودرو (قسمت سوم) خط انتقال نیرو در خودرو (قسمت سوم) انواع نگهدارنده های شفت اکسل عقب نیروها و گشتاورهای تحملی توسط اکسل عقب عبارتند از : 1 ) نیروهای برشی ناشی از وزن وسیله نقلیه 2 ) ممان خمشی ناشی از اختلاف فاصله عکس العمل وزن و خود وزن 3 ) نیروهای کششی یا فشاری ناشی از نیروهای جانبی 4 ) نیروی خمشی ناشی از هم امتداد نبودن نیروی جانبی و عکس العمل مربوطه 5 ) گشتاور پیشران در تمام نمونه هایی که برای نگهداری شفت اکسل استفاده می شود، گشتاور پیشران توسط شفت تحمل می شود؛ اما اختلاف این نمونه ها ناشی از دیگر بارهایی است که ممکن است توسط شفت اکسل تحمل شود. انواع مختلفی از آنها را در زیر بررسی می کنیم : Semi floating axle : در این نوع از اکسل که نمونه آن را در شکل 3-17 مشاهده می کنید، توپی چرخ مستقیماً به شفت اکسل متصل است. انتهای داخلی هرکدام از شفتها با دیفرانسیل در ارتباط است؛ در حالیکه سر دیگر آن بوسیله یاتاقان و بلبرینگ با پوسته اکسل در تماس است. در این حالت تمام نیروها و بارهایی که در بالا به آن اشاره شد توسط شفت اکسل تحمل می شود. بارهای خودرو از طریق پوسته و یاتاقان به این شفتها منتقل می شوند. به همین علت نقطه A یک بار خمشی را تحمل می کند که در نتیجه آن تمایل به برش در آن نقطه ایجاد می شود. همچنین نیروهای جانبی سبب بوجود آمدن نیروهای محوری و ممان خمشی در شفتهای اکسل می شوند، ضمن اینکه شفتها باید گشتاور پیشران را هم تحمل کنند. Semi floating axle ساده ترین و ارزانترین نوع از میان آنهاست که بصورت نسبتاً گسترده ای در خودروها استفاده می شود. از آنجاییکه تمام بارها توسط شفت اکسل تحمل می شود، این شفتها برای انتقال گشتاور یکسان به نسبت قطر بزرگتری باید داشته باشند؛ چرا که اگر شفت در این حالت بشکند، خطرات زیادی در بر دارد چون تایر کاملاً از مجموعه جدا خواهد شد. شکل3-17 Semi floating axle Full floating axle : این نمونه بسیار مقاوم و محکم است و اکثراً در خودروهای سنگین از آنها استفاده می شود. همانطور که در شکل 3-18 مشاهده می شود، شفتهای اکسل فلانجهایی در انتهای خارجی خود دارندکه بوسیله پیچ به کفی فلانج متصل می شوند. دو رولربرینگ نیز پوسته اکسل را درون توپی چرخ نگه می دارند که بارهای جانبی را تحمل می کنند؛ بنابراین در این حالت شفتهای اکسل فقط گشتاور پیشران را تحمل می کنند و نیروی وزن را پوسته اکسل و چرخها متحمل می شوند؛ بنابراین احتمال شکست در آنها کم است و حتی در صورت وقوع چنین امری، شفت بعلت مهارهایی که دارد از جای خود خارج نمی شود. اما اشکال عمده در اینجا هزینه بسیار بالای آن نسبت به سایر گونه اکسلها است. شکل3-18 Full floating axle Three quarter floating axle : این نمونه حالتی بین مدل مقاوم Full floating و مدل ساده Semi floating است. در اینجا بجای اینکه همانند نمونه Semi floating یاتاقان بین پوسته اکسل و شفت قرار داشته باشد، بین پوسته اکسل و توپی چرخ قرار دارد. همانطور که با توجه به شکل3-19 نیز مشخص است، در این حالت شفتهای اکسل، نیروی خمشی و برشی ناشی از وزن خودرو را تحمل نمی کنند. بلکه این نیروها از طریق توپی و یاتاقان و توسط پوسته اکسل تحمل می شود. اما در هر صورت گشتاور پیشران در این جا نیز باید توسط شفت تحمل گردد و نیز نیروهای جانبی که به شفت وارد می شوند. زمانی در خودروها معمولی و اتومبیلهای سبک از این نمونه از اکسل بیشتر استفاده می شد اما امروزه با بهبود در طراحی مواد و روشهای ساخت استفاده از Semi floating به