موتور خودرو از اجزای مختلفی تشکیل شده است که هریک وظیفه مخصوص خود را انجام می‌دهند. بخشی از قطعات عضو جدایی ناپذیری از موتور هر خودرو احتراق داخلی می‌باشند، یعنی در تمام موتورهای خودرو یافت می‌شوند، اگر چه ممکن است شکل و اندازه آن‌ها با یکدیگر اختلاف داشته باشد.
در واقع موتور خودرو، دستگاهی است که انرژی شیمیایی سوخت را به انرژی حرارتی و سپس به قدرت مکانیکی تبدیل می‌کند و برای راه‌اندازی وسایل نقلیه، استفاده می‌شود.
اجزای موتور خودرو از قطعات مختلف تشکیل شده است که هر کدام وظایف خاص خود را دارند. برخی از قطعات موتور خودرو عبارتند از:
- سیلندر
- پیستون
- سوپاپ
- شاتون
- کاربراتور یا انژکتور سوخت
- بلوک سیلندر
- سرسیلندر
- واشر سرسیلندر
- بوش سیلندر
- واتر پمپ
- پیستون
- میل‌لنگ
- و…
اجزای خودرو را در مقاله ای تحت عنوان اجزای ماشین نیز در مقاله های قبلی بررسی کردیم که می توانید با کلیک روی عنوان آن مطالعه کنید.
موتور ماشین یا خودرو چیست؟
موتور خودرو به عنوان قلب و اصلی‌ترین بخش خودرو، مسئول تولید انرژی برای حرکت آن است.
به طور کلی، موتور خودرو با دریافت سوخت (بنزین یا دیزل) و هوا از طریق احتراق، انرژی را به صورت حرارتی تولید کرده و این انرژی به وسیله اجزای مختلف موتور خودرو به گیربکس منتقل کرده و در نهایت به چرخ‌های خودرو برای حرکت استفاده می‌شود.
به طور کلی، موتور خودرو با تبدیل انرژی شیمیایی به انرژی حرارتی و سپس به قدرت مکانیکی، برای حرکت وسایل نقلیه استفاده می‌شود.
موتور خودرو چگونه کار می‌كند؟
موتور خودرو، نیروی حاصل از انفجار اختلاط بنزین و هوا در محفظه احتراق را به نیروی دورانی (گشتاور) تبدیل می‌کند.
برای روشن شدن به سه عامل اصلی نیاز داریم که عبارتند از:
- سوخت (بنزین)
- هوا
- جرقه و حرارت لازم برای احتراق
در موتورهای کاربراتوری، پمپ و کاربراتور، به بنزین کمک می‌کنند تا در زمانی مناسب، با مقدار معینی به محفظه احتراق وارد شود.
اما در موتورهای انژکتوری، وظیفه رساندن بنزین به محفظه احتراق به سوپاپ‌های الکترونیکی تعبیه شده در سر سیلندرها سپرده شده است.
برای احتراق بنزین در محفظه احتراق، جرقه‌ای الکتریکی تولید می‌شود که باعث اشتعال بنزین در داخل محفظه احتراق می‌شود.
بعد از اشتعال و احتراق نیز گازهای خروجی به سمت پایین حرکت کرده و پیستون را به سمت پایین فشار می‌دهد. پیستون نیز با فشار دادن به میل سوپاپ یا میل بادامک آن را به چرخش تبدیل می‌کند.
اجزای موتور ماشین (قسمت‌های مختلف موتور) و کار هر کدام از آن‌ها
بلوک سیلندر
بلوک سیلندر جزء اصلی موتور است. سیلندرها، میل لنگ و سایر اجزای اصلی را در خود جای داده است و از چدن یا آلیاژ آلومینیوم ساخته شده است.
اغلب خودروها بیش از یک سیلندر دارند و معمولا چهار، شش یا هشت سیلندر هستند.
هر چه موتور سیلندرهای بیشتری داشته باشد، قدرت آن بیشتر است.
سیلندر
سیلندرها لوله‌های توخالی هستند که محل جرقه زنی و احتراق بوده و پیستون‌ها در داخل آن بالا و پایین حرکت می‌کنند و از چدن یا آلیاژ آلومینیوم ساخته شده‌اند.
