سیستم های داخلی خودرو
اسلاید 1: موضوع تحقیق:سیستمهای داخلی ماشیناعضای گروه:علی صالحی، علی شریعتی، امیرعلی مژده
اسلاید 2: کلاچ خودرو و کارکرد آن:کلاچ وسیله ایست برای انتقال حرکت چرخشی از یک شفت به شفت دیگر. کلاچ در واقع یک وسیله قطع کردن و یا وصل کردن است که در سیستمهای انتقال نیرو بکار میرود. اصولاً در سیستمهای انتقال نیرو، توان و نیروی تولید شده در موتور برای استفاده به شکلی دیگر و یا استفاده در جایی دیگر نیاز به جابجایی و انتقال دارد. حال برای آنکه بتوان بر روی این انتقال نیرو کنترلی را اعمال کرد. سادهترین راه استفاده از یک کلاچ است تا هر زمان که نیاز به توقف انتقال نیرو باشد، این عمل انجام پذیرد. کلاچ یک اتصال اصطکاکی میان موتور اتومبیل به عنوان منبع تولید توان و جعبه دنده اتومبیل برقرار میکند. در حالی که کلاچ اتومبیل درگیر است توان از موتور به جعبه دنده و از آنجا به چرخها انتقال مییابد. لیکن گاهی لازم میشود که دنده مورد استفاده در جعبه دنده ماشین بر حسب شرایط جاده و سرعت حرکت ماشین تغییر کند. برای آنکه بتوان این تغییر را به راحتی انجام داد، ابتدا لازم است که توان را از چرخ دندههای موجود در جعبه دنده قطع کرد. برای قطع کردن این ارتباط توانی میان جعبه دنده و موتور از کلاچ استفاده میشود. این کار برای راننده اتومبیل میتواند بهراحتی فشاردادن یک پدال به کمک پای خویش باشد. لیکن فشار دادن این پدال پایی باعث فاصله گرفتن محور جعبه دنده از صفحه در حال چرخش موتور (فلایویل) خواهد شد. بوجود آمدن فاصله، معادل است با قطع ارتباط و انتقال توان. در این حالت راننده برای مدت کوتاهی پدال کلاچ را نگه میدارد و در حالی که جعبه دنده تحت هیچ نیروی خاصی قرار ندارد دنده مناسب را انتخاب کرده و جعبه دنده را در آن دنده مطلوب قرار میدهد و سپس پدال کلاچ را رها میکند. در این حالت انتقال توان از موتور به جعبه دنده دوباره از سر گرفته خواهد شد.
اسلاید 3: انواع کلاچ بدون لغزش : این نوع کلاچها دو حالت دارند؛ حالت خلاصی و حالتی که کلاچ کاملاً درگیر است. بنابراین در این حالت لغزش یا سایش در کلاچ به هیچ عنوان مشاهده نمی شود. یکطرفه : این کلاچها در گردش از یک طرف همانند کلاچ بدون لغزش عمل می کند، اما اگر چرخش در جهت مخالف صورت گیرد دو صفحه کاملاً روی هم سر می خورند و هیچگونه انتقال نیرویی صورت نمی گیرد؛ بنابراین در این کلاچها گشتاور تنها از یک طرف منتقل می شود. اصطکاکی : اساس عملکرد این کلاچها درگیری دو صفحه دارای ضریب اصطکاک نسبتاً بالاییست که این درگیری سبب انتقال نیرو از یکی از صفحات به صفحه دیگر می شود. انواع مورد استفاده این نوع کلاچها شامل دیسکی، مخروطی، صفحه ای و تسمه ای می باشد. هیدرولیک : در این نوع کلاچها نیرو از یکی از صفحات به سیال و سپس از سیال به صفحه متحرک مورد نظر منتقل می شود.از میان انواع کلاچهای فوق تنها دو نوع آخر در خودروهای امروزی مورد استفاده قرار می گیرد .
