بخش‌ های اصلی خودرو سیستم‌ های مختلف خودرو و نحوه ارتباط آنها با یکدیگر

قطعات و سیستم های اصلی خودرو

1.سیستم موتور

این بخشی از یک ماشین است که جادو اتفاق می افتد! سیستم موتور خودرو جایی است که ورودی (سوخت و هوا) به خروجی (قدرت، گشتاور و حرکت رو به جلو) تبدیل می شود.

این فرآیند شامل مخلوط کردن سوخت و هوا و فشرده سازی مخلوط است. سپس، یک جرقه این مخلوط تحت فشار را مشتعل می کند و یک انفجار (یا "احتراق") ایجاد می کند که نیروی مورد نیاز برای حرکت خودرو به جلو را فراهم می کند.

این صدها یا حتی هزاران بار در دقیقه اتفاق می افتد و همه آن در داخل بلوک موتور که شامل تمام قطعات اصلی موتور است، اتفاق می افتد.

موتورهای احتراقی
موتورهای احتراقی می توانند به دو نوع بنزینی یا دیزلی باشند. در حالی که اکثر خودروها با بنزین کار می کنند، خودروهای سنگین معمولاً از سوخت دیزل استفاده می کنند.

مهم نیست با چه نوع ماشینی رانندگی می کنید، همیشه به یاد داشته باشید که از نوع سوخت مناسب برای موتور خود استفاده کنید. موتور دیزلی با بنزین کار نمی کند و بالعکس.

تزریق سوخت
خواه بنزین یا گازوئیل باشد که سوخت خودروی شما را تامین می کند، باید در زمان و مقدار مناسب به موتور عرضه شود. اینجاست که انژکتورهای سوخت وارد عمل می شوند.

این قطعه خودرو دارای سوپاپ هایی با کنترل الکترونیکی است که هر ثانیه باز و بسته می شود و بنزین یا گازوئیل را به طور مساوی در تمام سیلندرها توزیع می کند. هنگامی که کار خود را به درستی انجام دهد، خودرو می تواند بهینه و با راندمان سوخت بالا کار کند.

متاسفانه، فرسودگی و استفاده مداوم باعث گرفتگی، کثیف، معیوب یا نشتی انژکتورهای سوخت می شود که نیاز به تمیز کردن یا تعویض کامل دارد.

انواع موتور خودرو
همه موتورهای ماشین یکسان ساخته نمی شوند. اگر خودروها را به صورت آنلاین یا در نمایشگاه مقایسه کنید، خواهید دید که موتورها بر اساس طرح و تعداد سیلندرهایی که دارند متمایز می شوند.

چیدمان های مختلف باعث می شود که موتورها به خوبی در بدنه خودرو قرار بگیرند. به عنوان مثال، خودروهای جمع و جور به موتوری نیاز دارند که بتواند در فضای کوچکتری زیر کاپوت قرار بگیرد.

خودروها همچنین در مورد قدرت و گشتاور نیازهای متفاوتی دارند. این تفاوت ها را می توان در تعداد سیلندرهایی که موتور دارد مشاهده کرد. موتورهایی با سیلندرهای بیشتر معمولاً در خودروهای گرانتر با کارایی بالا یافت میشوند.

محل قرارگیری موتورها
در بیشتر موارد، محفظه موتور خودروها در جلوی خودرو قرار دارد. اما آیا محل قرارگیری موتور تفاوتی ایجاد می کند؟ بله، این کار را می کند!

دلایل مختلفی وجود دارد که چرا قرار دادن موتور جلو برای اکثر وسایل نقلیه مسافربری استاندارد است. در مرحله اول، قرار گرفتن موتور شما در جلوی خودرو فضای بیشتری را برای کابین فراهم می کند و راحتی بیشتری را به مسافران می دهد.

همچنین، قرارگیری در جلو، کشش بیشتر برای چرخهای جلو و حتی پایداری بیشتر را ارائه میدهد.

با این حال، وسایل نقلیه ای که برای مسافران کمتر و عملکرد بالاتر طراحی شده اند، معمولاً موتورهای خود را در وسط یا عقب خودرو قرار می دهند.

قرارگیری موتور میانی باعث پایداری خودرو می شود، که اگر با سرعت های بسیار بالاتر از حد معمول حرکت می کنید ضروری است. با این حال، زمانی که آن موتورها نیاز به نگهداری یا تعمیر دارند، دسترسی به آنها دشوارتر است.

