زمانبندی سوپاپ‌های موتور، که از طریق اتصال بین میل‌سوپاپ و میل‌لنگ به دست می‌آید، برای یک موتور احتراق داخلی حیاتی است. تسمه‌های تایمینگ و زنجیرهای تایمینگ این وظیفه را انجام می‌دهند.
اما تفاوت بین این دو چیست و چرا برخی خودروها از یک نوع به جای دیگری استفاده می‌کنند؟
ادامه دهید تا ویژگی‌های تسمه‌های تایمینگ را با زنجیرهای تایمینگ از نظر نیازهای نگهداری، عملکرد، قابلیت اطمینان، کاربردهای خودرو و هزینه کل مالکیت مقایسه کنیم.
تسمه تایم چیست؟
یک تسمه تایم یک تسمه غیر فلزی است که با مواد پلیمری با استحکام بالا مانند ترکیبات لاستیکی یا فیبر شیشه‌ای تقویت شده است. این جزء مهم زمانبندی موتور شبیه به یک کش لاستیکی انعطاف‌پذیر است که بین پولی‌های میل‌لنگ و میل‌سوپاپ حلقه می‌زند.
تسمه تایمینگ دارای دندانه‌های ویژه‌ای است که با شیارهای مربوطه روی پولی‌ها درگیر می‌شوند و انتقال حرکت چرخشی دقیق را امکان‌پذیر می‌کنند. یک پولی نگهدارنده و تنظیم‌کننده، انعطاف‌پذیری و تنش عملیاتی را حفظ می‌کنند. مواد تسمه و پروفیل‌های دندانه‌ها بر اساس کاربرد برای اصطکاک خاص، ظرفیت تنش و طول عمر مهندسی شده‌اند.
تسمه‌های تایم در بسیاری از خودروهای بازار انبوه امروز که دارای موتورهای خطی یا V-پیکربندی نصب شده به صورت عرضی هستند، به صورت کارخانه‌ای نصب می‌شوند. عملکرد روان و محافظت در برابر زباله‌ها که توسط پوشش‌های تسمه تایم ارائه می‌شود، آنها را برای بسیاری از موتورهای مدرن مناسب می‌سازد.
سازندگان معمولاً توصیه می‌کنند که تسمه تایمینگ هر ۷۵-۱۰۰ هزار مایل تعویض شود و این بازه زمانی باید به عنوان یک قاعده در نظر گرفته شود و نه صرفاً یک پیشنهاد.
مزایا
عملکرد نرم‌تر و بی‌صداتر
هزینه اولیه کمتر خودرو
ساختار سبک
معایب
تعویض منظم (75k to 100k miles)
ریسک خرابی در صورت عدم تعویض
هزینه بیشتر در بلندمدت
دقت با گذشت زمان کاهش می‌یابد.
زنجیر تایم چیست؟
در مقابل تسمه‌های لاستیکی، زنجیرهای تایمینگ از پیوندهای فولادی تشکیل شده‌اند که توسط صفحات فلزی به هم متصل شده‌اند تا یک زنجیر حلقه‌ای پیوسته ایجاد کنند. لینک‌های درهم‌تنیده دندانه‌های میل‌سوپاپ و میل‌لنگ را درگیر می‌کنند تا زمانبندی موتور را هماهنگ کنند.
سیستم‌های زنجیر تایمینگ شامل خود زنجیر به همراه اجزای راهنما مانند تنشنرها و راهنمای زنجیر می‌شوند. زنجیرها از اندازه‌های مختلف و آلیاژهای فولادی طراحی شده‌اند تا بر اساس کاربرد، فشار و بار را تحمل کنند. ساخت چرخ‌دنده‌های دقیق و عملیات حرارتی امکان جفت شدن با زنجیر در سرعت‌های موتور را فراهم می‌کند.
