up
Search      menu
صنعت و مکانیک :: مقاله ميل بادامک PDF
QR code - ميل بادامک

ميل بادامک

ميل بادامک چگونه کار مي کند؟

مي دانيد که سوپاپ ها اجازه مي دهند مخلوط هوا-سوخت به موتور وارد شود و همچنين دود خارج شود.ميل بادامک از برجستگي هايي (به نام بادامک) استفاده مي کند که هنگام چرخيدن،سوپاپ ها را مي فشارد تا باز شوند،در حالي که فنرهاي روي سوپاپها،آنها را به موقعيت بسته باز مي گرداند.اين يک کار حياتي است،که مي تواند تاثيرات بسزايي روي عملکرد موتور در سرعتهاي مختلف داشته باشد.
ميل بادامک
در اين مقاله،خواهيد آموخت که ميل بادامک چگونه عملکرد موتور را تحت تاثير قرار مي دهد.ما انيميشن هايي داريم که نشان مي دهند که چگونه موتور هايي با طرح بندي متفاوت،مثل تک ميل بادامک و دو ميل بادامک ،کار مي کنند.سپس به سراغ راه هايي مي رويم که بدان وسيله ماشين ها ميل بادامک خود را به گونه اي تنظيم مي کنند که بيشترين بازده را در سرعت هاي مختلف داشته باشد.
مهمترين قسمت هر ميل بادامک بر جستگي هاي آن است.هنگامي که ميل بادامک مي چرخد،برجستگي ها متناسب با پيستون ها،سوپاپ ها را بالا و پايين مي کنند.براي اين منظور،رابطه مشخصي بين برجستگي بادامک ها و نحوه عملکرد موتور در سرعت هاي مختلف وجود دارد.
براي درک چنين موضوعي فرض کنيد که موتور بسيار آهسته کار مي کند-در ١٠الي ٢٠دور در دقيقه(RPM)-که به پيستون در طي کردن هر سيکل چند ثانيه وقت مي دهد.البته واقعاً به کار انداختن ماشين در اين سرعتي غير ممکن است.در اين سرعت کم،ما نياز داريم که بادامک ها به گونه اي قرار گرفته باشند که:
۱) همين که پبستون در مرحله مکش شروع به پايين رفتن مي کند نقطه مرده بالا(Top dead center,TDC)بايستي سوپاپ ورودي باز باشد.زماني که پيستون به پايين مي رسد،سوپاپ بايستي بسته شود.
۲) سوپاپ خروج بايستي در زمان نقطه مرده پايين(bottom dead center,BDC)که همان انتهاي مرحله احتراق است،باز شوند و در زماني که پيستون مرحله تخليه را طي کرد،بايد بسته شوند.اين مرحله بايد بسيار مرتب تا زماني که موتور با اين سرعت کار مي کند،تکرار شود.اما چه اتفاقي مي افتد زماني که دور موتورافزايش مي يابد؟خواهيم ديد
زماني که شما دور موتور را مي افزاييد،تنظيمات ١٠الي ٢٠rpm ديگر خوب کار نمي کند .اگر موتور در ٤٠٠٠ rpm باشد،سوپاپ ها در هر دقيقه ٢٠٠٠بار باز و بسته مي شوند ويا ۳۳ بار در هر ثانيه.در اين سرعت،پيستون خيلي سريع حرکت مي کند وهمچنين مخلوط هوا-سوخت نيز به سرعت وارد سيلندر مي شود،زماني که سوپاپ ورودي باز مي شود و پيستون مرحله مکش را آغاز مي کند مخلوط هوا-سوخت شروع به شتاب گرفتن براي ورود به سيلندر مي کند. زماني کي پيستون به پايين مرحله مکش مي رسد ،مخلوط هوا-سوخت با سرعت زياد در حال حرکت است،اگر بخواهيم سوپاپ ورودي را به شدت ببنديم،تمامي هوا و سوخت متوقف مي شود و وارد سيلندر نمي مشوند.اگر سوپاپ ورود براي لحظه اي بيشتر باز باشد،تکانه هوا-سوخت که با سرعت در جريان است,به فشار آوردن روي پيستون در ابتداي مرحله تراکم ادامه مي دهد.پس هر چه سريع تر موتور حرکت کند،سريع تر مخلوط هوا-سوخت حرکت مي کند و ما زمان بيشتري را لازم داريم تا سوپاپ ورودي باز بماند.همچنين مي خواهيم که در سرعت هاي بالا تر سوپاپ پهن تر باز شود.اين ويژگي که ترفيع سوپاپ نام دارد،با مشخصات برجستگي بادامک ها امکان پذير است.
هر کدام از ميل بادامک ها در يک دور موتور خاص خوب کار مي کنند.در بقيه سرعت ها موتور با تمام قدرت خود کار نمي کند.به هر حال،يک ميل بادامک ثابت همواره ارجح بوده است.به همين دليل است که خودرو سازان برنامه هايي را براي تنوع دادن به پروفيل بادامک ها متناسب با سرعت ماشين در دست بررسي دارند.
ميل بادامک ها در موتور هاي مختلف متنوعند.ما در مورد متعارف ترين انها صحبت خواهيم کرد.احتمالاً اصطلاحات زير را شنيده ايد:
▪ تک ميل بادامک (ingle Overhead Cam (SOHC
▪ دو ميل بادامک (ouble Overhead Cam(DOHC
ميل فشاري Pushrod
اجازه دهيد با تک ميل بادامک شروع کنيم.
▪ تک ميل بادامک
در اين چيدمان موتور داراي يک ميل بادامک به ازاي هر سرسيلندر است.پس اگر موتور مورد نظر يک موتور ٤ يا ٦ سيلندر تک خط باشد ،يک ميل بادامک، و اگر V-۶ يا V-۸ باشد،٢ عدد خواهد داست.(يکي براي هر سرسيلندر)
بادامک ها بازوهايي را که به سوپاپ ها متصل است به کار مي اندازند. فنر ها سوپاپ ها را به وضعيت بسته اوليه باز مي گردانند.اين فنر ها بايستي بسيار قوي باشند زيرا در سرعت هاي بالا با سرعت بسيار زياد به پايين فشرده خواهند شد و اين فنرها هستند که بايد بازوها را به بادامک چسبيده نگه دارند.اگر قدرت فنرها زياد نبود،ممکن بود بازوي سوپاپها از بادامک جدا شود و در اين صورت اين وضعيت باعث فرسودگي مضاعف بازوها مي شود.