محل قرارگیری موتور عقب اغلب در خودروهای مسابقه ای و عملکرد لوکس یافت می شود. مزایای عملکردی زیادی با این نوع ترتیب وجود دارد، اما تعادل کمتری را فراهم می کند.

همانطور که می بینید، هیچ قرارگیری موتور "عالی" وجود ندارد. بسته به اینکه وسیله نقلیه برای چه چیزی طراحی شده است، هرکدام با معاوضه خود همراه هستند.

2.سیستم پیشرانه

در این مرحله، واضح است که نقش اصلی یک سیستم موتور، تولید نیرو است. این نیرو باید از بسیاری از قسمت های خودرو عبور کند و به چرخ ها و سپس به جاده منتقل شود تا وسیله نقلیه حرکت کند.

سیستم پیشرانه ماشین شما این کار را انجام می دهد. فقط یک نکته سریع در اینجا: پیشرانه خودرو به اضافه موتور به عنوان سیستم انتقال قدرت شناخته می شود.

انتقالات
رانندگی با ماشین یک فرآیند کاملاً یکنواخت بین نقطه شروع و مقصد نیست. گاهی اوقات در طول رانندگی، سرعت بیشتری می خواهید. یا بسته به زمین، ممکن است به قدرت بیشتری نیاز داشته باشید، مانند زمانی که در سربالایی رانندگی می کنید. بخشی از یک خودرو که این هدف را انجام می دهد، سیستم انتقال است، بنابراین می تواند بین دنده های مناسب برای تغییر شرایط رانندگی جابجا شود.

به طور کلی، سیستم های گیربکس به صورت اتوماتیک یا دستی تولید می شوند. با گیربکس های دستی، بسته به نیاز خود دنده ها را تغییر می دهید، در حالی که گیربکس اتوماتیک این کار را برای شما انجام می دهد.

با فناوری رانندگی مدرن، انواع دیگری از گیربکسهای اتوماتیک و دستی نیز توسعه یافتهاند، مانند گیربکسهای انتقال قدرت و گیربکسهای CVT (که در مدتی به بحث خواهیم پرداخت).

کلاچ
خودروهایی که گیربکس دستی دارند قطعاتی به نام کلاچ دارند. کلاچ بین محوری که از موتور می آید و محوری که به چرخ ها متصل است کار می کند.

یک کلاچ انتقال نیرو را بین آن دو شفت درگیر و قطع می کند. بنابراین، اگرچه شفت موتور همیشه در حال چرخش است، اما لزوماً چرخهای خودرو را نمیچرخاند، مگر اینکه کلاچ اجازه دهد.

CVT ها
در برخی موارد، خودروسازان ترجیح می دهند به جای آن از CVT یا جعبه دنده های متغیر پیوسته استفاده کنند. گاهی اوقات به این "انتقالات بدون تغییر" می گویند.

می بینید، گیربکس های معمولی از یک دنده به دنده دیگر می روند (به عنوان مثال، دنده اول، دنده دوم، و غیره)، که هر دنده نشان دهنده یک نسبت دنده خاص است. CVT به این ترتیب از یک دنده به دنده دیگر حرکت نمی کند. در عوض، به تدریج بین نسبت های مختلف دنده حرکت می کند.

برای استفاده از استعاره رنگ: گیربکس های معمولی از سیاه به سفید حرکت می کنند، در حالی که CVT ها در رنگ های خاکستری حرکت می کنند.

دیفرانسیل ها
در ردیف بعدی دیفرانسیل ها هستند. این قطعه خودرو برای انتقال گشتاور از پیشرانه موتور به چرخ ها طراحی شده است. درست مانند بسیاری از قطعات یک خودرو، دیفرانسیل ها نیز به اشکال مختلف تولید می شوند.

دیفرانسیل های باز، قفل کننده، بردار گشتاور و دیفرانسیل های جوشی/قرقره ای وجود دارد، به غیر از دیفرانسیل لغزش محدود (LSD). تفاوت؟ هر نوع برای کاربردهای مختلف ساخته شده است.

به عنوان مثال، دیفرانسیل لغزش محدود (LSD) معمولاً در اتومبیل های مسابقه ای و با عملکرد بالا به دلیل توانایی آن در جلوگیری از لغزش یافت می شود. وقتی با سرعت های سرسام آور مسابقه می دهید این بسیار مهم است!

