معرفی قطعات موتور خودرو

موتور خودرو پیچیده‌ترین بخش خودرو است که از کنار هم قرار گرفتن چندین قطعه مهم و اصلی تشکیل شده است. این قطعات در کنار هم موجب به کار افتادن موتور و حرکت خودرو می‌شوند. تمام قطعات باید وظیفه خود را به درستی انجام دهند تا موتور خوب و بدون مشکل کار کند. موتور خودرو سوخت را به انرژی گرمایی و سپس آن را به انرژی حرکتی تبدیل می‌کند و نقش قلب را در خودرو ایفا می‌کند.

قطعات مختلفی از جمله سیلندر، محفظه احتراق و سوپاپ‌ها و … دست به دست هم می‌دهند تا انرژی لازم برای به حرکت در آمدن میل لنگ و پیستون‌ها تامین شود و حرکات افقی پیستون‌ها به حرکت چرخشی تبدیل شده و چرخ‌های خودرو به گردش درآیند. در ادامه با قطعات موتور خودرو و نحوه کارکرد آنها آشنا خواهیم شد.

بلوک سیلندر

مهمترین بخش موتور که بدنه اصلی موتور محسوب می‌شود، بلوک سیلندر نامیده می‌شود. این قطعه اصلی‌ترین بخش موتور است و عملیات احتراق در داخل این قطعه رخ می‌دهد. تمامی قطعات مورد نیاز برای ایجاد احتراق از جمله سیلندر، پیستون، شاتون و رینگ و میل لنگ و … در داخل بلوک سیلندر قرار می‌گیرند و هر یک جای مخصوصی دارند. این قطعه از آلیاژ مقاوم از جمله آلومینیوم یا چدن ساخته شده است و به دلیل این که فرآیند احتراق و جرقه زنی در داخل این بلوک اتفاق می‌افتد از مقاومت بالایی در برابر حرارت برخوردار است. این قطعه در برابر تغییرات دمایی مقاومت بالایی دارد و به همین دلیل یکی از قطعات مهم با استهلاک پایین به شمار می‌آید. 

سیلندر 

سیلندرها فضای مورد نیاز برای حرکت پیستون‌ها در داخل بلوک سیلندرها را فراهم می‌کند. سیلندر از دیگر بخش‌های مهم داخل موتور خودرو است و معمولا از جنس چدن یا آلومینیوم هستند. جنس سیلندرها به جنس بلوک سیلندر بستگی دارد و متناسب با آن انتخاب می‌شود. تعداد سیلندرها در خودروهای مختلف متفاوت است و آرایش آنها به تعداد سیلندرها بستگی دارد. نحوه چیدمان سیلندرها در موتور خودروهای مختلف به چند حالت است: 

• آرایش خطی سیلندرها 

در این مدل سیلندرها در بلوک سیلندر پشت سر هم و در یک خط قرار می‌گیرند. این آرایش را در خودروهای 4 سیلندر مشاهده می‌کنید. موتور بسیاری از اتومبیل‌های سواری 4 سیلندر بوده و به صورت خطی در موتور خودرو قرار دارند. 

• آرایش خطی زاویه دار

در این مدل سیلندرها به صورت خطی اما با زاویه 15 الی 60 درجه در داخل بلوک سیلندر قرار دارند. به دلیل اریب بودن فضای درون سیلندرها، موتور از مرکز ثقل پائین‌تری برخوردار است. به این نوع آرایش آرایش خطی زاویه دار گفته می‌شود. 

• آرایش خورجینی 

در این آرایش سیلندرها به شکل V در کنار یکدیگر قرار دارند. سیلندرها در دو ردیف و به شکل V در مقابل یکدیگر قرار گرفته‌اند. موتورهایی که دارای 12 سیلندر هستند از این آرایش برخوردارند. 

سرسیلندر

سر سیلندر قطعه‌ای است که در بالای سیلندرها و بلوک سیلندر قرار دارد. این قطعه اتاقک احتراق، سوپاپ‌ها و شمع‌ها را در خود جای داده است و وظیفه کنترل مجرای جریان ورود و خروج هوا را بر عهده دارد. مجرای ورودی هوا و روغن برای ایجاد احتراق و مجرای خروجی گازهای اگزوز توسط این قطعه کنترل می‌شود و با استفاده از واشر سرسیلندر درزهای آن آب بندی می‌شود. واشر سرسیلندر از نشت و ورود مایعات به بدنه موتور و محفظه احتراق جلوگیری می‌کند. سرسیلندر و واشر سرسیلندر از فولاد مقاوم و نسوز تولید می‌شود و در برابر حرارت بالا و فشار ناشی از احتراق از مقاومت بالایی برخوردار هستند. 

