شما و اتومبيل اتان


طراحي موتورهايي با دو ميل بادامك - ميل بادامك دوگانه در بالاي موتور

 

OHV, OHC, SOHC and DOHC (twin cam) engine design

طراحي موتورهايي با دو ميل بادامك  - ميل بادامك دوگانه در بالاي موتور

 

OHV engine design

موتورهايي كه ميل بادامك آنها در بالا قرار دارد :

 

مقدمه :

صنعت خودرو سازي در طي ساليان اخير جهش هاي چشمگيري داشته است كه همگي باعث شده اند امروزه بشر قاغدر به ساخت خودروهايي شود كه ضمن اينكه سوخت كمتري مصرف مي كنند راندمان بالاتري دارند و محيط زيست را هم كمتر آلوده مي كنند .

 بخشي از اين كار از طريق تغييراتي كه در طراحي موتور داده شده است صورت گرفته است . يكي از راههاي بالا بردن راندمان موتور استفاده از سوپاپهاي چندگانه براي هر سيلندر است در  اتومبيلهاي قديمي هر سيلندر فقط دو سوپاپ داشت يكي براي خروج دود و ديگري براي ورود هوا .

اما اگر بتوانيم براي هر سيلندر 4 سوپاپ يا بيشتر قرار دهيم اين امكان فراهم مي شود كه ورود هوا به درون سيلندر و خروج دود از /ان بهتر صورت گيرد و كارآيي موتور و توان خروجي آن افزايش يابد . امام اين كار با روش هاي قديمي طراحي موتور كه ميل بادامك در قسمت تحتاني موتور و نزديك ميل لنگ قرار داشت و توسط ميله هاي بلندي بنام ميل سوپاپ و به اسبكهاي متصل مي شد تا سوپاپها را باز بسته كند عملي نبود . و به همين جهت لازم بود كه تغييري در طراحي موتور صورت گيرد به اين ترتيب كه ميل بادامك به قسمت فوقاني موتور منتقل شود و بجاي يك ميل بادامك از دو ميل بادامك استفاده شود و اين ايده در نسل جديد موتورهاي خودرو كه طي يك دهه اخير به بازار آمده اند به مورد اجراء در آمده است . مدلهايي از اين نمونه را در همني پاجروهايي دهه 90 كه در شركت داريم هم مي توان ديد . كه معمولا تعداد سوپاپها را با علائم اختصاري مانند : V16  بر روي آنها نوشته اند كه به معني 16 سوپاپ مي باشد .

هر چند هنوز هم خيلي از خودروهاي داخلي با روش قديمي : OHV ساخته مي شوند ولي با مقايسه اي كه در مورد مدل پت فايندر نيسان و مدل دوج آمريكايي سال 2003 ارائه داده شده است بخوبي روشن مي شود كه استفاده از روش جديد تا چه اندازه مقرون به صرفه و مفيد است . ما يا نبايد وارد عرصه پيچيده اتوميبل سازي شويم و يا اگر وارد شديم لازم است  از جديدترين فن آوري روز دنيا استفاده نمائيم .

روش DOHC اگر چه از نظر ساخت  پيچيدگي بيشتري دارد و گران تر تمام مي شود ولي مزاياي بسياري دارد و از جمله حل كردن مشكل لختي ناشي از داشتن ميل سوپاپ است كه درمدلهاي قديمي وجود داشت و محدوديت تنظيم زمان بندي سوپاپ را در دورهاي بالا به همراه داشت ضمن اينكه وجود قطعات بيشتر در موتور همواره با خرابي هاي بيشتر و سر و صدار زيادتر هم مي باشد .

در ايران مدلهاي مختلف مزدا از سيستم :OHC استفاده مي كنند .

 

حروف اختصاري : OHV به معني قرار داشتن ميل بادامك در قسمت فوقاني موتور است و مخفف كلمات :

OverHead Valve كه حركت باز و بسته شدن سوپاپ ها با واسطه ميل سوپاپ ، و استكاني و نظائر آن صورت مي گيرد چون ميل بادامك در قسمت تحتاني موتور و نزديك ميل لنگ قرار دارد و سوپاپها هم در قسمت فوقاني هستند و براي انتقال اين حركت نيازبه اين واسطه هاي وجود دارد  . به اين موتورها Pushrod يا موتورهاي  ميل سوپاپ  دارهم مي گويند . هر چند اينگونه موتورهاي قديمي هستند و اينگونه طراحي ها ديگر منسوخ شده است اما براي چندين دهه از همين روش با موفقيت  براي باز و بسته كردن سوپاپها استفاده مي شده است  . موتورهاي ميل سوپاپ دار خيلي ساده هستند و اندازه كوچكي دارند و دوام آنها به اثبات رسيده است .

