اگر عکسها باز نشد  روی عکسا عکلیک راست کنید و گزینه show pic را انتخاب كنيد.

آب بندي هاي ياطاقانها BEARING SEALS :

آب بندها ازخروج روغن مخصوص روغنكاري وازدخول گردوغبارجلوگيري مي كند واين هردوعمل عمرياطاقان را زياد ترمي نمايند. معمولترين انواع آب بنده عبارتند از:

سوراخ استوانه اي ساده با شيارهاي گريس خورFLAIN BORE WITH GREESE GROOVES :

اين نوع آب بند فقط براي بكاربردن گريس مصرف دارد. فاصله بين محفظه وشافت بسياركم بود ه وبا شيارهاي زيادي ساخته شده است. خوب كاركردن اين نوع آب بند با دقيق بودن ودايره اي بودن شيارها وقطرداخلي محفظه بستگي دارد.

واشرهاي نمدي FELT WASHERS :

اين واشرها براي جلوگيري ازخروج روغن درسرعت متوسط وكم مصرف دارند. بعد ازمدتي كاراين واشرها كم كم سفت شده واثرخود را ازدست مي دهند وبه اين جهت بايد زودترعوض شوند.

آب بند هاي لب به لب LIP SEALS :

اين آب بندها ( يا واشرها ) معمولاً ازلاستيك ها ومواد مصنوعي مشابه ساخته مي شوند يك واشربه تنهايي بخوبي مي تواند جلوي خروج گريس را بگيرد . براي جلوگيري ازروغنهاي ديگرمعمولاً ازدوعدد واشركه بين آنها را با گريس پركرده اند استفاده مي شود.

آب بندهاي ذره اي ( بلغوري ) THROWRS :

اين ذرات معمولاً بخودي خود آب بندي كاملي نمي نمايند ولي وقتي آنها را قبل يا بعد ازيك دستگاه آب بندي قرارداد راندمان دستگاه آب بندي را زياد مي كنند. مصرف عمده آنها درموردي است كه محورها حركات عمودي ( بالابه پايين ) دارند ومعمولاً گرد وخاك زيادتري جذب مي كنند.

معبرها ( دالان ها ) LABYRINTHS :

انواع واقسام مختلف دالان ومعابرپيچ پيچ براي جلوگيري ازخروج روغن وگريس بكاربرده مي شوند وبراي انواع سرعتهاي متوسط وزياد كاربرد دارند :

اگراين معابر( پيچ وخم ها ) بطوردقيق ماشين شده باشند نه تنها عمرزيادي خواهند داشت بلكه براي آب بندي بسيارموثرخواهند بود. علت اين امراين است كه بين قطعات متحرك وثابت تماس ( اصطكاك ) وجود ندارد.

ياطاقانهاي پوشش شده آب بندي شده SHIELDED AND SEALED BEARINGS :

بعضي ازياطاقانها با پوشش يا آب بندي سرخود دريك يا هردوطرف ساخته مي شوند. پوششها معمولاً ازصفحات فلزي تشكيل مي شوند كه درروي حلقه خارجي سوارشده وبنحوي روي حلقه داخلي قراردارند كه حركت بين آنها ممكن باشد. اين پوشش ها آب بندي هاي كاملي نيستند ولي روي هم رفته به محافظت ياطاقان كمك موثري مي نمايند. اين ياطاقانها معمولاً ازاول ساخته شده براي تمام مدت كارشان روغن كاري شده اند.

روغنكاري :

براي روغنكاري ياطاقانهاي ساچمه اي يا ياطاقانهاي غلطكي دوطريقه موجود است، يا روغن بكارمي رود يا گريس. گريس بعنوان يك محافظ وبراي جلوگيري ازورود گرد وغباراثربهتري دارد وازطرف ديگرروغن قابل اطمينان تربوده ودرسرعتهاي زياد موثرترمي باشد.

روش روغنكاري ياطاقانهاي غلطكي يا ياطاقانهاي ساچمه اي عيناً به همان طريق است كه براي ياطاقانهاي معمولي بكارمي رود.

فلزياطاقان BEARING METAL :

تمام قسمتهاي متحرك ماشين بوسيله ياطاقان نگهداري مي شود معمولاً قطعات متحرك موتورها وقسمتهاي ديگرآن كه دائماً درحركت است وفشاروارد شده را بايد تحمل نمايد مي بايستي ازهمبسته هائي ساخته شوند كه داراي اين خواص باشند :

1- ضريب اصطكاك كم

2- دوام دربرابر استعمال

3- قابليت مقاومت دربرابرفشاروضربات وارده چه آني وچه مداوم.

يك چنين همبسته اي را فلزياطاقان مي گويند. مي دانيم اصطكاك بين دوفلزبستگي مستقيم با فشاروارده برآن دارد. بشرط اينكه سطح هردوفلز باندازه كافي سخت باشد واثربدي روي يكديگرنگذارد. زيرا هرقدرفلزسخت ترباشد بهمان اندازه باربيشتري برداشته تحمل فشارزيادترمي نمايند. براي اينكه اصطكاك كم باشد بايد فلزاتي بكاررود كه سطح آنها سخت ودرعين حال نرم وقابل انعطاف باشد. ياطاقانها را هرچند وقت يك باربايد بررسي نمود تا اگربه مقداري زياد سائيده شده باشد آنها را عوض كرد ودرضمن هميشه بايد بين قسمتهاي متحرك روغن وجود داشته باشد تا گردش را سريعتروازسائيدن سريع فلزات جلوگيري شود. گاهي بجاي ياطاقانها ازياطاقانهاي ضد اصطكاك ANTI – FRICTION BEARINGS استفاده مي كنند كه برسه نوع هستند شامل ( BALL BEARING ) باليبرينگ كه بين دوحلقه فولادي تعدادي گوي هاي كروي شكل فولادي قرارداده وهنگام گردش بواسطه وجود اين گوي ها دوحلقه روي يكديگرمي لغزند دونوع ديگرآن رولربرينگ ونيدل بيرينگ ( ROLLER AND NEEDL BEARINGS ) است كه بجاي گوي هاي فولادي ازرولرهاي استوانه اي شكل استفاده مي كنند واين رولرها ممكن است مخروطي نيزباشند درهرحال كارآنها شبيه به ( BALL BEARING ) ها مي باشد وهمبسته هاي ياطاقان برحسب موارد استعمال آنها درقسمتهاي ماشين ها فرق مي كند ومعمولاً به چهاردسته تقسيم شده اند.

1- همبسته هائيكه قلع فلزاصلي آنها است.

2- همبسته هائيكه سرب فلزاصلي آنها است.

3- همبسته هائيكه مس فلزاصلي آنها است.

4- همبسته هائيكه مخصوص براي موارد استعمال مخصوص.

ياطاقانهاي قلع دار:

همبسته هائيكه قلع فلزاصلي آنهاست وشامل مقاديركمي مس وآنتي موان مي باشند ازمهمترين ومعمولي ترين همبسته هاي ياطاقان بشمارمي روند وبه آنها فلزسفيد White Metal ويا با بيت ( BABITT ) نيزمي گويند تركيب شيميائي با بيت ازاين قراراست قلع 33/83 درصد آنتي موان 33/8 درصد ومس 33/8 درصد مي باشد. براي ساختن با بيت ابتدا 4 قسمت فلزمس را با 12 قسمت قلع و8 قسمت آنتي موان مخلوط مي كنند ودربوته ذوب مي نمايند وسپس باز12 قسمت قلع به محلول مذاب اضافه مي كنند.

ياطاقانهاي سرب دار:

همبسته هائيكه سرب فلزاصلي آنهاست چون قيمت قلع ده برابرسرب است وهميشه به آساني دردسترس صنايع قرارنمي گيرند لذا براي صرفه جوئي درساختن يك نوع فلزياطاقان سرب را بجاي قلع مصرف مي نمايند. اين همبسته بدون شك ازلحاظ قيمت ارزان تراست ولي استحكام ومقاومت فلزياطاقان قلع داررا ندارند وزود خراب مي شوند. تركيب آن چنين است آنتي موان 10- 15% قلع 2 تا 10% وبقيه سرب است.

ياطاقانهاي مس دار:

همبسته هائيكه مس فلزاصلي آنها است. اين دسته ازياطاقانها شامل برنج ها ومفرغهائي مي شود كه به آنها مقداركمي ازفلزات ديگرمانند سرب، نيكل وفسفراضافه گرديده است. ياطاقانهاي مس داربه مراتب ازياطاقانهاييكه دربالا ذكرشد سخت تربوده واستحكام بيشتري دارد ومي تواند فشارونيروي ضربت زيادتري را متحمل شود وبدين جهت موارد استعمال بخصوصي دارد.

همبسته هاي مخصوص :

همبسته هاييكه موارد استعمال بخصوصي دارند وازفلزات ديرگدازمانند كبالت كروم تنگستن وغيره ساخته مي شوند عبارتند از:

1- استليت STELLITE كه تركيب 65% كبالت 15% كرم 20% تنگستن وملبدنم بوده وبرنگ خاكستري مي باشد ومقاومت زيادي دربرابرخورده شدن وخراش برداشتن وسائيده شدن دارد وسختي خود را تا درجات عالي گرما همچنان ثابت نگاه مي دارد وبدين جهت درساختن نك ابزارتراش تند بربكارمي رود ونيزدرساختن ابزاروادوات جراحي كه احتياج به گرما دادن به منظورضد عفوني كردن دارد بكارمي رود.

ايجاد نقص درياطاقانهاي ضد اصطكاك بيت با چند علت ازعوامل زيربستگي دارد :

"PREMATURE FAILURES ARE USUALLY THE RESULT OF ONE OR MORE OF THE FOLLOWING CAUSES."

1- آلودگي روغن

2- پيچيدگي يا گجي

3- ناميزان بودن ياطاقان با محور

4- نامناسب بودن FITTING

5- نامناسب بودن روغن روغنكاري

6- لرزش درموقعيكه ياطاقان ثابت باشد.

7- عبورجريان برق

8- آلياژ خوب نباشد

9- سرويس نامناسب

" TROUBLE SHOOTING OF ANTI – FRICTION BEARINGS "

" عيب جوئي ياطاقانهاي ضد اصطكاك "

عوامل زيرباعث سروصدا ولرزش بيش ازحد مي شوند:

" EXCESSIVE NOISE & VIBRATION "

1- روغن خوب نباشد

2- روغن پيشنهاد شده نباشد.

3- عيب درياطاقانها باشد.

4- گرد وخاك

5- خورندگي

6- نامناسب بودن باراوليه

7- ناميزان بودن ياطاقان با محور

8- شل بودن بيرينگ

9- بد سواركردن ياطاقان.

عوامل زيرباعث بالارفتن درجه حرارت زياد درياطاقانهاي ضد اصطكاك مي شوند :

" EXCESSIVE HEAT "

1- روغن خوب نباشد

2- روغن روغنكاري غيرازروغن پيشنهادي باشد.

3- باراوليه بسيارزياد

4- روغن روغنكاري رقيق باشد

5- ناميزان بودن ياطاقانها با محور

6- خزش بسيارزياد

                                  " LUBRICANT LOSS "

عوامل زيرباعث كم شدن روغن روغنكاري درياطاقانهاي ضد اصطكاك مي شوند :

1- نشد ازطريق آب بند كن.

2- نشد ازبين روپوش ياطاقان وهوزينگ آن

3- روغن نامناسب باشد.

براي انجام كارهاي مربوط به بيرينگهاي ضد اصطكاك درمحل كاربايد كارهاي زيرانجام داد :

1- ابزارپاك واطراف تميزباشد.

2- ياطاقانها را با دست پاك ويا خشك ويا بهتراست با دست كش جابجا كرد

3- روي ميزي كاركنيد كه روي آن ازفلزپوشيده شده باشد.

4- همان دقتي كه درمورد ياطاقانهاي تازه مي شود بايد درمورد ياطاقانهاي استفاده شده بشود تا زمانيكه غيرقابل استفاده باشند.

5- روغن يا محلولي كه ياطاقان را درآن تميزمي كنيد پاك باشد.

6- ياطاقان ها را درجاي نم ناك ويا گرد وخاك دارنگذاريد.

7- ياطاقان ها را درمحيط پاكي بگذاريد.

8- بايد ياطاقان ها را درمواقع غيرلزوم درداخل كاغذ آغشته به روغن پيچاند.

9- قسمت داخلي ياطاقان را بايد قبل ازبكارگذاشتن كاملاً پاك كرد.

10- روغن روغنكاري بايد كاملاً پاك باشد وحتي درمواقع كه روغن روغنكاري مورد استفاده نيست بايد سرپوشي روي ان گذاشت.

" تعميرات ANTI – FRICTION BEARINGS "MAINTENANCE" "

كليات – سواركردن وبكاربردن صحيح ياطاقانهاي غلطكي وياطاقانهاي ساچمه اي به ازدياد عمرآنها كمك مي نمايد. ياطاقانهاي غلطكي ساچمه اي را نمي توان تعميركرد ولي بازرسي مرتب آنها ازنظرصدا نكردن – گرم نشدن وتق تق نداشتن باعث مي شود كه درصورت لزوم آنها را قبل ازاينكه بشكنند وباعث خسارات به سايرقسمتهاي دستگاه شوند تعويض نمود.

بررسي يك ياطاقان ساچمه اي يا ياطاقان غلطكي خراب شده مي تواند نوع اشكال موجود را تعيين كند كه وقتي تعويض شد قطعه جديد عمربيشتري داشته باشد.

اشكالات ياطاقانها – وقتي ياطاقاني ( ازانواع غلطكي ) خراب شد بايد علت را جستجو كرد واين اشكالات معمولاً شبيه عواملي هستند كه ياطاقانهاي معمولي را خراب مي كنند ولي تفاوت هاي مهمي بين انواع عوامل خراب كننده موجود است كه ذيلاً شرح داده مي شود :

الف – بالا رفتن درجه حرارت OVER HEATING :

ازآنجايي كه ياطاقانهاي نوع غلطكي مثل ياطاقانهاي معمولي ( كه ازفلزات نرم با نقطه ذوب پائين تشكيل شده اند ) بستگي زيادي به روغنكاري ندارند – شكستن آنها ناگهاني انجام نمي گيرد. عدم روغنكاري صحيح درهرصورت باعث زياد شدن اصطكاك وبالاخره بالا رفتن درجه حرارت خواهد شد وياطاقان گيرخواهد كرد. علل ديگري نيزبراي بالا رفتن درجه حرارت موجود است. يكي ازآنها لغزش حلقه چرخنده است وديگري زيادي روغن كاري است كه ممكن است روغن يا گريس زيادي باعث گرم كردن گردد. به كمك روغن متناسب واستفاده ازياطاقان ساچمه اي مخصوص كه بين ساچمه روهايش گشادي كافي موجود است مي توان ياطاقانهاي ساچمه اي وياطاقانهاي غلطكي را تا  درجه حرارتهاي 250 درجه فارنهايت بكاربرد.

ب – خستگي ( فرسايش ) FATIGUE :

هرنقطه ساچمه ها يا غلطك ها وساچمه روها مرتباً تحت بارقرارگرفته ودرلحظه بعد بدون بارمي شوند – اين نوع تحمل باركه قطع ووصل مي شود باعث خستگي مي گردد كه درسطح آنها ايجاد خوردگي مي نمايد. بمحض اينكه سطح ساچمه رو(معبرساچمه يا غلطك ها ) شروع به خراب شدن بنمايد سطوح دگيروساچمه ها وغيره هم شروع به خراب شدن مي كنند. بسياري ازسازندگان زمان معلومي را براي عمرياطاقان ساچمه اي يا ياطاقان غلطكي تعيين مي كنند ودركاتالوگ هاي مربوطه همراه با شرايط كاركرد وسرعت وغيره شرح مي دهند. چنانچه باطاقاني زودترازمدتيكه سازنده تعيين كرده است خراب شد بايد مشكوك شد كه ممكن است باراضافي برروي آنها سوارشده باشد.

ج – خزش CREEP :

اين موضوع حركت نسبي حلقه ياطاقان با محفظه ( درمورد حلقه خارجي ) يا حركت نسبي آن با شافت ( درمورد حلقه داخلي ) مي باشد حلقه  داخلي بايد كاملاً روي شافت بي حركت محكم شده باشد وحلقه خارجي بايد درمحفظه كاملاً بي حركت جا افتاده باشد.

چنانچه عمل خزش انجام بگيرد اولاً گرما توليد خواهد شد وثانياً خوردگي پيش خواهد آمد. اين خوردگي كم كم زياد شده ومقدارخزش ولغزش را زيادترمي نمايد. چنانچه اين عمل ادامه پيدا كند ياطاقان ازازدياد درجه حرارت يا ازخوردگي بيش ازحد خراب خواهد شد.

د – ناميزاني MISAL IGNMENT :

حلقه داخلي وحلقه خارجي ازحالت موازي بودن وطرازخارج مي شوند اگرمحورهاي گرداننده ( موتور) وگرداننده شده ( تلمبه وغيره ) كاملاً طرازوهم محورنباشد. همين موضوع اتفاق خواهد افتاد اگرمحفظه هاي  دستگاه با هم طرازنباشند اين موضوع ممكن است دراثراشتباه درتراشيدن محفظه ها بوجود بيايد كه باعث خرابي ياطاقان ساچمه اي خواهد شد. اينگونه اشكال ممكن است هنگامي پيش بيايد كه يكي يا هردوحلقه ياطاقان ساچمه اي يا ياطاقان غلطكي درحين سواركردن آسيب ببينيد. چنانچه دورويه ياطاقان يا لبه هاي آنها يا جداكننده بين ساچمه ها كاملاً عمود نبوده يا شعاع لبه حلقه كاملاً با محفظه منطبق بناشد درحين سواركردن بايد با كمك نيروي اضافي ياطاقان را جا انداخت كه باعث ناميزاني خواهد شد.

اثرناميزاني به مقدارزيادي درخراب شدن ياطاقانهاي ساچمه اي يا ياطاقانهاي غلطكي موثراست چه اينكه هردوحلقه يا هردومحفظه ناميزان باشند وچه اينكه فقط يكي ازآنها ناميزان باشد.

ه – سواركردن وارونه REVERSE INSTALLATION :

بعضي ازياطاقانهاي غلطكي يا ياطاقانهاي ساچمه اي فقط براي تحمل بارمحوري درجهت بخصوص ساخته شده اند. چنانچه آنچه را درجهت مخالف سواركنيم ياطاقان بزودي ازبين خواهد رفت.

وسايل استاندارد براي خارج كردن ياطاقان هاي غلطكي :

براي ياطاقانهاي ساچمه اي كه به آساني خارج نمي شوند يكنوع خارج كننده قابل تنظيم وجود دارد. بازوهاي دستگاه خارج كننده بايد هميشه بنحوي قرارداده شوند كه بالبرينگ را كاملاً بطورمستقيم ومحوري خارج نمايد كه باعث خراب شدن آن نشود. چنانچه براثرچرخاندن آچارياطاقان ساچمه اي حركت نكند بايد ضربه آهسته اي با چكش به ساقه دستگاه خرج كننده وارد آورد كه حركت را شروع نمايد. درموارديكه ياطاقان ساچمه اي ( يا ياطاقان غلطكي ) خيلي محكم جا افتاده است براي خارج كردن آن بايد يا شافت را سرد كرد يا ياطاقان را حرارت داد. شافت هاي توخالي را به آساني مي توان به كمك ريختن ذرات يخ درداخل آن سرنمود. براي گرم كردن ياطاقان مي توان آنرا درروغن داغ داخل كرد يا روغن را روي آن ريخت ولي بايد دقت شود كه قبل ازانتقال حرارت به شافت ياطاقان ساچمه اي خارج شده باشد.

استفاده ازچكش وحايل دستي :

درصورتيكه وسيله استاندارد جدا كردن ياطاقان ساچمه اي موجود نباشد بايد ازاين طريقه استفاده نمود ودقت كافي نمود كه هيچ صدمه اي به ياطاقان ساچمه اي يا شافت وارد نيايد. ياطاقان ساچمه اي را بايد با ضربات ضعيف درحاليكه حايل مناسبي ازجنس نرم ( مثلاً برنج يا مس ) بين چكش وياطاقان ساچمه اي قراردارد به آرامي خارج نمود.

ورقه حايل بايد با ياطاقان ساچمه اي سطح تماس زيادي داشته باشد ومرتباً چرخانده شود كه صدمه اي به ياطاقان ساچمه اي وارد نيايد.

ابزارمخصوص :

درمواردي كه ياطاقان را با كمك خارج كننده يا چكش وحايل ( طريق قبلي ) نتوان خارج نمود ازابزارمخصوصي كه بوسيله سازنده اصلي ارائه مي شود يا بايد درمحل ساخته شود خارج مي نمايند. اينگونه ابزاراگرفشارمستقيم به ساچمه ها يا غلطك ها وارد مي آورند بايد با دقت كافي ساخته شوند كه ازهرگونه صدمه جلوگيري بعمل آيد.

پياده كردن ياطاقانهاي ساچمه اي غلطكي :

انواع زيادي ازياطاقانهاي جدا نشونده معمولاً درروي شافت محكم ترسوارشده اند تا درداخل محفظه وبنابراين اول شافت وياطاقان ( ياطاقانهاي ساچمه اي يا غلطكي ) را با هم ازمحفظه خارج مي كنند وبعداً ياطاقان را ازشافت خارج مي سازند. درانواع جدا شونده حلقه خارجي بنحو كاملاً محكمي درمحفظه كارگذاشته شده است. دراين مورد شافت را با حلقه داخلي خارج مي نمايند.

حلقه خارجي را درتمام مدت تعميرات مي توان درداخل محفظه باقي گذاشت وبعد شافت وحلقه داخلي وقطعات كردند را جا انداخت ( البته درصورتيكه احتياج به تعويض ياطاقان ساچمه اي نباشد ) چنانچه لازم باشد كه حلقه داخلي يا قطعات گردنده ( ساچمه ها يا غلطك ها ) تعويض گردند بايد حلقه خارجي را هم تعويض نمود حتي اگرازانواعي باشند كه بتوان درموقع نو بودنشان قطعات را با هم تعويض نمود ( مثل ياطاقانهاي غلطكي مخروطي ). به همين دليل است كه چنانچه دريك دستگاه چندين ياطاقان غلطكي مشابه جدا شونده بكاررود بايد كاملاً حلقه هاي داخلي وقسمتهاي گردنده را نشانه گذاري كرد كه پس ازتعميرات دستگاه هركدام داخل حلقه خارجي اوليه خود قرارگيرند. چنانچه براي خارج كردن ياطاقان ازشافت احتياج به وارد كردن نيروباشد بايد آنرا حتي المقدوربه حلقه داخلي وارد نمود. چنانچه نتوان آنرا به حلقه  داخلي وارد كرد وبايد به حلقه خارجي وارد گردد بايد سعي نمود كه آنرا كاملاً بطوريكنواخت به تمام حلقه وارد آورد وهنگام وارد كردن بارمرتباً آنرا چرخاند. اين عمل ازخرابي ساچمه روها ( معابرعبورساچمه يا غلطك ) وساچمه ها وغلطك ها جلوگيري مي نمايد. به همين دليل است كه وقتي ياطاقاني را ازمحفظه خارج مي كنيم بايد نيرورا به حلقه خارجي وارد آورد.

تميزكردن :

ياطاقانهايي كه گريس آنها اكسيد شده است ( زنگ خورده است ) بايد كاملاً تعويض گردن ولي آنهاييكه روغن آنها وضعيت خوبي دارند را مي توان فقط با تميزكردن قابل استفاده ساخت.

بطوركلي حلال هاي تبخيرشونده مثل بنزين را نبايد براي تميزكردن بكاربرد. سرمائيكه دراثرتبخيربوجود مي آيد باعث اين خواهد شد كه مقداري ازبخارآب موجود درهوا روي ساچمه ها يا غلطك ها تقطيرشود وپس ازاينكه با روغن پوشانده شد خشك نگرديده وباعث زنگ زدگي گردد اين موضوع اگرچه ممكن است دروحله اول ازنظردوربماند ولي باعث خرابي مي گردد. چنانچه لازم باشد كه ازاين نوع حلالها براي تميزكردن استفاده گردد بايد ياطاقان ساچمه اي را درروغن داغ ( بالاتراز212 درجه فارنهايت ) فروبرد تا رطوبت را ازبين برد.

ذيلاً چند روش تميزكردن ياطاقانها وغلطكي شرح د اده شده اند :

الف – اگرياطاقانها روغن كاملاً زنگ زده ندارند مي توان آنها را ازشب تا صبح درداخل ظرفي محتوي حلال قرارداد ( ميتوان نفت سفيد بكاربرد ) وصبح روز بعد هركدام را جداگانه با حلال تميزشستشوداد وبلافاصله روغن كاري كرد كه حلال را تميزنمايد.اگرمصرف بلافاصله اي براي ياطاقان ساچمه اي يا ياطاقان غلطكي نيست بايد آنها را دركاغذ روغني پيچيد.

ب – چنانچه روغن زنگ زده وجود داشته بايد ياطاقانها را درروغن رقيق گرم شده ( 200 تا 240 درجه فارنهايت ) قرارداد وسپس آنها را مانند حالت قبلي با نفت سفيد تميزنمود.

ج – براي اينكه ياطاقانها را بدون درآوردن آنها تميزكنيم روغن گرم ( 180 تا 200 درجه فارنهايت ) را درمحفظه مي ريزيم وشافت را به آرامي مي چرخانيم.

آزمايش – پس ازاينكه ياطاقانها كاملاً تميزشده اند بايد آزمايش هاي زيررا انجام داد تا مطمئن شد كه براي تعميرات بعدي آماده اند.

الف – ظاهراً ياطاقانهاي ساچمه اي روي حلقه هاي داخلي يا خارجي علائمي ازخوردگي نشان مي دهند كه نشانه هائي ازخراب بودن آنها است. اگراين خوردگي ها زياده ازحد باشند بايد ياطاقان را بكلي تعويض نمود ودقت كرد كه قطعه جديد كاملاً مشابه قبلي باشد.

ب – اغلب اتفاق مي افتد كه حلقه ثابت نشانه هايي ازلغزش روي محفظه نشان مي دهد يا اينكه درروي سطح جانبي خطوطي مشاهده مي شود وممكن است كه درسطح خارجي حلقه هم خطوطي ديده شوند. اين خراشها دراثراستعمال مجدد ممكن است ازدياد پيدا كنند وباعث شروع ترك هاي مربوط به گرم شدن وغيره گردند.

ج – اگرعلائمي وجود داشته باشد كه نشان دهد حلقه داخلي چرخنده لغزشي برروي شافت داشته است بايد ياطاقان ( ياطاقان ساچمه اي يا غلطكي ) را تعويض نمود.

د – سطوح داخلي ياطاقانهاي جدا نشونده قابل بررسي عيني نيستند وفقط با امتحان كردن مقدارگشادي ولقي مي توان آزمايش نمود. البته بايد درنظرداشت كه بعضي ازآنها اصولاً با مقداربيشتري لقي وگشادي نسبت به انواع ديگرساخته شده اند. درضمن وقتي آنها را با دست مي چرخانيد مي توانيد ازنرمي يا خشن بودن لغزشي به خرابي سطوح داخلي پي ببرند.

ه – لااقل يكي ازساچمه روها يا قطعات گردنده ياطاقانهاي ساچمه اي يا ياطاقانهاي غلطكي جدا شونده را مي توان ديد وآزمايش كرد.

و – براي هرياطاقان ساچمه اي يا ياطاقان غلطكي كه مجبوربه تعويض آن هستيد وقت كافي مصرف كنيد تا علل خراب شدن آنرا پيدا نمايند كه قطعه جديد به همان درد مبتلا نشود وباصطلاح معايب قبلي تا سرحد امكان ازميان برداشته شوند.

سواركردن :

كارهاي مقدماتي – اگريك ياطاقان ساچمه اي يا ياطاقان غلطكي را بعد ازتعميرخواستيد سواركنيد اول ازهمه مطمئن شويد كه شافت ومحفظه كاملاً تميزشده اند ودرحين درآوردن ياطاقان صدمه اي نديده اند. اگرياطاقان جديدي بايد سوارشود وقطعه قبلي بعلت زياد بودن باريا هم محورنبودن ( طرازنبودن ) خراب شده است بايد دستگاه بنحويكه قبلاً شرح داده شد كاملاً ميزان وطرازگردد كه اشكال قبلي دوباره پيش نيايد.

كارگذاشتن :

چنانچه حلقه داخلي كاملاً باندازه قطرخارجي شافت نباشد لازم است كه يا قطرشافت را كم كرد يا حلقه داخلي را گشاد ترنمود. به همين نحو اگرقطرخارجي ياطاقان درمحفظه جا نگيرد لازم است كه قطرخارجي ( حلقه خارجي ) ياطاقان ساچمه اي را كم كرد يا اينكه محفظه را گشاد ترنمود.

اين عمليات را بايد با كمك حرارت انجام داد ونبايد ازدياد درجه حرارت بيش از250 درجه فارنهايت باشد درغيراينصورت سطوحي كه آبكاري وسخت شده اند آب دادگي را ازدست داده ونرم مي گردند.

هرنوع نيروئي كه براي جا انداختن ياطاقان ( بالبرينگ يا غلطكي ) بايد بكاربرده شود را لازم است كاملاً يكنواخت درتمام جهات حلقه وارد كرد. پس ازاينكه ياطاقان درمحفظه جا افتاد مي توان آنرا با كمك محكم كردن پيچ ومهره ها كاملاً درجاي خود مستقرنمود. چنانچه لازم باشد كه ياطاقان را به عقب فشارداد مي توان ازيك لوله كه قطرداخلي وخارجي مناسبي دارد استفاده كرد وبا ضربات آرام چكش آنرا بجاي مطلوب فرستاد وسعي كرد كه نيروبه حلقه ثابت ( حلقه ايكه درحين عمليات نمي چرخد ) وارد آورد. درهرحال سعي كنيد كه درحين جا انداختن صدمه اي به ياطاقان وارد نيايد.

طرق مختلف بيرون آوردن ياطاقانها ضد اصطكاكي :

1- درآوردن ياطاقان بوسيله پولي كش "STANDARD PULLERS"

2- درآوردن ياطاقان ازطريق انبساط وانقباض بوسيله ريختن روغن داغ روي ياطاقان يا سرد كردن محوربوسيله يخ خشك ودستگاه سرد كننده اگرمحورلوله اي باشد داخل لوله را پرازيخ مي كنند.

3- درآوردن ياطاقان بوسيله ابزارهاي مخصوص ( SPECIAL TOOLS ) اگربا وسائل بالا بيرون آوردن ياطاقان ممكن نباشد بايد ازابزارهائيكه ازطرف كارخانه ساخته شده يا درمحل بايد ساخته شود استفاده نمود.

4- بوسيله سنبه وچكش كه ازبرنج يا مس يا آهن نرم ساخته شده باشد.  

مقدمه :

براي اينكه يك دستگاه يا قسمتهاي آن را به حركت درآورند سعي مي كنند تا آنجائيكه ممكن است نيروي اصطكاك يا مالش را بين قطعات به حداقل برسانند مثلاً وقتي دوجسم ناهمواررا خوب صيقلي نمائيم ويك قطره روغن هم بين آنها قراردهيم ملاحظه مي كنيم چندين مرتبه نيروي اصطكاك كمتراست ازموقعي كه دوجسم ناهمواررا روي هم مالش دهيم. ازاين خاصيت استفاده شده وياطاقانها را ساخته اند.

ياطاقان ( BEARING ) ازفعل ( TO BEAR ) يعني تحمل كردن گرفته شده است زيرا نيروهاي وارده را به خوبي تحمل كرده وجسم را به حركت گردشي وا مي دارد.

تاريخچه ياطاقانها جزء قديميترين قطعات صنعتي ويكي ازاركان اصلي  درصنعت بشمارمي رود وروزبه روزبه ارزش اين قطعه افزوده مي شود. وجهت بهبود كارآنها مطالعات درباره آنها ادامه دارد.

دراين زمينه قسمت عمده اي ازكارقطعات خودرو ونيزجهت كم كردن اصطكاك وتسهيل كارازياطاقانها استفاده زيادي گرديده است.

كاربرد ياطاقانها :

بطوركلي درصنايع خودروسازي وكارخانجات استفاده زياد ومتنوعي ازياطاقانها مي شود كه كاربرد آنها دركاهش اصطكاك وسائيدگي، تكيه گاه محور، كنترل حركت شعاعي ومحوري است وچون قابل تعويض هستند ازخسارت كلي به دستگاه جلوگيري مي كنند.

انواع باري كه ياطاقانها تحمل مي كنند :

1- بارشعاعي RADIAL LoaD

2- بارمحوري Axial LoaD

بنا به نوع باري كه ياطاقانها تحمل مي كنند ونيزمقداردما ومكاني كه ازياطاقانها استفاده مي شود. ياطاقانها دسته بندي مي شوند.

انواع ياطاقانها :

1- ياطاقانهاي لغزشي SliDING CONTACT BEARING

2- ياطاقانهاي غلطشي BALL OR ROLLER BEARING

ياطاقانهاي لغزشي :

ساختمان وشكل ياطاقانهاي لغزشي بستگي به محل نصب ونوع كارودورمحورونيزنوع بارونيروئي كه بايد تحمل كنند دارند.

محاسن ياطاقانهاي لغزشي :

1- صداي كمي دارند.

2- ساختمان محكمي دارند.

3- جاي كمتري مي گيرند.

4- قيمت آنها ارزان است.

معايب ياطاقانهاي لغزشي :

1- اصطكاك زيادي دارند.

2- گرماي زيادي توليد مي كنند.

3- احتياج به روغنكاري مداوم دارند.

4- اتلاف انرژي دراين ياطاقانها زياد است.

انواع ياطاقانهاي لغزشي :

1- ياطاقانهاي ساده PLAIN BEARING

2- ياطاقانهاي بوشي ONE PIECE SLEEVE BEARING

3- ياطاقانهاي دوتكه SPLIT BEARING

4- ياطاقانهاي بالشتكي يا انحرافي THRUST BEARING

ياطاقانهاي ساده :

ياطاقانهاي ساده عبارت است ازيك تكيه گاه ساده كه معمولاً دربدنه خود ماشين تهيه مي شود وجنس آن ازهمان جنس بدنه است. اين نوع ياطاقانها براي نيرووفشارهاي كمتري ساخته شده اند. مانند ياطاقانهاي كليه ماشينهاي دستي ازقبيل چرخهاي خياطي – تلمبه هاي دستي – جرثقيل هاي كوچك دستي.