3.سیستم ترمز

تا کنون، ما به سیستمهای موتور و نیرومحرکه نگاه کردهایم که نیرو را برای حرکت رو به جلو تولید و انتقال میدهند. یک بخش به همان اندازه مهم در یک خودرو، سیستم ترمز است که سرعت آن را کاهش می دهد و خودروها را متوقف می کند.

ترمزها چگونه کار می کنند؟
سیستم های ترمز نسبتاً ساده هستند: آنها اصطکاک ایجاد می کنند که با حرکت خودرو مخالفت می کند و هر زمان که راننده روی پدال ترمز فشار می دهد به تدریج سرعت آن را کاهش می دهد.

کل این فرآیند انرژی مکانیکی را (هنگامی که وسیله نقلیه در حال حرکت است) به گرما (تولید شده توسط اصطکاک مورد استفاده برای کاهش سرعت آن) تبدیل می کند.

این فرآیند باعث ساییدگی و پارگی زیادی در برخی از قطعات ترمز می شود، به همین دلیل حفظ منظم سیستم ترمز ضروری است. در این قسمت از خودرو یکی از قطعاتی که بیشترین تعویض را دارد لنت ترمز است که محل اصطکاک است.

حتی اگر نتیجه یکسان است، سیستم های ترمز نیز به اشکال مختلفی مانند ترمزهای درام و ترمز دیسکی ارائه می شوند.

سیلندرهای اصلی و شیرهای ترکیبی
سیلندرهای اصلی و سوپاپهای ترکیبی بخشهای ضروری کل سیستم ترمز هستند. هنگامی که راننده روی پدال ترمز را فشار می دهد، سیلندرهای اصلی و شیرهای ترکیبی به تبدیل انرژی به فشار هیدرولیک کمک می کنند. این قطعات همچنین فشار هیدرولیک را به تمام چرخ های خودرو به طور همزمان تقسیم می کنند.

ترمزهای ضد قفل و ترمزهای برقی
بسیاری از خودروهای مدرن دارای سیستم ترمز ABS یا ضد قفل و ترمزهای برقی به عنوان ویژگی های استاندارد هستند. اینها در واقع «انواع» ترمزها به خودی خود نیستند، بلکه فقط قطعات اضافی هستند که ترمزگیری را کارآمدتر می کنند.

ABS تضمین می کند که لاستیک های خودروی شما در هنگام ترمز شدید به طور کامل قفل نمی شوند، که از سر خوردن و از دست دادن کنترل خودرو جلوگیری می کند. از طرف دیگر ترمزهای برقی میزان نیروی وارد شده به پدال ترمز را تقویت می کنند.

4.سیستم فرمان، تعلیق و لاستیک

در این مرحله، ما سیستمهایی را بررسی کردهایم که ماشین را به حرکت وا میدارند و سرعت آن را تا حد توقف کند میکنند. حال بیایید به قسمت هایی از یک خودرو که بیشتر در هنگام حرکت استفاده می شود نگاهی بیاندازیم. اینها فرمان، سیستم تعلیق و لاستیک خودرو هستند.

نحوه عملکرد فرمان
فرمان برای کنترل جهت حرکت خودرو بسیار مهم است. وقتی صحبت از انواع سیستمهای فرمان مورد استفاده امروزی میشود، تعداد بسیار کمی از وسایل نقلیه، اگر اصلاً اصلاً وجود داشته باشند، هنوز از نوع سنتی دستی استفاده میکنند. فرمان دستی می تواند برای راننده بسیار خسته کننده باشد، به خصوص در رانندگی های طولانی تر و خودروهای سنگین تر.

خوشبختانه، ما اکنون سیستمهای فرمان هیدرولیک و فرمان برقی داریم که نیروی چرخشی اعمال شده توسط راننده بر روی فرمان را چند برابر میکند و باعث میشود که فرمان از نظر فیزیکی کمتر شود.

سیستم های تعلیق
مهم نیست که خودرو در چه جهتی حرکت می کند، اگر چرخ ها مستقیماً به بدنه خودرو متصل شوند، سواری بسیار ناهموار خواهد بود. این به این دلیل است که هرگونه ضربه و لرزش از چرخها در سرتاسر وسیله نقلیه احساس میشود و کل سفر را بسیار ناراحتکننده و در درازمدت آسیبرسان میکند.

به همین دلیل خودروهای مدرن دارای سیستم تعلیق هستند.

علاوه بر لاستیکها، سیستمهای تعلیق نیز شامل کمک فنرها، فنرها و میلههایی هستند که چرخها را به خودرو متصل میکنند. سیستم دو کار انجام می دهد.