زنجیرهای تایمینگ اغلب در موتورهای V6 و V8 با میل سوپاپ بالای سر استفاده می‌شوند. شهرت آنها به خاطر دوام فوق‌العاده‌شان برای کاربردهای با عملکرد بالا مناسب است. زنجیرها به راحتی عمر ۲۰۰ هزار مایلی و بیشتر را تحمل می‌کنند. و برخلاف تسمه‌ها، زنجیرها معمولاً نیاز به تعویض دورهای ندارند.
اما معایب آن افزایش سر و صدا از عملکرد زنجیر در مقایسه با تسمه‌های لاستیکی است.
مزایا
بسیار بادوام با هیچ دوره تعویض
دقت را در درازمدت حفظ می‌کند
مقاوم در برابر بارهای سنگین و حرارت
معایب
افزایش نویز مکانیکی
هزینه بالاتر قطعه در صورت خرابی آن
وزن بیشتر
نیاز به نصب دقیق
تفاوت‌های هزینه
تسمه تایم
تسمه های تایمینگ بسته به خودرو و شرایط عملیاتی، تقریباً هر ۷۵,۰۰۰ تا ۱۰۰,۰۰۰ مایل نیاز به تعویض دارند. رانندگی شدیدتر می‌تواند عمر تسمه را کوتاه کند و تعویض آن قبل از اینکه خرابی باعث آسیب گسترده به موتور شود، به شدت توصیه می‌شود.
خدمات زمانبندی تسمه پیچیده است و معمولاً بین ۴ تا بیش از ۸ ساعت کاری در یک کارگاه طول می‌کشد. با بیش از ۱۰۰ دلار در ساعت برای تکنسین‌های ماهر، فقط بخش نیروی کار می‌تواند از ۵۰۰ تا ۸۰۰ دلار یا بیشتر فراتر رود. قطعات ممکن است ۵۰ تا ۱۵۰ دلار هزینه داشته باشند، اما در طول عمر عملیاتی یک خودرو جمع می‌شوند.
تعویض پمپ آب اغلب همزمان با تعویض تسمه تایم انجام می‌شود زیرا دسترسی به پمپ معمولاً آسان است که در آینده زمان و هزینه را صرفه‌جویی می‌کند. با اینکه در درازمدت برای شما صرفه‌جویی می‌کند، هزینه قطعات پمپ آب و اجزای نزدیک به آن، قیمت کل را در حال حاضر افزایش خواهد داد.
زنجیر تایمینگ
زنجیرهای تایمینگ برای دوام بسیار بالا در مسافت‌های طولانی طراحی شده‌اند و اغلب بیش از ۳۰۰,۰۰۰ مایل بدون نیاز به خدمات دوام می‌آورند. آنها نیازی به تعویض دورهای مانند تسمه‌ها ندارند. با این حال، در نقطه‌ای فراتر از ۲۰۰,۰۰۰ مایل، زنجیرهای تایم ممکن است کشیده شوند یا اجزا فرسوده شوند که نیاز به تعمیر دارند.
قطعات تعویض زنجیر و کارهای تعمیراتی می‌توانند در خودروهای قدیمی هزینه‌ای معادل ۱۰۰۰ دلار یا بیشتر داشته باشند. اما فاصله زمانی قبل از هر گونه هزینه برای زنجیرها به مراتب بیشتر از تسمه‌ها است. همچنین، زنجیرها پوشش‌های حفاظتی خارجی ندارند که ممکن است نیاز به نگهداری خود داشته باشند.
عمر کوتاه‌تر تسمه‌ها هزینه‌های مکرری ایجاد می‌کند، هم از نظر شدت کار و هم هزینه‌های دورهای قطعات که در طول مالکیت جمع می‌شوند. با در نظر گرفتن دوام بلندمدت، زنجیرهای تایمینگ معمولاً با وجود هزینه‌های تعمیر بالاتر و زمان خرابی احتمالی در صورت شکست، صرفه‌جویی هزینه‌ای را به همراه دارند.