اینگونه از اکسلها ترجیح داده می شود. شکل3-19 Three quarter floating axle انواع پوسته اکسل 1 ) split type : در این نمونه پوسته اکسل بصورت دو تکه ساخته می شود و سپس توسط پیچ بهم وصل می شوند. اشکال عمده چنین نمونه ای این است که با رخ دادن هر گونه خرابی، کل اکسل عقب باید خارج شود و پس از تعمیر دوباره نصب گردد. از این نمونه از پوسته اکسل امروزه کمتر استفاده می شود. 2 ) banjo or separate carrier type : این نمونه بصورت یکپارچه است و شکلی شبیه کمانچه دارد. کل مجموعه دیفرانسیل درون محفظه ای قرار دارد که به پوسته اکسل پیچ شده است و دو نیم شفت نیز از دو طرف به آن متصل هستند. بنابراین در این حالت چنانچه نیازی به تعمیر مجموعه شود، هرکدام از شفتها می تواند مستقیماً از کنار خارج شود و دیفرانسیل تنها با باز کردن پیچهای مربوط به خود، خارج می گردد. 3 ) Salisbury or integral carrier type: این نمونه از لحاظ ساختاری شبیه نمونه قبلی است بجز اینکه در اینجا محفظه دیفرانسیل به طور دائمی به مجموعه توسط جوش متصل است. از این نمونه از پوسته اکسل بطور گسترده ای در خودروهای محرک عقب استفاده می شود. خطوط انتقال در خودروهای دیفرانسیل جلو در خودروهای دیفرانسیل جلو به میل گاردانهای طویل نیازی نیست. همانطور که در شکل 3-20 نیز مشاهده می شود، توان از بخش دیفرانسیل چسبیده به جعبه دنده و از طریق میل پلوسهای کوتاه به چرخها منتقل می شود. شکل3-20 نمونه ای از خطوط انتقال در خودروهای دیفرانسیل جلو این میل پلوسها ممکن است توپر یا توخالی باشند و حتی طولهای آنها نابرابر باشند، اما معمولاً با قرار دادن یک میله واسط سعی می کنند طول آنها را برابر کنند.از انواع مختلفی ازاتصالات سرعت ثابت در دو سر میل پلوسها استفاده می شود که در زیر به آنها اشاره می کنیم : سه شاخه پلوس ( Rzeppa joint ) : نوعی مفصل سرعت ثابت است که با استفاده از آن فقط زاویه انتقال می تواند تغییر کند. توسط این نوع مفصل می توان محور متحرک را تحت زاویه ای تا 40 درجه به چرخش درآورد. این نوع اتصال شش ساچمه فولادی دارد که در شیارهای دایره ای بین یک پوسته داخلی و یک پوسته خارجی حرکت می کنند. گشتاور از پوسته داخلی و از طریق ساچمه ها به پوسته خارجی منتقل می شود. (شکل3-21) شکل3-21 سه شاخه پلوس ( Rzeppa joint ) سه شاخه کشویی ( Tripod joint ) : نوعی مفصل کشویی یا پیستونی است که با استفاده از آن طول موثر هر کدام از محورها در اثر بالا و پایین رفتن چرخها و پیچیدن آنها به طرف داخل و خارج، می تواند تغییر کند. در این اتصال پوسته شامل سه شاخه ای توخالی است. یک سه شاخه دیگر که سه عدد بلبرینگ در سر آنها قرار دارد درون پوسته جا زده می شود. (شکل3-22) گشتاور محور محرک، از طریق ساچمه و سه شاخه به محور متحرک منتقل می شود. وقتی زاویه انتقال گشتاور تغییر می کند، ساچمه ها طوری حرکت می کنند که زاویه بین محورهای محرک و متحرک را نصف کنند. بنابراین محور متحرک، بدون توجه به زاویه انتقال با سرعت ثابت می چرخد.