اسلاید 4: کلاچ اصطکاکی این نوع کلاچها به پنج نوع عمده زیر تقسیم می شوند :کلاچ مخروطی کلاچ تک صفحه ای کلاچ چند صفحه ایکلاچ نیمه گریز از مرکزکلاچ گریز از مرکز
اسلاید 5: در این کلاچها همانگونه که از اسم آن پیداست سطوح اصطکاکی به شکل مخروطی هستند. هنگامی که کلاچ در گیر می شود، گشتاور از طریق فلایویل که سطح داخلی آن به شکل مخروطی است به سطح مخروطی دیگری که درون فلایویل جای می گیرد منتقل می شود. رای خلاص کردن کلاچ نیز سطح مخروط خارجی کمی از درون فلایویل بیرون کشیده می شود تا تماس دو سطح قطع شود.مزایا : برای فشار یکسان وارده بر پدال، نیروی اعمالی برروی سطوح اصطکاکی در این حالت بزرگتر از نیروی محوری اعمال شده نسبت به کلاچ صفحه ای است.معایب : اگر زاویه مخروط کوچکتر از حدود 20 درجه انتخاب شود، ممکن است حالت خود قفلی پیش بیاید و جدا کردن دو سطحی که با هم در حالت چرخش هستند مشکل شود.کلاچ مخروطی (Con Clutch)
اسلاید 6: کلاچ تک صفحه ای (Single Plate Clutch) در این نوع کلاچ، صفحه اصطکاکی بین فلایویل و صفحه فشارنده نگهداشته می شود و نیروی اعمالی توسط صفحه فشارنده سطوح را به هم می چسباند. این نیروی اعمالی از طریق یک پدال که بوسیله پای راننده فشرده می شود بوجود می آید. این نیرو سبب فشرده شدن انگشتی متصل به صفحه فشارنده می شود و بدین ترتیب نیرو از پای راننده به صفحه اصطکاکی منتقل می شود. مزایا : در این نوع کلاچ تعویض دنده نسبت به کلاچ مخروطی آسانتر است، زیرا جابجایی پدال در این حالت کمتر است و همچنین مانند کلاچ مخروطی مشکل قفل شدن در این حالت وجود ندارد.معایب : فنرها در این نوع کلاچ نسبت به حالت مخروطی باید سختی بیشتری داشته باشند و در نتیجه نیروی فشارنده بزرگتری مورد نیاز است.کلاچ تک صفحه ای با فنر دیافراگمی :اساس کار این نوع کلاچها همانند کلاچ تک صفحه ای است با این تفاوت که در اینجا بجای فنرهای پیچشی از فنر دیافراگمی استفاده می شود؛ این فنرها در حالت عادی به شکل مخروط ناقص هستند، اما هنگامی که فشرده می شوند حالت تخت به خود می گیرند.
اسلاید 7: کلاچ نیمه گریز از مرکز ((Semi-Centrifugal Clutch در این نوع کلاچها، فنرها برای انتقال گشتاور در سرعتهای معمولی طراحی می شوند، در حالیکه در سرعتهای بالاتر نیروی گریز از مرکز به انتقال گشتاور کمک می کند. در این کلاچها نیروی گریز از مرکز از طریق وزنه هایی بوجود می آید که همراه سایر اجزا دوار کلاچ می گردند.
اسلاید 8: کلاچ گریز از مرکز (Centrifugal Clutch ) در این نوع از کلاچها بر خلاف کلاچهای نیمه گریز از مرکز، تنها از نیروی گریز از مرکز برای اعمال فشار بر روی صفحات و درگیر کردن کلاچ استفاده می شود. از مزایای این نوع کلاچ این است که به پدال کلاچ نیازی ندارد. کنترل کلاچ بصورت اتوماتیک و توسط دورموتور صورت می گیرد. خودروهایی که از این کلاچها استفاده می کنند، توانایی متوقف شدن با دنده درگیر را دارند، بدون اینکه خودرو خاموش شود. بنابراین در این حالت به مهارت کمتری از جانب راننده نیاز است.طرز کار این سیستم بدینگونه است که هنگامی که سرعت خودرو افزایش می یابد، وزنه A در اثر افزایش نیروی گریز از مرکزبالا می رود، در نتیجه میله رابط B سبب اعمال نیرویی به صفحه C می شود. این نیرو توسط فنر E به صفحه D منتقل می شود. صفحه D شامل صفحه اصطکاکی است که توسط اعمال فشار با فلایویل F درگیر می شود. فنر G باعث عدم درگیری کلاچ در سرعتهای پایین و حدود rpm 500 می شود. زائده H مقدار نیروی گریز از مرکز را محدود می کند چرا که وزنه A نهایتاً در این نقطه متوقف می شود. نیروی p متناسب با نیروی گریز از مرکز در هر سرعت خاص است. در حالیکه نیروی Q اعمال شده بوسیله فنر G در همه سرعتها ثابت می باشد. نموداری از نیروی گریز از مرکز را در دورهای مختلف موتور در می توان مشاهده کرد.