سر سیلندر
سر سیلندر (Cylinder head) یکی از اجزای موتور خودرو است که در قسمت فوقانی موتور قرار دارد و برخی قطعات مانند سوپاپ‌های دود و هوا، منیفولد دود و هوا و شمع‌ها بر روی آن قرار گرفته است. همچنین در سرسیلندر مجاری عبور آب، روغن و محفظه احتراق تعبیه شده است.
سرسیلندر به عنوان بخش اصلی موتور خودرو، بخشی است که در آن احتراق سوخت صورت می‌گیرد و به دلیل نقش مهمی که در عملکرد موتور دارد، باید از جنس با کیفیت و با دقت بالا ساخته شود.
سر سیلندر همچنین محل قرارگیری بخش‌های مختلف دیگر مانند سوپاپ‌های ورودی و خروجی، شمع‌ها و انژکتورهای سوخت است.
پیستون
پیستون نیز به عنوان یکی از اجزای موتور خودرو است که در داخل سیلندر قرار دارد و به صورت رفت و برگشتی در آن حرکت می‌کند.
پیستون‌ها قطعات استوانه‌ای هستند که در داخل سیلندرها با چهار مرحله موتورهای احتراق داخلی یا درون‌سوزی با چهار فرایند اصلی ۱-مکش سوخت ۲- تراکم ۳-احتراق ۴- خروج دود است و به سمت بالا و پایین حرکت می‌کنند و انرژی را از شاتون، به میل لنگ انتقال می‌دهند.
پیستون در زمان احتراق، به دلیل فشار بالای هوا و سوخت، به سمت بالا حرکت می‌کند و باعث تولید نیروی لازم برای حرکت خودرو می‌شود. پیستون شامل چند بخش اصلی است که عبارت‌اند از:
- تاج پیستون
- دامنه پیستون
- شیار رینگ‌ها
- سوراخ گژنپین
- جارینگی
واشر سر سیلندر
واشر سر سیلندر یکی از اجزای مهم موتور خودرو است که بین سرسیلندر و سیلندر قرار می‌گیرد و فضای بین آن‌ها را آب‌بندی می‌کند.
این قطعه به دلیل نقش مهمی که در حفظ آب‌بندی بین سرسیلندر و سیلندر دارد، باید به صورت منظم تعویض شود.
جنس واشر سرسیلندر از پنبه نسوز، فولاد و مس است.
اگر واشر سرسیلندر تغییر شکل مدهد یا بسوزد، قابلیت آب‌بندی آن از بین می‌رود.
دلایل خراب شدن واشر سرسیلندر عبارتند از:
- کم شدن آب رادیاتور
- انسداد مجراهای عبور آب در موتور
- نقص فنی در ترموستات
- نقص فنی در واتر پمپ
- پیچ خوردگی شلنگ‌های ورودی و خروجی رادیاتور
- رانندگی طولانی در ترافیک‌ها
- فشار بر موتور در فصل گرما
واتر پمپ
واتر پمپ یکی از اجزای سیستم خنک‌کننده موتور خودرو است که به صورت مداوم مایع رادیاتور را به سمت موتور خودرو پمپاژ می‌کند تا از بالا رفتن حرارت موتور در هنگام کار کردن جلوگیری نموده و مانع جوش آوردن موتور گردد.
محفظه احتراق
محفظه احتراق جایی است که انرژی در فرآیند احتراق تبدیل می‌شود. این ناحیه‌ای از موتور است که در آن سوخت، هوا، برق و فشار واکنش انفجاری دارند که باعث بالا و پایین رفتن پیستون‌ها می‌شود. حرکت پیستون‌ها به ماشین قدرت حرکت می‌دهد.
میل لنگ
میل لنگ محور چرخشی است که حرکت بالا و پایین پیستون‌ها را به حرکت دورانی تبدیل می‌کند. از فولاد ساخته شده است.
میل لنگ یکی از اجزای اصلی موتورهای احتراق داخلی است و وظیفه اصلی آن تبدیل حرکت خطی پیستون‌ها به حرکت دورانی است.
میل بادامک
میل بادامک یا میل سوپاپ، قطعه‌ای است که در موتورهای درون‌سوز چهار زمانه عمل باز کردن سوپاپ‌های ورودی و خروجی را انجام می‌ده1.