حرکت محور متحرک بطرف بالا و پایین نیز سبب می شود که ساچمه ها در شیارها عقب و جلو بروند. شکل3-22 سه شاخه کشویی ( Tripod joint ) :: نوشته شده توسط امین در مورخه یکشنبه چهاردهم بهمن 1386 ساعت 8:36 آرشیو نظرات آرشیو نظرات :: ُخط انتقال نیرو در خودرو (قسمت دوم) خط انتقال نیرو در خودرو (قسمت دوم) دیفرانسیل (Differential ) دیفرانسیل در واقع دستگاه یا مجموعه چرخدنده ای است که بین دو محور قرار می گیرد و به آنها امکان می دهد در صورت لزوم با سرعتهای متفاوت بچرخند و در عین حال گشتاور هم منتقل کنند. فرض کنید دیفرانسیلی در کار نباشد و هر دو چرخ عقب به دو سر یک میله صلب متصل هستند. در این حالت چرخها همواره با هم و با سرعت برابر می چرخند و سعی می کنند همواره مسافتی برابر هم را طی کنند. در چنین شرایطی اگر خودرو قصد عبور از پیچی را داشته باشد، لاستیک داخلی مسافت کمتری را طی خواهد کرد و در نتیجه به سرعت ساییده خواهد شد؛ در این حالت کنترل خودرو نیز دشوار است. وجود دیفرانسیل از بروز چنین مشکلاتی جلوگیری می کند و به چرخ بیرونی این امکان را می دهد که سریعتر بچرخد و در حین عبور از پیچ، نسبت به چرخ داخلی مسافت بیشتری را طی کند. دیفرانسیل شامل دو دنده مرتبط به پلوس می باشد که بنام دنده پلوس نامیده می شود و نیز دو دنده پینیون که بر روی دنده پلوس می گردند. (شکل3-10) پینیونها نیز توسط یک محور به هم متصل هستند. وقتی اتومبیل در جاده مستقیم حرکت می کند، دنده پینیونها حول محور خود نمی چرخند بلکه کلاً بصورت یکپارچه حول دنده پلوسها می گردند و آنها به حرکت در می آورند. اما هنگامیکه اتومبیل وارد پیچ می شود، چرخ داخلی مسافت کوتاهتر و چرخ بیرونی مسافت بیشتری را طی می کند. دنده ها پینیونهای دیفرانسیل به هر دو دنده پلوس گشتاور مساوی وارد می کنند. اما نامساوی بودن بارهایی که چرخها وارد می کنند سبب می شود که دنده پینیونها چرخش حول محور خود را آغاز کنند. آنها در پیرامون دنده پلوس مرتبط با چرخ داخلی که آهسته تر می چرخد حرکت می کنند. در نتیجه سرعت دنده پلوس مرتبط با چرخ بیرونی به همان اندازه افزایش می یابد. شکل3-10 اساس کار دیفرانسیل 2 / ( تعداد دور دنده پلوس اول+ تعداد دور دنده پلوس دوم ) = تعداد دور کرانویل با توجه به رابطه فوق اگر یک چرخ شروع به لغزش و بکسواد کند، چرخی که کشش خوبی دارد از سرعت خود کم می کند و متوقف می شود؛ در نتیجه ممکن است خودرو متوقف شود و نتوان آن را به حرکت در آورد. برای جلوگیری از این امر در برخی از این دیفرانسیلها از سیستم خاصی استفاده می کنند؛ بدین صورت که از کلاچهای چند صفحه ای در پشت دنده پلوسها استفاده می شود که توسط هزار خار به دنده پلوسها متصلند. (شکل3-11) این سیستم باعث می شود که چنانچه یک چرخ بکسواد کند، چرخ دیگر حرکت خود را از دست ندهد. در واقع در موارد ویژه ای دیفرانسیل عمل خود را انجام نمی دهد. شکل3-11 اکسل عقب (Rear Axle) تصویر نشان داده شده در شکل3-12 نمونه ای ساده از اکسل عقب یک خودرو می باشد که قسمتهای مختلف آن قابل مشاهده است. جهت وضوح بیشتر شکل، دیفرانسیل نشان داده نشده است. در عمل شفت نشان داده شده بصورت دو تکه است و وظیفه انتقال گشتاور از دیفرانسیل به چرخها را بر عهده دارد. شکل3-12 شماتیک کلی اکسل عقب نیروها و گشتاورهای مختلفی بر اکسل عقب خودرو وارد می شوند که عبارتند از : 1 ) وزن خودرو : اکسل را می توان به عنوان تیری در نظر گرفت که وزن ناشی از خودرو را تحمل می کند. این نیرو توسط پوسته اکسل یا پلوس تحمل می شود. این نیروهای وارده سبب نیروهای برشی و خمشی می گردند. 