اسلاید 9: سیستم انتقال قدرتماشین 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.
اسلاید 10: سیستم انتقال قدرتسیستم انتقال دو کلاچه کار دو گیربکس سیستم دستی را با هم انجام می دهد.برای درک بهتر این موضوع بهتر است طریقه کارکرد گیربکس دستی معمولی را مرور کنیم. وقتی که راننده می خواهد دنده را به وسیله دسته دنده عوض کند باید ابتدا پدال کلاچ را فشار دهد در این سیستم کلاچ رابطه بین موتور و گیربکس را قطع می کند و از انتقال قدرت به چرخها جلوگیری می کند سپس راننده با دست و به وسیله دسته دنده ،دنده جدیدی را انتخاب می کند در ضمن این کار حلقه دندانه دار شده ای از یک چرخدنده به چرخدنده با اندازه متفاوت حرکت می کند.وسایلی که همزمانساز (synchronizer) نامیده می شوند دنده ها را قبل از اینکه با هم درگیر شوند هم سرعت می کند تا از خرد شدن چرخدنده ها جلوگیری شود.وقتی که چرخدنده جدید درگیر شد راننده پدال کلاچ را رها می کند.با این کار دوباره موتور به گیربکس وصل می شود و نیرو دوباره به چرخها منتقل می شود. پس در یک سیستم انتقال قدرت دستی معمولی جریان دایمی قدرت از موتور به چرخها وجود ندارد. قطع وصل شدن جریان قدرت پدیده ای را به نام shift shock یا torque interrupt به وجود می آورد. اگر راننده کار آزموده نباشد سرنشینان ماشین در ضمن تعویض دنده به جلو و سپس به عقب پرتاب می شوند.
اسلاید 11: گیر بکس(جعبه دنده)گیربکس وظیفه دارد که گشتاور (قدرت) و دور موتور را تغییر داده و به دلخواه راننده و نیاز جاده و خیابان دور را کم قدرت را زیاد یا بلعکس دور را زیاد و قدرت را کم کند در مواقعی نیاز می باشد که از قدرت بیشتری جهت حرکت اتومبیل استفاده شود همین طور نیاز می شود که پس از حرکت اتومبیل سرعت بیشتری داشته و به حرکت خود ادامه دهد امروزه به علل اقتصادی و ایمنی بیشترگیربکس های دنده ای را ترجیح می دهند در گیربکس های دنده ای هر زوج دنده فقط یک نسبت دور و گردش را به وجود می اورد در نتیجه برای به دست اوردن نسبت تبدیل های مختلف باید از چندینزوج دنده استفاده کردانواع گیربکس گیربکس دو نوع است : گیربکس معمولی و گیربکس اتوماتیک . در بعضی از اتومبیل ها دسته دنده بغل فرمان قرار دارد و در اکثر اتومبیل ها دسته دنده در سمت راست راننده روی گیربکس بسته شده است که به ان دنده گیربکس گویند انواع محور یا شفت در گیربکس (جعبه دنده)1- شفت ورودی (شفت کلاچ) 2- شفت اصلی یا شفت دو 3- شفت دنده عقب وظیفه دنده ها در گیربکس تغییر دور گشتاور وظیفه دنده ها می باشد وظیفه دنده برنجی هماهنگ کننده دور بین دنده بوده و عمل تعویض دنده را تسریع می کندوظیفه خار موشکی جلو برنده و نگه دارنده دنده برنجی می باشد وظیفه مته ساچمه ماهک برای جلوگیری از بیرون زدن دنده هنگام حرکت اتومبیل و ثابت ماندندنده از مته و ساچمه استفاده می شود گیربکس یکی از اعضای سیستم انتقال قدرت می باشد وظیفه گیربکس تبدیل دور و گشتاور بوده
