دسته موتور

وظیفه – انواع – اجزا

هر خودرو از اجزا و سیستم‌های مختلفی تشکیل شده است. تمامی این اجزا روی بدنه یا شاسی خودرو نصب می‌شوند تا بتوانند در کنار هم یک هدف اصلی یعنی جابجایی را تامین کنند. موتور هر خودرو فارغ از نوع آن ( بنزینی- دیزل- هیبریدی-گاز سوز و…) نیز از این قانون مستثنی نیست. بنابراین باید به بدنه خودرو ( یا شاسی خودرو)متصل شود. عضوی که این اتصال را فراهم می‌کند به نام دسته‌ موتور شناخته می‌شود. دسته موتورها علاوه بر اتصال موتور روی شاسی/بدنه وظایف دیگری را برعهده دارند که در این مقاله مورد بررسی قرار خواهد گرفت.

آنچه در این مقاله خواهید خواند…
دسته موتور چیست ؟
وظیفه دسته‌موتور
روش دسته‌بندی دسته‌موتور از نظر تعداد،نوع و ساختار

دسته موتور Engine Mount – Motor Mount

وظیفه

همانطور که در بخش مقدمه اشاره شد شاخص‌ترین وظیفه دسته موتور ایجاد اتصال مناسب موتور به بدنه یا شاسی خودرو است. شکل 1 این موضوع را نشان می‌دهد.

اتصال موتور به بدنه/شاسیشکل 1- اتصال موتور به بدنه/شاسی

اما در کنار این کار، وظیفه کاهش انتقال نوسانات (طولی و عرضی و عمودی) از موتور به شاسی/بدنه را نیز بر عهده دارد. باتوجه‌به اینکه مجموعه موتور طوری طراحی می‌شود که حداقل نوسانات در موتور (و البته گیربکس) ایجاد شود اما هیچ‌گاه نمی‌تواند تمامی ارتعاشات مربوطه را مهار کند. علاوه‌برآن شرایط رانندگی مانند شتاب‌ها یا ترمزهای ناگهانی، قرارگرفتن دنده در وضعیت نامناسب و یا خرابی اجزا سیستم انتقال قدرت همه در افزایش میزان نوسانات مجموعه موتور و جعبه‌دنده مؤثر است. شکل 2 تمامی نوسانات موتور را نشان میدهد.

نوسانات موتورA- دسته موتور/گیربکس B- جلو خودرو
(1) – نوسانات محوری و پیچشی در راستای طول موتور
(2) – نوسانات محوری و پیجشی در راستای عرض موتور
(3) – نوسانات محوری و پیچشی در راستای عمود بر موتور
شکل 2- نوسانات موتور

مطابق شکل 2 بهترین ترکیب دسته موتور ها آن است که بتواند انتقال نوسانات محوری و پیچشی را در هر 3 راستای موتور را به بدنه / شاسی کاهش دهد. همانطور که در ادامه توضیح داده خواهد شد. برای این کار حداقل به 3 دسته موتور/گیربکس نیاز است.
دسته موتور به‌عنوان آخرین عضو در حلقه کنترل ارتعاشات موتور (و جعبه‌دنده) قرارداد. شکل 3 در یک انیمیشن ساده وظیفه دسته موتور را نشان می‌دهد.

عملکرد دسته موتور در کنترل نوساناتشکل 3- عملکرد دسته موتور در کنترل نوسانات

روش دسته‌بندی، دسته‌موتور

به روش‌های مختلف می‌توان دسته‌موتورها را طبقه‌بندی کرد. شکل 4 نمونه‌ای از این روش دسته‌بندی‌ها را نشان می‌دهد.

طبقه‌بندی دسته موتورشکل 4- طبقه‌بندی دسته موتور

دسته موتور از نظر تعداد

ساده‌ترین روش طبقه‌بندی دسته‌موتورها از دیدگاه تعداد است. برای اینکه اتصال صحیح و مناسبی به بین موتور و بدنه ایجاد شود، وجود یک دسته موتور کافی نیست. در ساده‌ترین حالت حداقل 2 دسته‌موتور و در حالت استاندارد 3 دسته موتور نیاز است. در برخی خودروها استفاده از 4 دسته‌موتور نیز مشاهده شده است.