حساسیت هزینه به نفع تسمه‌ها در کوتاه‌مدت است، در حالی که زنجیرها پس از چند سال اول کار صرفه‌جویی‌هایی را ارائه می‌دهند.
سر و صدا و لرزش
تسمه تایمینگ
کمپاند لاستیکی تسمه‌های تایمینگ در هنگام کارکرد روان، نویز عملیاتی ناچیزی تولید می‌کنند. با کاهش و عایق‌بندی تماس با پولی‌ها، تسمه‌ها از صدای فلز به فلز زنجیرها جلوگیری می‌کنند.
ترکیب انعطاف‌پذیر آنها امکان عملکرد بی‌صدای زمانبندی کمر را فراهم می‌کند. با این حال، صدای تسمه ناشی از کشش ناکافی، عدم تراز یا آسیب خواهد بود. صدای وز وز یا جیر جیر تسمه نشان‌دهنده نیاز به تعویض قبل از خرابی است.
زنجیر تایمینگ
عملکرد زنجیرهای تایمینگ که بر روی چرخ دنده‌ها سر می‌خورند، نویز مکانیکی ذاتی ایجاد می‌کند. شدت صدای آنها به کشش زنجیر و پروفیل‌های لوب مربوط می‌شود. به طور کلی، جفت شدن لینک‌های زنجیر یک صدای قابل شناسایی از جیرجیر یا زنگ زدن موتور تولید می‌کند. این می‌تواند با گذشت زمان و با سایش اجزا بیشتر مشخص شود.
سازندگان خودرو هدف دارند که مصرف‌کنندگان را از مشکلات نویز و لرزش ناخواسته مستقل از سیستم زمانبندی محافظت کنند. اما کسانی که به صدا حساس هستند ممکن است متوجه شوند که موتورهای زنجیرهای زمانبندی بیشتر شخصیت مکانیکی دارند، چه خوب و چه بد.
عملکرد
تسمه تایمینگ
اگرچه تقویت شده‌اند، مواد تسمه تایمینگ نیز مقداری الاستیسیته و سایش اجزا را تجربه می‌کنند که می‌تواند به ناهماهنگی‌های جزئی در زمانبندی منجر شود. تغییرات دما و بار نیز پتانسیل کشش موقتی تسمه را به همراه دارند.
دندانه‌های تسمه با قالب‌گیری دقیق، خطرات تغییرپذیری را در طول عمر خدمات ۶۰-۱۰۰ هزار مایلی کاهش می‌دهند اما به طور کامل از بین نمی‌برند. هر گونه زباله‌ای که مانع از عملکرد روان تسمه شود، می‌تواند بر دقت تأثیر بگذارد تا زمانی که برطرف شود.
زنجیر تایمینگ
سختی مکانیکی ذاتی پیوندهای زنجیر تایمینگ فلزی امکان فازبندی بسیار دقیق و ثابت میل‌سوپاپ نسبت به میل‌لنگ را فراهم می‌کند. زنجیرها حتی در دورهای بالا تغییر زمانبندی ناچیزی نشان می‌دهند. این برای موتورهای با عملکرد بالا که به دقت برای تنفس مؤثر در سرعت‌های حداکثری نیاز دارند، مناسب است.
هر گونه لقی می‌تواند با استفاده از تنشنرها جبران شود. به طور کلی، زنجیرها در صورت تنظیم صحیح، برای دقت دقیق ترجیح داده می‌شوند.
برای کاربردهای ورزشی فوق‌العاده دقیق، سختی زنجیرهای زمانبندی فلزی معمولاً آنها را به انتخاب اول تبدیل می‌کند. اما مواد و سیستم‌های تنش‌زنی مدرن تسمه‌ها دقت کافی برای بسیاری از وسایل نقلیه فراهم می‌کنند، فقط نیاز به نظارت دقیق‌تری دارند.
