ترمز موتوری

ترمز موتوری

Engine Brake

 

ترمز موتوری دستگا هی است که به روش خاصی از عبور گاز های فشرده شده یا گاز های  سوخته ی حاصل از احتراق جلوگیری کرده و باعث افت دورموتور و اعمال فشار معکوس به سر پیستون می شود .

این مکانیسم , غیر از ترمز موتوری به : ریتاردر و خفه کن نیز معروف می باشد ولی باید توجه داشت که بکار بردن این اصطلاحات صحیح نیست زیرا هرسه ی این مکانیسم ها و دستگا ه های با یکدیگر متفاوت می باشند . نکته ی دیگر این است که ترمز موتوری درموتورهای بنزینی نیز وجود دارد ولی دراین مقاله راجع به موتورهای دیزل بحث خواهد شد .

 

ترمز موتوری , ریتاردر و خفه کن

هرکدام ازاین مکانیسم ها تقریبا عمل مشابهی را انجام می دهند ولی درعین حال بایکدیگر متفاوت بوده و دارای مقوله ی جدایی هستند زیرا ترمز موتوری با بستن سوپا پ های دود موتوردیزل از سرعت آن می کاهد ولی ریتاردر با بستن مجرای اگزوز از خروج دود ها جلوگیری می کند و ازاین طریق باعث افت دورموتورمی گردد. واما خفه کن , این سیستم بطورکلی با ریتاردر و ترمز موتوری متفاوت است زیرا خفه کن برروی پمپ انژکتوربرخی از موتورهای دیزل مانند برخی از موتورهای دیزل بنز , ما ک و اسکانیا بکاررفته و با عث خاموش کردن یا خفه کردن موتور می شود .

خفه کن

ازاین دستگا ه برای خاموش کردن برخی از موتورهای دیزل مانند موتورهای خاور, مینیبوس, ماک, برخی از موتورهای بنز ده تن , اسکانیا , ولو و سایر موتورهای دیزل متوسط بکاربرده       می شود. خفه کن درواقع عبارت است از یک اهرم رابط یا کمکی که در رگلاتور یا گاورنر برخی از پمپ های انژکتور قرارگرفته و با کشیدن شانه ی گاز به سمت عقب از ارسال سوخت به موتورجلوگیری کرده و باعث خاموش شدن موتور می شود . این مکانیسم توسط یک اهرم بندی به داخل کابین کامیون مرتبط شده و راننده با کشیدن یا فشردن این اهرم موتوررا خاموش       می کند. درشکل (1) تصویر یک پمپ انژکتور به همراه خفه کن نشان داده شده است .

 

 

 

 

 

 

 

شکل (1) نمای ظاهری یک پمپ انژکتور شش سیلندر مدل A به مراه

                           خفه کن که با حرف لاتین B مشخص شده است . ( بوش)

ترمز موتوری

این دستگاه عبارت است از یک سیلندرو پیستون پنوماتیکی که برای بستن مجرای لوله اگزوز بکاربرده می شود. ترمرموتوری درواقع دستگا هی است که با بستن را ه خروج دود ها یا گاز های سوخته ی حاصل از احتراق , باعث ایجاد فشار معکوص برروی پیستون شده و درنتیجه از این طریق موجب کاهش دور موتور می شود . گاهی اوقا ت به منظور هدایت صحیح کامیون و کنترل کردن آن در سرازیری ها از آن استفاده می شود . یعنی ترمزموتوری به عنوان یک سیستم ترمز مطمئن بوده که برای کنترل سرعت وسیله نقلیه در سرازیری ها ی تند و با سرعت های زیاد بکاربرده می شود.

 

 

انواع ترمز موتوری

ترمز موتوری بطورکلی به دو صورت طراحی می شود :

1-   ترمز موتوری در مکانیسم اگزوز یا ترمز اگزوز

2-   ترمز موتوری با کمپرس موتور یا ترمز کمپرسی

ترمز اگزوز( ترمز موتوری در مکانیسم اگزوز)

این نوع ترمز موتوری نیز به دو صورت طراحی می شود که بین شرکت های مختلف سازنده موتور متفاوت می باشد . قابل ذکر است که هر دو نوع این ترمز موتوری از طریق نیروی پنوما تیک عمل می کنند.

انواع ترمز موتوری در اگزوز

1-   ترمز موتوری با مکانیسم سوپا پ پروانه ای

2-   ترمز موتوری با مکانیسم سوپاپ صفحه ای

در اکثر کامیون ها از روش اول استفاده شده است یعنی از یک سوپا پ پروانه ای برای بستن راه خروج دود از اگزوز استفاده شده است . این روش ترمز موتوری در کامیون های : بنز ده تن , آمیکو, مایلر و برخی دیگر از کامیون ها بکار برده شده است . درشکل 2 نمای شکل ظاهری این طرح برروی کامیون آمیکو  نشا ن داده شده است . همان گونه که درشکل 2 دیده می شود توسط یک شلنگ , هوای فشرده از تانک هوا وارد سیلندر دستگاه ترمز اگزوز     می شود تا ازاین طریق آن را تغذیه کند.

درمدل دوم یعنی ترمز موتوری با مکانیسم سوپا پ صفحه ای , بجای سوپا پ پروانه ای از یک سوپا پ صفحه ای استفاده شده است و قا بل ذکراست که مکانیسم فرمان این دو طرح مشابه    می باشد یعنی هردو مکانیسم از طریق نیروی پنوماتیک عمل می کنند. درشکل 3 نیز نمای شماتیک دستگاه ترمز اگزوز با

 سو پا پ صفحه ای نشا ن داده شده است .

 

 

 

 

               شکل ( 2) نمای ظاهری دستگاه ترمز اگزوز در کامیون آمیکو.

 

طرز کار سیستم سوپا پ صفحه ای نیز مشا بع روش قبلی است یعنی را ننده با فشردن دکمه ای در داخل کابین , موجب تحریک سولونوئید راه انداز شده و در نتیجه سولونوئید نیز راه ورود هوای فشرده از تانک را به سیلندر دستگاه ترمز اگزوز باز می کند. حداقل فشار هوا برای راه اندازی این نوع ترمز موتوری 85PSI و حداکثر آن 150 PSI می باشد . در حالت فعال کردن ترمز موتوری حرکت روبه بالای پیستون محدود شده و موجب کند شدن چرخش موتور می شود. فعا ل کردن این مکانیسم بصورت دستی در داخل کابین راننده صورت می گیرد و در صورت فشردن پدال گاز , این سیستم بطور اتوماتیک غیر فعال می گردد.

  شکل ( 3) نمای شماتیک دستگاه ترمز موتوری با سوپا پ صفحه ای .

 

ترمز موتوری با کمپرس موتور ( ترمز کمپرس) Engine Compression Brakes

این سیستم به ترمز کمپرس موتور معروف است و دراین طرح برای ایجاد ترمز موتوری از مکانیسم سوپا پ ها و غیر فعال کردن انژکتورها استفاده شده است . این سیستم درسا ل 1360 توسط یک مهندس آمریکا یی ابداع شده و ابتدادر موتورهای : کاترپیلار, دیترویت , ما ک , دیتریت و کامنس بکار گرفته شد و امرو زه در اکثر موتورهای پیشرفته مانند موتور ولو FH نیز بکار گرفته می شود. در این طرح برای ایجاد حا لت ترمز موتوری در موتور سوپا پ های دود در کورس تراکم و قبل از نقطه ی مرگ بالا باز شده و هم زمان انژکتور نیز غیر فعال می شود , با این اوصا ف هوای تحت فشار و داغ بدون احترا ق از موتور خا رج می شود و وارد محیط می گردد . با این طرح انرژی موتور صرف مترا کم کردن هوای محیط شده و درنتیجه افت دور پیدا می کند . ضمنا این سیستم به سیستم jake Brake  نیز معروف است.

 

حا ل برای اینکه بهتر با طرز کاراین نوع ترمز موتوری آشنا شوید , شما را به شکل 4 ارجاع     می دهیم.

     

 

 

 

 

 

                              شکل (4) نمای ساده ای از طرز کار ترمز موتوری.

 

طرز کار این سیستم بصورت زیر می باشد:

 

1-   کورس مکش : مطا بق شکل فوق قسمت 1A , با پا یین رفت پیستون , سو پا پ ورودی با ز شده و هوای محیط وارد سیلندر می شود.

2-   کورس تراکم : پیستون به سمت بالا حرکت کرده و هر دو سو پا پ بسته هستند, دراین زمان فشارو دمای هوا افزایش یافته تا اینکه در نزدیکی نقطه ی مرگ بالا, سو پا پ دود باز شده و هوای فشار ده وارد اگزوز و محیط می شود. دراین زمان هیچ سوختی نیز تزریق نمی شود , یعنی انزکتور بصورت Cut-Off می باشد.

3-    کورس قدرت: بدون پا شش سوخت , هیچ گونه احتراق و قدرتی نخواهد بود و انرزی موتور صرف پا یین بردن پیستون می شود .

4-   کورس تخلیه : دراین نیز هوای باقی مانده از سیلندر خا رج می شود.

 

ترمز موتوری برای موتورهای دیزل با گا ورنر مکانیکی

دراین گونه موتورها برروی هر سیلندر یک مکا نیسم ترمز موتوری بکار رفته است تا راننده بصورت دلخواه قدرت ترمز موتوری را انتخاب کند , زیرا دراین مکا نیسم راننده می تواند یک , دو , سه و یا تمام سیلندر ها را در حالت تر مز موتوری قراردهد . این سیستم پیشرفته در موتورهای آمریکا یی ما نند موتورهای کامنس و کاتر پیلارکاربرد دارد.  شکل 5 نمونه ای از این سیستم ترمز موتوری را نشا ن می دهد.

 

 

شکل 5 ) نمای شما تیک عملکرد ترمز موتوری Jake Brake .

 

دراین طرح با قرار دادن یک سولونوئید الکتریکی در بالای هر یک از سیلندرهای موتور , می توان سوپا پ های دود آن سیلندر را در زمان تراکم باز کرده و هوای فشرده را به بیرون هدایت کرد.

 

نکته: دراین سیستم یک کلید سلکتوری در داخل کا بین راننده بکار رفته و راننده می توان بصورت دلخو.اه سیلندر ها 1,2,3  , وغیره را درحالت ترمز موتوری قرار دهد.

ترمز موتوری برای موتورهای دیزل پیشرفته ی الکترونیکی

در سکل 6 نمای شماتیک طرح ترمز موتوری برای موتورهای پیشرفته و کنترل الکترونیکی دیزل نشا ن داده شده است . 

 

 

 

شکل (6) طراحی ترمز موتوری برای موتورهای پیشرفته دیزل.

 