اسلاید 12: گیربکس اتوماتیکخودرو های بدون گیربکس محدود به یک «نسبت انتقال دور» هستند. این نسبت قابل انتخاب است و به خودرو اجازه می دهد که با حداکثر سرعت مطلوب حرکت کند. اگر حداکثر سرعت 60 کیلومتر بر ساعت را می خواهید، پس باید انتقال دور شما شبیه دنده سه گیربکس های دستی خودرو ها باشد.شما احتمالاً در حین رانندگی با خودرو های دارای جعبه دنده دستی فقط از دنده سه استفاده نمی کنید و اگر هم این کار را بکنید شتاب مورد نظرتان را در هنگام شروع حرکت نخواهید داشت و در سرعت های بالا نیز، موتور زوزه ای شدید خواهد داشت (اگر عقربه نشان دهنده دور موتور نزدیک خط قرمز شود) در این حالت موتور خودرو به زودی فرسوده می شود و تقریباً غیر قابل راندن است.بنابراین دنده های گیربکس تاثیر بیشتر یر گشتاور موتور دارد و موتور کار خود را با سرعت مناسبی ادامه می دهد. درست مثل جعبه دنده های دستی، کار اصلی گیربکس های اتوماتیک این است که به موتور (که دارای دامنه محدود سرعت است) اجازه می دهد که سرعت خروجی با دامنه وسیعی داشته باشند.بیشتر گیربکس های اتوماتیک در دنده سه نسبت انتقال دور 1 به 1 دارند. برای ایجاد نسبت دور خروجی 1 به 1 باید دو قسمت از سه قسمت مجموعه دنده های سیاره ای قفل شوند. این ترتیب قرار گرفتن دنده ها ساده تر استبنابراین دنده های گیربکس تاثیر بیشتر یر گشتاور موتور دارد و موتور کار خود را با سرعت مناسبی ادامه می دهد .تفاوت اساسی بین گیربکس های اتوماتیک و دستی این است که گیربکس دستی با درگیر و آزاد کردن مجموعه دنده های مختلف به شفت خروجی نسبت انتقال دور های متفاوتی می دهد. در حالی که در گیربکس اتوماتیک با همان مجموعه از دنده ها همه نسبت انتقال دور های متفاوت را می دهد. مجموعه دنده های سیاره ای وسیله ای است که این کار ها را در گیربکس اتوماتیک مقدور می کند .
اسلاید 13: ديفرانسيل چيست؟ ديفرانسيل وسيلهاي است كه گشتاور انتقالي از موتور را دو قسمت ميكند تا هر قسمت جداگانه چرخي را به گردش درآورد.ديفرانسيل روي تمام اتومبيلها و كاميونهاي جديد يافت ميشود . همچنين روي بسياري از اتومبيلهايي كه قدرت به چهار چرخ منتقل ميشود. در اتومبيلهايي كه نيرو بطور مداوم به چهار چرخ منتقل ميشود، بين هر دو چرخ به يك ديفرانسيل نياز است و همچنين بايد يك ديفرانسيل بين چرخهاي عقب و جلو وجود داشته باشد. چرا كه چرخهاي جلو ضمن پيچيدن اتومبيل مسير متفاوتي را نسبت به چرخهاي عقب طي ميكنند.در اتومبيلهايي كه ميتوان نيرو را به يكي از محورها به دلخواه منتقل و يا قطع كرد به ديفرانسيل بين چرخهاي عقب و جلو نيازي نيست. در عوض هنگام استفاده از هر دو محور براي انتقال قدرت چرخهاي عقب و جلو به هم قفل ميشوند. بنابراين چرخهاي عقب و جلو بايد با سرعتهاي متوسط برابر طي مسير كنند.