توجه: باتوجه‌به اینکه موتور و گیربکس بخش مهمی از خط انتقال قدرت (Powertrain)، هستند و هر دو عضو باید به بدنه /شاسی متصل شوند بنابراین اتصال گیربکس به بدنه که تحت عنوان دسته گیربکس شناخته می‌شوند وظایف مشترکی با دسته موتور دارند. شکل 5 ترکیب دسته‌موتور و دسته گیربکس را نشان می‌دهد.

- ترکیب دسته موتور و دسته گیربکس شکل 5- ترکیب دسته موتور و دسته گیربکس برای اتصال مجموعه Powertrain

در شکل 5 مشاهده می‌شود موتور داری 2 دسته موتور است که یکی در بخش جلو و دیگری در قسمت جانبی آن قرار گرفته است و دسته اتصال بعدی که تحت عنوان دسته گیربکس در انتهای مجموعه جعبه‌دنده قرار گرفته است تا اتصال مجموعه powertrain باکیفیت بهتری انجام شود. شکل 6 محل نصب دسته‌موتورها و دسته گیربکس روی بدنه را نشان می‌دهد.

این مطلب را حتما بخوانید  تنظیم دهانه رینگ های پیستون

محل نصب دسته موتور و گیربکس روی خودروشکل 6- محل نصب دسته‌موتور و گیربکس روی خودرو

همانطور که در شکل 6 ملاحظه می‌شود موتور موردنظر از نوع عرضی است. در برخی موتورهای قدیمی که موتورهای از نوع طولی اگر فقط دودسته موتور داشته باشند، معمولاً آنها در طرفیت موتور قرار می‌گیرند. خودروهایی که می‌خواهند حداقل نوسانات موتور به بدنه و شاسی منتقل شود تعداد دسته‌موتور و گیربکس‌ها را افزایش می‌دهند. شکل 7 و 8 نمونه‌های از این نوع موتورها رانشان می‌دهد.

موتور و گیربکس با 3 اتصال شکل 7- موتور و گیربکس با 3 اتصال موتور و یک اتصال گیربکس

موتور و گیربکس با 3 اتصال شکل 8- موتور و گیربکس با 3 اتصال موتور و 3 اتصال گیربکس (هوندا اکورا 2007)

دسته موتور از نظر نوع/ساختار

دسته موتور (و البته گیربکس) را می‌توان از نظر نوع به 3 دسته بزرگ تقسیم‌بندی کرد. نمودار شکل 9 این انواع را نشان می‌دهد.

انواع دسته‌موتور شکل 9 – انواع دسته موتور

خودروهای کلاس متوسط و ارزان معمولاً از دسته‌موتورهای ساده استفاده می‌کنند. برخی در برخی خودروها دسته موتور از نوع هیدرولیکی نیز مشاهده می‌شود. خودروهای روز دنیا عموماً از الکتریکی از این حالت‌ها استفاده می‌کند. دسته‌موتورهای الکتریکی به دلیل اینکه متناسب تغییرات می‌تواند خود را تطبیق دهد. از دو گزینه دیگر بهتر است البته هزینه استفاده از این دسته‌موتورها نسبت به سایرین بیشتر خواهد بود. شکل 10 این انواع دسته‌موتورها را نشان می‌دهد.

انواع دسته‌موتورهای متداول1- دسته‌موتور لاستیکی 2- هیدرولیکی 3- الکتریکی
شکل 10- انواع دسته‌موتورهای متداول

دسته‌موتورهای لاستیکی و هیدرولیکی از نوع غیرفعال و دسته‌موتورهای هیدروالکتریکی و برخی دسته‌موتورهای هیدرولیکی خاص بر اساس عملکرد می‌تواند در دسته‌بندی نیمه‌فعال یا فعال طبقه‌بندی شوند.