دراین سیستم فقط یکی از سوپا پ های دود موتورباز نگاه داشته می شود و آن , سوپا پ دودی است که درسمت اگزوز قرار گرفته است زیرا دراین گونه موتورهای دیزل به ازای هر سیلندر ممکن است 2 الی 4 سوپا پ دود وجود داشته باشد. دراین گونه ترمز موتوری از روغن تحت فشار موتور بهره گرفته شده است . طرز کار سیستم بدین صورت می با شد که : وقتی ترمز موتوری توسط راننده فعال شود بلافاصله سیگنا لی از سوی ECM ارسا ل شده و روغن تحت فشار     مطا بق شکل فوق به  سو پا پ سولونوئیدی (1) وارد می شود و این سوپا پ نیز برگشت جریا ن روغن به کارتل را قطع می کند و آن را به مدار فشار ضعیف (15) هدایت می کند . روغن تحت فشار از طریق مدار فشار ضعیف به سوپا پ کنترل (4) رسیده و آن را به سمت بالا هدایت می کند . دراین زمان روغن به مدار فشار قوی (5) هدایت شده و به پیستون هیدرولیک (8) و پیستون اسبک (7) می رسد . دراین زمان پیستون هیدرولیکی (8) توسط فشار کم روغن به پایین هدایت شده تا اینکه با اسبک محرک انژکتور ( 12) تماس می گیرد . حا ل هنگا می که میل بادامک محرکه ی انزکتور بچرخد و اسبک انزکتور را به سمت بالا هدایت کند, پیستون (8) در داخل سیلندر خود به بالا هدایت شده و روغن محبوس شده در مدار (5) را تحت فشار قرار داده تا فشار آن افزایش یابد . حالا روغن تحت فشار به پیسون (7) نیرو وارد کرده و آن را به سمت پا یین هدایت می کند و پیستون (7) نیز به پل سو پا پ های دود اعمال نیرو کرده و    سوپا پ ها را باز می کند . این عملیات قبل از نقطه ی مرگ بالای پیستون موتور رخ داده و مدت زمان انجام این عملیات فقط 0.33   به طول می انجامد. قابل ذکراست که بیشترین قدرت ترمز موتوری هنگامی است که کامیون در حا ل پا یین رفتن از یک تپه بوده و پدال گاز نیز رها شده باشد . برای خارج شدن از حا لت ترمز موتوری نیز راننده می توان دکمه را درحا لت OFF قرار دهد تا سولونوئید انرژی خود را از دست داده و موجب برگشت روغن موتور به محفظه ی لنگ و کارتل شود.

 

 

ریتاردر

ریتاردر نیز یکی از دستگا ه ها یی است که موجب کند شدن حرکت موتور و وسیله نقلیه در سرازیری های تند می شود . برخلاف ترمز موتوری , ریتاردر در داخل موتور یا اگزوز قرار نگرفته ,بلکه این دستگا ه در سیستم انتقال قدرت طراحی شده است . ریتاردر معمولا بین گیربکس و دفرانسیل ودر روی گاردان طراحی می شود . طرز کار این سیستم بدین صورت است که یک محفظه ی روغن در سیستم تعبیه شده و درزمان استفاده از ریتاردر , میل گاردان از طریق یک شفت در داخل جریا ن روغن با ویسکوزیته مناسب گردش می کند و ازاین طریق از دور ان کاسته می شود.

 

اهرم دی کمپرس Decompress

نقطه ی مقابل ترمز موتوری و ریتاردر , دستگا ه دی کمپرس یا فشار شکن است . بطوری که ترمز موتوری برای افزایش فشار کمپرس و کاهش دور موتور شده درحالی که دی کمپرس با عث کاهش فشار کمپرس و افزایش دور موتور می شود . این مکانیسم برای موتورهای دیزل یک , دو و سه سیلندر بکار برده می شوند . دراین موتورهای بدلیل فقدان دستگا ه استارت , برای روشن کردن موتور از یک هندل استفاده می شود و درزمان هندل زدن سوپا پ های دود را توسط   اهرم های دی کمپرس باز نگاه داشته و از این روش هندل زدن و چرخاندن موتور با دست آسا ن می شود زیرا موتوربدون کمپرس گردش خواهد کرد . هنگا می که دور موتور افزایش یابد بلافاصله اهرم دی کمپرس را رها کرده و درنتیجه موتور با متراکم کردن هوا و پا شش سوخت ع روشن خواهد شد . در شکل 7 اهرم ترمز موتور ی نشا ن داده شده است که برروی یک موتور دور سیلندر بکاررفته است .

 

 

شکل 7) اهرم های دی کمپرس برروی درب سو پا پ موتور دیزل لیستر.

 

 

 

 

 

شکل (9) اهرم دی کمپرس برروی یک موتور تک سیلندر لیستر.

 

منبع:

 

Diesel Engine and Fuel System Repaire ………………….Jhon F. Dagel

 

  http://dieselmotor.mihanblog.com/

اولین پایگاه فارسی موتور دیزل در ایران/        ترجمه و تدوین :     تقی رحما نی زاده

 

/ 1 نظر / 22 بازدید
مظاهر

سلام داش علی بود خیلی وقته دنبال این مطلب می گشتم