اول، تضمین می کند که حداکثر تماس بین چرخ ها و جاده وجود دارد. همچنین هر یک از تکان ها و ارتعاشاتی که قبلا ذکر شد را جذب می کند. این باعث می شود رانندگی راحت تر و در عین حال محافظت از محموله و سایر قسمت های خودرو.

به طور کلی سیستم های تعلیق به سه دسته مستقل، وابسته و نیمه مستقل تقسیم می شوند. تفاوت؟ در انواع مستقل، آنچه روی یک چرخ اتفاق میافتد روی دیگری تاثیر نمیگذارد، در حالی که در سیستمهای تعلیق وابسته، حرکت تایر روی بقیه چرخها تاثیر میگذارد.

این تفاوت ها با توجه به مکانی که وسیله نقلیه در حال رانندگی است و در چه نوع زمینی اهمیت دارد.

لاستیک
تایرها به معنای واقعی کلمه "جایی که لاستیک با جاده برخورد می کند" است. آنها با چرخش و گرفتن جاده کار می کنند و اصطکاک ایجاد می کنند که ماشین را به جلو می برد.

لاستیک ها زمانی بهترین عملکرد خود را خواهند داشت که با مقدار مناسبی هوا پر شوند. معمولاً رانندگان فشار باد لاستیک خود را به صورت دستی در نزدیکترین پمپ بنزین خود چک می کنند.

سنسورهای فشار تایر نیز این روزها به یک ویژگی رایج تبدیل شده اند. برخی به عنوان یک ویژگی استاندارد در خودروهای جدیدتر ارائه می شوند، اما گزینه های اضافی زیادی نیز وجود دارد.

5.سیستم الکتریکی

خودروها فقط به قطعات مکانیکی خودرو متکی نیستند. آنها همچنین به سیستم های الکتریکی بستگی دارند. این دو سیستم به شدت به یکدیگر وابسته هستند و در خودروهای مدرن تقریبا غیرممکن است که یکی بدون دیگری کار کند.

باتری
در قلب سیستم الکتریکی باتری قرار دارد. این جایی است که برق قبل از توزیع به بقیه ماشین ذخیره می شود. بدون باتری فعال، سیستم جرقه زنی کار نمی کند و خودرو به هیچ وجه نمی تواند روشن شود.

سیستم احتراق
هنگامی که کلید را در استارت میچرخانید، این سیستم انرژی را از باتری گرفته و از آن برای ایجاد جرقه در شمعهای موتور استفاده میکند. این اولین مرحله در فرآیند احتراق است که در آن موتور سوخت و هوا را برای تولید نیرو می سوزاند. با احتراق معیوب، ماشین اصلا روشن نمی شود.

فیوزها و اتصالات
درست مانند هر سیستم الکتریکی، سیستم الکتریکی خودرو به فیوزها و کانکتورها متکی است. فیوزها با اطمینان از اینکه نوسانات برق به هیچ بخش الکتریکی آسیب نمی رساند، محافظت می کنند. از سوی دیگر، کانکتورها و سیمکشیها، نیروی الکتریکی را از باتری به طور مستقیم به قطعات خودرو مانند چراغها یا حتی رایانههای داخل خودرو هدایت میکنند.

کامپیوتر اتومبیل
در سالهای اخیر، استفاده از رایانههای اتومبیل افزایش یافته است. در این زمینه، ما به هیچ سیستم رایانه ای که اطلاعات یا سرگرمی را برای راننده یا مسافران ارائه می دهد، اشاره نمی کنیم. در عوض، ما به رایانه هایی اشاره می کنیم که عملکرد خودرو را تنظیم می کنند.

نمونههایی از این سیستمهای کامپیوتری عبارتند از: ماژول کنترل قدرت (PCM)، ماژول کنترل موتور (ECM)، ماژول کنترل انتقال (TCM) و ایموبلایزر خودرو. ماژول کنترل قدرت (PCM) مغز خودرو است که عملکرد بخشها و سیستمهای مختلف خودرو را هماهنگ میکند. اگر وسیله نقلیه به سرقت رفت، می توان یک ایموبلایزر را از راه دور فعال کرد تا کل وسیله نقلیه را خاموش کند.

برف پاک کن
سیستم الکتریکی خودرو همچنین بسیاری از موتورهای کوچکتر مورد استفاده در سرتاسر وسیله نقلیه مانند موتورهای شیشه و حتی موتورهایی که برف پاک کن های شیشه جلو شما را حرکت می دهند، نیرو می دهد.