قابلیت اطمینان
تسمه تایمینگ
اگرچه از مواد کامپوزیتی قوی برای تسمه‌های تایمینگ استفاده می‌شود، ترکیبات لاستیکی با گذشت زمان همچنان خراب می‌شوند. تا ۷۵-۱۰۰ هزار مایل، آنها مستعد ترک خوردن یا شکستن می‌شوند، به ویژه زمانی که گرم شده و با سرعت‌های بالاتر بارگذاری شوند.
تسمه های خراب می‌توانند باعث تداخل فاجعه‌آمیز بین سوپاپ‌ها و پیستون‌ها شوند. این تهدید نیاز به تعویض پیشگیرانه پرهزینه قبل از بروز مشکلات دارد که بر قابلیت اطمینان بلندمدت تأثیر می‌گذارد.
زنجیر تایمینگ
زنجیرهای تایمینگ به‌خوبی مهندسی‌شده، بسیار بادوام هستند و اغلب بدون نیاز به نگهداری تا بیش از ۳۰۰,۰۰۰ مایل کار می‌کنند. شکست‌ها قبل از آن معمولاً به نصب نادرست یا اجزای معیوب نسبت داده می‌شوند تا محدودیت‌های ذاتی طراحی.
زنجیرها به راحتی از عمر مفید موتور فراتر می‌روند. ترکیب با عملکرد دقیق، این عمر سرویس فوق‌العاده باعث می‌شود زنجیرها در زمینه قابلیت اطمینان برجسته باشند. خرابی زنجیر تایمینگ بسیار کمتر از خرابی تسمه تایمینگ رایج است.
در حالی که هیچ سیستمی برای همیشه دوام نمی‌آورد، خطرات خرابی مرتبط با پیری تسمه تایم در زنجیرها وجود ندارد. پس از اینکه در زمان نصب به عنوان قابل اعتماد اثبات شدند، زنجیرها تمایل دارند که دوام داشته باشند مگر اینکه کشش بیش از حد نیاز به سرویس را نشان دهد. تسمه‌ها باید به طور منظم و در حالی که هنوز کارایی دارند تعویض شوند تا از قابلیت اطمینان آینده اطمینان حاصل شود.
تصمیمات کاربرد خودرو
تولیدکنندگان تجهیزات اصلی تحلیل‌های گسترده‌ای را انجام می‌دهند تا بهترین سیستم زمانبندی را برای هر طراحی موتور و کاربرد خودرو انتخاب کنند.
ملاحظات کلیدی شامل:
حجم‌های فروش مورد انتظار و عمر مفید
توانایی‌های دقت مورد نیاز
اهداف نویز، لرزش و سختی (NVH)
هزینه‌های خدمات و نگهداری
محدودیت‌های فضای بسته‌بندی
خودروهای مصرفی با حجم بالا معمولاً به دلیل اولویت‌های قیمت‌گذاری و نویز کابین بیشتر از تسمه‌ها استفاده می‌کنند. کاربردهای عملکردی زنجیرها را به دلیل دوام و دقت فوق‌العاده ترجیح می‌دهند حتی اگر صدا بیشتری تولید کنند.
ماشین‌های اقتصادی که برای مالکیت کوتاه‌مدت طراحی شده‌اند، به دلیل کنترل هزینه‌های خرید، از تسمه‌ها استفاده می‌کنند. ماشین‌های اسپرت از زنجیرها برای پشتیبانی از قدرت بالا در دورهای طولانی استفاده می‌کنند.
بسیاری از موتورهای خودروهای میان‌سایز بر اساس فواصل سرویس و نیازهای دقت، تفاوت را تقسیم می‌کنند. سیستم‌های هیبریدی نیز به سمت تسمه‌ها تغییر کرده‌اند. به طور کلی، همان موتور شرکتی ممکن است در خطوط تولید خودرو از زنجیرها، تسمه‌ها یا حتی زمانبندی متغیر سوپاپ استفاده کند.
