تعمیر و نگهداری موتورهای دیزل

مقدمه
موتورهای دیزل، به انواع گسترده ای از موتورها گفته می شود که بدون نیاز به یک جرقه الکتریکی می توانند ماده سوختنی را شعله ور سازند. در این موتورها برای شعله ور ساختن سوخت از حرارت های بالا استفاده می شود. به این شکل که ابتدا دمای اتاقک احتراق را بسیار بالا می برند و پس از اینکه دما به اندازه کافی بالا رفت ماده سوختنی را با هوا مخلوط می کنند.
همانگونه که می دانید برای سوزاندن یک ماده سوختنی به دو عامل حرارت و اکسیژن نیاز است. اکسیژن از طریق مجاری ورودی موتور وارد محفظه سیلندر می شود و سپس بوسیله پیستون فشرده می گردد. این فشردگی آنچنان زیاد است که باعث ایجاد حرارت بسیار بالا میگردد. سپس عامل سوم یعنی ماده سوختنی به گرما و اکسیژن افزوده می شود که در نتیجه آن سوخت شعله ور می شود.
تقسیمات:
موتورهای دیزل نیز مانند سایر موتورهای احتراق داخلی بر مبناهای مختلفی قابل طبقه بندی هستند. مثلاً می توان موتورهای دیزل را بر حسب مقدار دفعات احتراق در هر دور گردش میل لنگ به موتورهای دیزل دو زمانه و یا موتورهای دیزل چهار زمانه تقسیم بندی نموده و یا بر حسب قدرت تولیدی که به شکل اسب بخار بیان می گردد.یا بر حسب تعداد سیلندر و یا شکل قرار گیری سیلندرها که بر اساس به دو نوع خطی و یا موتورهای خورجینی تقسیم بندی می کردند.
ساختمان ساختار موتورهای دیزل نه تنها در سیستم تغذیه و تنظیم سوخت با موتورهای اشتعال جرقه ای تفاوت می کند .بنابراین ساختار های بسیار مشابهی میان این موتورها وجود دارد و تنها تفاوت ساختمانی آنها قطعات زیر است که در موتورهای دیزل وجود دارد و در سایر موتورهای احتراق داخلی وجود ندارد.

طرز کار:
موتورهای دیزل بر اساس نحوه کار کردن به دو دسته موتورهای چهار زمانه و دو زمانه تقسیم بندی می شوند. لیکن درهر دوی این موتورها چهار عمل اصلی انجام می گردد که عبارتند از مکش یا تنفس ، تراکم یا فشار، کار یا انفجار و تخلیه یا دود.
اما بر حسب نوع موتورهاممکن است این مراحل مجزا و یا بصورت توام انجام گیرند.
سیکل موتورهای دیزل چهار زمانه
زمان تنفس
پیستون از بالاترین مکان خود(نقطه مرگ بالا) به طرف پایین ترین مکان خود در سیلندر( نقطه مرگ پایین) حرکت می کند در این زمان سوپاپ تخلیه بسته است و سوپاپ هوا باز است .با پایین آمدن پیستون یک خلاً نسبی در سیلندر ایجاد می شود و هوای خالص از طریق مجرای سوپاپ هوا وارد سیلندر می گردد. در انتهای این زمان سوپاپ هوا بسته شده و هوای خالص در سیلندر حبس می گردد.
زمان تراکم
پیستون از نقطه مرگ پایین به طرف بالا( تا نقطه مرگ بالا) حرکت می کند و در حالیکه هر دو سوپاپ بسته اند ( سوپاپ هوا و سوپاپ تخلیه) هوای داخل سیلندر متراکم می گردد و نسبت تراکم به 15 تا 20 برابر می رسد. فشار خون داخل سیلندر تا حدود 40 اتمسفر بالا می رود و بر اثر این تراکم زیاد حرارت هوا داخل سیلندر به شدت افزایش یافته و به حدود 600 درجه سانتیگراد می رسد.
زمان قدرت
در انتهای زمان تراکم در حالیکه هر دو سوپاپ همچنان بسته اند و پیستون به نقطه مرگ بالا می رسد مقداری سوخت روغنی( گازوئیل ) به درون هوا فشرده و داغ موجود در محفظه احتراق پاشیده می وشد و ذرات سوخت در اثر این درجه حرارت زیاد محترق می گردند. پس از خاتمه تزریق سوخت عمل سوختن تا حدود 3/2 از زمان قدرت ادامه پیدا می کند.
فشاز زیاد گازهای منبسط شده ( به علت احتراق ) پیستون را به طرف پایین و تا نقطه مرگ پایین می راند. حرکت پیستون از طریق شاتون به میل لنگ منتقل میشود و موجب گردش میل لنگ می گردد.
در این مرحله حرارت گازهای مشتغل شده به 2000 درجه سانتیگراد می رسد و فشار داخل سیلندر تا حدود 80 اتمسفر افزایش می یابد.
زمان تخلیه
با رسیدن پیستون به نقطه مرگ پایین در مرحله قدرت، سوپاپ تخلیه باز می شود و به گازهای سوخته تحت فشار اولیه اجازه می دهد سیلندر را ترک کند. پس پیستون از نقطه مرگ پایین به طرف بالا حرکت می کند و تمام گازهای سوخته را بیرون از سیلندر می راند. در پایان پیستون یکبار دیگر به طرف پایین حرکت می کند و با شروع زمان تنفس سیکل جدیدی آغاز می گردد.
سیکل موتور دو زمانه
دیزل در این نوع موتورهای دو زمانه سوپاپ تنفس هوای تازه، نظیر آنچه در موتورهای چهار زمانه ذکر شد وجود ندارد. و به جای آن در فاصله معینی از سه سیلندر، مجراهایی در بدنه سیلندر تعبیه شده است . که پیستون در قسمتی از مسیر خود جلوی آنها را می بندد، اصول کار این موتورها در دو زمان است ، که در واقع در هر دور چرخش میللنگ اتفاق می افتد.

