درباره پلوس و قطعات موجود در تویوتا یاریس بیشتر بدانید



 

پلوس تویوتا یاریس هاپچک و تفاوت آن با پلوس تویوتا یاریس صندوقدار در چیست ؟

می دانیم که نیروی موتور تویوتا از طریق سیستم انتقال قدرت به چرخ های محرک منتقل می شود . در قطعات تویوتا دیفرانسیل عقب یا محرک عقب ،نیرو پس از موتور از طریق میل گاردان به دیفرانسیل یاریس و سپس از طریق پلوس ها به چرخ ها منتقل شود.شاید این سوال برای عده ای پیش بیاید که در خودروهای دیفرانسیل جلو یا همان محرک جلو دیفرانسیل در کجا قرار دارد و چگونه به چرخ ها منتقل می شود؟

این سری خودروها که امروزه تقریبا تمام خودروهارا در بر می گیرند نیرو از طریق گیربکس به چرخ های جلو منتقل می کنند.گیربکس این قطعات مهم تویوتا هستند که معمولا بزرگتر از حد معمول است.دلیل این مساله هم وجود دیفرانسیل در داخل گیربکس است.در خودروهای محرک عقب ،دیفرانسیل که در یک پوسته جداگانه در عقب خودرو نصب می شد ،نیرو از میل گاردان دریافت و سپس از طریق دو پلوس به چرخ ها منتقل می کرد.اما این بار و در این شیوه نیرو از مسیر انتقال قدرت مستقبما به دیفرانسیل منتقل می شود.دیفرانسیل در داخل گیربکس جاسازی شده و از طریق دو پلوس نیرو را منتقل می سازد.

 این مساله و این شیوه مزایا ومعایب خود را دارد.خوبی این طرح ،عدم اتلاف نیرو و انتقال سریع قدرت به عضوی بعدی است.همچنین تعمیر و نگهداری عضوی به نام گاردان حذف شده و وزن وزن قطعات تویوتا خود را کاهش می یابد ،همچنین در داخل اتاق تویوتا لندکروز 2005 محدودیت فضایی ایجاد نشده و فضا به صورت مفید استفاده می شود.اما معایبی نیز این سیستم دارد.پیچیده شدن سیستم مسیر انتقال قدرت و بزرگ شدن گیربکس از عیب های این سیستم است .همچنین نیاز به تعمیر و نگهداری مداوم از دیگر معایب این سیستم است.

 نیرو پس از انتقال به عضو دیفرانسیل از طریق دو عضو دیگر به نام پلوس به چرخ ها منتقل می شود . پلوس عضو سادهای است که توسط اتصال هزار خاری با دیفرانسیل در گیر شده و توسط یک شفت نسبتا بلند نیرو را به چرخ و از طریق همین اتصال ،انتقال می دهد.در خودروهایی که گیربکس در وسط قرار ندارند (مثل پراید )طول پلوس ها کاملا متفاوت است و کوتاه و دیگری بلند است.گشتاور حاصل از گیربکس باید از طریق یک شفت قوی به چرخ ها منتقل شود به همین دلیل شفت پلوس معمولا قطور و از آلیاژی قوی انتخاب می شود.

 در گذشته پلوس ها از طریق یک سری ساچمه نیرو را به شفت و سپس دوباره از طریق همین ساچمه ها به چرخ منتقل می شد. اما امروزه از طریق یک سه شاخه قوی که درون سر پلوس جای می گیرد نیرو منتقل می کند.این سیستم اطمینان بیشتری نسبت به سیستم های گذشته دارد و ضریب انتقال نیروی بالاتری نیز به همراه دارد. این سیستم در اکثر خودروهای محرک جلوی جدید استفاده شده تا قدرت و گشتاور با ضریب اطمینان بالایی در تمامی شرایط به چرخ منتقل می شود.