اهمیت زمانبندی موتور
رقص دقیق و هماهنگ پیستون‌ها، سوپاپ‌ها، میل‌لنگ‌ها و میل‌سوپاپ‌ها است که به موتور اجازه می‌دهد قدرت تولید کند. زمانبندی صحیح این اجزا اجازه می‌دهد تا شمع جرقه‌زننده مخلوط هوا/سوخت را در سیلندر در لحظه بهینه دقیق روشن کند.
اگر سوپاپ‌ها یا پیستون‌ها در هنگام وقوع این امر در موقعیت نادرست باشند، تداخل مکانیکی فاجعه‌باری ایجاد می‌شود. تسمه‌ها و زنجیرهای زمانبندی اجزای حیاتی در این سیستم هستند.
در حالی که اجزای زمانبندی زیر پوشش‌های فلزی مهر و موم شده پنهان شده‌اند، این اجزا چرخش میل‌سوپاپ (که سوپاپ‌ها را فعال می‌کند) را با چرخش میل‌لنگ هماهنگ می‌کنند.
با همکاری، این شفت‌ها دریچه‌های ورودی و خروجی را در نقاط دقیق در چرخه احتراق باز و بسته می‌کنند. سوخت وارد سیلندر می‌شود، توسط پیستون که با نرخ مناسب قبل از احتراق بالا می‌رود فشرده می‌شود، سپس دود به طور مناسب خارج می‌شود وقتی که پیستون به عقب می‌رود.
بدون این پیوندهای زمانی که صدها انفجار کوچک کنترل‌شده در هر دقیقه را ممکن می‌سازند، رقص هماهنگ و زیبا موتور از هم می‌پاشد. اجزا با هم برخورد می‌کنند، قدرت از بین می‌رود، فلزات درون‌ریز می‌شوند.
به همین دلیل تولیدکنندگان تسمه‌ها و زنجیرها را محافظت می‌کنند زیرا این شرکت‌کنندگان حساس در زمانبندی هیچ تحملی برای اختلال ندارند. یک سنگ کوچک که با سرعت بزرگراه به طور تصادفی از طریق پوشش زمانبندی پرتاب شود، به معنای خرابی فوری موتور است.
این قطعات حساس نماینده رهبر ارکستر هستند که ارکستر قطعات متحرک را در هماهنگی نگه می‌دارند. ماشین‌کاری‌های دقیق آنها به حرکت رو به جلو در وسایل نقلیه‌ای که روزانه به آنها وابسته‌ایم، تبدیل می‌شود.
مجله رینگو را به طور منظم برای آخرین بررسی های خودرو و اخبار صنعت بررسی کنید!
در مجله رینگو بیشتر بخوانید :
- 7 علت سرد بودن شیلنگ پایین رادیاتور
- آیا می توان در مواقع اضطراری به جای خنک کننده در رادیاتور آب ریخت؟
- فن‌های رادیاتور | آیا همه آنها یکسان هستند؟
- آشنایی با دلایل کم‌شدن آب در رادیاتور خودرو
- چرا آمپر بالا می رود اما ماشین بیش از حد گرم نمی شود؟
- داغ شدن بیش از حد موتور 11 علت و نشانه رایج
- از دست دادن مایع خنک کننده اما بدون نشتی قابل مشاهده ! |چه باید کرد؟
- نشت روغن در مخزن خنک کننده | چه باید کرد؟
- عوارض پر شدن بیش از حد مایع خنک کننده در خودروی شما
- زمان مناسب برای تعویض قطعات خودرو چه زمانی است؟
- شش نشانه پمپ آب معیوب
- اجزای سیستم خنک کاری موتور | عملکرد و وظایف آن ها
- بررسی سلامت فنی خودرو | کاملترین چک لیست
- دلایل جوش آوردن خودرو چیست؟
- مشکلات بخاری در هوای سرد و راهنمای کامل حل آنها برای روزهای سرد و یخبندان
- هنگام بالا رفتن آمپر آب چیکار کنیم؟ | بررسی دلایل جوش آوردن خودرو
- 5 علامت خرابی فن رادیاتور