2 ) نیروی پیشران : گشتاور رانشی ایجاد شده در موتور خودرو، نیروی پیشران در چرخها را باعث می شود که این نیرو باید از طریق اکسل به شاسی و بدنه خودرو منتقل شود. این نیروها و کلاً نیروهایی که از اکسل به شاسی منتقل می شوند، توسطPanhard Rod و Radius Rod منتقل می شوند. Radius Rod اکسل را به شاسی متصل کرده و نیروی وزن را تحمل می کند. Panhard Rod نیز نیروهای جانبی را به شاسی منتقل می کند. (شکل3-13) شکل3-13 Panhard Rod و Radius Rod 3 ) عکس العمل گشتاور : برای تصور این نیرو، اینگونه فرض کنید که اگر از چرخش آزادانه چرخها بوسیله چرخیدن میل گاردان جلوگیری شود، بنظر می رسد که دنده پینیون تمایل به گردش حول کرانویل را دارد. این تمایل همچنین هنگام حرکت خودرو نیز وجود دارد و پینیون همواره تمایل به بالا رفتن از دنده های کرانویل را دارد، بنابراین همیشه نیرویی بر روی پوسته اکسل وجود دارد که پینیون را نگه می دارد. این نیرو بعنوان عکس العمل گشتاور خوانده می شود. 4 ) نیروهای جانبی : این نیروها که در جهت عرضی بر خوروها وارد می شوند ممکن است شامل وزش باد از بغل به خودرو یا اینرسی خود وسیله نقلیه در سر پیچها باشدکه در هر حال این نیرو مستقیماً به اکسل وارد می شود و اکسل نیز توسط Panhard Rod آن را به شاسی منتقل می کند. انواع اکسل در میان انواعی از اکسلهایی که بعنوان اکسل عقب استفاده می شود، معمولاً فنرها وزن مجموعه را تحمل می کنند. امروزه مدلهای گوناگونی از اکسلها مورد استفاده قرار می گیرند که از میان آنها دو نوع عمده ای که بیشتر از آنها استفاده می شوند عبارتند از : Hotchkiss drive : این نوع، از ساده ترین و پرکاربردترین نوع اکسلهای عقب می باشد. مدلی از آن را در شکل 3-14 مشاهده می کنید. فنر از قسمت وسط خود و به صورت صلب به اکسل عقب متصل می شود. خود فنر نیز از یک طرف بصورت صلب به شاسی متصل است و از سر دیگر بصورت لولا و مفصلی متحرک می باشد. شکل3-14 Hotchkiss drive در این حالت تمام چهار نیروی وارد شده بر اکسل که در قسمت قبل اشاره شد، توسط فنر تخت تحمل می شود. نیروی پیشران توسط سر صلب فنر به شاسی منتقل می شود. بعلت وجود عکس العمل گشتاور نیز قسمت جلو فنر کمی تغییر شکل می دهد. (شکل3-15) شکل3-15 خمش فنر بعلت وجود عکس العمل گشتاور بنابراین عکس العمل گشتاور نیز کلاً توسط فنر تحمل می شود. بهمین ترتیب برای تحمل گشتاور ترمزی نیز فنرها در جهت مخالف تغییر شکل خواهند داد. هنگامیکه فنرها بدین ترتیب تغییر شکل دادند، محل قرار گرفتن شفت متصل به پینیون نیز تغییر می کند. بنابراین اگر تنها در یک طرف میل گاردان از قفل گاردان استفاده شود، میل گاردان تحت چنین شرایطی خم خواهد شد. برای جلوگیری از چنین امری از یک قفل گاردان دیگر نیز در سر دیگر شفت گاردان استفاده می شود. Torque tube drive : در این حالت فنرها فقط نیروی وزن و نیروی جانبی را تحمل می کنند. عکس العمل گشتاور، گشتاور ترمزی و نیروی پیشران توسط عضو دیگری که torque tube نام دارد تحمل می شود. یک سر آن به پوسته اکسل و سر دیگر آن که کروی است درون جعبه ای که برروی شاسی فیکس می شود، قرار می گیرد. همانطور که در شکل3-16 نیز مشاهده می شود torque tube میل گاردان را در بر می گیرد. شکل3-16 Torque tube drive از آنجاییکه در اینجا عکس العمل گشتاور توسط torque tube تحمل می شود، اگر میل گاردان توسط یک اتصال یونیورسال که دقیقاً در مرکز کاپ کروی قرار دارد به شفت خروجی از گیربکس متصل شود، خط مرکز شفت متصل به پینیون جابجا نخواهد شد و همیشه از مرکز کاپ کروی عبور خواهد کرد. در چنین حالتی نیاز به استفاده از اتصال یونیورسال دیگری در آن طرف میل گاردان نخواهد بود. همچنین اتصال کشویی نیز در اینجا مورد استفاده نخواهد بود چرا که شفت متصل به پینیون و میل گاردان هر دو حول یک مرکز جابجا خواهند شد. :: نوشته شده توسط امین در مورخه یکشنبه چهاردهم بهمن 1386 ساعت 8:23 آرشیو نظرات آرشیو نظرات :: خط انتقال نیرو در خودرو (قسمت اول) خط انتقال نیرو در خودرو (قسمت اول) مقدمه گشتاور خروجی از گیربکس باید طی مکانیزمی به چرخها برسد. وظیفه خط انتقال، انتقال گشتاور خروجی از انتهای جعبه دنده به دیفرانسیل و نهایتاً از آنجا به چرخهاست. طراحی خط انتقال باید به گونه ای باشد که طول و زاویه آن در حین کار کردن اتومبیل بتواند تغییر کند، در واقع باید گشتاور را تحت زوایای مختلف و به فواصل مختلف از یک محور به محور دیگر انتقال دهد. سپس گشتاور منتقل شده توسط میل گاردان باید بنحوی چرخش 90 درجه ای پیدا کند، چرا که میل گاردان در راستای طول اتومبیل قرار دارد در حالی که محور محرک چرخها در عرض خودرو قرار دارند. برای این کار از چرخدنده های پینیون و کرانویل استفاده می شود. پس از آن گشتاور وارد دیفرانسیل شده و با انتقال آن توسط محور های محرک یا پلوسها به چرخها می رسد. البته موارد فوق در خودرو های دیفرانسیل عقب به صورت کامل وجود دارند، ولی در خودروهای دیفرانسیل جلو که معمولاً جعبه دنده در آنها بصورت عرضی قرار گرفته اند، قسمت مربوط خطوط انتقال حذف می شود؛ در واقع گشتاور بلافاصله از جعبه دنده وارد دیفرانسیل و سپس از آنجا به چرخها می رسد. خطوط انتقال در خودروهای دیفرانسیل عقب در خودروهای دیفرانسیل عقب و موتور جلو، خط انتقال، شفت عقب گیربکس را به اکسل عقب متصل می کند. اکسل عقب شامل دنده های کرانویل، دیفرانسیل و میل پلوسهایی است که چرخهای عقب را به حرکت در می آورند. موتور و جعبه دنده به بدنه و شاسی متصلند اما پوسته اکسل عقب همراه با چرخهای عقب بالا و پایین می رود، بنابراین خطوط انتقال را باید بنحوی طراحی نمود که طول و زاویه آن در حین کار خودرو تغییر یابد. خط انتقال از مجموعه ای از یک یا چند میل گاردان، قفل گاردان و کشویی گاردان تشکیل می شود. میل گاردان بسیاری از میل گاردانها را از میله فولادی می سازند. بعضی دیگر آلومینیومی اند یا از ماده مرکب ترکیب شده از آلومینیم و الیاف کربن ساخته می شوند. این میل گاردانها از انواع فولادی سبکتر و کم صداترند، لرزش کمتری دارند و اصلاً زنگ نمی زنند. خودروهای موتور جلو و دیفرانسیل عقب میل گاردان طویلی دارند که از جعبه دنده تا اکسل عقب ادامه دارد. (شکل3-1) در بعضی خطوط انتقال طویل از میل گاردانهای دو تکه استفاده می شود. در این نوع گاردانها یک قفل گاردان دیگر هم بین دو تکه میل گاردان نصب می شود.قسمت جلویی به محور خروجی جعبه دنده متصل است. قسمت عقبی نیز یک کشویی و یک قفل گاردان در جلو دارد که میل گاردان عقبی به کمک همین دو قطعه می تواند طول و زاویه انتقال را تغییر دهد. شکل3-1 نمایی از میل گاردان قفل گاردان با استفاده از قفل گاردان می توان گشتاور را بین دو محور که با هم زاویه ای می سازند انتقال داد. قفل گاردان، مفصلی با دو لولاست که از دو نعلبکی به شکل Y و قطعه ای به شکل صلیب به نام چهار شاخه گاردان تشکیل می شود. یکی از این نعلبکیها روی محور محرک و دیگری روی محور متحرک نصب می شود. چهار بازوی چهار شاخه گاردان نیز درون چهار سوراخ چهار شاخه گاردان قرار می گیرند. این نحوه اتصال universal joint یا hooke"s joint نام دارد. (شکل3-2) محور محرک و نعلبکی، چهار شاخه را وادار به حرکت می کنند. در نتیجه دو بازوی دیگر چهار شاخه سبب چرخش نعلبکی متحرک می شوند. شکل3-2 قفل گاردان که شامل اتصال هوک می باشد. قفل گاردانی که در بالا شرح داده شد از نوع سرعت ثابت نیست. اگر دو محور با هم زاویه ای تشکیل دهند، در هر دور چرخش دو بار افزایش و کاهش سرعت می دهد. هر چه زاویه دو محور بیشتر باشد با سرعت بیشتر تغییر می کند. در نتیجه نوعی بارگذاری ضربه ای انجام می شود که باعث کاهش عمر قطعات می شوند. (شکل3-3) شکل3-3 نمودار اختلاف در سرعت شفت خروجی در اتصال هوک هنگام استفاده از فقط یک اتصال با استفاده از قفل گاردان سرعت ثابت این تغییر سرعت نامطلوب از بین می رود. قفل گاردان دوبل یکی از آنهاست که اساساً از دو قفل ساده تشکیل می شود که روی هم سوار شده اند. (