ديفرانسيل باز:وقتي كه اتومبيل روي جاده در خط مستقيم حركت ميكند، چرخها با سرعتهاي برابر ميچرخند. پينين ورودي چرخدنده حلقهاي و محفظه جدا كننده را ميچرخاند. در اين شرايط هيچ كدام از چرخدندههاي داخل محفظه نميچرخند و دو چرخدنده پهلويي به محفظه قفل شدهاند.توجه داشته باشيد كه پينين ورودي نسبت به چرخدنده حلقهاي كوچكتر است. اين آخرين مرحله كاهش دنده در اتومبيل است. اصطلاحات نسبت محور عقب يا آخرين نسبت رانندگي را شنيدهايد اين اصطلاحات به نسبت كاهش دنده در ديفرانسيل اشاره دارند.اگر نسبت محور عقب4.10 باشد نسبت تعداد دندانه های چرخدنده حلقه ای به پینیون ورودی 4.10 خواهد بود. وقتي كه اتومبيل ميپيچد چرخها بايد با سرعتهاي متفاوت بچرخند:چرخدندههاي داخل محفظه همزمان با شروع به پيچيدن اتومبيل شروع به گردش ميكنند با اين كار اين امكان براي چرخها فراهم ميشود كه با سرعتهاي متفاوت بچرخند. چرخ داخلي نسبت به محفظه با سرعت كمتري ميچرخد در حالي كه چرخ بيروني نسبت به محفظه سريعتر ميچرخد.
اسلاید 14: دیفرانسیل خودرو و نحوه عمکرد آن ديفرانسيل وسيلهاي است كه گشتاور انتقالي از موتور را دو قسمت ميكند تا هر قسمت جداگانه چرخي را به گردش درآورد. ديفرانسيل سه كار را انجام ميدهد:1. فرستادن قدرت موتور به چرخها 2. عملكرد به عنوان آخرين مرحله كاهش دنده در خودرو 3. انتقال قدرت به چرخها در حاليكه چرخها با سرعتهاي متفاوت گردش ميكنند.(اسم ديفرانسيل برگرفته از اين وظيفه آن است) چرخهاي اتومبيل با سرعتهاي متفاوت ميچرخند. به ويژه هنگام پيچيدن اتومبيل. با استفاده از انيميشن زير ميتوانيد دريابيد كه هنگام پيچيدن اتومبيل چرخها فواصل متفاوتي را طي ميكنند. چرخ داخلي نسبت به چرخ خارجي مسافت كمتري را طي ميكند. از آنجايي كه سرعت برابر است با جابجايي تقسيم بر زمان جابجايي، چرخي كه مسافت كمتري را طي ميكند سرعتش هم كمتر است. توجه كنيد كه چرخهاي جلو هم نسبت به چرخهاي عقب مسير متفاوتي را طي ميكنند.براي چرخهايي كه پيشران نيستند و نيروي موتور به آنها منتقل نميشود مشكلي پيش نميآيد. مانند چرخهاي جلو در يك اتومبيل كه چرخهاي عقب پيشران هستند و يا چرخهاي عقب در اتومبيلي كه چرخهاي جلو پيشران هستند. اما چرخهاي پيشران به هم متصلاند بطوريكه يك موتور واحد و يك سيستم انتقال قدرت واحد آنها را به گردش درميآورد. اگر ماشين شما ديفرانسيل نداشته باشد، چرخها به همديگر قفل خواهند شد پس ميبايست هميشه با سرعتهاي برابر گردش كنند. با اين شرايط پيچيدن اتومبيل با مشكل مواجه ميشود و يكي از چرخها بايد روي زمين بلغزد. با وجود چرخهاي مدرن امروزي و خيابانهاي بتني، نيروي زيادي براي لغزاندن يك چرخ لازم است و اين نيرو بايد از طريق محور چرخها از يك چرخ به چرخ ديگر منتقل شود كه اين كار كشش زيادي را بر محور چرخها وارد خواهد كرد.