6.سیستم اگزوز

پیش از این در این مقاله، اشاره کردیم که موتورهای احتراقی هوا و سوخت را برای سوختن برای قدرت می گیرند. اکنون، ما به آنچه در طرف دیگر این فرآیند از طریق سیستم اگزوز خودرو ظاهر می شود، نگاه می کنیم.

به غیر از قدرت، موتور احتراقی دو چیز را نیز تولید می کند: گازهای خروجی اگزوز و صدا.

این گازها برای انسان سمی و برای محیط زیست مضر هستند. در عین حال، صدای بلند مزاحم قابل توجهی برای همه افراد نزدیک به وسیله نقلیه است، به همین دلیل است که دولت ها قوانینی برای تنظیم این دو محصول جانبی تولید شده توسط خودروها دارند.

خودروها این محصولات جانبی را با سیستمهای اگزوز مدیریت میکنند که گازهای خروجی و صدا را کاهش میدهد و گازها را با خیال راحت از سیلندرهای موتور و خودرو خارج میکند. به عنوان بخشی از این فرآیند، انتشارات مضر و نویز را با مبدل های کاتالیزوری و صدا خفه کن ها نیز کاهش می دهد.

مبدل های کاتالیزوری
در سیستم اگزوز خودرو، مبدل های کاتالیزوری گازهای سمی مانند مونوکسید کربن، اکسیدهای نیتروژن و هیدروکربن ها را می گیرند و سپس آنها را به آب و دی اکسید کربن بی ضرر تبدیل می کنند.

صدا خفه کن
صدا خفه کن ها با اجازه دادن به صداهای اگزوز در داخل آنها کار می کنند. با جهش امواج صوتی از سطوح، به تدریج ضعیف می شوند و به سطوح قابل قبول می رسند. زمانی که این امواج صوتی از لوله اگزوز خارج شوند، فقط یک زمزمه ملایم خواهند بود.

7.سایر سیستم های پشتیبانی

در نهایت، بیایید نگاهی گذرا به چند قسمت پشتیبان خودرو بیندازیم که به شما کمک میکند با خیال راحت و راحت رانندگی کنید.

کیلومتر شمار
روی صفحه ابزار یک ماشین (پشت فرمان)، یک دسته نمایشگر از جمله چند متر وجود دارد. یکی از آنها کیلومتر شمار است که مخصوص اندازه گیری مسافت طی شده توسط وسیله نقلیه است.

کیلومتر شمار به دو دلیل مفید است. اولاً، مسافت پیموده شده یک خودرو را در طول عمر آن اندازه گیری می کند و به شما احساس خوبی از میزان فرسودگی یک وسیله نقلیه می دهد، به خصوص اگر آن را دست دوم می خرید. شمارنده ای که این فاصله کلی را نشان می دهد نمی تواند توسط هیچ کس، حتی یک مکانیک، تنظیم مجدد یا تغییر یابد.

کیلومتر شمار یک شمارنده ثانویه نیز دارد که گاهی اوقات به آن شمارنده سفر می گویند که برای محاسبه مسافت در یک سفر خاص از آن استفاده می کنید. هر زمان که بخواهید دوباره اندازه گیری را شروع کنید، می توان این شمارنده را به صفر برگرداند.

سیستم های خنک کننده خودرو

موتور احتراقی و سایر قسمتهای ماشین زیر کاپوت بسیار داغ میشوند. این طبیعی است و تا زمانی که هیچ چیز بیش از حد گرم نشود مشکلی ندارد. خودروها دارای سیستم خنک کننده خودرو هستند تا از گرم شدن بیش از حد آنها جلوگیری کند.

از پمپ آب، ترموستات، رادیاتور، فن و سایر قطعات کوچکتر تشکیل شده است. این سیستم مایع خنک کننده را در داخل موتور به گردش در می آورد تا گرما را جذب کند. سپس، مایع خنک کننده از طریق رادیاتور حرکت می کند، جایی که گرما به محیط آزاد می شود.

پانل های بدنه خودکار
خانه ای را تصور کنید که ستون دارد اما در، دیوار یا حتی سقف ندارد. از نظر فنی، هنوز یک خانه است، اما هیچ فایده ای برای آن وجود ندارد. ماشین ها هم همینطور.

یک وسیله نقلیه با قاب و تمام سیستم های ذکر شده در بالا هنوز هم می تواند شما را به موقعیت خود برساند