زمان اول
پیستون از نقطه مرگ پایین به طرف بالا و تا نقطه مرگ بالا حرکت می کند. در این زمان پیستون پس از عبور از جلو مجاری تنفس هوای تازه را تا حد معینی متراکم می سازد. در طول این زمان سوپاپ تخلیه که در قسمت فوقانی سیلندر و در داخل سه سیلندر قرار دارد کماکان بسته مانده است.
زمان دوم
در انتهای زمان اول مقداری سوخت روغنی( گازوئیل ) به صورت پدر شده به درون هوای متراکم شده و داغ موجود در محفظه احتراق پاشیده می شود و ذرات سوخت محترق می گردد. فشار زیاد گازهای محترق شده پیستون را به طرف پایین می راند. پیستون در مسیر حرکت رو به پایین خود جلو مجاری تنفس هوای تازه را باز می کند. در این موقع هوای تازه به شدت وارد سیلندر می گردد.
در همین حال سوپاپ تخلیه نیز باز می گردد و گازهای حاصل از احتراق بوسیله هوای تازه از سیلندر خارج می گردند. پس از رسیدن پیستون به نقطه مرگ پایین سیکل جدیدی است. نقطه ی مرگ پائین همان T.D.C. آغاز می شود. نقطه ی مرگ بالا همان B.D.C است.
پس از طی شدن این چهار مرحله که در دو دور چرخش میل لنگ انجام شده است. یک چرخه موتور چهار زمانه انجام شده است. و برای ادامه یافتن تولید توان این چرخه دوباره به ترتیب فوق و از مرحله اول از سر گرفته می شود. لازم به ذکر است که اکثر موتورهای امروزی بیش از یک سیلندر دارند که در کنار یکدیگر قرار گرفته اند .لیکن این مراحل در همه آنها بصورت همزمان اتفاق نمی افتد. مثلاً هیچ وقت ممکن نیست که در دو سیلندر عمل انفجار صورت گیرد. این امر به خاطر شکل بخصوص میل لنگ و نیز… کار کردن موتور است.
کاربرد
موتورهای چهارزمانه امروزه پرکاربردترین موتورهای احتراقی هستند که طیف وسیعی از خودروها به کار می روند. و علت آن نیز شتاب بالای این موتورها و نیز کارایی و انعطاف پذیری زیاد این موتورهاست.
تعاریف پایه ای
تشریح این اصول نیاز به داریم، تا با آنها آشنا بشویم مثل
نقاط مرگ بالا و نقاط مرگ پایین
به بالاترین نقطه قرار برای پیستون در داخل سیلندر نقطه مرگ بالا گفته می شود و به پایین ترین نقطه قرارگیری پیستون در داخل سیلندر نقطه مرگ پایین گفته می شود.
کورس پیستون :
به فاصله طی شده بین مرگ بالا و مرگ پایین ، کورس پیستون گفته می شود.
حجم مفید سیلندر:
وقتی پیستون از نقطه مرگ بالا به طرف نقطه مرگ پایین حرکت خودش را انجام می دهد، در فضای بالای سیلندر حجمی ایجاد می شود که به حجم مفید سیلندر معروف است.
حجم اطاق احتراق:
وقتی پیستون در بالای مرگ بالا قرار می گیرد به فضای بالای پیستون می گویند.
ساختمان
موتورهای احتراق داخلی برای درست کار کردن به سیستم های مختلفی نیازمندند که همگی می باست به دقت و نحو مطلوب وظیفه خود را انجام دهد . اجزا و سیستم های تشکیل دهنده اصلی یک موتور احتراق داخلی را می توان به شرح زیر برشمرد.
سیلندر.
ریشه لغوی
یک کلمه انگلیسی اسه به شکل دست نخورده در کلمه سیلندر زبان فارسی استعمال می شود. معنای اصلی سیلندر "استوانه" می باشد.
دید کلی
سیلندر موتور به قسمت استوانه ای شکل موتورگفته می شود که قطعات دیگر نظیر پیستون درون آن قرار گرفته و بالا و پایین می روند. شکل کلی سیلندر ها یک استوانهای است که از هر دو طرف باز است . به عنوان مثال اگر قسمت تحتانی یک لیوان را از جایی ببریم که قطر آن با قطر دهانه لیوان یکسان باشد یک سیلندر ساخته ایم سیلندر موتور در تمامی موتورهای اختراق داخلی( خواه چهارزمانه باشد خواه دو زمانه)وجود دارد.
لیکن شکل آن متناسب با نوع موتور متفاوت است. همچنین ابعاد سیلندر نیز متناسب با توان اسمی موتور و تعداد سیلندر های آن متفاوت است. در معنای کاربردی کلمه سیلندر نه تنها به یک استوانه تو خالی بلکه به بدنه اصلی موتور گفته می شود که شامل سیلندرها و نیز پوسته پوشاننده اطراف آنها مجاور عبور آب برای خنک کاری سیلندر و نیز مجاری روغن گفته می شود. سیلندر قسمت اصلی یک موتور است و سایر قسمت های موتور به آن وصل می شود.
بلوک یکجا
در موتور اکثر وسایل نقلیه از آرایش بلوک یکجا استفاده می شود. که در آن سیلندرها مستقیماً در بدنه بلوک سیلندر ریخته گری می شوند.
بلوک سیلندر
به مجموعه سیلندرهای کنار یکدیگر و مجاری آب و روغن اطراف آنها اتلاق می گردد.
بوش خشک
در این بلوک سیلندر دیواره داخلی سیلندر را از یک استوانه قابل تعویص می سازند که اصطلاحاً به این استوانه قابل تعویض بوش می گویند. کلمه خشک را نیز به این دلیل به کار می برند که آب خنک کننده موتور مستقیماً با دیواره این بوش در تماس نیست.
بوش تر
در این بلوک سیلندر دیواره داخلی سیلندر را یک بوش تشکیل می دهد. لیکن این بوش بصورت مستقیم با آب سیستم خنک کاری موتور در تماس است و با آن از طریق مستقیم تبادل حرارتی انجام می دهد.