این قطعه به صورتی کار می‌کند که وقتی احتراق حاصل از سوخت و هوا در داخل یک سیلندر اتفاق می‌افتد و انرژی انفجاری به دست می‌آید، سوپاپ‌های ورودی باز شده و سوخت و هوا به داخل سیلندر جریان پیدا می‌کنن2.
میل بادامک با میل لنگ کار می‌کند که توسط یک تسمه تایم یا زنجیر تایم به هم متصل می‌شود و به دریچه‌های ورودی و خروجی اجازه می‌دهد طبق یک جدول زمانی خاص باز و بسته شوند.
تسمه یا زنجیر تایم
تسمه تایم یا زنجیر تایم از اجزای موتور خودرو هستند که برای کنترل زمانبندی سوپاپ‌های موتور استفاده می‌شوند.
تسمه یا زنجیر تایم تضمین می‌کند که میل بادامک و میل لنگ هماهنگ هستند.
تسمه تایم معمولا برای به حرکت درآوردن دیگر اجزای موتور نیز استفاده می‌شود، از جمله پمپ آب یا همان واتر پمپ و پمپ بنزین.
تسمه تایم از جنس لاستیک مسحتکم و تقویت شده بوده و زنجیر تایم از فلز ساخته می‌شود.
سوپاپ‌ها
در هر سیلندر دو سوپاپ وجود دارد: یک سوپاپ ورودی و یک سوپاپ خروجی یا اگزوز.
سوپاپ‌ها اجازه ورود هوا و سوخت به سیلندرها و خروج گازهای خروجی از سیلندرها را می‌دهند.
دریچه‌های ورودی برای انتقال سطح هوا و سوخت به داخل محفظه احتراق کار می‌کنند.
ریچه‌های خروجی دود ایجاد شده حاصل از احتراق را به خارج از محفظه منتقل کنند.
بازوهای راکر یا rocker arms
بازوهای راکر یا راکر آرم، به عنوان یکی از اجزای موتور خودرو، برای کنترل جریان هوا و سوخت به داخل سیلندرها استفاده می‌شوند.
بازوهای راکر، بخشی از سیستم تسمه یا زنجیر تایم هستند که به دنبال چرخش میل لنگ موتور، باعث چرخش میل راکر می‌شوند و در نتیجه باعث باز و بسته شدن سوپاپ‌ها می‌شوند.
پس هوای مورد نیاز را وارد محفظه یا دود حاصل را خارج می‌کنند.
انژکتور سوخت
برای انجام فرآیند احتراق، سوخت لازم است.
انژکتورهای سوخت برای انتقال سوخت به داخل سیلندرها کار می‌کنند.
سیستم تزریق سوخت مختلف وجود دارند، مثل تزریق مستقیم سوخت، سیستم‌های تزریق سوخت چند نقطه‌ای و…
شمع‌ها
شمع‌ها مخلوط هوا و سوخت را در سیلندرها مشتعل می‌کنند.
شمع بالای هر یک از سیلندرها قرار دارد.
در طی فرآیند احتراق، شمع‌ها جرقه می‌زنند که سوخت و هوای فشرده را مشتعل می‌کند و در نتیجه باعث ایجاد فرآیند انفجاری و جرقه می‌شود که پیستون را به سمت پایین هل می‌دهد.
منیفولد
مخلوط هوا-سوخت و گازهای خروجی توسط مجموعه‌های جداگانه‌ای از لوله‌ها که به سرسیلندر متصل هستند و به عنوان منیفولد شناخته می‌شوند حمل می‌شوند.
برای اینکه بتواند دمای بالای گازهای خروجی را تحمل کند، معمولا از چدن ساخته می‌شود و شامل فلنج کاربراتور، فلنج منیفولد ورودی برای لوله اگزوز، فلنج بدنه دریچه گاز و فلنج ورودی هوا است.
روغن موتور
روغن موتور قسمت‌های متحرک موتور را روغن کاری کرده و به خنک نگه داشتن آن‌ها کمک می‌کند.
مایع خنک‌کننده
مایع خنک‌کننده در موتور به گردش در می‌آید و به خنک نگه داشتن آن کمک می‌کند.
منابع: