دانلود مقاله تکنولوژی سوخت رسانی

پیشگفتار :

سپاس بی کران خداوند بزرگ و بی همتا را که این بنده حقیر را در جهت نیل به اهداف خود یاری نمود .

به دلیل اهمیت و کاربرد فراوان مایعات و مواد نفتی مورد استفاده در خودرو که وجود آنها باعث بهتر کار کردن موتور و کلاً مجموعه اتومبیل است ،‌ اینجانب این موضوع را برگزیده تا با تشریح آن بتوانم قدمی هر چند کوچک در جهت آگاه سازی دانشجویان گرامی برداشته باشم . در پایان از همکاری ومساعدتهای فکری استاد گرامی جناب آقای عبادی تشکر نموده و به همین وسیله از ایشان تقدیر و تشکر به عمل می آورم .

مقدمه

سوخت‌ها

سوخت‌هایی که برای ایجاد نیرو در بیشتر خودروها به کار می‌روند، سوخت‌هایی هستند که از نفت خام به دست می‌آیند و برای نمونه می‌توان به بنزین یا سوخت دیزل[1]اشاره کرد.

روان سازها بسیاری از بخش‌های متحرک خودرو برای اینکه براحتی و با حداقل اصطلاک به وظیفه ‌ خود عمل کنند، باید به طور مداوم روغن کرای شوند. روغن این بخش‌ها را با لایه ‌ای نازک ولغزنده، به گونه‌ای می‌پوشاند که آنها بتوانند بدون اینکه با یکدیگر تماس مستقیم برقرار کنند روی هم حرکت ولغزش داشته باشند.

سیّال‌ها

برخی قسمت‌های خودرو، مثلاً گیربکس خودکاریا ترمزها، این نیرو را منتقل می‌کنند و باعث می‌شوند هر کدام از این بخش‌ها به بهترین شکل کار کنند.

اگر چه روغن و سیّال‌های دیگری که برای این منظور به کار می‌روند از نفت خام به دست می‌آید،

اما روغن‌های هیدرولیک دیگر، مثلاً روغن ترمز، از گیاهان و حیوانات تهیه می‌شوند. در کنار این مواد طبیعی، روغن‌ها و سیالات ترکیبی و مصنوعی نیز وجود دارند که در روغن‌کاری از آنها استفاده می‌شود.

گریس

گریس از نفت خام به دست می‌آید و از یاتاقان‌ها و اتصالات قطعات در برابر فرسایش ناشی از اصطکاک، آب و غیره محافظت می‌کند.

آب بند‌ها (عایق‌ها)

آب‌بندها یا درزگیرها برای آب‌بندی بخش‌هایی که با یکدیگر در تماسند به کار می‌روند. آب‌بندها از نشت روغن، سیّال و آب به بیرون جلوگیری می‌کنند و مانع از ورود آب، گل ولای و مواد خارجی می‌شوند. آب‌بندها معمولاً از سیلیکون یا اکریلیک ساخته می‌شوند.

ضد یخ

برای جلوگیری از یخ‌بستن سیستم خنک کننده ‌ موتور در هوای سرد، از ضد یخ استفاده می‌شود. این ماده سمی‌از اتیلن گلیکول به دست می‌آید و شباهت زیادی به الکل دارد.

توجه: اگر چه آموزش تعمیرات عموم(GST) بیشتر درباره محصولات حاصل از نفت خام است، اما همه سیّال‌ها و مواد دیگری که به آنها اشاره شد از نفت خام به دست نمی‌آیند و بسیاری از آنها از مایع دیگری حاصل می‌شوند.

روغن موتور

تفاوت عمده بین روغن موتور و روان سازهای دیگر، این است که روغن موتور به کربن، اسید و مواد بیرونی محفظه احتراق آغشته می‌شود. به همین دلیل روغن موتور باید با تأثیرات عوامل  و مواد خارجی مقابله کند. برای مثال، در هنگام اشتعال اسید سولفوریک و اسید هیدروکلریدریک باید خنثی عمل کنند و روغن باید سوخت مشتعل نشده و لجن‌های کربن را جمع‌آوری و حل کند تا این مواد در اطراف موتور روی هم انباشته نشوند.

ویژگی‌های اصلی روغن موتور

1.روان کاری: روغن موتور با ایجاد فیلمی‌نازک از روغن،‌سطوح فلزی داخل موتور را از هم جدا می‌کند و در نتیجه مانع از سایش این سطوح در تماس با یکدیگر می‌شود. به این ترتیب، فرسودگی موتور به حداقل می‌رسد و از هدر رفتن نیروی موتور نیز جلوگیری می‌شود.

2. خنک‌کنندگی: روغن موتورها معمولاً از بخش‌هایی که در معرض دمانی بالای حاصل از احتراق موتور قرار دارند محافظت می‌کنند. روغن با چرخش حول این اجزا، گرما را به خود جذب و به بیرون موتور هدایت می‌کند. اگر این کار صورت نگیرد، بعضی قسمت‌ها گیرپاژ می‌کنند.

3. آب‌بندی: روغن موتور بین پیستون و سیلندر لایه‌ای از روغن پدید می‌آورد. این لایه آب‌بند مناسبی است که از خروج یا ورود مواد بیرونی به محفظه احتراق جلوگیری می‌کند.

4. پاک‌کنندگی:  ته نشین شدن لجن‌ها،‌ دوده و مواد دیگر در قسمت‌ها داخلی موتور،‌ باعث افزایش اصطکاک و مانع کذر روغن می‌شود. بنابراین روغن موتور باید با استفاده از خاصیت پاک‌کنندگی خود مانع از تجمع این مواد در موتور خودرو شود.

5. جذب فشار: روغن موتور باید خاصیت جذب و کاهش فشار‌های موضعی وارد شونده به قطعات را داشته باشد و بتواند افزایش ناگهانی فشار را به لایه‌های روغن انتقال دهد تا سطوحی که با یکدیگر در تماسند ساییده نشوند.

ویژگی‌های لازم برای روغن موتور

روغن موتور باید غلظت مناسبی داشته باشد. اگر غلظت کم باشد. لایه روغن براحتی می‌شکند و خطر سایش قطعات به وجود می‌آید؛ بالعکس اگر غلظت زیاد شد، روغن موتور در برابر حرکت از خود مقاومت نشان می‌دهد و باعث سخت روشن شدن و کاهش قدرت خودرو می‌شود.

با تغییر دما غلظت آن چندان تغییر نکند.

برای کار با فلزات مناسب باشد.

 برای جلوگیری از زنگ زدگی و اکسید اسیون مناسب باشد.

کف نکند.

طبقه بندی روغن‌های موتور

به طور کلی روغن موتور را از دو لحاظ طبقه بندی می‌کنند: 1. بر اساس

لزجت؛ 2. براساس کیفیت.

طبقه بندی بر اساس لزجت

لزجت ( که مردم عادی اغلب آن را سنگینی یا وزن روغن می‌نامند) به ضخامت سیّال برمی‌گردد. ضخامت سیال یا لزجت یعنی میزان مقاومت سیال در برابر جاری شدن.

هنگامی‌که روغن گرم می‌شود رقیق‌تر و هنگامی‌که سرد می‌شود غلیظ‌تر می‌شود. بعضی از روغن‌ها با غلظت بالا و بعضی از روغن‌ها با غلظت کمتر ساخته می‌شوند. غلظت روغن به وسیله ‌عددی به نام ضریب یا شاخص لزجت مشخص می‌شود. عدد کمتر نشانه روغن رقیق‌تر و عدد بیشتر نشانه روغن غلظت‌تر است.

روغن های طبقه بندی شده بر اساس لزجت با کلمه اختصاری SAE مشخص شده‌اند. عددهای مختلف SAEمعمولاً بر پایه دماهایی که روغن موتور در آنها مورد استفاده قرار می‌گیرد دسته بندی می‌شوند. مناسب‌ترین روغن آن است که براساس شرایط دمایی موتور تغییر کند.

تغییر شاخص لزجت

شاخص گرانروی هر چه پایین‌تر باشد روغن رقیق‌تر است.

روغن‌هایی که عدد لزجت آنها در یک بازه مثلاً‌30-W10 یا 40-W15 مشخص شده باشد، روغن‌های چند منظوره نامیده می‌شوند زیرا آنها در برابر تغییر دما، دگرگونی بسیار کمی‌در لزجت دارند. معمولاً این نوع روغن‌های نیازی به تعویض شدن در فصول مختلف ندارند.

علامت W در لزجت نشانه گرانروی در دمای پایین است، مثلاً W20 گرانروی در دمانی 20- درجه سانتی گراد را نشان می‌دهد. استفاده از روغن با لزجت کم، ما را از روشن شدن موتور در دما‌های پایین مطمئن می‌سازد. اعداد گرانروی بدون علامت W، لزجت را در دمای 100 درجه سانتیگرد مشخص می‌کنند. برای مثال، 30- W10SAE نشان می‌دهد که روغن موتور استانداردهای روغن موتور10SAE را در دمای 20 – سانتی گراد و استانداردهای روغن 30SAE را در دمای 100درجه سانتی‌گراد داراست.

طبقه بندی بر اساس کیفیت

طبقه بندی روغن موتور بر اساس کیفیت را مؤسسه ‌ نفت آمریکا، API تعریف کرده است. این طبقه بندی بر اساس روش‌های آزمایشی است. معمولاً روی قوطی روغن علاوه بر SAE، طبقه بندی API نیز نشان داده می‌شود تا مشتری بتواند برای شرایط مختلف براحتی روغن مناسب را انتخاب کند. در فهرست زیر طبقه بندی‌های API و خدمات شرح روغن‌ها نشان داده شده است.

برای استفاده در موتورهای بنزینی

طبقه‌بندی

API

سرویس‌ها وشرح روغن‌ها

SA

نفت خام خالص بدون هیچ نوع افزودنی

SB

مورد مصرف: راه اندازی موتورهای تحت بارسبک؛ مقدارکمی‌ضد زنگ نیز افزوده می‌شود.

SC

عامل پاک کنندگی، ضد زنگ و غیره به آن اضافه می‌شود.

SD

مورد مصرف: برای راه اندازی موتورهایی که در دمای پایین‌یا دمای بالا و یا تحت شرایط سخت کار می‌کنند؛ عامل پاک‌کنندگی، ضد زنگ و... به آن افزوده می‌شود.

SE

مورد مصرف: برای راه اندازی موتورهایی که تحت شرایطی سخت‌‌تر(ازکلاسSD) سوخت کارمی‌کنند؛ عامل پاک کنندگی، ضد زنگ و... به آن افزوده می‌شود.

SF

روغن درجه بالا، با مقاومت پوششی عالی و قابلیت دوام بالا.

 استفاده اصلی برای موتورهای دیزل

به دلیل فشارهی بالای تراکم احتراق در موتورهای دیزل و نیز مقدار زیادی نیروی اعمال شده بر قطعات دورانی، روغن موتورهای باید تواناییی ایجاد لایه‌ای قوی از روغن را داشته باشد. به علاوه چون سوخت دیزل سولفور دارد و بخار اسید سولفور هنگام احتراق و در مجاورت رطوبت داخل موتور تشکیل اسید سولفوریک می‌دهد، روغن موتور باید بتواد این اسید را ختثی کند و برای جلوگیری از ته نشین شدن لجن‌ها خاصیت پاک کنندگی داشته باشد.

عملیات و طبقه بندی روغن‌ها

طبقه بندی

API

عملیات و طبقه بندی روغن‌ها

GL-1

روغن معدنی خالص که برای دنده‌ها واغلب برای خودرو استفاده می‌شود.

GL-2

مورد مصرف: روانکاری دنده‌های فرسوده. روغن دنده که روغن حیوانی یا گیاهی به آن افزوده می‌شود.

GL-3

موردمصرف: وسایل حمل و نقل دستی و دنده فرمان، تحت حداکثر فشار  مجاز وافزودنی‌ها

GL-4

برای چرخ دنده‌های هیپوئیدی تحت باریا شرایط سخت‌تر (ازکلاس GL-3) به آن وارد می‌شود.