ساختار
سیلندر ها استوانه ای توخالی هستند که محل بالا و پایین رفتن پیستون می باشند.
لینکن چگونگی و کیفیت سطح داخلی سیلندرها که در تماس با پیستون است بسیار مهم است .
دیواره های چدنی یا آلو مینیمی سیلندرها به منظور فراهم آوردن یک سطح صاف برا حرکت پیستون ها باید صیقل زده شود. صیقلی بودن سطح داخلی سیلندرها به خاطر کم کردن اصطکاک میان پیستون و جداره سیلندر است. البته بدیهی است که اصطکاک باعث تولید حرارت اضافی و هدر رفتن انرژی می شود که می بایست تا حدامکان از آن جلوگیری کرد.
برای این منظور از روغن نیز استفاده می شود. سیلندرها و بوش ها دارای سطح پرداخت شده ای ( صیقل خورده) می باشد که دارای هاشورهای ( شیارهای ) بسیار کوچکی است که به شکل متقاطع و در حین حرکت بالا و پایین سنگ سمباده در درون سیلندر ایجام شده است . این هاشورهای متقاطع از گیر کردن رینگ های پیستون جلوگیری کرده و در ضمن سطحی را برای نگهداری روغن روان ساز فراهم می آورند.
سر سیلندر
بر روی سیلندر قرار می گیرد و محل قرارگیری سوپاپ ها، شمع ها و… می باشد.

سیستم سوخت رسانی

وظیفه رساندن و تنظیم میزان سوخت مصرفی را برعهده دارد.

سیستم خنک کننده

وظیفه کنترل دمای کاری موتور را بر عهده دارد.

سیستم روغن کاری
کم کردن سایش و انتقال حرارت موتور به کار می رود.
سیستم برقی
جهت اشتعال سوخت و ایجاد جرقه کاربرد دارد( موتورهای دیزل فاقد این سیستم می باشد)
سیستم سوپاپ ها

بطور کلی هر چیزی که ورود و خروج چیز دیگری را کنترل کند می توان یک سوپاپ تلقی شود. به عنوان مثال می توان درهای ورودی خودکار در فروشگاههای بزرگ را نام برد.
اصول کار و تعمیر موتور دیزل
اصول تعمیر در موتورهای دیزل یکسان می باشد و نسبت به مدل ها و کارخانجات سازننده تفاوتهایی جزئی عموماً در ظاهر و ترکیب قطعات با لحاظ توان خروجی دارند بعنوان مثال در موتور بلدوزر پمپ روغن داخل کارتل زیر سیلندر جاسازی و نصب شده ولی در موتور لودر 470 در قسمت جلو موتور تعبیه شده است اما در هر دو این موتورها و سایر موتورها کار پمپ روغن کنترل کاکرد آن یکی است.
برای کار تعمیرات با استفاده از دستورالعمل کارخانه سازنده و در نظر گرفتن استانداردهای اعلامی به یکسری ابزار نیازمندیم که در بین انها تعدادی را که لازمه کار تعمیرات است را نام می برم.
1- کولیس که بوسیله آن قطر خارجی – داخلی و عمق را اندازه گیری می کنیم.
2- شابلون اندازه گیری
3- فیلر از فیلر در قسمت هایی که با ابزار اندازه گیری نمی توان اندازه گیری کرد.
4- میکرومتر
5- سمبه نشان – اره – سوهان – مته – قلاویز
6- آچار که آنها نیز در سری های مختلف تخت – بکس و … می باشد.
7- آچار درجه یا ترک متر

تعمیرات
مفهوم تعمیرات یعنی تعویض قطعه معیوب بصورت صحیح و با رعایت استاندارد آن همراه با تشخیص علت خرابی است.
مهمترین قسمت کنترل قطعات از نظر اندازه و شکل ظاهری قطعات است.
اصل اساسی در تعویض قطعات:
در سفت کرنپیچ ها بایستی اندازه استاندارد سفت نمودن آنرا با استفاده از آچار درجه رعایت کنیم سفت کردن بیش از اندازه باعث خرابی و کمتر منجر به لقی یا باز شدن پیچ می شود.
بررسی موتور
میل لنگ
میل لنگ نیروی عمودی را به چرخشی تبدیل می کند.
عیوب احتمالی: بالانس نبودن ، گرفتنگی کانال روغن، نرسیدن روغن به میل لنگ و یاتاقانها، لقی بیش از اندازه میل لنگ، خوردگی و خراش
تعمیر : میل لنگ توسط تراشکار تست می شود تستهای ترک ، خوردگی ، خش و فرورفتگی ، بالانس
سیلندر
سیلندر در اثر اصطکاک دچار خوردگی می شود در سیلندر های خشک سیلندر تراش داده می شود و از پیستون بزرگتر یا اورسایز استفاده می شود.
در سیلندرهای تر بوش سیلندر تعویض می شود. از دیگر خرابی ها ترک خوردگی و ترکیدن سیلندر است مورد اول در صورتی عمق و طول آن زیاد نباشد تعمیر در غیر آن بایستی تعویض شود.
و همچنین در سیلندر در صورتی که بوش آینه کرده باشد.( داخل بوش شیارهای زیگزاگ وجود دارد که کار آن جذب روغن بدلایل آبندی گاز در بوش و تبادل بهتر گرما بوده و از خوردگی سیلندر و رینگ جلوگیری می کند) بایستی رفع عیب شود.
پیستون

خرابیهای پیستون:
ذوب شدن آن، شکستگی، گشاد شدن جای رینگها
در دو مورد اولی تعویض و در گشاد شدن جای رینگ پیستون توسط تراشکار تراش داده شده سپس از زیر رینگی استفاده می شود.
شاتون
در تمامی معایبی که بر شاتون و قسمت های مختلف آن بوجود می آید از جمله شکستگی تاب برداشتن و غیره قابل تعمیر و تعویض است.
سرسیلندر
جهت جلوگیری از فرار گاز احتراق ما بین سر سیلندر و سیلندر از واشر استفاده می شود در صورت عدم آبندی بایستی تعویض شود.
خرابیهایسر سیلندر: ترکبرداشتن بین دو سیت و تاب برداشتن سرسیلندر توسط تراشکار قابل تعمیراست.
سوپاپ ها
عدم ابندی سوپاپ بدلیل خوردگی ذوب شدن و تاب برداشتن و یا حتی شکستگی که بایستی تعویض شود.
گیت یا راهنمای سوپاپ:قی بیش از اندازه یا خوردگی از معایبآن بوده بایستی تعویض شود.
فنرسوپاپ: فنر در دیاگرامسوپاپ و کار موتور تاثیر مهمی داشته و مقدار فشار آن دقیقا محاسبه می شود و ضعیف و قوی بودن آن قدرت موتور را کاسته مصرف سوخت افزایش می یابد و همچنین فنر باعث چرخش سوپاپ بجهت تبادل بهتر حرارت می باشد.
خرابی آن ضعیف شدن و شکستگی است که باید تعویض شود.
اسبک ، میل تایپیت ، استکان تایپیت
در موتور با استفاده از میل بادامک توسط استکان تایپیت میل تایپیت و اسبک عمل باز و بسته شدن سوپاپ در اثر فشار و دفع فشار حاصله از اسبک که بر روی فنرها ایجاد می شود صورت می گیرد.
خرابیها: خوردگی و شکستگی استکانی، شکستگی و کج شدن میل تایپیت ، شکستگی لقی بیش از حد و گشادشدن بوش اسبک از خرابی این مجموعه می باشد.
میل بادامک
خرابی میل بادامک عمدتاً خوردگی بادامک و کج شدن محور آن می باشد که قابل تعمیر و تعویض است.
مراحل باز کردن موتور
شستشو-باز کردن باطری که ابتدا قطب منفی و بعد قطب مثبت سپس باز کردن سیم کشی .
توصیه: بدلیل حساسیت سیستم برق دستگاههای جدید و پیچیدگی آنها جهت باز کردن آن حتی المقدور از برقکار کمک گرفته و علامت گذاری شود.
خالی کردنو باز کردن رادیات – باز کردن لوله های سوخت :
باز کرن لوله های روغن اعم از موتور و هیدرولیک – سپس جدا نمودن سیستمانتقال قدرت – توربین – پی تی یو باز کردن اهرمها و سیستم گاز بندی موتور – باز کردن گاردن و در انتها باز کردن دسته موتورها
توجه : قبل از باز کردن دسته موتور با استفاده قلابهای تعبیه شده روی آن موتور را مهار نمایید.
موتور را به آرامی و با دقت از شاسی جدا کرده و سپس در فضا و محل مناسب بر روی میز کار قرار دهید.
تذکر: محل تعمیر موتورباستی تمیزو روشن باشد( گرد و غبار باعث خرابی موتور می شود)
توصیه:برای کار روی موتور بهتر است از دو میز به ابعادیکدریکو یک در دو به ارتفاع 60 سانتیمتر استفاده شود سطح کار نیز نبایستی زنگ زدگی داشته باشد.
هواکش با لوله های مربوطه را باز نمایید.
سپس اگزوز
توربوشارژ و منیفولد دود را باز می کنیم.
در صورت داشتن گرمکن هوا آنرا باز می کنیم.
و بعد منیفولد هوا را هم باز می کنیم البته می توان این قسمت را با باز نمودن هواکش با همانجام داد .منیفولد آب و ترموستات با متعلقات آنرا باز می کنیم.
سپس استارت را باز کرده.
الترناتور را باز می کنیم.
درپوش سرسیلندر را باز می کنیم.
قسمتهای جلو موتور راباز می کنیم.
پروانه و متعلقات را باز می کنیم.
دمپر را باز می کنیم.
فیلتر روغن با متعلقات آن را باز می کنیم.
فیلتر سوخت با متعلقات آن را باز می کنیم.
انژکتور( سوزن) و لوله های انتقال سوخت و متعلقات انرا باز می کنیم.
کولر روغن را باز می کنیم.
بعد از برداشتن در سوپاپ مهره های میل اسبک را شل می کنیم و پس از آزاد شدن اسبکها مهره ها را باز و میل اسبک را جدا می کنیم.
پیچهای سر سیلندر را باز کرده سرسیلندر جدا می کنیم.
در سینی جلو را باز می کنیم.
دنده های تایم را باز می کنیم.
نکته مهم:
در باز کردن دنده های تایم بایستی به علامت های حک شده روی آنها و جهت حرکت آنها دقت شود .تایم نمودن موتور جزء اساسی ترین مراحل بستن موتور می باشد و در صورتیکه درست نباشد موتور روشن نشده و یا با توان استاندارد کار نخواهد کرد.
میل سوپاپ را درمی آوریم.سپس پمپ سوخت را باز می کنیم.
چرخ طیار را باز کرده.
قاب چرخ طیار را نیز باز می کنیم.
موتور را سروته کرده کارتل روغن را باز می کنیم.
کپه ها را باز کرده و سپس میل لنگ را بر می داریم.
پیستون و شاتونها را در می آوریم.
توجه: کپه و شاتونها را با استفاده از شماره زن شماره گذاری می کنیم.
پمپ روغن صافی روغنو متعلقات آن ، پمپ آب ، نازل روغن را باز می کنیم.