ودرماشينها : درموتورخودروهاي پژو405 ودركفه هاي نگه دارنده ميل سوپاپ .

ياطاقانهاي بوشي :

عبارتست ازيك استوانه توخالي كه دربدنه ماشين يا بدنه ياطاقان با فشارقرارداده شده ومحورداخل بوش مي چرخد.

معمولاً داخل بوش را مجهزبه شيارهائي مي كنند تا هميشه روغن دراين شيارها جمع شده ومحوررا روغنكاري مي نمايد.

تحمل فشاردراين نوع ياطاقانها زياد است درمقابل حرارت زياد كه دراثراصطكاك بوجود مي آيد خوب استقامت مي كنند. ولي اگردورمحورزياد باشد وروغن به آن نرسد بزودي سائيده مي شود.

ياطاقانهاي دوتكه :

براي اينكه ياطاقانها درتمام طول محورقابل سواركردن باشند وبتوان آنها را به راحتي تعويض نمود آنها را دوتكه مي سازند. با بازنمودن پيچهاي طرفين به آساني ميتوان ياطاقانها را ازروي محورجدا نموده ويا پوسته آنها را تعويض كرد.

اين ياطاقانها ازدوقسمت تشكيل شده اند :

1- بدنه ياطاقان BODY OF BEARING

2- پوسته ياطاقان THIN SHELL BEARING

بدنه ياطاقان :

بدنه ياطاقان را معمولاً ازچدن مي سازند ولي نسبت به محل ونوع كاربا هم تفاوت دارند. آنها را ممكن است ازفولاد يا آلومينيوم هم سامت بدنه ياطاقان تشكيل شده ازيك استوانه كه محوردرآن مي چرخد وممكن است يك تكه يا دوتكه باشد ودربالاي آن جاي روغن تعبيه شده كه روغن بين بدنه ياطاقان ومحوررفته وعمل روغنكاري را انجام مي دهد.

پوسته ياطاقان :

پوسته ياطاقان ممكن است يك تكه يا دوتكه باشد اگريك تكه باشد مانند بوشهاي ساده است ولي داراي پوشي ازبا بيت است.

وپوسته دوتكه به نام ( SHELL ) معروف است ودرياطاقانهاي دوتكه بكارمي رود پوسته ياطاقان داراي خاركوچكي است كه درشيارمحفظه بدنه ياطاقان قرارگرفته تا مانع چرخش پوسته درمحفظه ( بدنه ) گردد.

پوسته ياطاقان داراي پوششي ازبا بيت يا آلياژ مس وسرب وآلياژ كارميوم وآلياژبرنزاست.

نوعي ازياطاقانها درخودروها مورد استفاده قرارمي گيرند كه به دوصورت هستند. ياطاقانهاي ثابت ومتحرك كه مربوط به ميل لنگ وشاتونها هستند ياطاقانها بصورت دونيم استوانه مي باشند وپوسته هاي نازكي به ضخامت 3/1 ميليمترمي باشند هرقسمت ازپوسته ياطاقانها تشكيل شده است ازيك ورق فولادي كه قشري ازآلياژ مخصوصي به نام بابيت روي آنرا پوشانده است وضخامت اين قسمت بسته به باروارده ازموتورمي تواند بين 5/0 تا 15/0 ميليمترباشد. ياطاقانهاي موتورخودروازآلياژهاي مختلفي ساخته مي شوند كه عبارتند از:

1- ياطاقانها با بيت با 90% مس 5% قلع و5/1 تا 6% آنتيموان و7 تا 10% سرب.

2- ياطاقانها ازآلياژمس وسرب با 60% مس 25% سرب و15% ديگرفلزات .

3- ياطاقانها ازآلياژ كادميوم با 98% كادميوم و2% ديگرفلزات.

4- ياطاقانهاي آلياژ برنزكه ازمس وقلع آلياژمي شوند ومصرف آن دربوشهاي شاتون عموميت دارد.

بطوركلي ياطاقانهاي دوتكه به سه طريق مورد استفاده هستند ك

1- هنگامي كه ياطاقان بايد بچرخد مانند پولي ها وفلكه ها كه آزاد برروي محورثابت  مي چرخند.

2- هنگامي كه ياطاقان بايد ثابت باشد وبه عنوان پايه ازآن استفاده شود ومحوردرآن بچرخد مانند محورتلمبه ها.

3- هنگامي كه محوروياطاقان هردودرحال گرديدن هستند مانند ميل لنگ ودسته شاتونها كه با هم گردش مي كنند.

ياطاقانهاي بالشتكي :

ياطاقانها بالشتكي داراي چند بالشتكي – ذوزنقه شكل مي باشد كه درجاي مخصوصي پهلوي هم روي يك صفحه مدورقرارگرفته تشكيل يك دايره را مي دهند سطح اين بالشتكها رابه ضخامت "( با بيت پوشانيده اند تا نرمي ولغزندگي آن بيشترشود وهميشه درروغن غوطه ورند ازاين ياطاقانها براي جلوگيري ازحركت افقي محوراستفاده مي شود.

تزریق انژکتور در پشت سوپاپ SPI وتزريق سوخت در داخل سيلندر GDI

شبیه سازی احتراق در یک سیلندر از موتور انژکتوری

فیلم واقعی از احتراق در موتور 

 هنگامي كه موتور روشن  مي شود روغن از پمپ وارد سوپاپ مي‌شود. در ابتدا روغن مستقيماً براي پر كردن مبدل گشتاور و خط اصلي از ميان سوپاپ عبور مي‌كند  به محض آنكه اين فضاها از هوا تخليه شوند فشار در مدار هيدروليك ايجاد مي شود. اين فشار بر سطح انتهايي سوپاپ عمل كرده و آن را بر خلاف نيروي فنر حركت مي دهد. مادامي كه فشار روغن بر نيروي فنر غلبه نكند تمام خروجي پمپ در اختيار مدارات اصلي گيربكس قرار مي‌گيرد. اگر دور موتور زياد شود حجم روغن ارسالي توسط پمپ به سوپاپ هم افزايش مي يابد.در نتيجه فشار روغن اعمال شده بر سوپاپ هم افزايش مي يابد. در نتيجه فشار روغن اعمال شده بر سوپاپ هم افزايش مي‌يابد و سوپاپ مخالف نيروي فنر، آنقدر حركت مي كند تا مجراي خروجي را باز كند

در گيربكسي كه پمپ آن از نوع دنده‌ايي يا روتوري است فشار اضافي با جاري شدن روغن از مجراي خروجي و بازگشت آن به سمت مكش پمپ آزاد مي شود امّا در يك گيربكس مجهز به پمپ با  جابجايي متغير بخشي از فشار اضافي به ناحيه پشت كمربند لغزان براي كاهش جابجايي پمپ و در نتيجة آن كاهش جريان روغن هدايت مي شود و در هر صورت گيربكس از آسيب احسالي ناشي از فشار زياد حفاظت مي شود.

در بيشتر گيربكس‌ها فشار از پمپ مستقيماً به سمت سوپاپ كنترل دستي و ساير سوپاپ هاي سيستم هيدروليك هدايت مي شود. اين امر عملي است زيرا تمام روغن قبل از رفتن به سمت ساير سوپاپ‌ها مجبور نيستند كه از ميان رگلاتور فشار عبور كنند. همانطور كه در بخش دوم ملاحظه كرديد، فشار در داخل يك سيستم بسته هيدروليك در هر جايي از مدار يكسان است. لذا مي توانيد مدار فشار خط اصلي را به عنوان يك مدار بسته منفرد تصور كنيد. در اين صورت اهميتي ندارد كه سوپاپ رگلاتور فشار در چه قسمتي از مدار نصب شود، چون به هر حال فشار در تمام نقاط مدار را تنظيم خواهد كرد.

سوپاپ هاي تعويض

سوپاپ تعويض يك سوپاپ قطع و وصل (سويچينگ ) يا جهت دهنده است كه از فشار گاورنر و فشار گاز براي تعيين زمان تعويض و اجراي تعويض در يك گيربكس استفاده مي كند. به همين دليل سوپاپ تعويض سوپاپ تايمينگ نيز ناميده مي شود. سوپاپ تعويض قادر است با اندازه گيري گشتاور موتور( به وسيلة فشار گاز ) و سرعت خودرو ( به وسيلة گاورنر ) تحت هر شرايطي از رانندگي تعويض به دندة بالاتر (مستقيم ) و به دنده پائين تر (معكوس) را به طرز صحيحي زمان بندي و اجرا كند.

اغلب گيربكس ها چندين سوپاپ تعويض دارند كه تعويض دنده‌هاي مورد نياز را كنترل مي‌كنند هنگامي كه فشار گاورنر بر فشار گاز و فشار فنر غلبه كند تعويض به دنده بالاتر توسط سوپاپ تعويض انجام مي‌شود.

فشار گاورنر به سمت راست سوپاپ تعويض و فشار گاز به سمت چپ آن اعمال مي شود. يك فنر مارپيچي نيز در طرف چپ سوپاپ قرار گرفته است. فشار خط اصلي به سوپاپ تعويض هدايت شده امّا يكي از پيستون ها مسير روغن را مسدود كرده است. اگر سرعت خودرو افزايش يابد، فشار گاورنر نيز زياد مي شود. در لحظه‌ايي كه فشار گاورنر بر فشار گاز و فشار فنر غلبه كند سوپاپ را به طرف چپ هدايت مي كند.

در نتيجه حركت سوپاپ تعويض فشار خط اصلي مي تواند از بين قرقره ها به طرف يك مدار كارانداز (باند ياكلاچ) خارج شود. البته هنگامي كه يك سوپاپ تعويض حركت مي كند بايد حركت آن سريع و تقريباً ناگهاني باشد و اجازه نيابد به جلو و عقب حركت كند قبل از اينكه به اين موضوع بپردازيم ابتدا مي خواهيم بدانمي فشار گاز و فشار گاورنر چگونه ايجاد مي شوند و هدف از ايجاد آنها چيست؟

فشار گاز

همانطور كه قبلاً تشريح شد فشار گاز يكي از فشارهاي مورد استفاده در كنترل نقاط تعويض به دنده بالاتر (UP Shift ) و به دنده پائينتر (Down Shist )در يك گيربكس اتوماتيك است.

فشار گاز اين وظيفه را متناسب با بار موتور يا گشتاور خروجي كه در هر لحظه مستقيماً وابسته به شرايط رانندگي است، به انجام مي رساند.

در بيشتر گيربكس ها از فشار گاز براي كمك به تنظيم فشار خط اصلي استفاده مي شود. زماني كه گشتاور خروجي موتور زياد است در گيربكس ها درگيري محكم‌تر كلاچها و ب اندها براي جلوگيري از لغزش ضروري است. براي دستيابي به فشار بيشتر در خط اصلي، فشار گاز ( يا شكل تغيير يافته‌اش) از طريق كانالهايي به سمت سوپاپ تقويت كننده واقع در يك طرف رگلاتور فشار هدايت مي‌ شود.

كاربرد هيدروليك

سيستم‌ هاي هيدروليك گيربكس‌هاي اتوماتيك مدرن تعويض هاي مستقيم و معكوس دنده‌ها را براي هماهنگ كردن سرعت خودرو و گشتاور موتور به منظور دستيابي به عملكرد موثر و روان فراهم مي‌كنند.امّا كاربرد سيستم هيدروليك تنها راه براي اجراي تعويض اتوماتيك در يك گيربكس نيست. بعضي از سازندگان خودرو در گيربكس هاي اتوماتيك اوليه از سيستم‌هاي الكتريكي و خلايي براي كنترل تعويض بهره مي گرفتند.

شكل بالا مدار الكتريكي گيربكس سبيمپلي ماتيك كرايسلر مدل سال 1940 است. گيربكس مذكور چهار سرعته از نوع دنده كشوئي و متصل به يك كوپلينگ هيدروليكي بود. اهرم تعويض دنده بوسيله سرووهاي خلايي كه خلاء آن بوسيلة سيستم الكتريكي بالا كنترل مي شد بكار مي افتاد.

كمپاني كرايسلر، مدلهاي گوناگون اين گيربكس را تحت نام هاي تجاري مختلف تا سال 1953 يعني هنگامي كه اولين گيربكس تمام اتوماتيك خود را معرفي كرد مورد استفاده قرار داد.

سوپاپ گاز مكانيكي

Mechanically Operated Throttle Valve

براي درك طرز كار سوپاپ گاز به شكل يك سوپاپ گاز مكانيكي ساده نگاه مي‌كنيم.

اين سوپاپ گاز شامل يك سوپاپ قرقره اي يك فنر و يك پالانچر است كه همة آنها  در يك محفظه قرار گرفته اند. يك اهرم از سوپاپ گاز خارج شده و به دريچه گاز كاربراتور موتور وصل است. هنگامي كه موتور خاموش است و سوپاپ بسته است. پيستون سمت چپ سوپاپ دريچه ورود فشار خط اصلي را مسدود مي كند. چنانچه در حالت روشن بودن موتور دريچه گاز باز شود يك اهرم مكانيكي قرقره سوپاپ را به سمت چپ حركت مي دهد. در نتيجه مجراي ورود روغن باز شده و فشار خط اصلي به داخل سوپاپ جاري مي شود در اين نقطه فشار خط اصلي به فشار گاز تبديل مي شود.

سوپاپ تعويض معكوس      Down Shift Valve                   

قبل از خاتمه اين بحث بايد اطلاعاتي درباره سوپاپ‌هاي كه هنگام باز شدن كامل دريچه گاز باعث افزايش فشار گاز مي‌شوند و موجب اجراي تعويض به دنده سنگين تر مي شود داشته باشيد. اين سوپاپ‌ها را ممكن است با اسامي 1ـ سوپاپ تعويض معكوس Dawnshift 2ـ سوپاپ پرش به عقب (kickdown ) و يا سوپاپ بازدارنده Detent بنامند.

در هر صورت هنگامي كه دريچه گاز باز مي شود سوپاپ تعويض معكوس فشار سوپاپ گاز را تقويت مي كند و يا يك فشار كمكي براي اجراي تعويض معكوس ايجاد مي كند اين فشار براي غلبه بر فشار گاورنر بر سوپاپ تعويض مورد نظر اعمال شده و تعويض به دنده سنگين‌تر اجرا مي شود.

فشار گاورنر

فشار گاورنر در جهت عكس فشار گاز براي كنترل نقاط تعويض مستقيم (UP Shift ) و معكوس (DOWN Shift ) متناسب با سرعت جاده ايي خودرو به سوپاپ تعويض اعمال مي‌شود. فشار گاورنر از فشار خط اصلي به وجود مي آيد و به وسيلة سوپاپ گاورنر كنترل مي شود. سوپاپ گاورنر به وسيلة  شافت خروجي  گيربكس به حركت در مي‌آيد و سرعتش با افزايش سرعت خودرو زياد مي‌شود. اگر سرعت شافت خروجي زياد شود فشار گاورنر نيز زياد مي‌شود وقتي كه سرعت شافت خروجي ثابت بماند فشار گاورنر نيز در يك حدّ معين براي آن سرعت متعادل مي شود.

در مدارات هيدروليك گيربكس هاي ساخت آمريكا سه نوع گاورنر به كار رفته است.

1ـ گاورنر با محرك دنده‌ايي و سوپاپ قرقره‌ايي

2ـ گاورنر با محرك دنده‌ايي و سوپاپ‌هاي ساچمه‌اي مانع

3ـ گاورنر نصب شده روي شافت خروجي با سوپاپ قرقره‌اي

تنظيم زمان بندي تعويض

هر دو نوع سوپاپ گاز خلايي و مكانيكي را مي توان جهت تنظيم دقيق، زمان بندي تعويض كه در نتيجه سرعت كمتر و بيشتر خودرو اتفاق مي‌افتد آماده نمود.

اين عمل بوسيلة افزايش و يا كاهش نيرويي كه اهرم مكانيكي و يا مدولاتور خلايي بر سوپاپ گار اعمال مي‌كند انجام مي شود. هنگامي كه نيروي اعمال شده بر سوپاپ گاز زياد مي شود فشار گاز افزايش مي يابد بنابراين در سوپاپ تعويض فشار گاورنر بيشتري براي غلبه بر فشار گاز مورد نياز است و تعويض در سرعت هاي بالاتر انجام مي شود. وقتي كه فشار اعمال شده بر سوپاپ گاز كاهش مي‌يابد، فشار گاز نيز كاهش مي‌يابد. بنابراين در سوپاپ تعويض به فشار گاورنر كمتري احتياج است و تعويض در سرعت هاي كمتر انجام مي شود.

براي تنظيم سوپاپ گاز مكانيكي طول اهرم ها كوتاه و بلند مي‌ شوند . در سوپاپ گاز خلايي براي تنظيم، كپسول را بيشتر يا كمتر در داخل بدنة گيربكس پبيچ مي‌كنند و يا يك پيچ در طرف لوله خلايي براي تغيير كشش فنر در درون كپسول پيچانده مي شود.

سازندگان خودرو مشخصاتي براي اهرم بندي و يا مدلاتور خلايي سوپاپ گاز ارائه مي‌كنند تا خودروهايشان در بهترين محدوده عملكرد موتور تعويض‌ها را انجام دهند.

تعامل فشار در سوپاپ‌هاي تعويض:

تعويض دنده در يك گيربكس اتوماتيك بايستي به موقع انجام شود تا دنده انتخاب شده با گشتاور توليدي موتور مطابقت داشته باشد. اين امر براي دستيابي به عملكرد صحيح در شرايط مختلف رانندگي لازم است. در گيربكس اتوماتيك تعويض دنده ها به وسيلة تعامل فشار گاز و فشار گاورنر در سوپاپ‌هاي تعويض انجام مي شود براي روشن شدن مطلب به دو مثال زير توجه كنيد:

1ـ اگر يك خودرو از حالت توقف به آرامي شرووع به حركت كند براي صرفه جويي در سوخت تعويض به دنده سبكتر حتي المقدور بايستي زودتر انجام شود. در اين لحظه نياز به گشتاور كم است و راننده پدال گاز را كمي فشرده است. اين امر سبب مي شود كه دريچه گاز مختصراً باز شود بنابراين خلاء مانيفولد در حد بالا باقي مي‌ماند.

در اين شرايط فشار گاز كم است بنابراين فشار گاورنر مورد نياز براي غلبه بر اين فشار كم در داخل سوپاپ تعويض نيز كم است. در نتيجه تعويض به دنده سبكتر در سرعت كم خودرو انجام مي‌شود.

2ـ اگر اين خودرو از حالت سكوت با شتاب زياد شروع به حركت كند و يا از يك تپه بالا برود براي عملكرد بهتر بايد گيربكس در دنده پايين باقي بماند در اين وقت نياز به گشتاور زياد است.

بنابراين راننده پدال گاز را بيشتر فشار مي دهد و اين عمل سبب مي شود كه خلاء مانيفولد افت كند اين عمل به افزايش فشار گاز منجر مي شود كه در نتيجه فشار گاورنر مورد نياز براي غلبه بر فشار گاز زياد خواهد بود. بنابراين تعويض به دنده سبكتر تا هنگامي كه خودرو به سرعت بيشتري برسد انجام نمي‌شود.

تشريح عملكرد يك گيربكس سه سرعتة ساده

دياگرام ساده شده يك گيربكس سه سرعته را نشان مي‌دهد اين گيربكس دو سوپاپ تعويض دارد. سوپاپ تعويض (2ـ1) تعويض از دنده 1 به دنده 2 ( از دندة سنگين به دنده مياني ) را انجام مي‌دهد. سوپاپ تعويض (3ـ2) تعويض از دنده 2 به دنده 3 ( از دندة مياني به دنده سبك ) را انجام مي‌دهد.

روغن از مخزن به وسيلة پمپ به سمت سوپاپ رگلاتور فشار حركت مي‌كند و در آنجا به فشار خط اصلي تبديل مي‌شود. فشار خط اصلي به طرف سوپاپ كنترل دستي هدايت مي‌شود و از آنجا مستقيماً به سمت مدار كارانداز دنده يك جاري مي شود. سوپاپ كنترل دستي هدايت مي شود و از آنجا مستقيماً به سمت مدار كارانداز دنده يك جاري مي شود. سوپاپ كنترل دستي علاوه بر اين فشار خط اصلي را در اختيار سوپاپ‌هاي گاز، گاورنر و سوپاپ تعويض قرار مي‌دهد.

 هنگامي كه سرعت خودور به اندازه كافي افزايش يابد فشار گاورنر  در سوپاپ تعويض (2ـ1) بر فشار گاز غلبه مي كند .در نتيجه سوپاپ تعويض به سمت چپ حركت مي‌كند و فشار خط را به سوي باند يا كلاچ دنده 2 هدايت مي‌كند. در همين  زمان از فشار مدار مربوط به دنده 2 براي خلاص كردن دنده 1 استفاده مي‌شود. اين عمل از درگير شدن همزمان 2 دنده جلوگيري مي‌كند. حركت سوپاپ تعويض (2ـ1) همچني سبب مي شود تا فشار خط اصلي در اختيار سوپاپ تعويض (3ـ2) قرار گيرد. فشار كمكي فنر در سوپاپ تعويض (3ـ2 ) از همين فشار در سوپاپ تعويض (2ـ1) قويتر است.

بنابراين در سوپاپ تعويض 3ـ2 براي غلبه بر نيروي مركب فنر و فشار گاز به فشار گاورنر بيشتري نياز است. اين امر موجب مي شود كه تعويض از دنده 2 به دنده 3 در سرعت بالاتري نسبت به تعويض از دنده 1 به دنده 2 انجام شود.

هنگامي كه سرعت خورو به حد كفايت افزايش يابد در سوپاپ تعويض (3ـ2) فشار گاورنر بر فشار گاز غلبه مي كند. اين امر باعث حركت سوپاپ تعويض به طرف چپ مي شود و فشار خط اصلي به طرف تجهيزات كارانداز (باند يا كلاچ ) دنده 3 هدايت مي‌شود. در همين زمان از فشار موجود در مدار دنده 3 براي خلاص كردن دنده 2 استفاده مي شود.

محفظة سوپاپ ها

بيشتر سوپاپ‌هايي كه در اين بخش تشريح شده در داخل كي بدنه ريخته شده به نام محفظه سوپاپ قرار گرفته اند.محفظة سوپاپ ها درگير بكس اتوماتيك خودروهاي ديفرانسيل عقب در زير بدنة گيربكس در بالاي مخزن روغن نصب مي شود. محفظة سوپاپ ها شامل كانال‌هاي روغن بسياري براي مدارات هيدروليك گيربكس است و اغلب حاوي محفظه هاي است كه تعدادي ساچمه سوپاپ يك طرفه در آن قرار دارد.