دوميل بادامک
موتورهاي دوميل بادامک داراي دو ميل بادامک به ازاي هر سرسيلندر مي باشند.پس موتور هاي يک خط داراي دو ميل بادامک و موتورهاي V-شکل داراي چهار ميل بادامک مي باشند ومعمولاًسيستم دو ميل بادامک براي موتورهايي کاربرد دارد که داراي تعداد چهار يا بيشتر سوپاپ به ازاي هر سيلندر مي باشند.در واقع يک ميل بادامک نمي تواند به اندازه کافي برجستگي روي خود جا دهد تا بتواند اين تعداد سوپاپ را به کار بيندازد.
ايده اصلي استفاده از دوميل بادامک براي اينست که بتوان از سوپاپ هاي ورود و خروج بيشتري بهره جست.سوپاپ هاي بيشتر بدان معناست که گازهاي ورودي و خروجي به دليل وجود فضاي بيشتر براي عبور،راحت تر جريان پيدا مي کنند .اين امر موجب افزايش قدرت موتور مي شود.
ميل فشاري(Pushrod)
همانند موتورهاي SOHC و DOHC ,در موتور هاي ميل فشاري سوپاپ ها در سرسيلندر واقع شده اند.تفاوت اساسي اينست که ميل بادامک ها به جاي اينکه درسرسيلندر جاسازي شده باشند،در خودِ بلوک موتور جاي دارند.
بادامک ها ميله هاي بلندي را که از بلوک ِموتور تا سرسيلندر امتداد پيدا کرده اند و به منظور فشردن بازوهاي سوپاپ ها استفاده مي شوند را به حرکت در مي آورند.اين ميله ها يک اضافه بار براي سيستم محسوب مي شوند،که باعث افزودن نيروي مازاد بر نياز به فنر سوپاپ ها مي شوند.اين مشکل باعث محدود شدن سرعت اين گونه موتور ها مي شود،موتورهايي که ميل بادامک در سرسيلندر دارند،با حذف استفاده از ميله هاي بلند،يکي از تکنولوژي هايي است که امکان ساخت موتور هاي پرسرعت را مي دهند.
ميل بادامک در موتور هاي ميل فشاري معمولاً با يک چرخ دنده يا زنجير کوچک به حرکت در مي آيند.چرخ دنده ها معمولاً کمتر مستعد شکستگي مي باشند.
● تنظيم سوپاپ متغير
چندين روش جديد وجود دارد که ميل بادامک ها قادرند برنامه زماني ِ سوپاپ ها را تغيير دهند.سيستمي که بر روي تعدادي از موتور هاي Honda استفاده شده است Variable Valve Timed and lift Electronic Control,VTEC نام دارد. VTECيک سيستم مکانيکي-الکترونيکي است که به موتور اجازه مي دهد که چندين ميل بادامک داشته باشد.موتور هاي VTECيک بادامک مکش ِاضافه به همراه سوپاپ مخصوص آن دارند.پروفيل منحصر به فرد اين بادامک ها موجب مي شود که سوپاپ مکش ِ اضافه مدتِ بيشتري باز بماند.دردور موتورهاي پايين،اين بادامک به سوپاپي وصل نيست.اما در دورهاي بالا يک پيستون،بازوي سوپاپ اضافه را به بادامک مربوطه قفل مي کند.برخي اتومبيل ها از وسيله اي استفاده مي کنند که زمان بندي سوپاپ را پيش مي اندازد.اين وسيله سوپاپها را طولاني تر باز نگه نمي دارد،بلکه در عوض،آن را ديرتر باز کرده و دير تر مي بندد.براي اينکار،ميل بادامک را چند درجه جلو تر از حد معمول خود مي چرخانيم.اگر سوپاپ مکش در حالت عادي ١٠درجه قبل از نقطه مرده بالا (TDC)باز شود ودر ١۹٠ درجه بعد از TDC بسته شود،کل مدت باز بودن سوپاپ ٢٠٠درجه است.زمان باز و بسته شدن سوپاپ ها را مي توان با استفاده از مکانيزمي که ميل بادامک را چند درجه اي به جلو مي چرخاند، جابجا کرد. پس ممکن است سوپاپ ١٠ درجه بعد از TDCباز شود و ٢١٠درجه بعد از آن بسته شود.٢٠درجه ديرتر بسته شدن سوپاپ ها بسيار عاليست،ولي به هر حال ما بايستي سعي کنيم که مدت زماني که سوپاپ مکش باز است را افزايش دهيم.
Ferrari يک ايده واقعاً زيبا را براي اين کار در اختيار دارد.ميل بادامک در بعضي از ماشين هاي Ferrari به صورت پروفيل سه بعدي برش داده شد اند که برجستگي بادامک در طول ميل بادامک تغيير مي کند.برجستگي بادامک در يک سمت بزرگتر از سمت ديگر آن است که شيب ملايمي اين دو پروفيل را به هم متصل کرده است.يک مکانيزم مي تواند کل ميل بادامک را در امتداد محور خود جابجا کند تا اينکه بازوي سوپاپ با بخش هاي مختلف بادامک در تماس باشد.اين ميل بادامک هنوز هم مانند ميل بادامک هاي عادي مي چرخد ولي اگر آنرا به آرامي در امتداد محور متناسب با سرعت و بار خودرو جابجا کنيم،مي توانيم زمان بندي سوپاپ را بهينه کنيم.
بسياري از کارخانجات توليدي ِ خودرو در حال انجام تحقيقات بر روي سيستم هايي هستند که بتوان تحت آنها به تغيّر نامحدود در زمان بندي سوپاپ ها دست يافت.براي مثال، تصور کنيد که سوپاپ ها يک سيملوله به دور خود دارد که مي تواند به جاي استفاده از ميل بادامک، توسط کامپيوتر اداره شود.با اين سيستم،شما قادر به دريافت بيشترين بازده از موتور در هر دور موتوريخواهيد بود.وسيله اي که مي تواند چشم انداز آينده باشد