A ) چرخ های سمت چپ و سمت راست اتومبیل مسافت های متفاوتی را طی می کند . اگر این چنین نبود یعنی چرخ ها دوران مساوی داشتند یکی از چرخ ها ( چرخی که مسافت کمتری را طی می کند ) در روی جاده سر می خورد تا هماهنگی لازم در چرخ ها ایجاد شود که در این حالت خطرات و خسارت های زیاد به اتومبیل وارد می شد مانند سائیدگی لاستیک ها افزایش می یابد و در سرعت های زیاد خطر انحراف اتومبیل زیاد است . برای رهایی از دست چنین مشکلاتی نیاز به مکانیزم است که بتواند دوران چرخ ها متناسب با مسیری را که طی می کند تنظیم کند این مکانیزم دیفرانسیل خواهد بود . http://www.parsiblog.com/Images/Emotions/299.gif قسمت های یک دیفرانسیل ساده :دنده پنیون ،دنده کرانویل ، هوزینگ ، دنده های هرز گرد ، دنده های پولوس وظایف دیفرانسیل : 1- تقلیل سرعت 2- تغییر جهت نیرو ( جزء در خودرو های که موتور شان به صورت عرضی قرار دارد ) 3- تقسیم نیرو بر چرخ ها 4- تنظیم دور در سر پیچ ها ( دور زدن در سر پیچ ها ) 1- تقلیل سرعت : برای ازدیاد کشش اتومبیل ، دیفرانسیل بایستی گشتاور زیادی را به چرخ ها انتقال نماید مثلاً دور موتور های بنزینی در حدود 6000 RPM و دور موتور های مسابقه در حدود 750RPM چنین دور قبل از انتقال به چرخ ها باید به اندازه ای لازم تقلیل یابد . تقلیل موجود در دیفرانسیل به وسیله پینیون و کرانویل صورت می گیرد ، چنانچه اگر تعداد دنده های پنیون و کرانویل را مساوی انتخاب کنیم هیچ تغییر کوپلی در این قسمت نخواهیم داشت . ولی شرایط ایجاد می کند توان منتقله به چرخ ها دارای سرعت کم و نیروی زیاد باشد به نسبتی که بخواهیم سرعت در دیفرانسیل کم شود بایستی تعداد دندانه های کرانویل نسبت به پنیون را بزرگتر انتخاب نماییم برا ی مثال : دیفرانسیل فولکس واگن 1200 را در نظر می گیریم که تعداد دندانه های چرخ دنده های پنیون و کرانویل به ترتیب 8 و 35 می باشد . 2- تغییر جهت نیرو : تغییر اساسی که دیفرانسیل در خط نیرو انجام می دهد تغییر و تبدیل نیرو است که به وسیله پنیون و کرانویل ( مکانیزم انتقال و تبدیل نیرو صورت می گیرد ) چون خط محرک و محور خروجی گیربکس در امتداد طول اتومبیل قرار گرفته اند و محور های محرک چرخ های عقب ( میل پولوس ها ) در امتداد عرضی اتومبیل واقع شده اند لازم است از مکانیزم استفاده شود که نیرو را تحت زاویه 90 درجه بر چرخ های محرک اتومبیل منتقل نماید که این بوسیله درگیری پنیون و کرانویل صورت می گیرد . 3- تقسیم نیرو بر چرخ ها : زمانیکه اتومبیل در خط مستقیم و در جاده مسطح حرکت می کند هر دو چرخ محرک دوران مساوی داشته و در این شرایط نیروی از پنیون به کرانویل منتقل می شود از طریق بدنه دیفرانسیل به دنده های هرز گرد و از آنجا به دنده های سر پولوس و در نتیجه به چرخ ها میرسد ( در این حالت برای سادگی مطلب می توان فرض کرد که دنده های هرز گرد به دنده های سر پولوس جوش خورده اند بنابراین دور چرخ ها مساوی بوده و هر کدام دورانی به اندازه کرانویل خواهند داشت 4: (تنظیم