اما جنبه منفي كه اينگونه موتورها دارند اين است كه كنترل دقيق زمان بندي سوپاپها در سرعت هاي بالا مشكل است چون در دورهاي بالا مشكل بالا رفتن اينرسي اين قطعات مختلف بوجود مي آيد ( قطعاتي از قيبل : استكاني ، ميل سوپاپ و اسبك ) و اشكال ديگري كه وجود دارد اين است كه در اين حالت قرار دادن بيش از دو سوپاپ براي هر سيلندر خيلي مشكل است . اما با استفاده از روشهاي جديد قرار دادن ميل سوپاپ در بالا مي توان از دو ميل بادامك در قسمت فوقاني موتور استفاده كرد واز آخرين  فن آوري  ها از جمله : زمان بندي متغير سوپاپ ها Variable Valve Timing بهره گرفت .

OHC or SOHC engine

معني كلي OHC= OVER HEAD CAM  يعني ميل بادامك فوقاني است و SOHC= SINGLE OVERHEAD CAM يعني ميل بادامك تكي بالاي سيلندر است . كه تنها با واسطه استكاني ها ؛ موجب به حركت در آوردن سوپاپها مي شود .

مزيت اينگونه سوپاپها اين است كه چون مستقيما با ميل بادامك مربوط مي شوند براحتي مي توانند خود را با سرعتهاي بالا تطبيق دهند و زمان بندي دقيق تري داشته باشند و ضمنا اين امكان هم وجود دارد كه از سه يا حتي 4 سوپاپ براي هر سيلندر استفاده شود.

عيب اينگونه موتورها در آن است نياز به استفاده از تسمه يا زنجير  براي تنظيم زمان بندي  دارند كه باعث مي شود كه كار كمي پيچيده و بغرنج شود .

DOHC or Twin cam engine

موتورهايي با دو ميل بادامك يا : DOHC= DOUBLE OVERHEAD CAM امروزه در اكثر اتومبيلها مورد استفاده قرار مي گيرند . و علت آن هم اين است كه به اين ترتيب مي توان براي هر سيلندر بيش ازدو سوپاپ در نظر گرفت . و از طرفي سوپاپهاي ورودي را را هم در سمتي كه اگزوز موتور نيست قرار داد ( توجه كنيد كه در ماشينهاي قديمي محل سوپاپهاي ورود و خروج در يك سمت و كنار هم قرار دارند ) و به اين ترتيب امكان تنفس بهتري براي موتور فراهم مي شود و در نتيجه مي توان از موتورهايي با ابعاد كوچكتر ،  توان خروجي موتور بيشتري را گرفت . براي مقايسه موتور ي با حجم 5/3 ليتر و 6 سيلندر كه داراي ميل بادامك از نوع : DOHC مي باشد و بر روي اتومبيلهاي  پت فايندر مدل 2003 نيسان 2003 Nissan Pathfinder  نصب شده اند . داراي توان خروجي معادل 240 اسب بخار هستند از نظر توان معادل موتور 9/5 ليتري OHV (موتور قديمي ميل سوپاپ دار ) 8 سبلندر دوج دورانگو سال 2003 2003 Dodge Durango باشد كه تواني معادل 245 اسب بخار دارد . .

مزايا : راندمان بالا ، امكان قرار دادن چندين سوپاپ براي هر سيلندر ، و منطبق با روش زمان بندي متغيير .

معايب :پيچيدگي و گران بود استفاده از اين روش .

 

 

4-cylinder 8 valves OHV engine

 

 

 

 

engine

4-cylinder 8 valves SOHC engine

 

 

4-cylinder 16 valves DOHC engine

 

 

 

.....................................................مقدمه و ترجمه از محمد توكلي 24 بهمن ماه 1384 ماهشهر BIPC

منبع :

http://www.samarins.com/glossary/dohc.html

 

 


mohammad tavakoli