اسلاید 15: کروز کنترل چیست و چگونه کار می کند :Cruise Control یا تثبیت کننده سرعت خودرو ؛ سیستم جدیدی محسوب نمی شود، این سیستم سالهاست در سایر کشورها بالاخص ایالات متحده آمریکا مورد استفاده قرار می گیرد اما در ایران تا سال گذشته و در پی نصب آن بر روی مدلهای سفارشی ایران خودرو، همچنین واردات خودروهای مجهز به آن، کمتر کسی با این سیستم آشنایی داشت و هم اینک نیز همچنان درصد بسیار زیادی از مردم حتی برخی صاحبان خودروهای مجهز به کروز کنترل از روش استفاده از آن اطلاعی ندارند؛ لذا جهت آشنایی بیشتر با این سیستم در ذیل به بررسی مورد مصرف، نحوه استفاده و نحوه عملکرد این سیستم خواهیم پرداخت.
اسلاید 16: کروز کنترل چیست به طور ساده می توان آن را ابزاری برای ثابت نگاه داشتن سرعت خودرو در میزان مورد درخواست راننده عنوان نمود. مثلا اگر سرعت را روی ۱۲۰ کیلومتر بر ساعت تثبیت نمایید خودرو به صورت اتوماتیک تحت هر شرایطی این سرعت را برای شما ثابت نگه میدارد، حتی در سربالایی ها، سراشیبی ها و یا هنگام وزش باد مخالف سرعت شما تغییر نخواهد کرد، کروز کنترل علاوه بر این به شما این امکان را میدهد تا بدون نیاز به فشردن پدالهای ترمز و گاز و تنها با فشردن دکمه های دستی، سرعت خود را با هر بار فشردن دکمه ۱ کیلومتر بر ساعت افزایش یا کاهش دهید ( در مورد خودروهای با استاندارد انگلیسی این میزان ۱ مایل می باشد )، کروز کنترل در هنگام فشردن پدال ترمز و همچنین در مورد خودروهای دنده معمولی فشردن پدال کلاج از مدار خارج میشود، که البته به وسیله فشردن دکمه دیگری دوباره سرعت قبلی که توسط راننده تثبیت شده بود از حافظه سیستم قابل بازیابی است. کروز کنترل بسته به شرکت سازنده آن در سرعتهای زیر ۴۰-۵۰ کیلومتر قابلیت تثبیت سرعت را به شما نمی دهد چرا که این سیستم مخصوص مصارف جاده ای با ترافیک کم می باشد و نباید در سطح شهر از آن استفاده کرد، همچنین استفاده از آن در شرایط برفی و بارانی، جاده های پرپیچ و خم و برای رانندگانی که سابقه به خواب رفتن در هنگام رانندگی را دارند می تواند خطر آفرین باشد .
اسلاید 17: نحوه کار با کروز کنترل کروز کنترلها عموما دارای دکمه های Set/Accel ، Resume ، On/Off و Coast می باشند. محل قرارگیری این دکمه ها بسته به کارخانه سازنده خودرو، متفاوت می باشد؛ در برخی خودروها از جمله انواع آمریکایی دکمه های کروز کنترل در روی فرمان، در برخی خودروها بر روی دسته راهنما و یا دسته برف پاک کن و در برخی هم بر روی دسته جداگانه ای پشت فرمان و زیر دسته راهنما یا برف پاک کن قرار دارند و در انواع وطنی ( محصولات سفارشی ایران خودرو ) نیز دکمه ها بر روی دسته دنده قرار دارند که این سیستم بیشتر در خودروهایی که به طور دستی کروز کنترل بعدا بر رویشان نصب میشود و طراحی اولیه ای برای آن وجود ندارد،دیده می شود و کمتر خودروسازی دکمه های کروز کنترل را بر روی دسته دنده قرار می دهد؛ چرا که باعث جداشدن دست راننده از فرمان می شود. همچنین نگاه کردن راننده به دسته دنده برای پیدا کردن دکمه مورد نظر نیز می تواند حادثه آفرین باشد. اما بهترین محل قرارگیری که اکثر خودروسازان نیز دکمه ها را بر روی آن قرار می دهند همان روی فرمان خودرو است، و پس از آن نیز دسته های جداگانه پشت فرمان؛ چراکه استفاده دو منظوره بر روی دسته راهنما و برف پاک کن نیز امکان بروز اشتباه را بالا خواهد برد.
اسلاید 18: پایانبا تشکر
نقد و بررسی ها
هیچ نظری برای این پاورپوینت نوشته نشده است.