بعضي اوقات محفظة سوپاپ دو تكه ساخته مي شود كه بوسيلة پيچ در حالي كه در بين آنها يك صفحه فلزي قابل ارتجاع قرار دارد بهم بسته مي شوند.

صفحه جداكننده بين ‌آنها مجراهايي دارد كه به هدايت روغن كمك مي كند. يك محفظه سوپاپ را كه داراي چندين سوپاپ هيدروليكي رايج است نشان مي دهد.

هنگام مطالعه گيربكس هاي اختصاصي در جلد دوم اين كتاب مطالب بيشتري دربارة محفظه سوپاپ‌ها و سوپاپ‌هاي هيدروليك ويژه و مدارات ‌آنها فرا خواهيم گرفت.

ساير مد ارات هيدروليكي

اين بخش بر روي سه فشار اصلي موجود در گيربكس و نحوه توليد آنها و اينكه چگونه آنها را براي كنترل تعويض به كار مي برند متمركز است. امّا وظيفه پمپ موجود در گيربكس اتوماتيك تنها به حركت دادن سوپاپ‌هاي تعويض محدود نمي‌شود. بلكه ايجاد جريان روغن براي تورك كنورتور كولر گيربكس و مدارات مختلف كارانداز و نيز روغن كاري قطعات درون گيربكس را نير بر عهده دارد.بخشي از جريان روغن پمپ براي پر كردن تورك كنورتور كه گشتاور موتور را به گيربكس را نيز بر عهده دارد. بخشي از جريان روغن پمپ براي پر كردن تورك كنورتور كه گشتاور موتور را به گيربكس منتقل مي كند به كار مي رود. چنانچه تورك كنورتور بطور كامل پر نشود قادر نخواهد بود وظيفه خود را به درستي انجام دهد. گيربكس اتوماتيك در حين كار مقدار زيادي گرما توليد مي‌كند. بنابراين به خاطر جلوگيري از وارد شدن خسارت به گيربكس و فرسايش قطعات روغن بايستي خنك شود.

بخشي از روغن ارسال شده توسط پمپ از طريق لوله‌هايي به كولر روغن داخل رادياتور خودرو ارسال مي‌شود. كولر گيربكس يك مبدل حرارت است، حرارت از روغن گيربكس به مايع خنك كاري رادياتور و سپس به هوا منتقل مي شود و روغن خنك شده از كولر به مخزن روغن بر مي گردد.

در بعضي از خودروهاي كولر روغني بكار مي برند كه از رادياتور آب جداست و حرارت را مستقيماً به هواي خارج منتقل مي‌كند و بالاخره بخشي از روغن جاري شده از پمپ از طريق لوله ها و كانالهايي از ميان بدنه گيربكس و شافت ها جريان مي يابد. اين روغن ها وظيفه بسيار مهم روغنكاري دنده‌ها و ساير قطعات متحرك داخل گيربكس را به عهده دارند. از اين جريان همچنين براي راه اندازي سوپاپ‌هاي مختلف و تجهيزات كارانداز (باند و كلاچ) استفاده مي شود.

خلاصه بخش سوم

گيربكس اتوماتيك از يك پمپ دنده‌ايي يا پمپ روتوري و يا پمپ روتوري و يا پمپ پره‌ايي براي به جريان انداختن روغن از كارتل به سوي مدارات هيدروليك بهره مي گيرد.

پمپ روتوري و پمپ دنده اي پمپ هاي با جابجايي مثبت هستند كه حجم خروجي آنها با افزايش سرعت پمپ زياد مي شود. پمپ هاي پره‌ايي به كار رفته در گيربكس هاي اتوماتيك از نوع جابجايي متغير است كه خروجي‌شان مستقل از سرعت پمپ كنترل مي شود.

سه فشار اساسي به كار رفته در گيربكس اتوماتيك عبارتند از: فشار خط اصلي ، فشار گاز و فشار گاورنر. فشار خط اصلي بوسيلة سوپاپ رگلاتور اصلي كمنترل مي‌شود. اين سوپاپ در مدارات هيدروليكي كه خروجي پمپ را دريافت مي‌كنند، يك مانع متغير ايجاد مي كند. فشار خط اصلي براي به كار انداختن كاراندازها درگير بكس به كار مي رود و منشاء تمام فشارهاي هيدروليك ديگر است. به همين علت ساير فشارها هرگز نمي‌توانند از فشار خط اصلي بيشتر باشند. هر چند كه تحت شرايط خاصي از رانندگي ساير فشارها ممكن است با فشار خط اصلي برابر شوند. فشار خط اصلي معمولاَ در يك سطح ثابت نگه داشته مي شود. امّا هنگامي كه بار مسير حركت زياد باشد ممكن است فشار خط اصلي با استفاده از يك سوپاپ كمكي به طور موقت افزايش يابد. اين كار از لغزش كاراندازها (باند و كلاچ ) جلوگيري مي كند.

فشار خط اصلي به سوپاپ دستي كه بوسيلة اتصالات انتخاب حالت گيربكس به حركت در مي‌آيد، هدايت مي شود. فشار خط اصلي علاوه بر اينها به سوپاپ هاي تعويض نيز هدايت مي شود. اين سوپاپ‌ها جريان روغن به تجهيزات كارانداز را براساس فشار گاز و فشار گاورنر كنترل مي‌كنند.

فشار گاز بوسيلة سوپاپ گاز كه از طريق يك اهرم مكانيكي به دريچه گاز و يا از راه يك مدولاتور خلايي به مانيفولد ورودي متصل است، كنترل مي شود.

ورودي سوپاپ گاز بر يك سوپاپ قرقره اي كه تمايل به محدود كردن جريان سيال دارد اعمال مي‌شود. فشار گاز  با گشتاور خروجي موتور زياد مي شود و در جهت عكس فشار گاورنر بر سوپاپ تعويض اعمال مي گردد، تا به تعويض هاي گيربكس كمك نمايد. فشار گاز همچنين ممكن است ب ا استفاده از يك سوپاپ تعوييض معكوس (Down shift ) فشار گاز موقتاً افزايش يابد. اين امر گيربكس را وادار به انجام تعويض معكوس مي نمايد تا موتور بتواند با دوري كه گشتاور ماكزيمم قابل حصول است كار كند.

فشار گاورنر بوسيلة سوپاپ گاورنر كه همراه شافت خروجي گيربكس مي چرخد كنترل مي شود.گاورنر نيروي گريز از مركز را جهت حركت دادن وزنه ها يي به خدمت مي گيرد. اين وزنه ها وظيفه دارند سوپاپ‌هاي قرقره‌ايي يا ساچمه‌هاي مانع را جهت محدود كردن جريان روغن كنترل كند. فشار گاورنر با سرعت جاده اي خودرو افزايش مي يابد و در سوپاپ تعويض در جهت عكس فشار گاز عمل مي‌كند و به اجراي تعويض گيربكس كمك مي‌كند. فشار گاورنر و فشار گاز با هم در سوپاپ‌هاي تعويض سبب اجراي تعويض ها مي شوند. يك تعويض زماني انجام مي شود كه فشار گاورنر اعمال شده بر يك طرف سوپاپ تعويض از فشار گاز اعمال شده بر طرف ديگر فزوني يابد.سوپاپ تعويض و بيشتر سوپاپ هاي ديگر كه مدارات هيدروليكي را كنترل مي كنند، داخل يك بدنه ريختگي به نام بدنه سوپاپ ها قرار دارند. روغن علاوه بر راه اندازي سوپاپ‌هاي تعويض، به مناطق ديگري در داخل و خارج گيربكس مي رود بخشي از روغن به طرف كولر روغن مي رود و بخش ديگري دنده ها و قطعات داخلي را روغنكاري مي كند و كاراندازها را فعال مي كند.

مباني هيدروليك

هيدروليك مطالعه سيالات و كاربرد آن براي انتقال نيرو و حركت است. كلمه هيدورليك از لغت يوناني هيدرو به معني آب گرفته شده است.

سيستم‌هاي آب رساني خانگي يك كاربرد متداول از هيدروليك مي باشد و اصول حاكم بر رفتار آب در مورد تمام سيالات صادق است. درگير بكس‌هاي اتوماتيك مدرن يك سيستم هيدروليك براي كنترل عملكرد آنها به كار رفته است.

در حالي كه تمام سيستم‌هاي هيدروليكي از مايعات استفاده مي‌كنند مايعي كه درگير بكس‌هاي اتوماتيك به كار مي رود عموماً روغن گيربكس ناميده مي شود.

اصول هيدروليك

سيستم‌هاي هيدروليك نيرو و حركت را از طريق كاربرد فشار انتقال مي دهند نيرو، فشار و يا كشش اعمال شده بر يك شيئي است. نيرو معمولاً بر حسب پاوند و يا نيوتن اندازه‌گيري مي شود. فشار نيروي اعمال شده بر سطح معين است. فشار معمولاً بر حسب واحد نيرو تقسيم بر واحد سطح اندازه گيري مي شود و واحدهاي آن پاوند بر اينچ مربع (Psi) يا كيلوپاسكال (kpa ) اندازه گيري مي شود. ( 6.89 pa= 1psi) مي باشد.

پاسكال يك واحد اندازه گيري است كه بعد از « بلز پاسكال » رياضيدان و دانشمند مشهور فرانسوي (1623-1662 ) به خاطر تحقيقاتش در هيدروليك به نام او نامگذاري شد. پاسكال بعضي از حقايق مهم دربارة رفتار مايعات در يك سيستم بسته را كشف كرد. او دريافت كه فشار روي يك مايع محبوس شده بطور مساوي بر تمام جهات منتقل مي شود و بر سطوح برابر نيروي مساوي وارد مي كند.

اين اصل قانون پاسكال ناميده مي شود و چنانچه بعداً خواهيم ديد يك اصل بنيادي است كه بر عملكرد تمام سيستم‌هاي هيدروليك حكمفرماست. سيستم‌هاي هيدروليك قادرند مايعات را براي انتقال نيرو و حركت بكار گيرند زيرا در تمام كاربردهاي عملي يك مايع غير قابل تراكم است.

اينكه چه مقدار فشار بر روي يك مايع اعمال مي شود اهميتي ندارد، چون حجمش همواره ثابت مي ماند. اين امر به سيال اجازه مي دهد كه نيرو و حركت بكار گيرند زيرا در تمام كاربردهاي عملي يك مايع غيرقابل تراكم است.

اينكه چه مقدار فشار بر روي يك مايع اعمال مي شود اهميتي ندارد، چون حجمش همواره ثابت مي ماند. اين امر به سيال اجازه مي دهد كه نيرو و حركت را به خوبي يك اهرم مكانيكي منتقل كند. مزيت يك مايع بر اهرم مكانيكي اين است كه داراي حجم است امّا شكل ثابتي ندارد. چون فرض بر اين است كه مايع به شكل ظرف خود در مي‌‌آيد مي توان آن را براي رفع موانع به هر شكلي خم كرد.

اصول قطعات سيستم هيدروليكي

تمام سيستم‌هاي هيدروليكي گيربكس اتوماتيك از يك مخزن، يك چشمة ورودي، سوپاپ‌هاي كنترل و يك عمل كنندة خروجي استفاده مي كنند. مخزن عبارت است از يك كارتل، يك تانگ و يا هر نوع ظرف ديگري كه روغن را براي ما ذخيره مي‌كند. چشمة ورودي يك پيستون يا يك پمپ است كه نيروي لازم را تهيه مي‌كند. سوپاپ‌هاي كنترل عبارتند از هر قطعه‌اي كه جريان روغن را محدود، هدايت و يا به عبارت ديگر تنظيم كند. كارانداز خروجي يك پيستون و يا سرو و موتور است كه نيروي ايجاد دشه به وسيلة فشار هيدروليكي را منتقل مي كند.