معمولا يکي از مهمترين بيماري هاي درختان در مناطق معتدل جهان است . اين بيماري در جنگل هاي بومي ، جنگل هاي کاشته شده ، باغات ميوه ، تاکستان ها و فضاي سب ...

لوسمي ميلوژن مزمن (CML)، يک بدخيمي خوني مرتبط با ناهنجاري هاي کروموزومي از جمله کروموزوم فيلادلفياست. در اين بيماري، سلول هاي بنيادي خون ساز به دليل م ...

ازدواج هاي فاميلي ازدواج هاي فاميلي مهمترين علت بروز بيماري هاي متابوليک ارثي است بيماري هاي متابوليک ارثي در اثر انتقال يک ژن معيوب از والدين به فرزن ...

يکي از رايج ترين بيماري هاي مرتبط با ورم مفاصل فيبروميلاژيا مي باشد که هنوز به طور دقيق قابل تشخيص نيست و علائم آن اغلب به غلط تفسير مي شود. در واقع م ...

سازمان هوانوردي و فضانوردي امريکا (ناسا) به تازگي براي طراحي، ساخت و توليد لباس هاي فضايي جديد قراردادي را با يک شرکت بين المللي منعقد کرده است. فضانو ...

سيلندر ، هسته مرکزي موتور است. با انفجار سوخت در اين مکان نيروي محرکه اتومبيل تامين مي شود. محفظه روغن موتور زير بدنه موتور قرار دارد. روغن موتور براي ...

چرخه سوخت هسته اي شامل مراحل مختلفي است که از استخراج اورانيوم تا توليد برق را شامل مي شود. چرخه سوخت هسته اي شامل فرايندهاي مختلفي است که منجر به تبد ...

● مقدمه جوشکاري تعميري يکي از فرآيندهاي مهم تعميرات و نگهداريست که شامل جوشکاري ترميمي و سطح پوشاني مي گردد . با توجه به اينکه در صنايع فلزي حجم کارها ...

دانلود نسخه PDF - ميل بادامک