سپرهای خودرو

سپرها :

با نصب سپرهای ایمنی ضربه گیر شدت برخورد بدنه ی خودرو با مانع ملایم شده تا از تاثیر انتقال ضربه به اتاق و سرنشینان ان کاسته شود 

سپری که در بالا دیده می شود دارای محفظه گاز و محفظه روغن و سپر ضربه گیر اضافی است در ابتدای برخورد سپر با مانع روغن از محفظه عقب به قسمت جلو عبور می کند به علت کوچک بودن مجاری انتقال روغن نیروی وارد شده بر سپر با جابجایی کند روغن به نیروی اصطکاک و حرارت تبدیل می شود از طرف دیگر با ورود روغن به قسمت جلو پیستونی به حرکت در میاید که در جلوی ان گاز قرار دارد محفظه با جا بجایی پیستون تحت فشار قرار می گیرد و انرژی ضربه را در خود ذخیره می کند بنابراین ضربه در دو مرحله جابجایی روغن و متراکم کردن گاز جذب می شود در بعضی از سپرها برای جذب ضربه های وارد بر سپر از لاستیک ضربه گیر استفاده می شود کارخانه دوج و کرایسلر از سپرهای ضربه گیر هیدرولیکی مشابه کمک فنر استفاده کرده اند در این سپر ایمنی سیلندر بیرونی به شاسی و سیلندر داخلی به سپر وصل می شود وقتی که نیروی وارد به سپر در حدود 5 تن شود سوپاپ هیدرولیکی روغن باز شده روغن را از مجاری کوچکی به پشت پیستون انتقال می دهد روغن در حین عبور از این مجاری کوچک به شدت گرم شده ضربه ی وارد شده را به انرژی حرارتی تبدیل می کند و مانند کمک فنر به سپر حرکت ملایم داده مانع انتقال ضربه به اتاق خودرو می شود 

منبع:سایت تخصصی مقالات اتومبیل

خودروهای هیبریدی (Hybrid Vehicles)

خودروهای هیبریدی (Hybrid Vehicles) 

 

• مقدمه

امروزه با توجه به آلودگی‌های ناشی از خودروها و محدودیت‌های سوخت فسیلی، کارخانه‌های خودروسازی گام مهمی در مقابله با این امر برداشته‌اند که از جمله آنها می توان به خودروهای هیبریدی (Hybrid Vehicle)، تکنولوژی پیل سوختی (Fuel Cell)، موتورهای با پاشش مستقیم‌ بنزینی (GDI)، موتورهای HCCI و خودروهای دو گانه سوز (Bifuel) اشاره کرد.

بازده بالا، آلایندگی کم، مسافت قابل پیمایش بالا، ایمنی مطلوب و قیمت قابل رقابت با خودروهای متداول از جمله ویژگیهای حائز اهمیت برای خودروهای هیبریدی است. بسیاری از خودروسازان بزرگ مبادرت به تولید این خودروها در سطحی گسترده نموده‌اند. در این  قسمت به شمای کلی از نحوه عملکرد، حالتهای کارکردی، مزایا، معایب و تقسیم‌بندی سیستم‌های مختلف خودروی هیبریدی خواهیم پرداخت.

• تاریخچة خودروی هیبریدی

یک مهندس آمریکائی به نام H.Piper در 23 نوامبر 1905 یک ماشین هیبریدی ساخت که قادر بود در طی 10 ثانیه تا 25 مایل شتاب بگیرد. موتور این خودرو ترکیبی از موتور بنزینی و موتور الکتریکی بود که امروزه به عنوان موتور هیبریدی شناخته می‌شود. Piper در سه سال و نیم بعد، اختراع خود را ثبت نمود؛ اما پیشرفت سریع موتور های احتراق داخلی با قدرت و گشتاور بالا در آن دوره، همچنین قابلیت استارت بدون هندل آنها  و از همه مهمتر پایین بودن قیمت سوخت های فسیلی و مطرح نبودن آلودگی محیط زیست، سبب عدم توجه به این نوع خودروها شد. در پی بحرانهای نفتی سالهای 1970 دوباره این خودروها مورد توجه قرار گرفتند ولی تا سال 1990 که کار اصولی با مشارکت PNGV (Partnership for a New Generation Vehicle) در آمریکا آغاز گردید، این خودروها به طور جدی پیگیری نشدند.