دور ) دور زدن در سر پیچ ها حرکت اتومبیل در سر پیچ ها باعث دوران دنده های هرز گرد نسبت به محور شان می شود و در نتیجه سرعت دورانی پولوس ها مساوی نخواهند بود . مثلاً هنگام گردش چرخ داخلی پیچ تحت قوه ثقل و سنگینی اتومبیل و فشاری که در اثر این عوامل به آن وارد می شود می خواهد کمتر حرکت کند ولی چرخ خارجی که آزادی بیشتری دارد شروع به حرکتی بیش از چرخ داخلی می کند موقعی که فشار به چرخ داخل وارد شد چون ارتباط هوزینگ به وسیله هرز گرد با دنده های پولوس مربوط شده اند دنده هرز گرد که سعی می کند با نیروی وارده چرخ سمت داخل را بچرخاند موفق نشده و در نتیجه شروع به چرخش به دور خود می کند بدون این که نیرو را به چرخ داخل پیچ منتقل نماید و به همین نسبت سرعت چرخ داخل پیچ کمتر از چرخ خارج پیچ می شود این عمل تا زمانی ادامه دارد که عکس العمل قوه ثقل روی چرخ داخل پیچ فشار می آورد و به مجرد این که اتومبیل در مسیر مستقیم قرار گرفت نیروی ثقل از چرخ داخل برداشته شد ، هرز گرد متوقف می شود و دوباره پولوس تابع چرخش کرانویل خواهد شد. انواع دیفرانسیل در خودرو ها: 1- دیفرانسیل ساده 2- دیفرانسیل چهار چرخ محرک 3- دیفرانسیل کمک دار 4- دیفرانسیل بدون لغزش 1- دیفرانسیل ساده : اغلب خودرو ها مجهز به دیفرانسیل از نوع ساده هستند . در بعضی از خودرو ها دیفرانسیل در روی محور محرک جلو و در بیشتر موارد روی محور محرک عقب قرار دارد . 2- سیستم چهار چرخ محرک : اغلب خودرو های سبک دارای دو چرخ محرک هستند ، ممکن است دو چرخ عقب محرک باشد و یا دو چرخ جلو محرک باشد . وقتی جاده پوشیده از برف ، یخ و گل است ، سطح جاده لغزنده می شود در این وضعیت چرخ های متحرک اصطکاک لازم ( چسبندگی ) با سطح جاده را ایجاد نکرده و یکی از دو چرخ متحرک و یا هر دو آنها لغزش می کنند لغزش چرخ های متحرک روی چرخ های محرک و دیفرانسیل نیز تاثیر گذارده و در محفظه هرزگرد ها نیز تغییر دور به وجود می آید . هر گاه همه چرخهای خودرو محرک باشند ، چرخ ها چسبندگی بهتری با سطح جاده به وجود آورده و عمل کنترل خودرو و شرایط رانندگی در جاده ساده تر خواهد بود . دلیل اینکار توزیع بار خودرو روی چهار چرخ و استفاده از آن در نیروی کشش همه چرخ هاست. خودرو های چهار چرخ محرک هم روی سواریها( لندروور، رنجرور ،لندکروز و غیره) وهم در روی خودرو های نظامی ( جیب و....) و در بعضی ماشین های باری( بنز 911 ، ایفا ،..) کاربرد دارد. معمولاً از محرکه چهار چرخ در شرایط اضطراری و لغزنده بودن جاده استفاده می شود و برای رانندگی طولانی نباید از این حالت استفاده نمود . در حال استفاده از محرک چهار چرخ باید جعبه دنده در دنده سنگین باشد برای درگیر نمودن چرخ های آزاد جلو یا سیستم انتقال قدرت ،اهرم تعویض دنده دیگری وجود دارد که در صورت لزوم میل گاردان جلو را با جعبه دنده کم کم در گیر می نماید . 3- دیفرانسیل کمک دار دیفرانسیل کمک دار در سیستم انتقال قدرت خودرو های سنگین حمل و نقل و راهسازی و غیره کاربرد دارند . دیفرانسیل های کمک دار به صورت دوبل ،تریبل و خورشیدی وجود دارد . در دیفرانسیل دوبل دو پنیون و دو کرانویل وجود داشته و تقلیل دور در دو مرحله انجام می شود . این دو به طور ثابت و بدون تغییر است . در دیفرانسیل دوبل تقلیل دور یکبار به صورت کم و بار دیگر به صورت زیاد تر انتقال می یابد . در نوع تریبل ( سه گانه ) دیفرانسیل مجهز به سیستم تعویض دنده است و در موقعی که نیروی کششی کافی نباشد ، راننده با فشردن دکمه ای ، بطور الکتریکی یا بوستری ، ماهکی