دسته موتور لاستیکی (ساده) Rubber engine mount

ساده‌ترین نوع دسته‌موتورها از نوع لاستیکی هستند. متناسب با محل استفاده این دسته‌موتورها فرم و حالت آنها می‌تواند متفاوت باشد. شکل 11 نمونه‌هایی از این نوع دسته‌موتور را نشان می‌دهد.

دسته‌موتور از نوع لاستیکیشکل 11 – دسته‌موتور از نوع لاستیکی

همانطور که در شکل 11 ملاحظه می‌شود اجزا تشکیل‌دهنده دسته‌موتورهای لاستیکی بسیار ساده هستند. یک بدنه به فرم موردنظر برای اتصال به شاسی یا بدنه و یک بخش لاستیکی که بین بخش متصل شده به موتور و بخش متصل شده به بدنه قرار می‌گیرد. ارتعاشات موتور توسط قسمت لاستیکی کنترل و تاحدامکان کاهش می‌یابند. لاستیک قرار گرفته به‌مرور دچار خستگی و فرسودگی می‌شود.

دسته موتور هیدرولیکی hydraulic engine mount

استفاده از مایع هیدرولیک (روغن) در کاهش نوسانات کاربرد فراوانی در خودروها دارد مانند استفاده از مایع هیدرولیک در کمک‌فنرها باتوجه‌به هزینه تولید و کارایی این نوع دسته‌موتورها شاید انتخاب مناسبی برای خودروهای متداول باشد. شکل 12 این نوع دسته‌موتور را نشان می‌دهد.

دسته‌موتور از نوع هیدرولیکیشکل 12- دسته‌موتور از نوع هیدرولیکی

دسته موتور هیدرولیکی از نظر عملکرد نوعی دمپر (Damper) هیدرولیکی ساده به شمار می‌رود. دمپرهای هیدرولیکی بر اساس ایجاد دو محفظه و مجرای ارتباطی بین آنها طراحی می‌شود. شکل 13 نوعی دسته‌موتور هیدرولیکی ساده را نشان می‌دهد.

نوعی دسته‌موتور هیدرولیکی 1- بدنه لاستیکی بالایی 2- محفظه بالایی روغن 3- محفظه پایینی روغن 4- سوپاپ کنترل
شکل 13- نوعی دسته‌موتور هیدرولیکی

همانطور که ملاحظه می‌شود یک مجرای کنترل شده (سوپاپ) بین محفظه بالایی و محفظه پایین مایع هیدرولیک وجود دارد. این مجرا سرعت حرکت مایع هیدرولیک بین دو محفظه را کنترل می‌کند و سبب کندی جریان مایع می‌شود. شکل 14 عملکرد سوپاپ را نشان می‌دهد.

این مطلب را حتما بخوانید  تاثیر گاز نیتروژن در تایر بر مصرف سوخت خودرو

عملکرد سوپاپ در هنگام وجود نیرو شکل 14- عملکرد سوپاپ در هنگام وجود نیرو

در شکل 14 ملاحظه می‌شود هنگامی که نیرو ارتعاشی موتور دسته‌موتور را به سمت پایین فشار می‌دهد سوپاپ کنترل عبور جریان را کند کرده و دامنه نوسان کاهش می‌یابد. همین اتفاق در زمان اعمال نیروی کششی توسط موتور به دسته‌موتور نیز اتفاق می‌افتد فقط جهت جریان مایع هیدرولیک تغییر می‌کند. شکل 15 نمونه برش خورده نوع دسته‌موتور هیدرولیکی را نشان می‌دهد.

نوعی دسته‌موتور هیدرولیکی برش خوردهشکل 15- نوعی دسته‌موتور هیدرولیکی برش خورده

دسته موتور هیدروالکتریکی (نیمه‌فعال – فعال)

برای کنترل دقیق‌تر ارتعاشات موتور، روی دسته موتور یک سلونوئید (شیر برقی) قرار داد که میزان باز بودن سوپاپ را کنترل کند. این نوع دسته‌موتورها به نام دسته‌موتورهای نیمه‌فعال الکتریکی/هیدرولیکی شناخته می‌شوند. شکل 16 این نوع دسته‌موتور را نشان می‌دهد.