هيدروديناميك

عبارت است از مطالعه عملكرد و حركت مكانيكي و عملكرد سيالات يا مايعات در حال حركت، اولينن چيزي كه در اين رابطه بايد دانست اين است كه فشار تنها زماني ايجاد مي شود كه مقاومتي در برابر جريان سيال وجود داشته باشد. اگر دبي حجمي پمپي 200 گالن بر دقيقه باشد و اين پمپ اين حجم روغن را از ميان لوله‌اي كه توانايي عبور حداكثر 200 گالن بر دقيقه را  داشته باشد جاري كند روغن جريان خواهد داشت. امّا هيچ فشاري ايجاد نمي‌شود. فشار تا زمانيكه مانعي در مقابل سيال در داخل لوله ايجاد نشود بالا نمي رود. قابليت ايجاد مقاومتهاي گوناگون در يك سيستم هيدروليك براي بدست آوردن مقادير مختلف فشار اساس سيستم هيدروليك تمام گيربكس هاي گوناگون است. اين بخش جزئيات انواع مختلف سوپاپ‌هاي كنترل بكار رفته در گيربكس هاي اتوماتيك متمركز است. شيرهاي كنترل گيربكس هاي اتوماتيك را مي توان در دو گروه عمدة زير طبقه‌ بندي نمود:

ـ سوپاپ‌هايي تنظيم فشار: اندازة فشار ايجاد شده در گيربكس به منظور تعويض دنده‌ها را كنترل مي كنند.

ـ سوپاپ‌هاي قطع و وصل (سويچينگ) جهت جريان روغن را قبل از انجام تعوييض كنترل مي‌كنند. گاهي اوقات در بعضي گيربكس‌ها عمل تنظيم فشار و سويچينگ در يك زمان انجام مي شود امّا در هر يك صورت هر يك از دو وظيفة فوق به وضوح در انواع گيربكس‌ها مشاهده مي شود.

اريفيس (تنگنا)       orifice

اريفيس يك مجراي عبوري كوچك است كه به عنوان ساده ترين سوپاپ تنظيم فشار به كار مي ورد. در گيربكس هاي اتوماتيك اريفيس ممكن است يك لولة محدود شده و يا يك سوراخ كوچك بين دو محفظه باشد.

همچنين ممكن است از اريفيس براي محدود كردن جريان روغن عبوري از كانالهاي يك گيربكس استفاده شود، هنگامي كه سيال به يك اريفيس مي رسد با مقاومتي روبرو مي‌شود و فشار رو به افزايش مي‌نهد، لذا فشار در سمتي از اريفيس كه حجم روغن بيشتر است بالاتر مي رود.

سوپاپ فشار شكن      Pressure Relief Valve

يك سوپاپ فشار شكن يا سوپاپ محدود كنند فشار هنگامي كه فشار به يك حد از پيش تعيين شده رسيد از يك مجراي خرو جي به روغن اجازه تخليه مي دهد. در يك نوع رايج از سوپاس فشار شكن يك پيستون يك فنر و يك مجراي خروجي براي كنترل فشار به كار رفته است. در اين سوپاپ، روغن وارد مجراي ورودي شده و پيستون را مخالف نيروي فنر مي‌فشارد.

درگيربكس هاي اتوماتيك سوپاپ فشارشكن دو وظيفه را به عهده دارد:

ـ فشار سيستم هيدروليك را به منظور حفاظت از قطعات گيربكس در مقابل فشار زياد محدود مي‌كد.

ـ مي‌توان سوپاپ فشارشكن را براي جلوگيري از جريان يافتن سيال در سيستم هيدروليك تا رسيدن به يك فشار معين به كار برد. در اين صورت مجراي خروجي مانند يك راهگاه ورودي عمل مي‌كند و تا زمانيكه فشار سيستم براي متراكم كردن فنر و باز كردن مجراي خروجي كفايت كند هيچ سيالي از ميان آن عبور نمي‌كند.

سوپاپ هاي قرقره اي

اغلب سوپاپ‌هاي بكار رفته درگير بكس اتوماتيك از نوع سوپاپ قرقره‌ايي هستند و تعدادي از آنها به عنوان سوپاپ تنظيم فشار عمل مي كنند.اين سوپاپ‌ها از اين جهت كه شباهت زيادي به قرقره‌هايي كه روي آن ها نخ خياطي پيچيده مي شود، نامگذاري كرده‌اند.

سوپاپ قرقره‌ايي ساده

يك سوپاپ قرقره‌اي ساده 2 عدد پيستون، 4 سطح فشاري و يك دسته پيستون در بين سطوح داخلي دارد .

سوپاپ هاي قرقره ايي اساساً يك نوع پستون هستند كه هنگام اعمال فشار هيدروليك بر سطوح مختلف آنها در داخل يك سيلندر به دقت ماشينكاري شده، به عقب و جلو حركت مي‌كنند.

سوپاپ قرقره ايي ساده در يك طرف داري يك سطح فشار است كه دو برابر سطح فشار طرف ديگر است و فشار اعمال شده بر هر دو سطح يكسان است. در اين مثال فشار اعمال شده بر سطح بزرگتر، نيروي خروجي دو برابر توليد خواهد كرد و سوپاپ به سوي نيروي كوچكتر حركت مي‌كند.

سوپاپ هاي بالانس (تعادل)

سوپاپ هاي بالانس، سوپاپ‌هاي تنظيم فشار هستند كه يك سوپاپ قرقره اي و فنر را براي كنترل فشار سيستم هيدروليك به خدمت مي گيرند. همچنين بعضي از سوپاپ‌هاي بالانس از نيروي كمكي اهرم و يا نيروي سيال كمكي براي ايفاي نقش خود بهره مي‌گيرند.

سوپاپ‌ها سويچينگ (راه دهنده) :    switching valves     

يك سوپاپ سويچينگ يا سوپاپ راه دهنده (سوپاپ كنترل جهت) سيال را از يك معبر به معبر ديگر و يا از يك مدار هيدروليك به مدار هيدروليك ديگر هدايت مي‌كند. همچنين يك سوپاپ سويچينگ ممكن است به يك مجموعه از معابر اجازه دهد در بيش از يك مدار هيدروليك به كار گرفته شوند.

سوپاپ مانع يك راهه          one-way check valve   

اين سوپاپ همچنانكه از نامش پيداست  تنها از يك طرف به سيال اجازه مي‌دهد كه از ميانش عبور كند. سوپاپ پاپت يك نوع سوپاپ مانع يك طرفه است  . روغن تنها پس از غلبه فشار هيدروليك بر فشار فنري كه پاپت را در نشيمنگاه نگه داشته مي‌تواند از ميان سوپاپ بگذرد .

سوپاپ مانع دو راهه        Two – way check valve    

سوپاپ مانع دو راهه جريان سيال را در دو مدار هيدروليك جداگانه كنترل مي‌كند. سوپاپ ساچمه‌اي ساده ترين نوع سوپاپ مانع دو راهه است .

همانطور كه ملاحظه مي‌كنيد، هنگامي كه فشار هيدروليك به مدار وارد مي‌شود سوپاپ بطور اتوماتيك عمل مي كند. اگر سيال از طرف راست وارد شود، ساچمه به طرف  چپ حركت مي كند . سپس فشار هيدروليك ساچمه را در نشيمنگاه مربوط به مجراي سمت چپ نگه مي دارد و جريان سيال را در آن جهت مسدود مي‌كند. پس سيال وارد شده از طريق مجراي بالانس سوپاپ خارج مي‌شود. اگر سيال از طرف مجراي سمت چپ وارد سوپاپ شد .

ساچمه را به طرف مجراي راست حركت مي‌دهد. سپس فشار هيدروليك ساچمه را در نشيمنگاه مربوط به مجراي راست نگه مي‌دارد. اين عمل جريان سيال از مجراي راست را متوقف مي‌كند  و روغن هاي وارد شده بار ديگر از مجراي بالايي خارج مي‌شوند.

خاصيت آب بندي سازي اتوماتيك سوپاپ مانع دو راهة ساچمه‌ايي به دو مدار هيدروليك مجزا امكان استفاده از يك مع بر را مي دهد. درگير بكس هاي اتوماتيك فشار هيدروليك دو مدار به مجراهاي چپ و راست سوپاپ دو راهه تغذيه مي شود. در اين حالت مجراي بالايي به يك خروجي مشترك تبديل مي شود و به اين ترتيب دو مدار هيدروليك اجازه مي يابند كه يك خروجي گيربكس را در شرايط مختلف كاري كنترل كنند.

سوپاپ سويچينگ با كار انداز دستي

يك سوپاپ سويچينگ با كارانداز دستي يك سوپاپ قرقره‌ايي است كه بوسيلة يك اهرم مكانيكي حركت مي كند، بر حسب موقعيت اهرم و به تبع آن موقعيت قرقره در داخل محفظه‌اش ممكن است مانع ورود سيال به داخل سوپاپ شود و يا اينكه سيال ممكن است اجازه عبور از ميان سوپاپ را بيابد.

سوپاپ طوري واقع شده كه پيستونِ قرقره مجراي ورودي را مسدود كرده است. اين حالت از ورود سيال به داخل سوپاپ سويچينگ ممانعت مي كند. در اهرم براي تغيير موقعيت قرقره حركت كرده بنابراين مجراي ورودي باز شده است. اين جالت به سيال اجازه مي دهد كه به فضاي بين قرقره جريان يابد. امّا چون پيستونِ سمت راست قرقره مجراي خروجي را مسدود كرده سيال در داخل سوپاپ باقي مي ماند.

سوپاپ بيشتر حركت كرده و موقعيت قرقره در اين حالت مجراي ورودي و خروجي را باز كرده است . دسته انتخاب حالت اغلب گيربكس‌هاي اتوماتيك به يك سوپاپ سويچينگ با كارانداز دستي متصل است. يعني براي انتخاب دنده مورد نظر بكار رفته است.مجموعه‌هاي سوپاپ‌هاي سويچينگ با كارانداز دستي درگير بكس‌هاي اتوماتيك داراي قرقره چندگانه و چندين مجرا مي باشد. امّا با آنكه داراي شكل نسبتاً پيچيده‌ايي هستند از همان روش براي كنترل جريان روغن استفاده مي‌كنند.

سوپاپ سويچينگ (راه دهنده ) با كارانداز هيدروليكي

يك سوپاپ سويچينگ با كارانداز هيدروليكي يك سوپاپ قرقره‌ايي است كه بوسيله فشار هيدروليك در جهت عكس فشار يك فنر به حركت در مي‌آيد.

همانند سوپاپ سويچينگ با كارانداز دستي پيستون هاي يك سوپاپ سويچينگ با كارانداز هيدروليكي مدارات هيدروليكي مختلف را براي كنترل عملكرد گيربكس باز و بسته مي‌كنند. فشار فنر قرقره سوپاپ را در موقعيتي قرار داده كه سيال نمي‌تواند از مجراي ورودي به مجراي خروجي جريان يابد در نتيجه يك مدار در سيستم هيدروليك مسدود مي شود. امّا اگر فشار كمكي در سمت چپ سوپاپ افزايش يابد و به حدي برسد كه بر فشار فنر غلبه كند سوپاپ به طرف راست حركت خواهد كرد و دريچه ورودي را باز مي كند در نتيجه سيال اجازه مي يابد كه به يك مدار هيدروليك تغذيه شود.