در سیلندرهای بلوک تردر صورت نیاز به تعویض بوشها را بیرون می آوریم.
بستن دقیقاً عکس باز کردن است یعنی از آخرین مرحله شروع به بستن موتور می کنیم
در بستن قطعات بایستی با رجوع به کاتالوگ اندازه سفت کردن پیچها را با آچار درجه دقیقاً رعایت کنیم.
خود آچار را نیز بلحاظ درستی نشان دادن فشار وارده کنترل شود.

موضوع پروژه :
تعمیر و نگهداری موتورهای دیزل

استاد پروژه :

پروژهشگر:

فهرست مطالب
مقدمه 1
تقسیمات: 1
طرز کار: 2
سیکل موتورهای دیزل چهار زمانه 2
زمان تنفس 2
زمان تراکم 2
زمان قدرت 2
زمان تخلیه 3
سیکل موتور دو زمانه 3
زمان اول 4
زمان دوم 4
کاربرد 4
تعاریف پایه ای 5
کورس پیستون : 5
حجم مفید سیلندر: 5
حجم اطاق احتراق: 5
ساختمان 5
سیلندر. 5
دید کلی 5
بلوک یکجا 6
بلوک سیلندر 6
بوش تر 6
ساختار 7
سر سیلندر 7
سیستم سوخت رسانی 8
سیستم خنک کننده 8
سیستم روغن کاری 8
سیستم برقی 8
سیستم سوپاپ ها 8
اصول کار و تعمیر موتور دیزل 9
تعمیرات 9
اصل اساسی در تعویض قطعات: 10
سیلندر 10
پیستون 10
خرابیهای پیستون: 11
سرسیلندر 11
سوپاپ ها 11
اسبک ، میل تایپیت ، استکان تایپیت 11
میل بادامک 12
خالی کردنو باز کردن رادیات – باز کردن لوله های سوخت : 12
سپس اگزوز 12