دسته‌موتور هیدروالکتریکی نیمه‌فعال /فعال1-لاستیک بالایی 2- مجموعه کنترل مکانیکی 3- واشر فلزی 4- لاستیک کنترل مجرا
5- واشر فلزی پایینی 6- محفظه پایینی 7- سلونوئید 8- لاستیک پایینی 9- محفظه بالایی
شکل 16- دسته‌موتور هیدروالکتریکی نیمه‌فعال /فعال

بسته به شرایط تعریف شده برای سلونوئید می‌توان مجموعه را فعال یا نیمه‌فعال نامید. اگر فقط چند حالت (مثلاً 2 حالت) برای سلونوئید تعریف شده باشد دسته موتور را از نوع هیدروالکتریکی نیمه‌فعال می‌نامند اما اگر با کمک یک سنسور از میزان ارتعاشات موتور روی دسته‌موتور مطلع شده و سپس عملکرد سلونوئید را متناسب با آن تنظیم کنند به آن دسته‌موتور دسته‌موتور فعال هیدروالکتریکی می‌گویند.

نکته: در برخی دسته‌موتورهای خاص گاهی مایع هیدرولیک داخل دسته‌موتورها از نوع MR انتخاب می‌شود. به‌این‌ترتیب با اعمال جریان الکتریکی میزان ویسکوزیته این مایع هیدرولیک تغییر خواهد کرد که در نتیجه در عملکرد دسته موتور مؤثر خواهد بود.

نکته: در ساده‌ترین حالت از اطلاعات سنسور ناک (Knock) و سنسورهای دور موتور استفاده می‌شود. در این حالت نیاز به قراردادن سنسور جدید روی دسته‌موتور وجود ندارد. شکل 17 این نوع دسته‌موتور را نشان می‌دهد.

اجزا و عملکرد نوعی دسته‌موتور فعال 1- لاستیک بالایی 2- محفظه بالایی 3- پلانجر 4- سلونوئید
5- ارتعاشات موتور 6- وضعیت پلانجر 7- بدنه خودرو
A- اطلاعات سنسور دور موتور و میل سوپاپ B- یونیت PCM
C- یونیت کنترل دسته‌موتور D – سیگنال خروجی به سلونوئید دسته‌موتور
شکل 17 – اجزا و عملکرد نوعی دسته‌موتور فعال

همانطور که در شکل 17 ملاحظه می‌شود سنسوری روی دسته‌موتور نصب نشده است. قطعاً اگر نوسانات موتور از بخش بالایی دسته‌موتور تشخیص داده شود عملکرد سلونوئید بهتر و دقیق‌تر خواهد بود. شکل 18 اضافه‌شدن سنسور روی دسته موتور را نشان می‌دهد.

ارتباط یونیت‌ها با واحد دسته‌موتور از نوع فعال 1- یونیت موتور 2- سیگنال شبکه 3- یونیت دسته‌موتور 4- ارتعاشات موتور
5- ارتعاشات دسته‌موتور 6- سیگنال ارسالی به سلونوئید دسته‌موتور
شکل 18- ارتباط یونیت‌ها با واحد دسته‌موتور از نوع فعال

شکل 19 محل نصب دسته موتور فعال هیدروالکتریکی در خودرو پورشه 911 را نشان می‌دهد.

دسته‌موتور/گیربکس فعال خودرو پورشه 911 شکل 19 – دسته‌موتور/گیربکس فعال خودرو پورشه 911

نکته: ضرورتی ندارد تمامی دسته‌موتور/گیربکس‌ها در یک خودرو از نوع فعال باشد

در این مقاله در مورد انواع و اجزا دسته‌موتورهای موجود مطالبی ارائه شد. در مقاله دیگر در مورد آثار خرابی دسته موتور صحبت خواهد شد.

برای نوشتن دیدگاه باید وارد بشوید.
فهرست