GL-5

پایداری بسیار بالا در برابر حداکثر فشار وارده و به همین دلیل به عنوان روغن‌دنده‌های هیپوئیدی استفاده می‌شود. فشار حداکثری بالاتر از فشار مجاز روغن GL-4 به آن وارد می‌شود که به دنده‌های قدرت تحمل در برابر بارهای ضربه‌ای سنگین و لغزش با سرعت زیاد را می‌دهد.

GI: روغن دنده‌ها

روغن‌های موتور باید خصوصیات هر دو نوع طبقه بندی لزجت و API را داشته باشد.

مناسب‌ترین طبقه بندی API و شاخص گرانروی موتورهای ویژه و مخصوصی را می‌توان با استفاده از راهنمای تعمیرات و یا اطلاعات خدمات و راهنمای تعمیرات خودرو انتخاب کرد. در فهرست خدمات بالا، چند پیشنهاد برای انتخاب بر اساس طبقه بندی API وشاخصی گرانروی ارائه شده است. روغن باید به گونه‌ای بر اساس هر دو شاخص گرانروی و API انتخاب شود که در دماها و شرایط مختلف رانندگی. بهترین ویژگی‌ها را داشته باشد.

روغن دنده

روغن دنده در گیربکس معمولی، دیفرانسیل و جعبه فرمان به کار می‌رود.

ویژگی‌های لازم برای روغن دنده

بر اثر ارتباط حرکتی بین قطعات، پس از مدتی آنها فرسوده می‌شون. سطوح دندانه‌های چرخ دنده از قسمت هایی است که در آن احتمال سایش زیاد است . سطح بزرگ تماس چرخ دنده و سرعت زیاد آن، باعث افزایش حرارت می‌شود. بنابراین روغن‌های چرخ دنده باید دارای خصوصیات زیر باشند:

لزجت مناسب: روغن چرخ دنده با لزجت بالا، معمولاً مانع از ورود خسارت به چرخ دنده و یاتاقان می‌شود. از آنجا که گرانروی در استارت موتور و انتقال دستی اجزای مربوط به گیربکس در دماهای پایین مؤثر است، باید از روغن دنده‌ای با گرانروی مناسب استفاده کرد.

گرانروی روغن‌ ها با افزایش یا کاهش دما، کار کردی متفاوت پیدا می‌کنند. به عبارت دیگر، هر گاه دمای محفظه کاهش یابد. لزجت بالا رفته و سیلان آن ضعیف می‌شود.

قابلیت تحمل بار: هنگامی‌که دنده ‌ها با یکدیگر درگیر می‌شوند، فشار بسیار زیاد و بار ناگهانی به آنها ورد می‌شود. یکی از مهم‌ترین کارکردهای روغن دنده، کمک کردن به دنده‌ها برای تحمل این نیرو است. روغن دنده‌ها را آسان می‌کند و مانع از سوختن سطح دنده، سایش دنده‌ها و یاتاقان‌ها می‌شود. به این قابلیت روغن دنده، قابلیت تحمل بار گفته می‌شود.

مقاومت دمایی و مقاومت اکسیداسیون: وقتی روغن دنده بر اثر حرارت یا اکسید اسیون خراب می‌شود، لجن‌ها و مواد اسیدی در آن شکل می‌گیرد و لزجت نیز افزایش می‌یابد. لجن‌های تشکیل شده باعث می‌شوند که روغن کاری یاتاقان‌ها بخوبی انجام نشود. لجن‌های سفت شده می‌توانند باعث خرابی سطح دنده ها و یاتاقان‌ها شوند. لجن‌ها لزجت را افزایش و قابلیت خنک کنندگی روغن را کاهش می‌دهند و باعث می‌شوند و روغن در برابر حرکت قطعات از خود مقاومت بیشتری نشان دهد. از طرف دیگر، مواد اسیدی شکل گرفته در روغن نیز باعث خوردگی می‌شوند. به دلایلی که گفته شد، مقاومت دمایی خوب و قابلیت اکسیداسیون برای روغن دنده ضروری است.

طبقه بندی روغن‌ های دنده

طبقه بندی روغن دنده به میزان زیادی بستگی به لزجت و تحمل بار دارد. روغن دنده نیز ماننده روغن موتور طبق لزجت SAE و کیفیت مؤسسه نفت آمریکا API طبقه بندی می‌شود.