برای درک چنین موضوعی فرض کنید که موتور بسیار آهسته کار می کند-در ١٠الی ٢٠دور که به پیستون در طی کردن هر سیکل چند ثانیه وقت می دهد.البته واقعاً به کار انداختن ماشین در این سرعتی غیر ممکن است.در این سرعت کم،ما نیاز داریم که بادامک ها به گونه ای قرار گرفته باشند که:
موتور با این سرعت کار می کند،تکرار شود.اما چه اتفاقی می افتد زمانی که دور موتورافزایش می یابد؟خواهیم دید
اگر بخواهیم سوپاپ ورودی را به شدت ببندیم،تمامی هوا و سوخت متوقف می شود و وارد سیلندر نمی مشوند.اگر سوپاپ ورود برای لحظه ای بیشتر باز باشد،تکانه هوا-سوخت که با سرعت در جریان است,به فشار آوردن روی پیستون در ابتدای مرحله تراکم ادامه می دهد.پس هر چه سریع تر موتور حرکت کند،سریع تر مخلوط هوا-سوخت حرکت می کند و ما زمان بیشتری را لازم داریم تا سوپاپ ورودی باز بماند.همچنین می خواهیم که در سرعت های بالا تر سوپاپ پهن تر باز شود.این ویژگی که ترفیع سوپاپ نام دارد،با مشخصات برجستگی بادامک ها امکان پذیر است.
هر کدام از میل بادامک ها در یک دور موتور خاص خوب کار می کنند.در بقیه سرعت ها موتور با تمام قدرت خود کار نمی کند.به هر حال،یک "میل بادامک ثابت"همواره ارجح بوده است.به همین دلیل است که خودرو سازان برنامه هایی را برای تنوع دادن به پروفیل بادامک ها متناسب با سرعت ماشین در دست بررسی دارند.
ایم مقاله وبسایت یدک بین را با توضیحاتی درباره میل سوپاپ ادامه خواهیم داد . میل بادامک ها در موتور های مختلف متنوعند.ما در مورد متعارف ترین انها صحبت خواهیم کرد.
▪ میل فشاری
▪ تک میل بادامک
در این چیدمان موتور های جدید و قدیم تویوتا یاریس  دارای یک میل بادامک به ازای هر سرسیلندر است.پس اگر موتور مورد نظر یک موتور ۴ یا ۶ سیلندر تک خط باشد ،یک میل بادامک، و اگر V-۶ یا V-۸ باشد،٢ عدد خواهد داست.(یکی برای هر سرسیلندر)
بادامک ها بازوهایی را که به سوپاپ ها متصل است به کار می اندازند."فنر" ها سوپاپ ها را به وضعیت بسته اولیه باز می گردانند.این فنر ها بایستی بسیار قوی باشند زیرا در سرعت های بالا با سرعت بسیار زیاد به پایین فشرده خواهند شد و این فنرها هستند که باید بازوها را به بادامک چسبیده نگه دارند.اگر قدرت فنرها زیاد نبود،ممکن بود بازوی سوپاپها از بادامک جدا شود و در این صورت این وضعیت باعث فرسودگی مضاعف بازوها می شود.
▪ دومیل بادامک
موتورهای دومیل بادامک دارای دو میل بادامک به ازای هر سرسیلندر می باشند.پس موتور های یک خط دارای دو میل بادامک و موتورهای V-شکل دارای چهار میل بادامک می باشند ومعمولاًسیستم دو میل بادامک برای موتورهایی کاربرد دارد که دارای تعداد چهار یا بیشتر سوپاپ به ازای هر سیلندر می باشند.در واقع یک میل بادامک نمی تواند به اندازه کافی برجستگی روی خود جا دهد تا بتواند این تعداد سوپاپ را به کار بیندازد.
ایده اصلی استفاده از دومیل بادامک برای اینست که بتوان از سوپاپ های ورود و خروج بیشتری بهره جست.سوپاپ های بیشتر بدان معناست که گازهای ورودی و خروجی به دلیل وجود فضای بیشتر برای عبور،راحت تر جریان پیدا می کنند .این امر موجب افزایش قدرت موتور می شود.
▪ میل فشاری
همانند موتورهای در موتور های میل فشاری سوپاپ ها در سرسیلندر واقع شده اند.تفاوت اساسی اینست که میل بادامک ها به جای اینکه درسرسیلندر جاسازی شده باشند،در خودِ بلوک موتور جای دارند.
بادامک ها میله های بلندی را که از بلوک ِموتور تا سرسیلندر امتداد پیدا کرده اند و به منظور فشردن بازوهای سوپاپ ها استفاده می شوند را به حرکت در می آورند.این میله ها یک اضافه بار برای سیستم محسوب می شوند،که باعث افزودن نیروی مازاد بر نیاز به فنر سوپاپ ها می شوند.این مشکل باعث محدود شدن سرعت این گونه موتور ها می شود،موتورهایی که میل بادامک در سرسیلندر دارند،با حذف استفاده از میله های بلند،یکی از تکنولوژی هایی است که امکان ساخت موتور های پرسرعت را می دهند.
میل بادامک در موتور های میل فشاری معمولاً با یک چرخ دنده یا زنجیر کوچک به حرکت در می آیند.چرخ دنده ها معمولاً کمتر مستعد شکستگی می باشند.
● تنظیم سوپاپ متغیر
چندین روش جدید وجود دارد که میل بادامک ها قادرند برنامه زمانی ِ سوپاپ ها را تغییر دهند.سیستمی که بر روی تعدادی از موتور های استفاده شده است ,نام دارد. سیستم مکانیکی-الکترونیکی است که به موتور اجازه می دهد که چندین میل بادامک داشته باشد.موتور های بادامک مکش ِاضافه به همراه سوپاپ مخصوص آن دارند.پروفیل منحصر به فرد این بادامک ها موجب می شود که سوپاپ مکش ِ اضافه مدتِ بیشتری باز بماند.دردور موتورهای پایین،این بادامک به سوپاپی وصل نیست.اما در دورهای بالا یک پیستون،بازوی سوپاپ اضافه را به بادامک مربوطه قفل می کند.برخی تویوتا ها از وسیله ای استفاده می کنند که در قطعات آن از زمان بندی سوپاپ استفاده میشود.این وسیله سوپاپها را طولانی تر باز نگه نمی دارد،بلکه در عوض،آن را دیرتر باز کرده و دیر تر می بندد.برای اینکار،میل بادامک را چند درجه جلو تر از حد معمول خود می چرخانیم.اگر سوپاپ مکش در حالت عادی ١٠درجه قبل از نقطه مرده بالا باز شود ودر ١۹٠ درجه بعد از بسته شود،کل مدت باز بودن سوپاپ ٢٠٠درجه است.زمان باز و بسته شدن سوپاپ ها را می توان با استفاده از مکانیزمی که میل بادامک را چند درجه ای به جلو می چرخاند، جابجا کرد. پس ممکن است سوپاپ ١٠ درجه بعد از شود و ٢١٠درجه بعد از آن بسته شود.٢٠درجه دیرتر بسته شدن سوپاپ ها بسیار عالیست،ولی به هر حال ما بایستی سعی کنیم که مدت زمانی که سوپاپ مکش باز است را افزایش دهیم.
یک ایده واقعاً زیبا را برای این کار در اختیار دارد.میل بادامک در بعضی از ماشین های به صورت پروفیل سه بعدی برش داده شد اند که برجستگی بادامک در طول میل بادامک تغییر می کند.برجستگی بادامک در یک سمت بزرگتر از سمت دیگر آن است که شیب ملایمی این دو پروفیل را به هم متصل کرده است.یک مکانیزم می تواند کل میل بادامک را در امتداد محور خود جابجا کند تا اینکه بازوی سوپاپ با بخش های مختلف بادامک در تماس باشد.این میل بادامک هنوز هم مانند میل بادامک های عادی می چرخد ولی اگر آنرا به آرامی در امتداد محور متناسب با سرعت و بار خودرو جابجا کنیم،می توانیم زمان بندی سوپاپ را بهینه کنیم.

بسیاری از کارخانجات تولیدی ِ خودرو در حال انجام تحقیقات بر روی سیستم هایی هستند که بتوان تحت آنها به تغیّر نامحدود در زمان بندی سوپاپ ها دست یافت.برای مثال، تصور کنید که سوپاپ ها یک سیملوله به دور خود دارد که می تواند به جای استفاده از میل بادامک، توسط کامپیوتر اداره شود.با این سیستم،شما قادر به دریافت بیشترین بازده از موتور در هر دور موتوریخواهید بود.وسیله ای که می تواند چشم انداز آینده باشد

فرایند ریخته‌گری تبریدی و کاربرد آن در تولید میل سوپاپ خودرو

روش ریخته‌گری تبریدی1 در مورد تولید قطعات ریختگی نیازمند به عملیات حرارتی بعدی برای سختکاری سطحی، بسیار مناسب است. با انجام این روش، سختی مورد نیاز قطعه (نظیر میل سوپاپ) در حین فرایند ریخته‌گری توسط مبردگذاری در قالب، حاصل می‌شود. بنابراین، قطعات تولید شده با این روش، نیازی به عملیات سختکاری بعدی (نظیر سختکاری القایی یا شعله‌ای) ندارند. انجام این فرایند، از معضلات ناشی از عملیات حرارتی نظیر ترک و عملیات تابگیری بعد از سختکاری، کاسته و در نهایت به کاهش هزینه و افزایش سرعت تولید می‌انجامد.
در این مقاله، سعی شده است تا ضمن معرفی این فرایند، مجموعه فعالیت‌های آزمایشی جایگزین‌سازی تولید قطعه میل سوپاپ خودرو پژو405، با استفاده از ریخته‌گری تبریدی، معرفی و ارزیابی شود.

برای افزایش خواص مقاومت قطعه در برابر سایش و حفره‌دار شدن چدن‌ها، 4 روش وجود دارد که عبارتند از:

  • سختکاری القایی یا شعله‌ای
  • آبکاری با کرم یا نیکل و یا نیتروره کردن
  • پاشش فلز ام او به سطح فلز
  • ریخته‌گری تبریدی با استفاده از مبرد در قالب

دو روش اول، هزینه بالایی دارند و روش سوم نمی‌تواند مقاومت کافی در برابر سایش ایجاد کند، اما روش ریخته‌گری تبریدی، بهتر و در عمل آسانتر بوده و به طور قابل ملاحظه‌ای می‌تواند مقاومت سایشی قطعات را بهبود بخشد. از این روش، به طوری گسترده برای قطعاتی استفاده می‌شود که دارای چند ویژگی هستند. در صنعت خودرو، قطعاتی نظیر: میل سوپاپ، استکان تایپیت و... با همین روش تولید می‌شوند.
چدن مورد استفاده در این روش، نوعی چدن خاکستری است که از قابلیت سختی‌پذیری برخوردار است. عناصری نظیر: کرم، نیکل، مولیبدن و غیره در مقادیر کم، می‌توانند قابلیت سختی‌پذیری قطعه را افزایش دهند.
زمانی که سطوح معینی از یک قطعه دارای جنس چدن خاکستری، از حالت مذاب با سرعت انجماد زیاد سرد می‌شود، چدن سفیدی که در ناحیه سطح به وجود می‌آید، اصطلاحاً چدن تبریدی نامیده می‌شود. یک قطعه ریختگی تبریدی با تنظیم ترکیب کربن چدن سفید، تولید می‌شود به‌گونه‌ای با سرد کردن نرمال قطعه، چدن سفید در سطح قطعه و چدن خاکستری در زیر سطح آن تشکیل می‌شود.
با افزایش میزان کربن، عمیق لایه چیل کاهش یافته و سختی ناحیه چیل افزایش می‌یابد. از کرم در مقادیر کم، برای کنترل عمق لایه چیل استفاده می‌شود. از کرم به دلیل تشکیل کاربیدهای کرم، در محدوده 1 تا 4 درصد برای افزایش سختی و بهبود مقاومت سایشی، استفاده می‌شود. این عنصر، باعث پایداری کاربید و تشکیل گرافیت در مقاطع ضخیم‌تر می‌شود.
شکل 1: تصویر چند میل سوپاپ خودرو که به روش چدن تبریدی تولید شده‌اند

سرد کردن سریع، از تشکیل گرافیت و پرلیت جلوگیری می‌کند. اگر عناصری نظیر نیکل، کرم یا مولیبدن اضافه شوند، بیشتر آستنیت، بجای پرلیت به مارتنزیت تبدیل خواهد شد. سختی چدن تبریدی به‌طور کلی ناشی از تشکیل مارتنزیت است.
از چدن تبریدی، برای ساخت چرخ‌های ماشین ریلی غلتک های آسیاب، کفشک‌ها و قالب‌های پرسکاری و بسیاری از قطعات ماشین‌های سنگین، استفاده می‌شود.

مقایسه مواد و فرایند تولید میل بادامک موتورهاییاریس هاچبک و یاریس صندوقدار
بیشتر میل بادامک‌های مورد استفاده در صنعت خودرو، چدنی هستند. این قطعات، به دو روش تولید می‌شوند:
1. میل سوپاپ  ساژم  به صورت عادی ریخته‌گری شده و پس از ماشینکاری اولیه، بادامک‌های آن با سیستم سختکاری القایی سخت می‌شود.
2. ریخته‌گری تبریدی که یکی از روش‌های متداول برای تولید میل سوپاپ خودروهای مختلف در جهان است. در این روش، بادامک‌های میل سوپاپ توسط مبردهای موجود در قالب، به هنگام عملیات ریخته‌گری چدن، سفید و سخت شده و بقیه نواحی آن نظیر ساق و مرکز قطعه، خاکستری می‌شود.
میل سوپاپ پژو با شماره فنی  تویوتا در موتور انژکتوری خودروهای پژو، سمند و پارس مورد استفاده قرار می‌گیرد. در حال حاضر، این قطعه ابتدا ریخته‌گری شده، سپس بادامک‌های آن با فرایند عملیات حرارتی سخت می‌شوند. ناگفته نماند که برای اکثر این قطعات، عملیات تابگیری با هدف رفع تاب‌خوردگی حاصل از عملیات حرارتی، انجام می‌شود. این قطعه، از جنس چدن داکتیل مطابق با استاندارد ایران بوده و ترکیب شیمیایی آن در جدول 1 ارائه شده است.
با توجه به نقشه این قطعه، سختی بادامک‌ها بعد از عملیات حرارتی حداقل باید 50 راکول C و سختی زمینه و یاتاقان‌ها و ساختار نواحی سخت نشده باید حداقل 90 درصد پرلیت و میزان کاربیدهای آزاد آن باید زیر 2 باشد.
با تغییر فرایند تولید میل بادامک از ریخته‌گری چدن داکتیل به ریخته‌گری تبریدی:1. هزینه ریخته‌گری و حساسیت‌های ریخته‌گری داکتیل کاهش می‌یابد عملیات حرارتی سختکاری و معضلات ناشی از آن نظیر ترک حذف می‌ش3. عملیات تابگیری حذف می‌شود. هزینه‌ها کاهش و سرعت تولید افزایش می‌یابد
گفتنی است که میل سوپاپ پیکان و نیز میل سوپاپ موتور نیز به روش ریخته‌گری تبریدی، تولید می‌شوند.
با توجه به بررسی‌های صورت گرفته، مشخص شد که خواص مکانیکی و شرایط مطلوب میل سوپاپ‌های توبوتا کمری تقریباً مشابه میل سوپاپ کرولا است. لذا گرید میل سوپاپ توبوتا لندکروز یعنی چدن تبریدی یاریس ، انتخاب شد. ترکیب شیمیایی این ماده در جدول 2 ارائه شده است.
میل بادامک تولید شده توسط ریخته‌گری تبریدی نیز باید دارای سختی حداقل 50 راکول C در قسمت بادامک و در نواحی سخت نشده، ساختار پرلیتی با گرافیت گرید درجه 1و کاربید آن زیر 2 باشد.
 ارزان‌تر شدن قطعات تولیدی در مقایسه با فرایند جاری، به دلیل حذف فرایندهای عملیات حرارتی و عملیات تابگیری
به دلیل عملیات حرارتی سختکاری القایی در بعضی قطعات، ترک هایی ریز در نوک بادامک‌ها به وجود می‌آید که باعث ضایع شدن قطعات و افزایش برگشتی می‌شود.
با حذف فرایندهای عملیات حرارتی و تابگیری، سرعت تولید افزایش می‌یابد.
کنترل عمق چیل و سختی مطلوب قطعات در روش ریخته‌گری تبریدی به مراتب آسان‌تر از روش عملیات حرارتی القایی است.

خواص مکانیکی شامل سختی، استحکام، مدول الاستیسیته و چقرمگی شکست، رفتار خستگی و خزشی خواصی هستند که تعیین کنندهٔ رفتار مواد در برابر نیروهای وارده هستند.