امروزه خودروهای هیبریدی مورد توجه کمپانیهای بزرگ جهان قرار گرفته اند که از آن جمله می‌توان به شرکتهایی مانند: تویوتا، هندا، میتسوبیشی، فورد، فیات، جنرال موتورز، دایملر کرایسلر، نیسان و پژو و ... اشاره نمود. توفیق این محصولات به حدی چشمگیر بوده که از دسامبر سال 1997 تا ابتدای سال 2000 بیش از چهل هزار محصول پریوس کمپانی تویوتا به فروش رسیده است.

·             ویژگیها

خودروهای هیبریدی، نوع تعمیم یافته خودروهای برقی خالص می‌باشند که معایب خودروهای برقی خالص تا حدود زیادی در آنها برطرف گردیده است و می توان گفت معایب خودروهای احتراق داخلی نیز تا حدودی در آنها برطرف شده است. از مزایای مهم این خودروها نسبت به خودروهای احتراق داخلی، کارکرد در دور و بار ثابت بوده و به اصطلاح در نقطة بهینه خود کار می ‌کنند که این امر باعث بالا رفتن بازده موتور و کاهش آلودگی و پایین آمدن مصرف سوخت می ‌گردد و دیگر اینکه به هنگام ترمزگیری و یا شتاب منفی، انرژی به صورت الکتریکی در باتری ها ذخیره می ‌شود و همین امر باعث کارکرد کمتر موتور احتراقی خواهد شد و در نتیجه منجر به کاهش آلودگی و پایین آمدن مصرف سوخت می‌گردد. به عنوان مثال تویوتا پریوس (Toyota Prius) با موتور ۴سیلندر۱۵00سی سی مصرف سوختی معادل ۲/۴ لیتر در ۱۰۰ کیلومتر دارد.  مزیت دیگر این خودروها نسبت به خودروی برقی خالص، قابلیت پیمودن مسیرهای طولانی در هر بار شارژ کردن باتری می‌باشد.

سیستمهای ذخیره سازی انرژی :

خودروهای هیبریدی از ساختارهای مختلفی برخوردارند. اما الزاما یک خودروی هیبریدی از یک سیستم ذخیر ساز انرژی، یک واحد تولید قدرت و یک سیستم انتقال قدرت تشکیل شده است. انتخابهای اولیه برای سیستم ذخیره ساز انرژی باطریها، خازنها و فلایویل‌ها هستند. اگر چه باطریها عمده‌ترین انتخاب در این زمینه می‌باشند اما تحقیق بر روی زمینه‌های دیگر ذخیره‌سازی انرژی آغاز شده است. باتری ها، بدلیل ارزان و تجاری بودن و نداشتن قسمتهای متحرک اولین وسیله ذخیره انرژی و همانطور که گفته شد متداولترین است اما بزرگترین عیب شان عمر کوتاه آنها می باشد. البته باطریها با تکنولوژی جدید بسیار گران می‌باشند و امروزه تعداد زیادی از باطریهای جدید در حال توسعه هستند.

 

انواع خودروهای هیبریدی :

با توجه به ساختار کنترلی و طریقه اتصال اجزاء به یکدیگر، خودروهای هیبریدی به سه نوع سری، موازی و سری- موازی تقسیم‌بندی می‌شوند.

 سیستم هیبریدی سری :

در این دسته از خودروها موتور احتراق داخلی یک ژنراتور را می‌چرخاند و این ژنراتور، هم باطری را شارژ می کند و هم یک موتور الکتریکی را به حرکت درمی‌آورد و بدین صورت انتقال قدرت صورت می گیرد. در این ساختار موتور احتراقی مستقیم به سیستم انتقال قدرت وصل نمی ‌شود.

این سیستم به خاطر این سری نامیده می ‌شود که قدرت، به صورت سری به چرخ‌ها منتقل می‌گردد و از آن برای رانش موتورهای با قدرت کم و با رنج کارکرد بهینه استفاده می شود.