بوش سیلندر

قطعه‌ای به شکل استوانه از جنس فولاد یا چدن که حرکت پیستون در داخل سیلندر را میسر می‌کند. این قطعه به دلیل سایش رینگ‌های پیستون خیلی زود دچار فرسایش شده و نیاز به تعویض دارد. بوش سیلندر سه نوع دارد، بوش سیلندر آب گرد یا مرطوب، بوش سیلندر خشک و بوش سیلندر شیاردار. به طور کلی بوش سیلندر فضای مناسبی را برای حرکت کردن پیستون‌ها ایجاد می‌کند و بسته به نوع بلوک سیلندر از انواع مختلف آن استفاده می‌شود. 

پیستون

قطعه متحرک داخل سیلندرها پیستون نام دارد و با حرکت به سمت بالا و پایین فرآیند ایجاد جرقه و عمل احتراق را کامل می‌کند. هنگامی که پیستون حرکت می‌کند، گازهای ناشی از احتراق را منبسط کرده و انرژی ناشی از این احتراق را به میل لنگ منتقل می‌کند. مواد استفاده شده در ساخت پیستون از فولاد مقاوم یا چدن است. نمونه آلومینیومی این قطعه به دلیل وزن پایین یازده موتور خودرو را بالا برده و موجب می‌شود تا شتاب موتور افزایش پیدا کند. در داخل هر پیستون چند رینگ وجود دارد که از ایجاد اصطکاک میان پیستون و دیواره سیلندر جلوگیری می‌کند. 

رینگ پیستون

در هر پیستون تعداد سه الی چهار رینگ دارد و این رینگ‌های چدنی در برابر فشار و حرارت بالا مقاومت زیادی دارند، در عین حال انعطاف پذیر بوده و در زمان حرکت پیستون‌ها درون سیلندر همانند عایق عمل می‌کنند. رینگ پیستون بر روی پیستون قرار می‌گیرند و با استفاده از بست‌های حلقه‌ای دور پیستون محکم می‌شوند. 

سوپاپ

سوپاپ‌های موجود در موتور خودرو به دو دسته سوپاپ‌های ورودی هوا و سوپاپ‌های خروج دود تقسیم می‌شوند و ورودی و خروجی هوا و دود را از اتاقک احتراق جدا می‌کنند. سوپاپ‌ها بر روی واشر سرسیلندر یا بلوک سیلندر قرار گرفته و ورود و خروج هوا به داخل سیلندر و دود ناشی از احتراق را کنترل می‌کند. سوپاپ‌ها در معرض گرمای بالا قرار دارند و به همین دلیل از جنس آلیاژ مقاوم و نسوز ساخته می‌شوند. این قطعه باید به طور مرتب روغن کاری شود تا استهلاک کمتری داشته باشد. حرکت سوپاپ‌ها به کمک تسمه تایم انجام می‌شود. 

میل سوپاپ 

میل سوپاپ که به آن میل بادامک نیز گفته می‌شود باز و بسته شدن سوپاپ‌ها را کنترل می‌کند. بادامک‌هایی که به ورودی سوپاپ متصل شده است توسط میل سوپاپ حرکت می‌کنند و در نتیجه باز و بسته شدن سوپاپ‌ها با حرکت میل بادامک تنظیم می‌شود. این زمان بندی برای باز و بسته شدن توسط تسمه تایمی که میان میل سوپاپ و میل لنگ قرار دارد انجام می‌شود. در صورتی که روغن داخل موتور کم باشد این قطعات زودتر آسیب خواهند دید. 

واتر پمپ

این قطعه بخشی از سیستم خنک کننده موتور خودرو است و وظیفه آن تنظیم دمای موتور با استفاده از به جریان درآوردن مداوم آب و ضد جوش یا ضد یخ است. این قطعه آب را میان بلوک سیلندر و رادیاتور به گردش در آورده و موجب خنک شدن قطعات داخلی موتور می‌شود. این گردش زمانی رخ می‌دهد که موتور در حال کار کردن است و دمای داخلی آن به دلیل احتراق بالا می‌رود. 

واتر پمپ مایعات گرم شده را از لوک سیلندر به رادیاتور بر می‌گرداند و پس از این که خنک شد دوباره آن را به بلوک سیلندر منتقل می‌کند، بدین ترتیب از جوش آوردن موتور در زمان حرکت جلوگیری می‌کند. علاوه بر این هنگامی که موتور سرد است کمک می‌کند تا سریعتر گرم شود و به دمای مورد نظر برسد. زیرا اگر موتور سرد باشد اصطکاک میان قطعات بیشتر بوده و قطعات زودتر مستهلک می‌شوند. نیروی مورد نیاز برای فعالیت واتر پمپ از طریق میل لنگ و با استفاده از تسمه تایم تامین می‌شود. 