سوپاپ تعويض گير بكس       Shift valve

سوپاپ تعوييض گيربكس شبيه به يك سوپاپ سويچينگ با كارانداز هيدروليكي عمل مي كند كه دو فشار هيدروليك كمكي را براي حركت سوپاپ بكار مي‌گيرد. يك فشار كمكي به سمت چپ سوپاپ اعمال مي شود در حالي كه فشار ديگر برطرف راست سوپاپ اعمال مي شود.

مادامي كه تركيب فشار فنر و فشار هيدروليك اعمال شده به سمت راست سوپاپ بزرگتر از فشار كمكي اعمال شده به سمت چپ سوپاپ است، پيستونِ سمت راست سوپاپ مجراي ورودي را مسدود خواهد كرد. اين عمل مانع جاري شدن سيال از ميان سوپاپ به طرف مدار هيدروليك مورد نظر مي‌شود. اگر فشار كمكي در سمت چپ سوپاپ از تركيب فشار فنر و فشار كمكي سمت راست بزرگتر باشد سوپاپ به سمت راست حركت خواهد كرد.

در نتيجه دريچه ورودي باز و فشار هيدروليك اجازه مي يابد از طريق فضاي بين قرقره‌ها به دريچه خروجي جريان يابد. از طريق اين طرح زمان حركت سوپاپ با استفاده از تغيير فشارهاي كمكي مي تواند تغيير كند. گاهي اوقات سوپاپ‌هاي تعويض گيربكس را سوپاپ چهنده مي نامند زيرا هنگام تغيير فشار، در انتهاي سوپاپ تقريباً بطور ناگهاني تغيير موقعيت مي‌دهند.

خلاصه :

هيدروليك مطالعه مايعات و سيالات و كاربرد فشار آنها براي انتقال نيرو و حركت است سيستم هاي هيدروليك براي اين منظور از مايعات استفاده مي كنند زيرا غير قابل تراكم هستند.

اين نكات را درباره سيستم هاي هيدروليك به خاطر بسپاريد.

1ـ به ازاي هر مقدار نيروي ورودي داده شده فشار هيدروليك در داخل يك سيستم بسته ثابت است.

2ـ به ازاي هر مقدار نيروي ورودي داده شده يك پيستون ورودي كوچك بيشتر از يك پيستون ورودي بزرگ فشار ايجاد مي كند.

3ـ به ازاي هر مقدار فشار موجود در سيستم هيدروليك يك پيستون خروجي بزرگ نيروي بيشتري نسبت به يك پيستون خروجي كوچك ايجاد مي كند.

4ـ يك پيستون خروجي كه نيرو را نسبت به  پيستون ورودي افزايش مي دهد جابجايي كمتري نسبت به پيستون ورودي دارد.

5ـ يك پيستون خروجي كه مقدار نيرو را به ميزان كمتر از نيروي ورودي مي رساند جابجايي بيشتري نسبت به پيستون ورودي خواهد داشت.

هر سيستم هيدروليك به يك منبع ذخيره سيال يك چشمه ورودي، سوپاپ‌هاي كنترل و يك وسيله خروجي احتياج دارد. فشار در سيستم هيدروليك مادامي كه مقاومتي در برابر جريان وجود نداشته باشد بوجود نمي آيد.

اريفيس ها، سوپاپ هاي فشار شكن، سوپاپ هاي قرقره‌ايي و سوپاپ‌هاي بالانس، سوپاپ‌هي تنظيم فشار هستند كه براي ايجاد مقاومت و كنترل فشار هيدروليك به كار مي‌روند. سوپاپ‌هاي مانع دريچه‌اي، سوپاپ‌هاي مانع ساچمه‌ايي، سوپاپ‌هاي سويچينگ با كارانداز دستي و سوپاپ‌هاي سويچينگ با كارانداز هيدروليكي انواع مختلف سوپاپ‌هاي راه دهنده هستند كه براي هدايت سيال هيدروليك از يك معبر به معبر ديگر و يا از يك مدار به مدار ديگر به كار مي روند بعضي از سوپاپ‌ها هم كار سويچينگ و هم كار تنظيم فشار را انجام مي‌دهند.

 سيستم هاي هيدروليكي گيربكس

TRANSMISSON HYSRAULIC SYSTEMS

هنگام مطالعه اصول هيدروليك در بخش دوم چند نوع از سوپاپ‌هاي تنظيم فشار و سوپاپ‌هاي سويچينگ را بررسي كرديم. در اين بخش ياد خواهيم گرفت كه اين سوپاپ‌ها در درون گيربكس اتوماتيك چگونه عمل مي كنند. همچنين پمپ‌هايي كه با سه نوع فشار هيدروليكي مختلف گيربكس اتوماتيك را آماده كار مي‌كنند، بررسي مي كنيم. سپس اين فشارها را در درون مجراها و سوپاپ‌ها  دنبال مي كنيم و ياد مي گيريم كه چگونه اين فشارها با هم براي كنترل تعويض مستقيم و معكوس دنده عمل مي‌كنند.

فشارهاي موجود در گيربكس اتوماتيك

قبل از شروع بررسي جزئيات پمپ ها و سوپاپ‌هاي گيربكس، لازم است بطور خلاصه نگاهي به سه فشار اصلي موجود در گيربكس اتوماتيك بياندازيم:

1ـ فشار خط اصلي    Main Line Pressure

2ـ فشار گاز            Throttle Pressure    

3ـ فشار گاورنر       Gorernor pressure    

به خاطر داريد كه براي ايجاد فشار هيدروليك بايستي يك چشمه جريان سيال و مقاومتي در برابر آن جريان وجود داشته باشد. درگيربكس هاي اتوماتيك، پمپ همان ايجاد كنندة جريان است و سوپاپ‌ها و گذرگاههاي مختلف بكار رفته باعث ايجاد فشار مي شوند.

1ـ فشار خط اصلي:     Main Line Pressure

اين فشار به وسيلة پمپ (ايجاد جريان ) بوجود مي‌آيد و بوسيلة سوپاپ رگلاتور فشار، در خروجي پمپ كنترل مي شود. فشار خط اصلي براي راه اندازي كلاچها و سروها، كه عضوهاي مختلفِ مجموعة دنده سياره‌اي را ترمز مي‌كنند به كار مي‌رود و از اين طريق نسبت دنده هاي مختلف و تعويض اتوماتيك دنده فراهم مي شود. فشار اصلي به جز اين منشاء تمام فشارهاي ديگر گيربكس نيز مي‌باشد.

2ـ فشار گاز :         Throttle pressure

يك فشار هيدروليكي است كه اندازة آن با زياد شدن بار موتور يا مقدار باز بودن دريچة گاز افزايش مي يابد. فشار گاز از فشار خط اصلي بوجود مي‌آيد.

3ـ فشار گاورنر :          Gorernor pressure

يك فشار هيدروليكي است كه مقدار آن با زياد شدن سرعت خودرو افزايش مي يابد. اين فشار از خط اصلي بوجود مي آيد و در يك سوپاپ كه به صورت گريز از مركز كار مي‌كند و توسط شافت خروجي گيربكس مي‌چرخد، كنترل مي شود. فشار گاونر در تعامل با فشار گاز براي كنترل نقاط تعويض دنده به كار مي رود.

پمپ‌هاي هيدروليك گيربكس هاي اتوماتيك:

تمام فشارهاي هيدروليكي كه  در گيربكس اتوماتيك عمل مي كنند، از جريان خروجي يك پمپ روغن استفاده مي كنند.اين پمپ از طريق يك فيلتر، روغنِ مخزن را مي‌كشد .

درگير بكس هاي امروزي سه نوع پمپ بكار مي رود:

ـ ـ دنده‌اي          Gear Pump

ـ ـ روتوري         Rotor pump

ـ ـ پره اي.          Vane Pump

پمپ دنده‌اي و روتوري، پمپ با جابجايي مثبت يا جابه جايي ثابت ناميده مي شود. زيرا حجم سيالي كه در هر بار گردش پمپ زياد مي شود حجم سيال جابه جا شده ت توسط آن در هر دقيقه بيشتر مي‌شود، با اين حال حجم روغن پمپ شده به ازاي يك دور گردش ثابت مي ماند.

امّا پمپ هاي پره اي كه در گيربكس هاي مدرن بكار مي روند، پمپ با جابجايي متغير ناميده مي شوند زيرا مقدار روغن پمپ شده به ازاي هر دور گردش مي تواند تغيير كند. خروجي پمپ بطور اتوماتيك براساس نياز گيربكس به روغن تنظيم مي شود و هيچگونه بستگي مستقيم بين سرعت پمپ و مقدار جريان سيال وجود ندارد.

پمپ گيربكس هاي اتوماتيك در قسمت جلو بدنة گيربكس نصب شده و توسط تورك كنورتور به حركت در مي‌آيد. در خودروهاي محرك جلو نيز پمپ ممكن است توسط تورك كنورتور و يا يك شافت مجزا به حركت در آيد. بيشتر گيربكس هاي قديمي يك پمپ ثانويه داشتند كه در ناحية عقب بدنة گيربكس نصب مي‌شود و بوسيلة شافت خروجي به حركت در مي‌آمد. پمپ  عقب در گيربكس‌هاي ساخت آمريكا از اواخر دهة 60 به بعد حذف شد.

فشار خط اصلي

همانطور كه مي دانيم براي ايجاد فشار بايستي در مقابل خروجي پمپ مانعي ايجاد شود. چنانچه هيچ مانعي وجود نداشته باشد، دبي پمپ قابل اندازه گيري است؛ امّا فشار صفر است. در وا قع در سيستم هيدروليك گيربكس هاي اتوماتيك موانع زيادي براي ايجاد فشارهاي مختلف وجود دارد. مجراي خروجي پمپ يك مانع نسبي در برابر جريان روغن محسوب مي شود و به همين دليل معابر و خطوط روغن نيز موانعي در برابر جريان هستند.

اولين مانع اساسي در سيستم كه براي كنترل فشار اصلي بكار مي رود، سوپاپ تنظيم (رگلاتور) فشار است. ساير سوپاپ ها از قبيل سوپاپ هاي تقويت كننده، سوپاپ كنترل دستي و  سوپاپ‌هاي تعويض از طريق اعمال فشار اصلي بر روي آنها عمل مي كنند. البته فشار اصلي تنها موجود در سيستم هيدروليك ايجاد مي شود. امّا تمام آنها وابسته به فشار اصلي هستند و توسط سوپاپ‌هايي با كاربرد تنظيم فشار كار مي كنند. از قبيل سوپاپ گاز و سوپاپ گاورنر كه طرز ايجاد اين فشارها را بررسي مي‌كنيم.

سوپاپ تنظيم فشار (رگلاتور):

از آنجا كه حجم ارسال پمپ با افزايش سرعت زياد مي شود اگر در برابر جريان روغن مانعي ساده و ثابت مانند يك اريفيس وجود داشته باشد، فشار نيز با زياد شدن سرعت پمپ افزايش مي يابد. در چنين سيستمي فشار به سرعت به حدّي كه بتواند به قطعات مختلف گيربكس آسيب برساند خواهد رسيد. بنابراين لازم است فشار تنظيم شود. اين كار بوسيلة سوپاپ رگلاتور فشار كه در مقابل جريان روغن ايجاد يك مانع متغير مي كند ايجاد مي شود.

پمپ روغن چرخ دنده ای

پمپ روغن روتوری 

CARNOT