سیستم هیبریدی موازی :

در این نوع سیستم، موتور احتراقی و موتور الکتریکی به صورت موازی چرخها را به حرکت درمی ‌آورند. در این سیستم موتور الکتریکی توسط باطری و موتور احتراقی توسط منبع سوخت فسیلی مستقیما تغذیه می گردند. در این حالت ژنراتور حذف شده و باطری با تغییر حالت موتور الکتریکی به ژنراتور شارژ می ‌گردد. از آنجائیکه این سیستم فقط یک موتور دارد موتور الکتریکی نمی‌تواند همزمان هم باطری را شارژ کند و هم باعث رانش چرخها گردد. یک تصویر ساده از این سیستم در ذیل نشان داده شده است.

 

سیستم هیبریدی سری ـ موازی:

این طرح بگونه ای است که می‌توان از آن در شرایط مختلف به صورت هیبرید سری یا موازی استفاده نمود. در این سیستم با بهره‌گیری از فن‌آوری پیشرفته امکان استفاده از سیستم احتراقی و سیستم الکتریکی بطور جداگانه و همزمان وجود دارد. به این ترتیب در مواقع شهری کاملا الکتریکی و بدون آلودگی و در سرعتهای بالا و در محدوده برون شهری می ‌تواند بطور مستقل احتراقی و یا ترکیبی از دو سیستم باشد. در مواقعی چون شتابگیری سریع، هر دو سیستم با هم عمل می‌کنند. چنین ایده‌ای فقط بکمک یک فن‌آوری مدرن در یک خودرو سواری قابل اجراست. معمولا چنین سیستمهایی از نوع ترکیبی هستند و با بهره‌گیری از یک استراتژی کنترلی مناسب عملا همراه با فراهم آوردن عملکرد مناسب، سطح شارژ باطریها نیز در حد خوبی نگهداری می ‌شود بدین ترتیب این خودرو می ‌تواند چه در شهر و چه در جاده به یک خودروی متداول تبدیل گردد. در این سیستم دو موتور الکتریکی وجود دارد که بسته به شرایط می‌تواند ترکیبی از آنها به کار آیند و قابلیت تبدیل به ژنراتور را نیز دارند. این سیستم در خودرو Prius و Estima شرکت تویوتا استفاده شده است.

ترمز ABS

ترمز ABS چیست

در خودروهایی که  فاقد ترمز ABS می باشند  وقتی  راننده پای خود را روی پدال ترمز بطور ناگهانی

فشار دهد در صورتی  که جاده  لغزنده  باشد  خودرو تعادل خود را از دست خواهد داد  اما سیستم

ترمز ای بی اس ABS این  نقص را برطرف کرده و اجازه  قفل شدن  کامل به چرخ را نمیدهد  و باعث

 می شود که  خودرو هم  تعادل  خود را از دست  ندهد  و هم سریعتر  ترمز کند و بایستد ترمز گیری

 مطمئن  و  کنترل  شده  زمانی  است بین  مقاومت  ایجاد  شده  توسط  سیستم  ترمز  و  مقاومت 

ایجاد شده توسط سیستم ترمز و مقاومت ایجاد شده توسط تایرها و سطح جاده رابطه زیر برقرارباشد

مقاومت در سیستم ترمز

در صورت قفل شدن چرخهای عقب خودرو روی سطح جاده  سر می خورد و به دور خود می چرخد

و اگر چرخ های جلو قفل شود کنترل فرمان از دست راننده خارج می شود سیستم ترمز ABS فشار

هیدرولیکی که در سیستم وجود دارد و به سیلندر چرخ وارد  می شود را به گونه ای کنترل می کند

که از قفل شدن چرخ های خودرو در جاده های لغزنده و یا  هنگام ترمزهای شدید جلوگیری شود در

خودروهای معمولی که فاقد ترمز ABSمی باشد اگر ترمز گیری در جاده ای لغزنده صورت گیرد راننده

برای کنترل خودرو باید به صورت تلمبه زدن که به صورت این  می باشد که پدال را فشار و ان را رها

کند این عمل را چندین  بار سریع انجام  دهد تا  بتواند تعادل خودرو را حفظ کند اما  در سیستم ترمز

ABS این عمل به صورت خودکار و با سرعت بیشتر و دقیق تر انجام می شود

 

عملکرد سیستم ترمز ABS

الف حسگرهای سرعت با تشخیص  سرعت چرخها اطلاعات لازم را به شکل  سیگنال به ECU ترمز

ABS ارسال می کنند

ب    ECU با  محاسباتی دقیق که اطلاعات  اولیه ان را تغییرات سرعت  چرخشی  چرخها و سرعت