میل لنگ 

میل لنگ از دیگر قطعات اصلی موتور محسوب می‌شود و با استفاده از شاتون‌هایی که به پیستون متصل شده است، حرکت خطی پیستون را به حرکت چرخشی تبدیل می‌کند. حرکت بالا و پایین پیستون به تنهایی قادر نیست چرخ‌های خودرو به حرکت درآورد و نیاز است که یک قطعه مانند میل لنگ این حرکت رفت و برگشت را به حرکت گردشی تبدیل کند تا چرخ‌های خودرو به حرکت درآیند. میل لنگ با استفاده از یاتاقان به بلوک سیلندر متصل شده است و نیروی مورد نیاز برای حرکت چرخ‌ها، چرخش دینام، پمپ هیدرولیک فرمان، کمپرسور کولر، اویل پمپ و واتر پمپ را تامین می‌کند. در صورتی که روغن کافی در داخل موتور وجود نداشته باشد، میل لنگ دچار سایش شده و خراب می‌شود. 

شاتون

شاتون قطعه‌ای به شکل اهرم است که میل لنگ را به پیستون متصل کرده و حرکت خطی پیستون را به حرکت گردشی در میل لنگ تبدیل می‌کند. فلزی که برای ساخت شاتون استفاده می‌شود از فولاد سخت بوده و در برابر ضربه‌های شدید ناشی از احتراق پیستون مقاوم است. شاتون دو سر دارد که سر بزرگ آن به میل لنگ و سر کوچک‌تر به پیستون متصل می‌شوند. یاتاقان از ایجاد اصطکاک میان میل لنگ و شاتون جلوگیری می‌کند و در صورتی که میل لنگ و شاتون سایش بیش از حد داشته باشند در اصطلاح گفته می‌شود که خودرو یاتاقان زده است. 

کارتر

به محفظه‌ای که میل لنگ در داخل آن قرار گرفته است، کارتر گفته می‌شود. این محفظه بزرگترین بخش داخل موتور خودرو است و از صدمه دیدن و آلوده شدن میل لنگ و شاتون‌ها جلوگیری می‌کند. در قسمت کف کارتر مخزنی وجود دارد که روغنی که از موتور خارج می‌شود را جمع آوری کرده و برای گردش مجدد در داخل موتور خنک می‌کند. اویل پمپ در داخل این محفظه قرار دارد و این روغن را به سمت میل لنگ و سایر قسمت‌های موتور منتقل می‌نماید. 

شمع 

مهمترین عامل ایجاد جرقه در داخل سیلندرها شمع است. شمع بر روی سیلندرها قرار می‌گیرد و جریان الکتریکی را به محفظه احتراق رسانده و موجب ایجاد جرقه می‌شود. شمع‌ها از جنس چینی هستند و از یک الکترود و واشر تشکیل شده است. هر سیلندر یک شمع دارد و برای هر خودرو از انواع مختلف شمع استفاده می‌شود. شمع گرم، شمع سرد، شمع نیکلی، شمع پلاتینیومی و … 

در صورتی که شمع‌ها تحلیل رفته باشند و جرقه لازم برای ایجاد احتراق را ایجاد نکنند، احتراق ناقص رخ خواهد داد و در نتیجه موتور روشن نشده و یا خیلی سخت روشن می‌شود. در صورتی که هر یک از شمع‌ها خراب شده باشد، بر عملکرد موتور تاثیر خواهد داشت و باید عوض شود. 

تسمه تایم

یکی از مهمترین قطعات موجود در موتور خودرو که وظیفه کنترل و زمان بندی حرکت سوپاپ را بر عهده دارد، تسمه تایم نام دارد. تسمه تایم از جنس لاستیک است و به میل لنگ و میل سوپاپ متصل می‌شود و موجب می‌شود تا این دو قطعه همزمان با هم حرکت کنند. اویل پمپ و پمپ آب نیز با استفاده از تسمه تایم حرکت می‌کنند. 

 اویل پمپ 

با توجه به این موضوع که وجود روغن در موتور برای جلوگیری از آسیب دیدن قطعات و ایجاد اصطکاک در میان آنها نقش بسیار مهمی دارد. بنابراین وجود اویل پمپ موجب بهبود عملکرد موتور خودرو شده و استهلاک قطعات را پایین می‌آورد. اویل پمپ وظیفه دارد روغن را در مسیر مشخصی هدایت کرده و تمامی قطعاتی که به روغن نیاز دارند، روغن برساند. پمپ روغن در داخل محفظه کارتر قرار دارد و پس از این که روغن داغ در این محفظه سرد شد آن را به داخل موتور و قسمت‌های مورد نیاز پمپ می‌کند.