را حرکت داده و حالت دوم و سوم در آن ایجاد می شود . دیفرانسیل های خورشیدی هم مانند دوبل عمل می کنند ، با این تفاوت که مرحله دوم آن به طور اختیاری، وسیله راننده به وجود می آید . در این نوع دیفرانسیل یک مجموعه خورشیدی وجود دارد که دنده کرانویل به دنده رینگی پیچ شده و قفسه ؛محفظه دنده هرزگرد ها متصل می شود . در صورت به کار انداختن سیستم خورشیدی ، دنده خورشیدی ثابت شده و در کرانویل از دنده رینگی به قفسه و از آن به پولوس ها منتقل می شود . وقتی دیفرانسیل در حال تقلیل دور یا افزایش گشتاور است ، دنده خورشیدی ثابت ،دنده رینگی محرک و قفسه متحرک بوده و با نسبت ID=ZC/ZR=ZR+ZS/ZR گشتاور خروجی افزایش و دور خروجی کاهش می یابد . جهت نیرو در دیفرانسیل خورشیدی با ثابت شدن دنده خورشیدی جهت نیرو به شرح زیر است : پینیون ? کرانویل ? رینگی ? قفسه ? محفظه هرزگرد ها ? محور هرزگرد ? دنده هرزگرد ها ? دنده سر پولوس ? پولوس ID=ZK/ZP×ZC/ZP=ZK/ZP×ZS+ZR/ZR دنده خورشیدی با نیروی پوستر حرکت به راست نموده و با نگهدارنده ثابت در گیر شده و می شود . 4- دیفرانسیل های بدون لغزش یکی از معایب دیفرانسیل های معمولی آن است که وقتی یکی از چرخ ها در جاده ای لغزنده و کم اصطکاک قرار بگیرد ،این چرخ با سرعت زیاد چرخش نموده و همه نیروی میل گاردان از طریق همین چرخ مصرف شده و چرخ دیگر هیچگونه نیروئی را انتقال نمی دهد . خاصیت دیفرانسیل آن است که گشتاور یکسانی را به هر دو محور محرک انتقال دهد . حال اگر یکی از چرخ ها در سطح لغزنده ای سریعاً بچرخد ، چرخ دیگر هیچ گونه نیروی را انتقال نخواهد داد . در این گونه موارد معمولاً خودرو ، بی حرکت مانده و برای انتقال قدرت ، باید حرکت چرخی که سریع می گرد به نحوی کندتر شود تا نیرو به چرخ دیگر نیز منتقل شود . ایجاد اصطکاک زیاد تر بین چرخ لغزان و زمین لغزنده عمل نسبتاً دشواری است ، و لذا در خودرو ها پر قدرت و پیشرفته از دیفرانسیل های بدون لغزش استفاده می کنند . دیفرانسیل های بدون لغزش به دو صورت قفل شونده خودکار و یا نوع اصطکاکی ساخته می شود در نوع کلاج مخروطی بین چرخ دنده سر پولوس و محفظه دیفرانسیل قار می گیرد ، بین کلاج مخروطی و دنده ها ، فنر های قرار دارد که سطوح مخروطی را به هم می فشارد . به این ترتیب نیروی اصطکاکی بین دنده سر پولوس و محفظه دیفرانسیل بوجود می آید ، این نیرو با هر گونه اختلاف دورانی که بین پولوس ها به وجود آید مقابله می کند . البته این نیرو آنقدر زیاد می باشد که در سر پیچ ها مانع تقلیل دو چرخ داخل پیچ و یا افزایش دور چرخ خارج قوس گردد . در روی سطوح اصطکاکی و مارپیچ دنده درشتی برای عبور روغن می باشد در نوع دیگر از صفحه کلاج استفاده شده است . در این طرح صفحات دیسک در روی شیار های بدنه دیفرانسیل و صفحه کلاج ها در روی شیار های قطعه ای که متصل به پولوس هست قرار دارند . آخرین صفحه دیسکی که بین دنده و صفحات قرار دارد ، صفحه فنری است ( فنر موج دار ) که در موقع سوار کردن مجموع صفحات ، با پیش فشار معینی جمع شده و نیروی محوری به صفحات وارد می کند . با این طرح صفحه کلاج ها بین رینگ های جانبی ( که به طور هزار خاری با پولوس درگیر هستند ) و بدنه دیفرانسیل به حالت فشرده قرارگرفته و پولوس ها با بدنه دیفرانسیل عملاً یک پارچه می شود در این طرح هم ، نیروی فنر طوری محاسبه شده که در پیچ ها مزاحمتی برای کاستن از دور داخل پیچ ، و یا افزایش دور چرخ خارج پیچ فراهم نمی شود . ممکن است از فنر لوله ای هم در نوع کلاج دار استفاده شود