خودرو تشکیل میدهد وضعیت چرخها را بدست می اورد

پ  در ترمزهای شدید ECU به فعال کننده سیستم فرمان میدهد که فشار بهینه و لازم را به هر کدام

 از ترمزها اعمال کند

ت  واحدهای فشار هیدرولیک ترمز بر اساس فرمانی که از ECU می گیرد فشار هیدرولیک را کاهش

یا افزایش میدهند و یا ثابت نگه میدارند به این ترتیب برای جلوگیری از قفل شدن چرخ ها نرخ لغزش

مطلوب که 10تا 30 درصد می باشد ایجاد می شود

 

حسگرهای سرعت چرخ

حسگرهای سرعت چرخ های عقب و جلو شامل اهن ربای دائم و کوئل و هسته است دنده هایی که

دور تا دور روتور قرار گرفته اند هنگام چرخش روتور ولتاژ AC را با فرکانس متناسب با سرعت چرخش

روتور تولید می کنند از ولتاژ AC در ECU   برای دریافت اطلاعات مورد نیاز مربوط به سرعت چرخ ها

استفاده می شود

 

حسگر شتاب

استفاده از حسگر  شتاب ECU  سیستم  ABS  قادر می سازد تا مقدار شتاب منفی خودرو را اندازه

گیری کند و به این ترتیب از وضعیت سطح جاده بهتر مطلع شود در نتیجه برای جلوگیری از قفل شدن

چرخها دقت ترمز گیری افزایش می یابد در ضمن به حسگر شتاب حسگر G نیز گفته می شود

 

فعال کننده ABS

فعال کننده ABS با توجه به سیگنالهای ارتباطی  که از ECU دریافت میکند فشار روغن هیدرولیک هر

یک از ترمزها را به گونه ای کنترل می کند  که  بر هر کدام از  ترمزها فشار روغن به شکل مناسبی

وارد شود

 

اجزای سیستم ترمز ABS

الف واحد کنترل الکترونیکی یا ECU

ب واحد کنترل هیدرولیکی یا HCU

پ پمپ

ت سیلندر اصلی

ه  سلونوئیدها

د انبارها اکومولاتورها

ز سنسورهای سرعت

ر سایر تجهیزات ورودی واحد

خ کنترل الکترونیکی

انواع سیستم های ترمز ABS

شرکت های خودروسازی جهان از سیستم های ترمز ABS مختلفی بر روی خودروهیشان استفاده

می کنند که اصولا کار و کلیات سیستم های ABS را دارا می باشد اما با هم فرق های دارند

الف  سیستم های بندیکس (ترمز ABS)

ب  سیستم های بوش(ترمز ABS)

پ سیستم های کلسی –هایز(ترمز ABS)

ت سیستم های دلفی- چیسیس(ترمز ABS)

ز سیستم های نیپوندنسو و نیسین و سومیتوو(ترمز ABS)

ر سیستم های توس(ترمز ABS)

د سیستم های تویوتا(ترمز ABS)

تایر و چرخ

تایر یا چرخ باید اصطکاک لازم را با سطح جاده ایجاد نماید نقش تایر یا چرخ در جاده های بارانی و برفی حساس می شود در هوای خشک و جاده عادی تایر صاف اصطکاک مناسب تری را ایجاد می نماید اما شیارهای روی تایر یا چرخ زمانی بکار میرود

بقیه مقاله را در ادامه مطلب ببینید

ترمزهای کاسه ای

در ترمز های کاسه ای کاسه ترمز به چرخ متصل است و همراه ان گردش می کند دو عدد کفشک اهنی هلالی شکل که لنت های ترمزروی انها کوبیده شده است روی طبق ثابت محور نصب شده اند در حالت عادی که خودرو نیاز به ترمز کردن ندارد کفشک ها به

بقیه مقاله را در ادامه مطلب ببینید

سیستم تعلیق خودرو

در این سیستم با نیروی هیدرولیکی لقمه های ترمز به دیسک که همراه توپی چرخ می چرخد فشرده می شود دیسک روی توپی چرخ و توپی چرخ هم توسط دو عدد بلبرینگ روی سگدست واقع شده و همراه ان می چرخد و روی قسمتی از دیسک که به وسیله پایه ترمز

بقیه مقاله را در ادامه مطلب ببینید