این خواص پیش از آنکه یک قطعه مورد استفاده قرار گیرد، بایستی به طور کامل بررسی شوند. چنانچه قطعه مورد نظر در جایی بکار رود که تحت تنش‌های مکانیکی باشد، به ترتیب در تنش‌های دورهای و در درجه حرارت‌های بالا در دو مورد اخیر، مورد بررسی قرار می‌گیرند. پس از بررسی خواص مکانیکی قطعه از طریق انجام آزمایشات مربوطه و بدست‌آمدن نتایج، مناسب بودن قطعه برای کاربرد مورد نظر مشخص می‌گردد. چنانچه خواص مکانیکی قطعه‌ای با شکل و ترکیب مشخص مطابق با مقادیر مطلوب نباشد، به کمک تغییر در ترکیب ماده و به روشهای مختلفی مانند مکانیزم‌های استحکام‌دهی می‌توان به مقدار مطلوب دست پیدا نمود.

 در حالتی که خودرو در وضعیت چهار چرخ نیست، نیرو فقط به چرخ های عقب منتقل می شود، ولی در اثر گردش چرخ های جلو، پلوس به آنها نیز متصل می شود. که این خود باعث استهلاک بی مورد و مصرف سوخت زیادتر و کاهش سرعت خودرو می گردد.
در این زمان است که پلوس خلاص کن به کمک می آید و این مسئله را حل می کند. این وسیله بر روی مرکز چرخ های جلو و درواقع انتهای پلوس های جلو وصل می شود و بر روی آن اهرمی قرار دارد که دارای دو وضعیت آزاد و درگیر است.
 وقتی که احتیاجی به استفاده از دنده کمک نداریم، یعنی درواقع احتیاج به انتقال نیرو به چرخ های جلو نداریم، این اهرم باید در حالت آزاد یا باشد و در غیر این صورت، یعنی وقتی بخواهیم نیرو را به هر چهار چرخ منتقل کنیم، این اهرم را در حالت قفل یا قرار می دهیم.
 درخصوص سیستم پلوس خلاص کن یا توجه به چند نکته ضروریست:

برخی اتومبیل ها از سیستم  یا درگیر بودن همیشگی چهار چرخ استفاده می کنند که در این صورت پلوس خلاص کن ندارند و اصلا لزومی برای نصب آن نیست. مانند اف جی کروزر .

 در برخی اتومبیل ها، کمپانی سازنده به صورت استاندارد پلوس خلاص کن اتوماتیک برقی تدارک دیده که به مجرد قرار دادن اهرم دنده کمک در حالت چهارچرخ، پلوس ها قفل می شود و زمانی که اهرم به حالت دوچرخ برمی گردد به صورت اتوماتیک آزاد می شود؛ مثل نیسان پیکاپ یا تویوتا لندکروز .

 در اتومبیل هایی که پلوس خلاص کن دستی وجود دارد، برای استفاده بهتر و اصولی تر از دنده کمک و درواقع سیستم چهارچرخ اتومبیل، باید هنگام وارد شدن به مسیرهای خاکی یا برفی پلوس ها را قفل کرد. چراکه در بعضی مواقع ایستادن برای قفل کردن پلوس ها و سپس استفاده از دنده کمک، خود باعث گیر کردن خودرو و فرورفتن آن در زمین های برفی گلی یا شیب های تند می شود.

 باید دقت داشت که در لوازم یدکی تویوتا پلوس خلاص کن هر دو چرخ همیشه در یک وضعیت باشند، یعنی یا هر دو قفل باشند و یا هر دو آزاد.

اگر زمانی اهرم پلوس خلاص کن از حالت قفل خارج نشد و یا عکس این حالت پیش آمد، به هیچ وجه نباید با استفاده از ضربه زدن یا انبردستی آن را جابه جا کرد در اکثر اوقات فقط کافی است کمی اتومبیل تویوتا را به عقب و یا جلو حرکت دهیم و دوباره امتحان کنیم حتما جابه جا خواهد شد.

 

تهیه شده توسط یدک بین تنها موتور جستجوی لوازم یدکی و قطعات خودرو